芝加哥大学普利兹克分子工程学院的研究人员开发出一种计算贴片，可在人体皮肤上直接运行人工智能模型，而无需将数据发送到连接的智能手机、云服务器或其他外部处理器。
这项研究成果发表于《自然·电子学》期刊，研究员王思宏（Sihong Wang）将这一进展比喻为“拥有一个集成在设备中的、个人即时的医生”。
尽管该技术距离商业化还很遥远，但它解决了当前大多数可穿戴设备仅仅作为数据收集器的问题。虽然智能手表长期以来一直测量心率、运动、血氧水平、心电图信号等，但这些数据通常需要传输到智能手机进行分析，甚至在谷歌新推出的具备人工智能功能的健康服务中，数据还会上传至云服务器。
基于皮肤的AI推理或将彻底改变医疗保健
研究人员开发的新型贴片直接在皮肤上进行数据感知和人工智能推理，分析过程仅需几毫秒，无需依赖无线通信、云计算或其他外部因素。
超低延迟对某些医疗状况尤为重要，例如心室颤动，即使是几秒钟的延迟也可能影响结果。
然而，该技术还有其他优势，论文指出，由于在设备本地处理数据，功耗和隐私风险都得到了降低。
可拉伸的晶体管能够弯曲并贴合皮肤，这使得该贴片成为可能，而传统芯片和刚性硅材料此前无法实现这一点。然而，凝胶电解质层也带来了挑战，它可能像液体一样移动并导致电路短路。
“我们必须思考的问题是，我们能否利用或改变这些聚合物的特性，使其与微电子行业的主要图案化方法——光刻技术兼容。”王思宏补充道。
心室颤动显然是该研究的重点，借助一颗捐赠的人类心脏，研究团队证实该贴片定位波前位置的准确率高达99.6%。
这项研究声称实现了“适用于各种类型健康数据的多样化边缘处理功能，包括用于心脏病发作预测的多层感知器（MLP），以及用于精确追踪心脏表面心律失常颤动波前的卷积运算。”
虽然这项具体研究与皮肤贴片相关，但它也暗示了未来“可植入体内的边缘计算”将实现真正的智能健康。下一代植入式设备的目标是实现“高分辨率信号测量”，从而从真实活体器官获取高度准确的实时数据。
该技术的未来远不止于人类医疗保健
除了人体数据之外，集成计算的贴片和植入物还可以彻底改变机器人技术，赋予人形机器人类似人类的感知能力，并具有实时准确性，使其非常适合在无线通信可能不可靠的灾难恢复工作中使用。
这种强化学习在一项类似蚂蚁的机器人研究中得到了测试，微型机器人能够以与传统计算机模拟相当的成功率探索环境。
展望未来，该技术的商业版本将标志着人工智能的重大转变——技术将部署在边缘设备上，而不是在延迟较高的数据中心中。
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