Satoshi Shiraga, spoluzakladatel a CEO Cellid – Interview Series

Satoshi Shiraga je spoluzakladatel a CEO Cellid, kde vede vizi a strategii společnosti při vývoji nejmodernějších technologií. Před založením společnosti prováděl výzkum částicové fyziky v CERN, Fermilab v USA a INFN v Itálii. Vystudoval magisterský titul z fyziky na Waseda University Graduate School, kde se specializoval na částicovou fyziku.

Cellid je japonská společnost, která vyvíjí pokročilé technologie rozšířené reality, včetně ultra-lehkých vlnovodných displejových modulů a prostorových rozpoznávacích motorů pro näch généaci AR chytrých brýlí. Díky vlastním optickým návrhům a výrobním metodám vytváří Cellid komponenty tenké jako čočky brýlí a spolupracuje s globálními výrobci na urychlení přijetí AR hardwaru.

Co vás inspirovalo k přechodu z výzkumu částicové fyziky v CERN a Fermilab k založení Cellid v roce 2016?

Po absolvování univerzity jsem se připojil k Evropskému organizaci pro jaderný výzkum (CERN), kde jsem prováděl výzkum částicové fyziky, který vyžadoval enormní výpočetní sílu. Současně jsem探oval nejnovější vývoj v oblasti počítačové vědy. To, co mě k tomu inspirovalo, byla myšlenka aplikovat vznikající výpočetní technologie – jako jsou neuronové sítě a simulační nástroje – na reálné problémy.

Založení Cellid v roce 2016 mi poskytlo příležitost vyvinout technologii, která se stala základem naší práce. Rozpoznali jsme, že brýle AR jsou optimálním zařízením pro maximální využití potenciálu prostorových rozpoznávacích služeb, a proto jsme je identifikovali jako jednu z našich hlavních obchodních oblastí. Začali jsme zkoumat brýle AR jako optimální hardware pro poskytování prostorových rozpoznávacích služeb. Během našeho výzkumu jsme hovořili s inženýry a zjistili, že hardware použitý pro displej brýlí AR byl úzkým místem. Při sledování vývoje počítačových zařízení jsme dospěli k závěru, že nositelné brýle AR se stanou další generací smartphonů. Na tomto vznikajícím trhu s novými zařízeními se snažíme využít naše nejmodernější výpočetní technologie k vedení inovací.

Jak vaše zkušenosti s prací s paralelním výpočtem v petabajtovém měřítku ovlivnily váš přístup k návrhu displeje AR a optické simulaci v Cellid?

Mé zkušenosti s výzkumem částicové fyziky v CERN zahrnovaly práci s paralelními výpočetními systémy pro simulaci a vizualizaci komplexních fyzikálních jevů. Tyto zkušenosti přímo ovlivnily, jak jsme přistupovali k návrhu displeje AR a optické simulaci v Cellid.

Naše vlnovody jsou vytvářeny tvorbou difrakční optické prvku (DOE) na substrátu pomocí nanoimprint technologie. Z třech prvků – návrhu, materiálů a výroby – jsme odpovědní za návrh. Díky mé zkušenosti s vysokovýkonným výpočtem jsme vyvinuli proprietární simulační engine založený na AI, který automatizuje proces návrhu. Nejenže simuluje složení materiálu DOE a substrátu, ale také předpovídá a optimalizuje přesnost tvorby filmu a zpracování. Cellid vede nebo spolupracuje s partnery na vývoji materiálů, výrobních technologií a procesů. (Většina výroby je založena na odborných znalostech Cellid.)

Tento simulační workflow nám umožňuje prozkoumat rozsáhlé návrhové prostory rychle a efektivně, podobně jako paralelní simulace, které jsem prováděl v částicové fyzice. Jakmile dokončíme návrh, spolupracujeme s partnery na materiálech a výrobě, abychom jej uvedli do výroby.

AI hraje dvojí roli v Cellid – na zařízení uživatelské zkušenosti a v AI-poháněném optickém návrhu/výrobě – jak využíváte AI pro zlepšení uživatelské zkušenosti a jak jej používáte ve výrobě a návrhu?

Cellid využívá AI maximálně pro obě tyto činnosti. Pro zlepšení uživatelské zkušenosti používáme AI k povolení prostorového rozpoznání, prezentaci informací v reálném čase a intuitivní ovladatelnosti.

Ve výrobě a návrhu aplikujeme AI na optickou simulaci a optimalizaci procesů, a na podporu stability kvality ve velkém měřítku – pomáhá nám navrhnout a vyrobit vlnovody a optiku, které jsou tenké, lehké a energeticky efektivní pro zařízení ve stylu brýlí.

Tyto dvě použití AI nejsou přímo propojena, ale obě jsou nezbytné pro mainstreamový přijetí: AI-poháněný návrh dělá brýle AR nositelné; AI-poháněná uživatelská zkušenost je činí užitečnými..

Jaké jsou některé reálné příklady bezproblémového použití AR, které jsou umožněny SDK Cellid?

Soustředíme se na hmotné, každodenní použití, kde brýle AR mohou přidat skutečnou hodnotu:

Projekt King Salmon – Vzdálená podpora práce ve stavebnictví a městské správě: V projektu King Salmon v Tokiu se Cellid spojil se Shibuya Ward, aby otestoval brýle AR pro vzdálenou kontrolu kvality ve stavebnictví a místních vládních prostředích. Pracovníci na místě nosili lehké brýle AR Cellid (používající Reference Design). Použití Reference Design zlepšilo provoz na staveništi umožněním vzdáleného dohledu, komunikace v reálném čase a přesných kontrol materiálu. Pro dohled mohli manažeři a specialisté sledovat postup, poskytovat instrukce a konzultovat stavební metody bez přítomnosti na místě. Brýle také zobrazovaly podrobnosti objednávky, umožňující přímé srovnání s dodanými položkami k rychlému zjištění nesrovnalostí. Efektivita na místě se zlepšila díky bezproblémové komunikaci mezi personálem a vzdálenými odborníky, zajišťující okamžitou zpětnou vazbu a vedení.

Pilot prodejen – Chytrá nákupní zkušenost: V spolupráci se světově známou prodejnou v Japonsku a SMBC Group provedl Cellid test v reálné prodejně, aby demonstroval nákupní zkušenost pomocí brýlí AR. Více než 300 účastníků se zúčastnilo testu, který zahrnoval automatické rozpoznání produktů, personalizovaná doporučení na základě položek přidáných do košíku (včetně zobrazení slevových kupónů a směrů k umístění produktů) a platby prostřednictvím brýlí AR.

Projekt CREST Medical AR – Ověřování brýlí AR pro lékařské použití: Používáním brýlí AR v klinických prostředích provádí tento projekt demonstrační experimenty na klinických místech, aby vyhodnotil metody zobrazení, které poskytují důležité informace zdravotnickým pracovníkům během procedur a zvětšení obrazů léčebných oblastí. Zjištění z těchto testů informují o aplikaci softwaru a metodách rozhraní pro praktické lékařské postupy. Práce je součástí japonského víceletého programu JST CREST („Realizace lékařských brýlí AR pomocí metamateriálové technologie“, FY2024–2029; grant JPMJCR24R1), konsorcia s Institute of Science Tokyo, Cellid a Mitsui Chemicals, zahrnujícího vývoj materiálů, optický návrh, stanovení výrobního procesu, implementaci aplikací a klinické ověření.

Cellid přispívá svou odbornost v oblasti optické simulace, návrhu vlnovodů a softwarového vývoje k vytvoření ultra-lehkých brýlí AR vhodné pro klinická prostředí. Projekt zahrnuje klinické ověření se chirurgy, aby vyhodnotil metody zobrazení, které podporují, ale nebrání, lékařským postupům. Testování prototypů bude informovat o optickém návrhu a uživatelské použitelnosti na základě skutečných chirurgických zpětných vazeb.

Tyto příklady demonstrují, jak hardwarové a softwarové řešení Cellid dodávají praktickou, denní hodnotu – zlepšují efektivitu, rozhodování a uživatelskou zkušenost v obou maloobchodních a pracovních prostředích.

Jak se vaše proprietární plastové vlnovody srovnávají s tradičními skleněnými alternativami z hlediska hmotnosti, spotřeby energie a pohodlí?

V Cellid vyvíjíme jak plastové, tak skleněné vlnovody, aby řešily různé použití AR. Naše plastové vlnovody jsou významně lehčí než sklo, přibližně 5 gramů na monokulární jednotku oproti přibližně 8,2 gramům pro sklo. Toto snížení hmotnosti přispívá k celkovému nošení a pohodlí pro každodenní použití.

V pilotních hodnoceních naše plastové vlnovody – s úhlem pohledu 30° – obdržely pozitivní zpětnou vazbu od uživatelů. Při této úrovni úhlu pohledu je optická výkonnost mezi plastem a sklem srovnatelná.

Odolnost je další výhodou plastu. Plastové vlnovody Cellid prošly oběma americkými a japonskými testy dopadu na brýle bez prasknutí. Naopak sklo obvykle vyžaduje další vyztužení, aby splňovalo podobné bezpečnostní standardy. To je evidentní z faktu, že běžné čočky brýlí jsou vyrobeny z plastu.

Zatímco plast je vhodný pro mnoho každodenních použití, kde jsou lehká a kompaktní zařízení AR nezbytná, sklo stále nabízí výhody v některých scénářích v průmyslovém prostředí, kde je kladen větší důraz na vyšší optickou čistotu. Nabízením obou materiálů může Cellid řešit a dále urychlit přijetí brýlí AR, aby splňovaly různé použití.

Jaké byly největší inženýrské nebo materiálově-technické výzvy při integraci těchto komponent do nositelné formy?

Klíčovou výzvou byla miniaturizace a přizpůsobení se do stylové formy brýlí bez kompromisu. Museli jsme přehodnotit, jak mohou být optické prvky, jako jsou vlnovody a projektory, zmenšeny bez degradace výkonu. Materiály musely být tenké, ale zároveň opticky efektivní a vyráběné ve velkém měřítku. Kromě toho vývoj specializovaných materiálů pro vlnovod a proprietární výrobní proces mohl představovat výzvy. Řešení všech těchto faktorů vyžadovalo blízkou integraci mezi simulací a výrobou.

Můžete nás provést, jak funguje vaše simulační platforma a jak snižuje dobu iterace a výrobní náklady?

V Cellid hraje simulace kritickou roli při urychlení vývoje a snižování nákladů na uvádění hardwaru AR na trh. Používáme proprietární nástroje k vyhodnocení komplexních optických komponent – jako jsou vlnovody, difrakční optické prvky, pryskyřice a povlaky – předtím, než jsou vytvořeny fyzické prototypy. Simulací, jak tyto materiály fungují za různých podmínek, můžeme optimalizovat pro čistotu, úhel pohledu a efektivitu již v rané fázi návrhu. To pomáhá minimalizovat závislost na výrobních testech, zkrátit iterace a snížit výrobní náklady.

Jaké funkce nabízí SDK Cellid vývojářům a co je další na roadmapě?

Cellid poskytuje SDK pro import kamerou rozpoznaných obrazů, zobrazení AR obrazů ve specifických prostorech, zobrazení dat aplikací smartphone a ovládání hardwaru implementovaného v brýlích AR, jako jsou mikrofony a reproduktory. Kromě toho SDK Cellid pro referenční design zahrnuje API pro generativní AI, které umožňuje jeho použití v širokém spektru použití. Například požádáním prostřednictvím referenčního designu, jak používat zařízení před vámi, může být zařízení automaticky rozpoznáno a zobrazeny pokyny pro použití a ovládání. Kromě toho je možné registrovat obsah k AR značkám, rozpoznat AR značky a zobrazit obsah v reálném prostoru, umožňující uživatelům okamžitě zkontrolovat ručníky a další informace bez použití rukou. Kromě toho jsou plánovány další funkce pro sledování očí a rozpoznání gest.

Tyto úsilí se soustředí na umožnění rychlejšího vývoje, širší kompatibility zařízení a těsnějšího propojení mezi hardwarovým výkonem a softwarovou odezvou – vše je kritické pro dodání näch generace nositelných AR. Jako vývojář brýlí AR a softwaru pro prostorové rozpoznání je Cellid jedinečně umístěn, aby poskytoval prostředí, které zahrnuje SDK pro rychlý vývoj aplikací vhodných pro brýle AR.

Které odvětví jsou vám nejvíce zaměřeny a proč jsou nejlépe vhodné pro blízké nasazení AR?

Trh brýlí AR je目前 ve svých raných fázích, s přijetím poháněným praktickými aplikacemi pro zobrazení informací, jako jsou oznámení, aktualizace počasí, překlady a integrace s generativní AI. V těchto případech jsou malá, lehká zařízení, která mohou poskytnout dostatečnou uživatelskou hodnotu, i s relativně úzkými úhly pohledu, očekávána, že budou podporovat počáteční růst trhu.

V budoucnu se očekává, že poptávka poroste po více imerzivních zkušenostech, jako je prohlížení videa, 3D obsah a interakce s reálným prostorem (prostorové výpočty). V důsledku toho bude pokračovat růst důležitosti širokých úhlů pohledu a vysoké definice displejové výkonnosti.

Z tohoto pohledu identifikujeme dvě blízká segmenty, ve kterých vlnovodové brýle AR nabízejí jasné výhody:

1. Oftalmické / každodenní použití

Pokroky ve vlnovodech činí brýle ve tvaru brýlí („oftalmické“) praktickými – stejná obecná forma jako běžné brýle – a позиcionují je jako pravděpodobně další hlavní zařízení po smartphonech. Stejně jako u smartphoneů podporuje tato forma široké, denní použití jednotlivci a společnostmi napříč mnoha aplikacemi. Jak se vlnovody stávají kompaktnějšími a nákladově efektivnějšími, pohání každodenní spotřebitelské použití – navigaci, jemné nápovědy a další úkoly na cestách. V maloobchodě je náš pilotní projekt příkladem našeho zaměření

2. Podnikové a průmyslové operace

Efektivní vlnovody umožňují reálné datové překrytí pro techniky a personál, pomáhají snižovat chyby a zlepšovat produktivitu v odvětvích, jako je výroba, logistika a zdravotnictví. Tyto „zobrazení informací“ scénáře odpovídají současným omezením výkonu a úhlu pohledu, zatímco udržují zařízení lehká.

Co vypadá “každodenní AR” za pět let?

S příchodem multimodální generativní AI budou brýle AR procházet rychlým růstem jako jedno z jejich vstupních/výstupních rozhraní.

Představujeme si budoucnost, kde se brýle AR stanou intuitivním, vždy zapnutým společníkem – spojujícím digitální a fyzický svět prostřednictvím bezproblémové interakce a lehkého designu. Poháněno vznikajícím použitím generativní AI, brýle AR se také vyvinou, aby se staly přirozeným rozhraním pro přístup k reálným informacím, automatizaci úkolů a poskytování kontextové pomoci..

V Cellid věříme, že dosažení každodenní použitelnosti závisí na třech pilířích: pohodlí, inteligenci a energetické efektivitě. Proto naše referenční designy priorizují ultra-lehkou optiku spolu se štíhlými formami, které připomínají běžné brýle. To zajišťuje, že brýle AR lze nosit po delší dobu bez únavy.

V budoucnu budeme pokračovat ve společném vývoji otevřeného ekosystému s globálními partnery, abychom zajistili, že brýle AR nejen vypadají a cítí se jako každodenní doplňky, ale také poskytují trvalou hodnotu napříč odvětvími. Bez ohledu na to, zda navigujete městy, podporujete práci na místě, nebo zlepšujete maloobchodní zkušenosti, AR se bude stále více měnit z novátorského rozhraní na praktický nástroj, který přirozeně zapadá do každodenního života. V konečném důsledku AR předefinuje, jak lidé interagují s fyzickým i digitálním světem, a stane se silným společníkem lidskému zážitku.

Děkuji za skvělý rozhovor, čtenáři, kteří si přejí dozvědět se více, by měli navštívit Cellid.