Satoshi Shiraga, Co-Fondator și CEO al Cellid – Seria de Interviuri

Satoshi Shiraga este Co-Fondator și CEO al Cellid, unde conduce viziunea și strategia companiei în dezvoltarea de tehnologii de ultimă generație. El a efectuat cercetări în fizica particulelor la CERN, Fermilab în Statele Unite și INFN în Italia, înainte de a fonda compania. Deține o diplomă de master în fizică de la Școala de Studii Superioare a Universității Waseda, unde s-a specializat în fizica particulelor.

Cellid este o companie din Japonia care dezvoltă tehnologii avansate de realitate augmentată, inclusiv module de afișare cu ghid de undă ultra-ușor și motoare de recunoaștere spațială pentru ochelari inteligenți de ultimă generație. Folosind metode de proiectare și producție optică proprietară, Cellid creează componente la fel de subțiri ca lentilele de ochelari și colaborează cu producători globali pentru a accelera adoptarea de hardware AR.

Ce v-a inspirat să faceți trecerea de la cercetarea în fizica particulelor la CERN și Fermilab la fondarea Cellid în 2016?

După absolvirea universității, am intrat în Organizația Europeană pentru Cercetări Nucleare (CERN), unde am efectuat cercetări în fizica particulelor care necesitau o putere de calcul imensă. În același timp, am explorat dezvoltările de ultimă oră în știința calculatoarelor. Ceea ce a declanșat acest interes a fost ideea de a aplica tehnologii de calcul emergente – cum ar fi rețelele neuronale și instrumentele de simulare – la probleme din lumea reală.

Fondarea Cellid în 2016 mi-a oferit oportunitatea de a dezvolta tehnologie, care a devenit baza lucrării noastre. Recunoscând că ochelarii AR sunt dispozitivul optim pentru a maximiza potențialul serviciilor de recunoaștere spațială, i-am identificat ca una dintre principalele noastre domenii de activitate. Am început să cercetăm ochelarii AR ca hardware optim pentru furnizarea de servicii de recunoaștere spațială. În timpul cercetărilor noastre, am discutat cu ingineri și am descoperit că hardware-ul utilizat pentru afișarea ochelarilor AR era un blocaj. Prin observarea evoluției dispozitivelor calculate, am concluzionat că ochelarii AR purtabili vor deveni următoarea generație de smartphone-uri. În acest nou mercată pentru dispozitive noi, ne propunem să valorificăm tehnologiile noastre de calcul de ultimă generație pentru a conduce inovația.

Cum v-a influențat background-ul dvs. în lucrul cu calculul paralel la scară de petabyte asupra abordării dvs. în proiectarea afișajului AR și a simulării optice la Cellid?

Experiența mea în cercetarea fizicii particulelor la CERN a implicat lucrul cu sisteme de calcul paralel pentru a simula și vizualiza fenomene fizice complexe. Această experiență a influențat direct modul în care abordăm proiectarea afișajului AR și simularea optică la Cellid.

Ghidurile noastre de undă sunt create prin formarea unui element optic difractant (DOE) pe un substrat utilizând tehnologia de imprimare nano. Din cele trei elemente – proiectare, materiale și fabricație – suntem responsabili de proiectare. Folosind experiența mea cu calculul de înaltă performanță, am dezvoltat un motor de simulare proprietar bazat pe IA care automatizează procesul de proiectare. Nu numai că simulează compoziția materială a DOE și a substratului, dar și prezice și optimizează precizia formării și prelucrării filmului. Cellid conduce sau colaborează cu parteneri în dezvoltarea de materiale, tehnologii de producție și procese. (Majoritatea fabricației se bazează pe expertiza Cellid.)

Acest flux de lucru bazat pe simulare ne permite să explorăm spații de proiectare masive rapid și eficient, similar cu simulările paralelizate pe care le-am efectuat în fizica particulelor. Odată ce finalizăm proiectarea, colaborăm cu parteneri de materiale și fabricație pentru a o aduce în producție.

IA joacă un rol dual la Cellid – atât în experiența utilizatorului pe dispozitiv, cât și în proiectarea și fabricația optică condusă de IA – cum valorificați IA pentru a îmbunătăți experiența utilizatorului și cum o utilizați în fabricație și proiectare?

Cellid folosește la maximum IA atât pentru experiența utilizatorului, cât și pentru proiectarea și fabricația optică. Pentru a îmbunătăți experiența utilizatorului, folosim IA pentru a permite recunoașterea spațială, prezentarea informațiilor în timp real și operabilitatea intuitivă.

În proiectare și fabricație, aplicăm IA pentru simularea optică și optimizarea procesului, precum și pentru a sprijini stabilitatea calității la scară – ajutându-ne să proiectăm și să producem în masă ghiduri de undă și optice subțiri, ușoare și eficiente din punct de vedere energetic pentru dispozitive de tip ochelari.

Aceste două utilizări ale IA nu sunt direct legate, dar ambele sunt esențiale pentru adoptarea pe scară largă: proiectarea condusă de IA face ochelarii AR purtabili; experiența utilizatorului alimentată de IA îi face utili.

Care sunt exemplele reale de cazuri de utilizare AR fără cusur, posibile datorită SDK-ului Cellid?

Ne concentrăm pe cazuri de utilizare tangibile, de zi cu zi, în care ochelarii AR pot adăuga valoare reală:

Proiectul King Salmon – Sprijin pentru lucrul la distanță în construcții și administrație locală: În proiectul King Salmon din Tokyo, Cellid a colaborat cu districtul Shibuya pentru a testa ochelarii AR pentru controlul la distanță în construcții și în administrația locală. Lucrătorii de pe șantier au purtat ochelarii AR ușori ai Cellid (utilizând proiectarea de referință). Utilizarea proiectării de referință a îmbunătățit operațiunile de pe șantier prin permiterea supravegherii la distanță, a comunicării în timp real și a inspecțiilor precise ale materialelor. Pentru supraveghere, managerii și specialiștii puteau monitoriza progresul, oferi instrucțiuni și consulta metode de construcție fără a fi prezenți pe șantier. Ochelarii afișau, de asemenea, detalii despre comenzi, permițând compararea directă cu articolele livrate pentru a detecta discrepanțele rapid. Eficiența pe șantier s-a îmbunătățit prin comunicarea fără cusur între personal și experți la distanță, asigurând feedback și îndrumare imediată.

Pilot de magazine de conveniență – Experiență de cumpărături inteligentă: În colaborare cu un magazin de conveniență cunoscut la nivel mondial din Japonia și Grupul SMBC, Cellid a efectuat un test într-un magazin real pentru a demonstra experiența de cumpărături utilizând ochelarii AR. Peste 300 de participanți au luat parte la test, care a inclus recunoașterea automată a produselor, recomandări personalizate pe baza articolelor adăugate în cărucior (inclusiv afișarea cupoanelor de reducere și a direcțiilor către locațiile produselor) și plata prin ochelarii AR.

Proiectul Medical AR CREST – Validarea ochelarilor AR pentru utilizare medicală: Utilizând ochelarii AR în medii clinice, acest proiect efectuează experimente demonstrative în locuri clinice pentru a evalua metodele de afișare care aduc informații vitale clinicienilor în timpul procedurilor și măresc imagini ale zonelor de tratament. Rezultatele acestor teste informează software-ul de aplicație și metodele de interfață pentru fluxuri de lucru medicale practice. Lucrarea face parte din programul multianual JST CREST al Japoniei („Realizarea ochelarilor AR medicali utilizând tehnologia metamaterialului”, FY2024–2029; grant JPMJCR24R1), un consorțiu cu Institutul de Știință din Tokyo, Cellid și Mitsui Chemicals care acoperă dezvoltarea de materiale, proiectarea optică, stabilirea procesului de fabricație, implementarea software-ului de aplicație și verificarea clinică.

Cellid contribuie cu expertiza sa în simularea optică, proiectarea ghidurilor de undă și dezvoltarea software-ului pentru a crea ochelari AR ultra-ușori potriviți pentru medii clinice. Proiectul include validarea clinică cu chirurgi pentru a evalua metodele de afișare care sprijină, dar nu obstrucționează, procedurile medicale. Testarea prototipului va informa atât proiectarea optică, cât și utilizabilitatea interfeței pe baza feedback-ului real din chirurgie.

Aceste exemple demonstrează modul în care hardware-ul și SDK-ul Cellid oferă valoare practică, îmbunătățind eficiența, luarea deciziilor și experiența utilizatorului atât în medii de vânzare cu amănuntul, cât și în medii de lucru.

Cum se compară ghidurile dvs. de undă din material plastic cu alternativele tradiționale din sticlă în ceea ce privește greutatea, puterea și confortul?

La Cellid, dezvoltăm atât ghiduri de undă din plastic, cât și din sticlă pentru a aborda diferite cazuri de utilizare AR. Ghidurile noastre de undă din plastic sunt semnificativ mai ușoare decât cele din sticlă, aproximativ 5 grame pe unitate monoculară, față de aproximativ 8,2 grame pentru sticlă. Această reducere a greutății contribuie la purtabilitatea și confortul general pentru utilizarea de zi cu zi.

În evaluările pilot, ghidurile noastre de undă din plastic – cu un câmp de vedere de 30° – au primit feedback pozitiv de la utilizatori. La acest nivel de câmp de vedere, performanța optică între plastic și sticlă este comparabilă.

Durabilitatea este un alt avantaj al plasticului. Ghidurile de undă din plastic ale Cellid au trecut atât testele de impact din Statele Unite, cât și cele din Japonia pentru ochelari, fără a se sparge. În contrast, sticla necesită, de obicei, o armătură suplimentară pentru a îndeplini standarde de siguranță similare. Acest lucru este evident din faptul că lentilele obișnuite de ochelari sunt, de obicei, fabricate din plastic.

Deși plasticul este potrivit pentru multe cazuri de utilizare de zi cu zi în care dispozitivele AR compacte și ușoare sunt esențiale, sticla încă oferă avantaje în anumite scenarii din medii industriale în care se prioritizează claritatea optică superioară. Prin oferirea ambelor platforme de materiale, Cellid poate aborda și accelera adoptarea ochelarilor AR pentru a satisface diversele utilizări.

Care au fost cele mai mari provocări de inginerie sau știință a materialelor în integrarea acestor componente într-un factor de formă purtabil?

Provocarea cheie a fost miniaturizarea și încadrarea lor într-un factor de formă de ochelari fără compromis. Am trebuit să reevaluăm modul în care elementele optice, cum ar fi ghidurile de undă și proiectoarele, ar putea fi compactate fără a degrada performanța. Materialele trebuiau să fie subțiri, dar și durabile, eficiente din punct de vedere optic, dar și fabricabile la scară. În plus, dezvoltarea de materiale specializate pentru ghidul de undă și a unui proces de fabricație proprietar a putut prezenta provocări. Abordarea tuturor acestor factori a necesitat o integrare strânsă între simulare și fabricație.

Ne puteți ghida prin modul în care funcționează platforma dvs. de simulare și cum reduce timpul de iterare și costurile de fabricație?

La Cellid, simularea joacă un rol critic în accelerarea dezvoltării și reducerea costurilor de aducere a hardware-ului AR pe piață. Utilizăm instrumente proprietare pentru a evalua componente optice complexe – cum ar fi ghidurile de undă, elementele optice difractive, rășinile și acoperirile – înainte de a se crea prototipuri fizice. Prin simularea modului în care aceste materiale se comportă în diferite condiții, putem optimiza pentru claritate, câmp de vedere și eficiență devreme în procesul de proiectare. Acest lucru ne ajută să minimizăm dependența de fabricația prin încercare și eroare, să scurtăm ciclurile de iterare și să reducem costurile de producție.

Care sunt funcțiile oferite de SDK-ul Cellid dezvoltatorilor și ce urmează pe lista de priorități?

Cellid oferă SDK-uri pentru importarea de imagini recunoscute de cameră, afișarea de imagini AR în spații specificate, afișarea datelor din aplicații de smartphone și operarea hardware-ului implementat în ochelarii AR, cum ar fi microfoanele și difuzoarele. În plus, SDK-ul Cellid pentru proiectarea de referință include o interfață de programare a aplicației (API) pentru inteligența artificială generativă, care permite utilizarea acesteia într-o gamă largă de cazuri de utilizare. De exemplu, prin întrebarea prin proiectarea de referință cum se utilizează un dispozitiv din fața dvs., dispozitivul poate fi recunoscut automat, iar instrucțiunile de utilizare și operare pot fi afișate. În plus, prin înregistrarea conținutului la markeri AR, este posibil să se recunoască markerii AR și să se afișeze conținutul în spațiu real, permițând utilizatorilor să verifice instantaneu manuale de echipamente și alte informații fără a fi nevoie de mâini. În plus, se plănuiesc funcții suplimentare de urmărire a ochilor și recunoaștere a gesturilor.

Aceste eforturi se concentrează pe permiterea unei dezvoltări mai rapide, a unei compatibilități mai largi a dispozitivelor și a unei alinieri mai strânse între performanța hardware-ului și răspunsul software-ului – toate fiind critice pentru livrarea de wearables AR de ultimă generație. Ca dezvoltator de ochelari AR și software de recunoaștere spațială, Cellid este poziționat în mod unic pentru a oferi un mediu care include SDK-ul pentru dezvoltarea rapidă de aplicații potrivite pentru ochelari AR.

Pe care industrii sunteți cel mai concentrat și de ce sunt ele mai potrivite pentru implementarea AR pe termen scurt?

Piața ochelarilor AR se află în prezent în stadiile sale incipiente, cu adoptarea condusă de aplicații practice pentru afișarea informațiilor, cum ar fi notificări, actualizări meteo, traduceri și integrarea cu inteligența artificială generativă. În aceste cazuri, dispozitivele mici și ușoare care pot oferi o valoare suficientă pentru utilizator chiar și cu unghiuri de vedere relativ înguste sunt așteptate să sprijine creșterea inițială a pieței.

În perspectivă, se așteaptă o creștere a cererii pentru experiențe mai imersive, cum ar fi vizualizarea de videoclipuri, conținut 3D și interacțiunea cu spațiul real (calcul spațial). În consecință, importanța unghiurilor de vedere largi și a performanței afișajului de înaltă definiție va continua să crească.

Din această perspectivă, identificăm două segmente pe termen scurt în care ochelarii AR cu ghid de undă oferă avantaje clare:

1. Utilizare ophthalmică / de zi cu zi

Progresele în domeniul ghidurilor de undă fac ochelarii AR cu formă de ochelari practici – aceeași formă generală ca și ochelarii obișnuiți – poziționându-i ca dispozitivul probabil următor major după smartphone-uri. Așa cum este și cu smartphone-urile, acest factor de formă susține utilizarea zilnică largă și de zi cu zi, atât de către indivizi, cât și de companii, în multe aplicații. Pe măsură ce ghidurile de undă devin mai compacte și mai rentabile, ele conduc utilizarea de zi cu zi a consumatorilor – navigare, promturi subtile și alte sarcini pe drum. În retail, pilotul nostru este un exemplu al focusului nostru

2. Operațiuni enterprise și industriale

Ghidurile de undă eficiente permit suprapunerea în timp real a datelor pentru tehnicieni și personalul de teren, ajutând la reducerea erorilor și la îmbunătățirea productivității în sectoare cum ar fi fabricația, logistica și sănătatea. Aceste scenarii de „afișare a informațiilor” se potrivesc cu constrângerile actuale de putere și unghi de vedere, menținând în același timp dispozitivele ușoare.

Ce înseamnă “AR de zi cu zi” peste cinci ani?

Odată cu apariția inteligenței artificiale generative multimodale, ochelarii AR vor experimenta o creștere rapidă ca una dintre interfețele lor de intrare/ieșire.

Ne imaginăm un viitor în care ochelarii AR devin un companion intuitiv și mereu activ – combinând lumea digitală și fizică prin interacțiunea fără cusur și designul ușor. Condus de evoluția utilizării inteligenței artificiale generative, ochelarii AR vor evolua și ei pentru a deveni o interfață naturală pentru accesarea informațiilor în timp real, automatizarea sarcinilor și primirea de asistență contextuală.

La Cellid, credem că atingerea utilizării de zi cu zi depinde de trei piloni: confort, inteligență și eficiență energetică. De aceea, proiectele noastre de referință prioritizează optica ultra-ușoară, alături de factori de formă subțiri care semănă cu ochelarii obișnuiți. Acest lucru asigură că ochelarii AR pot fi purtați timp îndelungat fără oboseală.

În perspectivă, suntem pe cale să co-dezvoltăm un ecosistem deschis cu parteneri globali pentru a asigura că ochelarii AR nu numai că arată și se simt ca accesorii de zi cu zi, dar oferă și o valoare durabilă în diverse industrii. Indiferent dacă navigați orașe, sprijiniți lucrul în teren, îmbunătățiți experiențele de retail sau faceți altceva, AR va deveni din ce în ce mai mult o unealtă practică care se integrează firesc în viața de zi cu zi. În cele din urmă, AR va redefini modul în care oamenii interacționează atât cu lumea fizică, cât și cu cea digitală, devenind un companion puternic al experienței umane.

Mulțumim pentru acest interviu excelent; cititorii care doresc să afle mai multe trebuie să viziteze Cellid.