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. El deține o diplomă de master în fizică de la Școala Superioară 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-ușoară și motoare de recunoaștere spațială pentru ochelari inteligenți de realitate augmentată de ultimă generație. Folosind metode de proiectare și producție optică proprietară, Cellid creează componente atât de subțiri ca lentilele de ochelari și colaborează cu producători globali pentru a accelera adoptarea hardware-ului de realitate augmentată.

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

După absolvirea universității, am intrat în Organizația Europeană pentru Cercetare Nucleară (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 informatică. 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 de realitate augmentată 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 de realitate augmentată ca hardware optim pentru a oferi servicii de recunoaștere spațială. În timpul cercetărilor noastre, am discutat cu ingineri și am descoperit că hardware-ul utilizat pentru afișarea ochelarilor de realitate augmentată era un blocaj. Prin observarea evoluției dispozitivelor calculate, am concluzionat că ochelarii de realitate augmentată vor deveni următoarea generație de smartphone-uri. În acest nou mediu pentru dispozitive, ne propunem să valorificăm tehnologiile noastre de calcul de ultimă generație pentru a conduce inovația.

Cum v-a influențat experiența dvs. în lucrul cu calculul paralel la scară de petabyte asupra abordării dvs. în proiectarea afișajului de realitate augmentată și simularea optică 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 de realitate augmentată și simularea optică la Cellid.

Ghidurile noastre de undă sunt create prin formarea unui element optic difractiv (DOE) pe un substrat utilizând tehnologia de imprimare nano. Dintre cele trei elemente – proiectare, materiale și producție – noi suntem responsabili de proiectare. Folosind experiența mea în calculul de înaltă performanță, am dezvoltat un motor de simulare proprietar bazat pe inteligență artificială, care automatizează procesul de proiectare. Acesta nu numai că simulează compoziția materialului DOE și a substratului, dar și prezice și optimizează precizia formării filmului și a prelucrării. Cellid conduce sau colaborează cu parteneri în dezvoltarea de materiale, tehnologii de producție și procese. (Cea mai mare parte a producției 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 producție pentru a o aduce în producție.

Inteligența artificială joacă un rol dual la Cellid – atât în experiența utilizatorului pe dispozitiv, cât și în proiectarea și fabricarea optică condusă de inteligență artificială. Cum valorificați inteligența artificială pentru a îmbunătăți experiența utilizatorului și cum o utilizați în producție și proiectare?

Cellid folosește la maximum inteligența artificială pentru ambele scopuri. Pentru a îmbunătăți experiența utilizatorului, folosim inteligența artificială pentru a permite recunoașterea spațială, prezentarea informațiilor în timp real și operabilitatea intuitivă.

În proiectarea și producția optică, aplicăm inteligența artificială pentru a simula proiectarea optică și a optimiza procesele, și pentru a sprijini stabilitatea calității la scară – ajutându-ne să proiectăm și să producem ghiduri de undă și optică subțiri, ușoare și eficiente din punct de vedere energetic pentru dispozitive de tip ochelari.

Aceste două utilizări ale inteligenței artificiale nu sunt direct legate, dar ambele sunt esențiale pentru adoptarea pe scară largă: proiectarea condusă de inteligență artificială face ochelarii de realitate augmentată purtabili; experiența utilizatorului condusă de inteligență artificială îi face utili.

Care sunt exemplele reale de cazuri de utilizare a realității augmentate fără întrerupere, posibile datorită SDK-ului Cellid?

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

Proiectul King Salmon – Sprijin pentru lucrări la distanță în construcții și administrație locală: În proiectul King Salmon din Tokyo, Cellid a colaborat cu districtul Shibuya pentru a testa ochelarii de realitate augmentată pentru controlul la distanță al calității în construcții și în mediul guvernamental local. Lucrătorii de pe șantier au purtat ochelarii de realitate augmentată ușori ai Cellid (folosind 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 întrerupere între personal și experți la distanță, asigurând feedback și îndrumare imediată.

Pilot de magazin de conveniență – Experiență de cumpărături inteligentă: În colaborare cu un magazin de conveniență cunoscut din Japonia și grupul SMBC, Cellid a efectuat un test într-un magazin real pentru a demonstra experiența de cumpărături utilizând ochelarii de realitate augmentată. Peste 300 de participanți s-au alăturat testului, care a prezentat recunoașterea automată a produselor, recomandări personalizate pe baza articolelor adăugate în cărucior (inclusiv afișarea cupoanelor de reducere și direcțiilor către locațiile produselor), și plata prin ochelarii de realitate augmentată.

Proiectul Medical CREST AR – Validarea ochelarilor de realitate augmentată pentru uz medical: Utilizând ochelarii de realitate augmentată 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 despre metodele de software de aplicație și interfață pentru fluxuri de lucru medicale practice. Lucrarea face parte din programul multianual JST CREST al Japoniei („Realizarea ochelarilor de realitate augmentată medicale utilizând tehnologia metamaterialului”, 2024-2029; grant JPMJCR24R1), un consorțiu cu Institutul de Știință din Tokyo, Cellid și Mitsui Chemicals, care acoperă dezvoltarea de materiale, proiectarea optică, stabilirea procesului de producție, 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 de realitate augmentată 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 despre proiectarea optică, cât și despre utilizabilitatea interfeței, pe baza feedback-ului real din timpul intervențiilor chirurgicale.

Aceste exemple demonstrează cum ochelarii de realitate augmentată și SDK-ul Cellid oferă valoare practică și eficiență în mediile de retail și de forță de muncă.

Cum se compară ghidurile dvs. de undă din plastic cu alternativele tradiționale de 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 a realității augmentate. Ghidurile noastre de undă din plastic sunt semnificativ mai ușoare decât cele din sticlă, aproximativ 5 grame per unitate monoculară, comparativ cu aproximativ 8,2 grame pentru sticlă. Această greutate redusă contribuie la purtabilitatea și confortul general pentru uzul de zi cu zi.

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

Rezistența este un alt avantaj al plasticului. Ghidurile de undă din plastic ale Cellid au trecut atât testele de impact din Statele Unite, cât și din Japonia, pentru ochelari, fără a se sparge. În contrast, sticla necesită, de obicei, o armare suplimentară pentru a îndeplini standardele 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 compacte și ușoare de realitate augmentată sunt esențiale, sticla încă oferă avantaje în anumite scenarii din medii industriale în care se prioritizează claritatea optică superioară. Oferta ambelor platforme de materiale ne permite să abordăm și să accelerăm adoptarea ochelarilor de realitate augmentată în diverse domenii de utilizare.

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-o formă de ochelari fără compromisuri. Trebuia să reevaluăm modul în care elementele optice, cum ar fi ghidurile de undă și proiectoarele, ar putea fi compactate fără a compromite performanța. Materialele trebuiau să fie subțiri, dar și durabile, eficiente din punct de vedere optic, dar și manufacturabile la scară. Dezvoltarea de materiale specializate pentru ghidul de undă și a unui proces de fabricație proprietar a putut prezenta, de asemenea, provocări. Abordarea tuturor acestor factori a necesitat o integrare strânsă între simulare și producție.

Ne puteți descrie cum funcționează platforma dvs. de simulare și cum reduce timpul de iterare și costurile de producție?

La Cellid, simularea joacă un rol critic în accelerarea dezvoltării și reducerea costurilor aducerii hardware-ului de realitate augmentată pe piață. Utilizăm instrumente proprietare pentru a evalua componentele optice complexe – cum ar fi ghidurile de undă, elementele optice difractive, rășinile și acoperirile – înainte de a crea prototipuri fizice. Prin simularea modului în care aceste materiale se comportă în diferite condiții, putem optimiza claritatea, câmpul vizual și eficiența din timpul procesului de proiectare. Acest lucru ne ajută să minimizăm dependența de fabricarea prin încercări și erori, să scurtăm ciclurile de iterare și să reducem costurile de producție.

Care sunt caracteristicile oferite de SDK-ul Cellid dezvoltatorilor, și ce urmează în ceea ce privește planurile viitoare?

Cellid oferă SDK-uri pentru importarea de imagini recunoscute de cameră, afișarea de imagini de realitate augmentată în spații specificate, afișarea datelor aplicațiilor de smartphone și operarea hardware-ului implementat în ochelarii de realitate augmentată, cum ar fi microfoane și difuzoare. În plus, SDK-ul Cellid pentru proiectarea de referință include o interfață de programare a aplicațiilor (API) pentru inteligență artificială generativă, care permite utilizarea într-o gamă largă de cazuri de utilizare. De exemplu, prin solicitarea prin proiectarea de referință a modului de utilizare a unui 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 de realitate augmentată, este posibil să se recunoască markerii de realitate augmentată și să se afișeze conținutul în spațiul real, permițând utilizatorilor să verifice instantaneu manualele de echipamente și alte informații fără mâini. Mai mult, funcțiile de urmărire a ochilor și recunoașterea gesturilor sunt planificate pentru viitor.

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 următoarei generații de dispozitive de realitate augmentată purtabile. Ca dezvoltator de ochelari de realitate augmentată și software de recunoaștere spațială, Cellid este poziționat în mod unic pentru a oferi un mediu care include SDK-ul pentru dezvoltarea rapidă a aplicațiilor potrivite pentru ochelarii de realitate augmentată.

Care sunt principalele industrii pe care le sunteți focusați, și de ce sunt ele cele mai potrivite pentru implementarea imediată a realității augmentate?

Piața ochelarilor de realitate augmentată se află în prezent în stadiul său incipient, 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 vizualizare 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 vizionarea de videoclipuri, conținut 3D și interacțiunea cu spațiul real (calcul spațial). În consecință, importanța unghiurilor de vizualizare largi și a performanței afișajului de înaltă definiție va continua să crească.

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

1. Utilizare ophthalmică / de zi cu zi

Progresele înregistrate în domeniul ghidurilor de undă fac ochelarii de realitate augmentată cu formă de ochelari practici – cu aceeași formă generală ca ochelarii obișnuiți – poziționându-i ca dispozitivul probabil următor major după smartphone-uri. La fel ca și în cazul smartphone-urilor, acest factor de formă sprijină utilizarea zilnică largă, 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 producția, logistica și sănătatea. Aceste scenarii de „afișare a informațiilor” se potrivesc cu constrângerile actuale de putere și câmp vizual, menținând în același timp dispozitivele ușoare.

Ce înseamnă “realitatea augmentată de zi cu zi” peste cinci ani?

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

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

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 optică ultra-ușoară alături de factori de formă subțiri care semănă cu ochelarii obișnuiți. Acest lucru asigură că ochelarii de realitate augmentată pot fi purtați pentru perioade prelungite fără oboseală.

Privind spre viitor, suntem în curs de a co-dezvolta un ecosistem deschis cu parteneri globali pentru a asigura că ochelarii de realitate augmentată 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 prin orașe, sprijiniți lucrul în teren sau îmbunătățiți experiențele de retail, realitatea augmentată va deveni tot mai mult o unealtă practică care se integrează firesc în viața de zi cu zi. În cele din urmă, realitatea augmentată 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 minunat; cititorii care doresc să afle mai multe despre Cellid pot vizita Cellid.