En esta última entrega de la serie sobre liderazgo en inteligencia artificial de Samsung, Samsung Newsroom explora cómo la experiencia tecnológica y las iniciativas de investigación de Samsung apuntan a refinar las interacciones de los usuarios impulsadas por inteligencia artificial en su amplia cartera.

Priorizar las experiencias del cliente

Samsung utiliza soluciones de inteligencia artificial en el dispositivo y en la nube en sus ofertas. Esta estrategia se ve reforzada por la búsqueda de una inteligencia artificial híbrida, que integra las fortalezas de ambas tecnologías para brindar soluciones adaptadas al contexto y a las diversas necesidades de los usuarios. La decisión sobre qué tipo o combinación de tecnologías emplear se basa en este objetivo final: “¿Cómo podemos servir mejor al consumidor?”.

La IA en el dispositivo ofrece experiencias seguras y eficientes en smartphones y televisores, ya que utiliza solo los datos y recursos del propio dispositivo. Como la IA en el dispositivo no se comunica con la nube, las respuestas son prácticamente instantáneas. Ya los datos no salen del dispositivo, la tecnología suele considerarse más segura para procedimientos sensibles, como los que involucran información personal.

De manera similar, la IA de edge opera independientemente de la infraestructura de la nube y depende únicamente de recursos locales específicos para realizar funciones de IA. En entornos domésticos interconectados donde los electrodomésticos y los dispositivos de IoT funcionan en conjunto, el procesamiento de datos en la IA de edge puede manejarse por dispositivos con especificaciones de rendimiento más altas o dispositivos cercanos, sin depender de la nube. Por lo tanto, la IA de borde ofrece ventajas de velocidad y seguridad similares a la IA en el dispositivo.

Mientras que la IA en el dispositivo y en de edge se basan en tecnologías que utilizan modelos más pequeños y menos cálculos en entornos de hardware restringidos, las experiencias que requieren acceso a una gran cantidad de información en línea o computación de alto rendimiento están respaldadas por la IA basada en la nube. La tecnología utiliza grandes conjuntos de datos y modelos de IA a gran escala alojados en servidores para ofrecer una variedad de capacidades avanzadas. Para lograr un alto rendimiento manteniendo la eficiencia y la seguridad, Samsung realiza una amplia investigación en áreas que incluyen la minimización de la latencia de los datos, la optimización de la eficiencia del modelo y la implementación de la anonimización y el cifrado de datos.

Con experiencia en todas estas diferentes formas de IA – en el dispositivo, de edge y en la nube –, Samsung va un paso más allá y combina diferentes formatos según sea necesario para satisfacer mejor las necesidades de cada caso de uso. En la IA híbrida, los datos sensibles y de respuesta rápida pueden procesarse utilizando modelos de IA en el dispositivo, mientras que la nube puede gestionar el procesamiento que requiere recursos externos como información actualizada o modelos de alto rendimiento. Galaxy AI, por ejemplo, utiliza tanto la IA en el dispositivo como la IA en la nube, que funcionan de forma independiente o simultánea según sea necesario, para ofrecer soluciones optimizadas para los usuarios.

▲ Daehyun Kim, head del Centro Global de Inteligencia Artificial de Samsung Research, explica la estrategia de IA de Samsung.

Inteligencia artificial generativa integrada en la vida cotidiana

Samsung continúa impulsando la innovación en el ámbito de la IA generativa, mejorando aún más la versatilidad de sus productos y servicios. Por ejemplo, Galaxy AI ofrece un conjunto de funciones^[1] que incluyen Asistente de escritura, que admite la traducción e interpretación en aplicaciones de mensajería seleccionadas; Asistente de notas, que ayuda a resumir notas y genera portadas para ellas; y Photo Assist, que edita imágenes con IA generativa.

La IA generativa también es compatible con televisores y electrodomésticos Samsung seleccionados a través de la función Generative Wallpaper^[2]. Los usuarios pueden disfrutar de fondos de pantalla 4K que se adapten a sus gustos en el televisor Neo QLED 2024 o transformar sus cocinas con pantallas de cubierta generadas por IA en el refrigerador Family Hub.

▲ Generative Wallpaper en el televisor con IA de Samsung

Para ofrecer la mejor experiencia de IA generativa en sus dispositivos, Samsung no solo colabora con socios, sino que también desarrolla sus propios modelos de IA. Desde tecnologías fundamentales que comienzan con la investigación inicial –incluido el desarrollo del modelo fundacional– hasta la recopilación y el entrenamiento de datos y el desarrollo de modelos de IA livianos, Samsung aprovecha su vasta experiencia en el área de I+D de IA para optimizar las soluciones y satisfacer las necesidades específicas de cada producto.

Por ejemplo, Samsung desarrolló modelos fundacionales propietarios específicamente para la generación, edición y transformación de imágenes, con el fin de respaldar una amplia gama de experiencias de creación visual. Esto fue un desafío porque, a diferencia de los datos de texto, que se componen de valores discretos, los datos de imagen consisten en valores continuos, lo que ofrece posibilidades de generación casi ilimitadas. Para abordar esta complejidad, la empresa aplicó técnicas de capacitación especializadas a los modelos de imagen, al tiempo que redujo su tamaño para una operación eficiente en el dispositivo. Los desarrolladores perfeccionaron los algoritmos de aprendizaje profundo y las técnicas de aumento de datos para permitir un cálculo rápido y una creación de imágenes continua con requisitos de procesamiento mínimos.

Estos modelos fundacionales se ajustaron posteriormente para aplicaciones específicas. Por ejemplo, el fondo de pantalla Photo Ambient de los últimos smartphones de Samsung integra el modelo de imagen con datos en tiempo real para crear fondos de pantalla dinámicos que reflejan visualmente las condiciones actuales, como una nevada o una noche estrellada, según la hora y el clima.

Samsung Gauss2: la IA generativa propietaria de Samsung

La aplicación de la IA generativa está expandiéndose rápidamente más allá del uso diario personal hacia los entornos empresariales. Samsung ha desarrollado un modelo de IA generativa propietario para fortalecer su competitividad en tecnología de IA, gestionar de forma segura información interna confidencial y optimizar el rendimiento y la escalabilidad para fines específicos. La IA generativa propietaria permite a la empresa establecer modelos adaptados a una amplia gama de productos y servicios, al tiempo que mejora la productividad interna en un entorno más seguro.

Samsung presentó recientemente su modelo de IA generativa propietario y actualizado, Samsung Gauss2, con un mejor rendimiento y eficiencia en comparación con su predecesor, Samsung Gauss1, presentado el año pasado. Samsung Gauss2 es un modelo multimodal^[3] capaz de procesar y comprender simultáneamente varios tipos de datos.

Samsung Gauss2 está disponible en tres modelos diseñados para casos de uso específicos: Compact, Balanced y Supreme. El modelo Compact es una variante liviana optimizada para la IA en el dispositivo. El modelo Balanced, variante de tamaño mediano basada en la nube, está diseñado para tareas como la generación de texto y código. El modelo Supreme, la variante grande basada en la nube, está diseñado para admitir servicios de alto rendimiento con un enfoque particular en la mejora de la productividad en el entorno laboral.

▲ Samsung presentó su modelo de IA generativa propietario y actualizado, Samsung Gauss2.

Para implementar de manera eficiente modelos grandes como la variante Supreme, Samsung ha incorporado la técnica Mixture of Experts (MoE) para activar selectivamente solo los “modelos expertos” más adecuados para tareas específicas dentro de una red neuronal a gran escala.

MoE reduce significativamente la cantidad de cálculos durante el entrenamiento y la inferencia al activar solo los componentes necesarios, en lugar de ejecutar todos los modelos expertos simultáneamente en respuesta a cada consulta. Esta activación selectiva no solo mejora la eficiencia, sino que también facilita la expansión del modelo para abordar problemas cada vez más complejos al agregar más modelos expertos. Samsung ha entrenado meticulosamente estos modelos expertos para que funcionen con precisión y sin interferencias.

▲ MoE optimiza el cálculo para implementar modelos de IA grandes de manera más eficiente.

Samsung Gauss2 ya está aplicándose en múltiples áreas dentro de Samsung. Por ejemplo, la División Device eXperience (DX) emplea el servicio de asistente de codificación de Samsung Gauss2 para respaldar las actividades de investigación y desarrollo. Este servicio aprovecha un modelo especializado, entrenado con datos, códigos y procesos patentados de Samsung, para generar el código necesario para el desarrollo de productos y servicios. El asistente de codificación, que está totalmente integrado en el entorno de desarrollo de software interno de la empresa, admite interacciones de lenguaje natural y varios lenguajes de programación para agilizar los flujos de trabajo de los desarrolladores.

El portal Samsung Gauss, un servicio de IA conversacional, se utiliza ampliamente para tareas laborales como la redacción y traducción de documentos, la redacción de correos electrónicos y más. Las futuras actualizaciones tienen como objetivo mejorar las capacidades de preguntas y respuestas en lenguaje natural del portal y ampliar sus funciones multimodales para incluir la interpretación de tablas y gráficos y la generación de imágenes.

Fortalecimiento de las capacidades de IA a través de la interacción con el consumidor

Aprovechando sus amplias líneas de productos, Samsung está desarrollando tecnologías que respaldan la IA en el dispositivo, en la nube y la generativa para ofrecer una ventaja competitiva distintiva en capacidades de IA.

Al conectarse con los consumidores a través de sus productos, la empresa obtiene información valiosa sobre los comportamientos y las necesidades de los usuarios para permitir el desarrollo de soluciones prácticas de IA. Esto crea un círculo virtuoso en el que los datos de los usuarios informan los avances de la IA, que a su vez ofrecen valor a los consumidores.

Samsung combina esta comprensión de los productos con avances internos y alianzas estratégicas para implementar tecnologías de IA óptimas. Por ejemplo, las unidades de procesamiento neuronal (NPU, su sigla en inglés) –aceleradores especializados para la computación de IA– deben adaptarse para cumplir con los requisitos específicos de productos individuales, en lugar de aplicarse de manera uniforme en todos los dispositivos. Samsung no solo diseña las NPU internamente para sus propios productos, sino que también aplica optimizaciones de software a los chipsets de socios, lo que garantiza la compatibilidad con las funciones de IA y el máximo rendimiento en los dispositivos Samsung.

Además, la empresa aprovecha la experiencia y las perspectivas de especialistas en productos específicos para abordar cuestiones de seguridad y facilitar la aplicación inmediata de soluciones a los productos, al tiempo que impulsa la mejora tecnológica continua. La solución de seguridad multidispositivo basada en blockchain Knox Matrix es un ejemplo notable de cómo este enfoque colaborativo puede crear un entorno en el que los dispositivos conectados se controlan entre sí para detectar amenazas y mejorar la seguridad.

▲ Samsung es líder en IA gracias a los conocimientos de los consumidores obtenidos de diversos productos.

A través de la implementación de tecnologías de IA personalizadas, Samsung continúa abriendo nuevas posibilidades para los usuarios. De cara al futuro, la empresa planea ofrecer experiencias de IA más diferenciadas que empoderen a los usuarios a través de interacciones significativas y enriquecedoras.

[1] La disponibilidad de las funciones de Galaxy AI puede variar según la región, el país, la versión del sistema operativo o One UI, el modelo y el operador.

[2] La función de Fondo de pantalla generativo puede variar según la región y el modelo.

[3] Capaz de comprender y procesar simultáneamente varios tipos de datos (modalidades), incluidos texto, imágenes, audio y vídeo.

Un elemento central de las innovaciones de la inteligencia artificial de Samsung es la inteligencia artificial en el dispositivo. Esta tecnología permite que la IA funcione de forma independiente dentro del dispositivo y no requiere de un servidor externo ni de la nube. Los usuarios se benefician con tiempos de respuesta rápidos de la IA sin necesidad de una conexión de red, lo que reduce las preocupaciones con la fuga de datos personales.

La IA en el dispositivo ahora ha evolucionado más allá de las funciones simples para manejar demandas que requieren grandes cantidades de datos (como la IA generativa) utilizando solo los recursos internos del dispositivo.

Samsung Newsroom muestra cómo Samsung lidera el mundo en innovaciones de inteligencia artificial en los dispositivos.

No requiere nube: Transformando la experiencia de IA en el dispositivo

Respondiendo a la necesidad de velocidad y seguridad, gran parte de la industria tecnológica se ha centrado en ejecutar una IA generativa directamente en el dispositivo. Con inversiones a largo plazo que se remontan a más de una década, Samsung ha personalizado las funciones de IA para muchos de sus dispositivos y se ha colocado a la vanguardia al brindar experiencias de IA en el dispositivo para la vida diaria.

Galaxy AI de Samsung, por ejemplo, ofrece funciones de IA integradas en los últimos dispositivos móviles y tablets de la compañía.[1] Ahora compatible con un total de 20 idiomas[2], Galaxy AI permite una comunicación sin barreras lingüísticas, incluida la interpretación de conversaciones en tiempo real y la traducción de mensajes y páginas web.

Para los televisores, Samsung aprovecha su experiencia como líder mundial en el mercado para entrenar modelos de IA. Desde 2020, la empresa ha mejorado continuamente su procesador específico para televisores con una NPU (unidad de procesamiento neuronal) incorporada. El procesador NQ8 AI Gen3 del modelo Neo QLED 8K 2024 cuenta con 512 redes neuronales para una calidad de imagen y sonido mejorada. Al analizar y modificar píxeles, fotogramas y fuentes de sonido, el procesador ofrece un escalado avanzado, movimientos suaves y un diálogo claro para una experiencia de visualización perfecta en todas las situaciones.

La clave de la IA en el dispositivo es minimizar el tamaño del modelo manteniendo el rendimiento. Para lograrlo, Samsung se ha centrado en una implementación eficiente utilizando datos de entrenamiento de IA especializados y adaptados a tareas específicas.

▲ Los maestros Sunmin Kim y Cheulhee Hahm, de Visual Display Business, Samsung Electronics, explican la inteligencia artificial en el dispositivo.

Más pequeño y más rápido: Investigación para optimización de IA de Samsung

A medida que la tecnología de IA avanza y aumentan los requisitos de procesamiento de datos, la optimización del modelo se ha vuelto crucial. En otras palabras, los modelos de IA de alto rendimiento deben poder operar eficientemente dentro de los límites de los recursos de los dispositivos (incluidos sus procesadores, memorias y baterías), manteniendo al mismo tiempo los niveles de rendimiento y confiabilidad para el uso diario. Las tecnologías clave para esto incluyen la compresión de modelos, la optimización del hardware y la aceleración del procesamiento de datos.

Samsung ha asegurado varias tecnologías en el campo de la compresión de modelos para reducir el tamaño de los modelos de IA. La empresa ha logrado desarrollar modelos de IA ligeros y rápidos a través de técnicas como la cuantificación, que mejora la velocidad de respuesta al simplificar los algoritmos y optimizar los procesos de cálculo; la poda, que elimina elementos no esenciales de modelos más grandes; y la destilación de conocimiento, que transfiere conocimiento de modelos grandes a modelos más pequeños.

Samsung también continúa innovando en la optimización del hardware y la aceleración del procesamiento de datos para ejecutar IA de manera rápida y eficiente. Por ejemplo, la tecnología de utilización de flash divide modelos de IA de gran tamaño y reduce significativamente el uso de memoria. Además, la empresa ha desarrollado una tecnología patentada que se espera ayude a realizar inferencias rápidas en dispositivos de gama baja sin NPU para ampliar las aplicaciones de IA en varios productos. Se están realizando más investigaciones para aumentar la velocidad de inferencia con decodificación especulativa, una tecnología que predice los resultados del modelo de IA, y mejora la potencia de procesamiento ejecutando varios hardware simultáneamente.

▲ Poda y destilación de conocimientos

Experiencia de extremo a extremo: Del desarrollo interno a la implementación

Con experiencia que abarca hardware, software, componentes y productos finales, Samsung lidera la innovación en inteligencia artificial en dispositivos, desde la investigación y el desarrollo hasta la implementación del producto.

Desde la perspectiva de los dispositivos, el liderazgo de Samsung en el mercado de dispositivos móviles, televisores, electrodomésticos y más representa su excelencia tanto en hardware como en software. Samsung integra IA en sus propios dispositivos, lo que le permite a la empresa aprovechar tanto el desarrollo interno como la colaboración abierta con aliados de la industria para crear modelos de IA optimizados por hardware.

La experiencia de Samsung también incluye software de sistema para unir hardware y software de aplicación. Por ejemplo, el sistema operativo Tizen y las NPU de los televisores Samsung potencian la inteligencia artificial en el dispositivo para ofrecer una experiencia de visualización más inteligente y mejorada. La empresa también proporciona a los desarrolladores SDK de Vision AI y Language AI, así como API de aprendizaje automático para facilitar el entrenamiento y la inferencia de modelos de IA.

Samsung Research, el centro de investigación y desarrollo avanzado de la empresa se centra en mejorar la competitividad mediante el uso de la experiencia especializada de su red global de laboratorios, desde el desarrollo de estructuras de modelos de IA y la compresión de modelos en el Reino Unido y los EE. UU. hasta la creación de soluciones de aceleración de IA en India y Polonia.

Desde la perspectiva de los componentes, Samsung ha impulsado constantemente el progreso en el rendimiento de NPU como fabricante líder de semiconductores y planea seguir trabajando con sus aliados para desarrollar nuevas formas de utilizar la IA en los dispositivos.

▲ Samsung presentó una nueva experiencia de TV con inteligencia artificial en la Samsung Developer Conference 2024 en octubre.

Se espera que sus capacidades de inteligencia artificial en dispositivos se expandan a más productos y servicios, Samsung es pionero en cambios innovadores que harán que las tecnologías de inteligencia artificial transformen la vida diaria. En la segunda parte de esta serie, Samsung Newsroom explorará las innovaciones de la compañía con IA personalizada.

[1] Los dispositivos compatibles con Galaxy AI incluyen Galaxy Z Fold6, Flip6, Fold5, Flip5, Fold4, Flip4, serie S24, serie S23, serie S22, S24 FE, S23 FE, serie Tab S10, serie Tab S9, serie Tab S8, etc.

[2] Los idiomas admitidos por Galaxy AI incluyen coreano, inglés, árabe, chino simplificado, holandés, francés, alemán, hindi, indonesio, italiano, japonés, polaco, portugués, rumano, ruso, español, sueco, tailandés, turco y vietnamita.