Zukünftige drahtlose Technologie: 6G und höhere Versionen erfordern möglicherweise KI mit gesundem Menschenverstand

Forscher der Virginia Tech gehen davon aus, dass die nächste Generation drahtloser Systeme fortschrittliche Protokolle künstlicher Intelligenz integrieren wird, um die Leistung zu steigern. Ihre aktuelle Veröffentlichung stellt eine bahnbrechende Methode zur Förderung der Entwicklung drahtloser Technologien wie 6G vor.

Diese Studie zeigt, wie sich drahtlose Systeme und künstliche Intelligenz nahtlos weiterentwickeln können, um „lebende, denkende Netzwerke“ zu schaffen, die in der Lage sind, den enormen Datenbedarf der Zukunft zu bewältigen.

Warum ist Konnektivität wichtiger als je zuvor?

Jeder kennt diese Situation. Sie bemerken, dass Ihr Lieblings-Content-Ersteller ein neues Video erstellt hat, und beeilen sich, es anzusehen. Aufgrund der eingeschränkten Netzwerkverbindung in Ihrer Region kommt es jedoch zu langen Verzögerungen und einer schlechten Bildqualität.

Diese Situation ist heutzutage weit verbreitet, könnte sich aber in Zukunft noch verschärfen. Künstliche Intelligenz und Hochleistungsprotokolle erfordern erstklassige Verbindungen, um die gewünschten Ergebnisse zu erzielen. Daher werden Maßnahmen zur Verbesserung der drahtlosen Kommunikationsmöglichkeiten weltweit intensiv gefördert.

Auf dem Weg zu 6G und darüber hinaus

Die Medien haben dem Kampf um die Kontrolle der 5G-Netze große Aufmerksamkeit gewidmet. Forscher haben sich jedoch der nächsten Stufe der drahtlosen Kommunikation zugewandt: den 6G-Netzen. Diese Systeme integrieren die KI-Architektur direkt in das Netzwerk. Sie werden derzeit im Metaverse-Umfeld getestet, da zukünftige drahtlose Kommunikationsnetze die digitale und die physische Welt nahtlos miteinander verbinden müssen.

Die Herausforderungen für frühe 6G-Prototypen

Obwohl sich 6G noch in der Testphase befindet, sind bereits einige Probleme aufgetreten, die seine Entwicklung weiterhin einschränken. Zunächst einmal wird die tatsächliche Leistung des Netzwerks durch die Leistung seiner Kommunikationstechnologie begrenzt.

Antennen und andere Geräte müssen aufgerüstet werden, um die zusätzlichen Datenfunktionen der 6G-Netze zu unterstützen. Analysten gehen davon aus, dass selbst eine verbesserte Hardware nicht ausreichen wird, um den wachsenden Bedarf an Datenübertragung zu decken.

Abgesehen von den Einschränkungen der physischen Hardware verwenden die aktuellen KI-nativen drahtlosen Systeme Modelle, die speziell für den Betrieb auf herkömmlichen Systemen entwickelt wurden. Diesen handelsüblichen neuronalen Netzwerken fehlt die Leistung nativer Build-Optionen.

Zukünftige Protokolle für künstliche Intelligenz müssen nahtlos mehrere Dimensionen umfassen, darunter die digitale, physische und die Metaverse, damit Benutzer ihre Erfahrungen maximieren können, ohne die Verbindung zu trennen.

Überdenken Sie das zukünftige drahtlose Modell der künstlichen Intelligenz

Im Rahmen der Forschungsarbeit „General Artificial Intelligence (AGI) Native Wireless Systems: A Journey Beyond 6G“ untersuchen Forscher der Virginia Tech die Ziele zukünftiger drahtloser Systeme und die Arten von Protokollen, die sie unterstützen müssen.

Sie schlugen ein neues drahtloses Netzwerk vor, das sogenannte Integrierte Künstliche Intelligenz (KI)-System. Diese verbesserte Version der künstlichen Intelligenz nutzt verbesserte Technologien und neue Architekturen, um das System in die Lage zu versetzen, Entscheidungen und Pläne eher wie Menschen zu treffen.

Die Rolle des gesunden Menschenverstands in der drahtlosen künstlichen Intelligenz

Forscher der Virginia Tech haben einen bahnbrechenden Ansatz vorgeschlagen: Sie wollen die Entwicklung der Mobilfunktechnologie nach 6G durch die Kombination von künstlicher Intelligenz und gesundem Menschenverstand vorantreiben. Gesunder Menschenverstand ist eine Eigenschaft, die man vielleicht übersieht, aber er ist einer der Hauptgründe dafür, dass man tagsüber im Handumdrehen Entscheidungen treffen kann.

Gesunder Menschenverstand entsteht durch jahrelange Erfahrung. Er befähigt Sie, Unsicherheiten zu begegnen und rational zu handeln, indem Sie versuchen, Lücken auf der Grundlage Ihres Wissens und Ihrer Erfahrungen zu schließen. Die vier Säulen des gesunden Menschenverstands sind die Fähigkeit, sich durch horizontale Universalität an unerwartete Situationen anzupassen, logisches Denken, die Erfassung intuitiver physikalischer Zusammenhänge und das Füllen von Lücken mit Ihrem Wissen.

Warum ist gesunder Menschenverstand schwer zu erreichen?

Obwohl gesunder Menschenverstand für Sie selbstverständlich erscheint, lässt er sich in Systemen der künstlichen Intelligenz nur schwer nachbilden. Der Hauptgrund dafür ist, dass Systeme der künstlichen Intelligenz auf Daten angewiesen sind. KI-Modelle werden anhand der bereitgestellten Daten trainiert, wodurch sie Muster und relevante Informationen erkennen können, was für Menschen sehr schwierig ist. Das Problem ist, dass diese Einstellung in unerwarteten und noch nie dagewesenen Situationen nicht gut funktioniert.

Einführung super-künstlicher Intelligenz zur Erzielung mehrdimensionaler Intelligenz

Das Team schlug die Entwicklung eines Protokolls für künstliche Intelligenz vor, das die physischen, virtuellen und digitalen Dimensionen überwachen, replizieren und koordinieren kann. Künstliche Intelligenzsysteme werden in physischen und digitalen Bereichen eingesetzt, und AR bildet dabei den Konvergenzpunkt. Um diese Aufgabe zu erfüllen, schlagen die Ingenieure vor, die reale Welt vollständig im virtuellen Metaversum zu replizieren.

Das Metaversum dient als Testgelände für 6G-KI

Das Metaversum ist ein Begriff, den man heutzutage oft hört, im wirklichen Leben jedoch eher selten verwendet. In den letzten Jahren haben bahnbrechende Technologien den Weg zu 6G-Netzwerken geebnet. Beispielsweise haben digitale Zwillinge und andere Protokolle die Erstellung digitaler Darstellungen physischer Objekte einfacher denn je gemacht.

Ingenieure sind überzeugt, dass solche Funktionen die nahtlose Integration der nächsten Generation drahtloser und künstlicher Intelligenzsysteme ermöglichen werden. Sie schlugen ein digitales Modell der realen Welt vor, das es künstlicher Intelligenz ermöglicht, Wahrnehmung, Planung und analoges Denken für zukünftige drahtlose Netzwerke bereitzustellen.

Erstellen Sie eine digitale kognitive drahtlose Infrastruktur

Forscher glauben, dass diese digitale Kopie der realen Welt das fehlende Bindeglied zwischen drahtlosen Systemen und zukünftigen Protokollen der künstlichen Intelligenz darstellt. Sie kamen zu dem Schluss, dass Ingenieure drahtlose Netzwerke mit inhärenten Fähigkeiten entwickeln müssen, um die Eigenschaften und Interaktionen realer Dinge sowie die mathematischen Mechanismen zu verstehen, die fortschrittliche Modelle der künstlichen Intelligenz unterstützen.

Das vorgeschlagene AGI-native Wireless-System kombiniert Wahrnehmungsmodule, Weltmodelle und Aktionsplanungskomponenten, um ein schneller reagierendes und leistungsstärkeres KI-natives Kommunikationsnetzwerk zu schaffen. Dieses Netzwerk ist darauf ausgelegt, verschiedene kognitive Fähigkeiten (wie logisches Denken und Analogie) zu nutzen, um große Datenmengen zu verarbeiten.

Die Vorteile von AGI-Native-Funksystemen

Die geplante Forschung zu 6G und darüber hinaus bringt dem Markt zahlreiche Vorteile. Zunächst wurde ein Fahrplan für die Entwicklung nachhaltigerer und vertrauenswürdigerer KI-Systeme entwickelt. Dieses Netzwerk nutzt praxisnahe Entscheidungsstrukturen, die es einfacher machen, zu bestimmen, wie KI zu einer bestimmten Lösung gelangt. Diese zukünftigen KI-Systeme werden Leistung und Interpretierbarkeit bieten.

Anwendungen von 6G und höheren Versionen

Die Anwendung von 6G-Funknetzwerken mit integrierter künstlicher Intelligenz ist sehr umfangreich. Diese Systeme ermöglichen es Ingenieuren, hochintelligente und selbstlernende Funknetzwerke mit Echtzeit-Entscheidungsfunktionen zu entwickeln.

Dieses System wird dazu beitragen, die Smart Cities der Zukunft zu stärken und sicherzustellen, dass alles – von der Fahrt bis zum Abendessen – pünktlich ist. Im Folgenden sind einige mögliche Anwendungsgebiete dieser Technologie aufgeführt.

Intelligente Städte und Infrastrukturintegration

Die Smart Cities der Zukunft werden großflächige drahtlose Netzwerke integrieren, die die gesamte Gemeinde abdecken, sowie fortschrittliche KI-Protokolle usw. Diese Netzwerke müssen in der Lage sein, den wachsenden Datenbedarf der KI-Gesellschaft zu bewältigen. Daher ist mit 6G und fortschrittlicheren Technologien zu rechnen, um den reibungslosen Betrieb dieser Systeme zu gewährleisten.

Geschäftskommunikation

Das Kommunikationsnetzwerk ist eine naheliegende Anwendung dieser Technologie. Die drahtlose Datennutzung nimmt von Jahr zu Jahr zu. Im letzten Jahrzehnt hat sich die Datennutzung von PCs auf Smartphones und andere Geräte verlagert. Die nächste Generation von 6G- und höheren Versionen drahtloser Systeme wird für den Betrieb in diesen Netzwerken konzipiert, anstatt auf sie angewendet zu werden.

Ein intelligenterer KI-Agent in täglichen Interaktionen

Vom Kundenservice bis zum Vertrieb wird es überall künstliche Intelligenz geben, die menschlicher wirkt. Künstliche Intelligenz kann Fragen beantworten, Zugriff auf Funktionen gewähren und vieles mehr. Diese intelligenten Protokolle können Unternehmen helfen, ihre Bemühungen zu optimieren und ihren Kunden ein höheres Maß an Komfort zu bieten.

Fortschritte in der Computermodellierung und -simulation

Die Nachfrage nach Computermodellierung ist derzeit sehr groß. Diese Technologie erleichtert die Erstellung präziser digitaler Modelle, da diese sich autonom in einer Mixed-Reality-Umgebung verbinden. Diese Systeme integrieren fortgeschrittene mathematische Prinzipien, Kategorientheorie und Neurowissenschaften, um immersive und interaktive Modelle der physischen Welt zu erstellen.

Spiel

Diese Technologie wird voraussichtlich auch zur Verbesserung der Aktionen virtueller Charaktere eingesetzt. Diese Protokolle künstlicher Intelligenz können kognitive virtuelle Charaktere mit gesundem Menschenverstand erstellen. Diese virtuellen Charaktere können in zukünftigen Metaverse-Erlebnissen eine wichtige Rolle spielen, da sie neue Benutzer anleiten, Interaktion und Kameradschaft ermöglichen und zur Sicherheit der Gemeinschaften beitragen.

Künstliche Intelligenz in selbstfahrenden Autos treibt Innovationen voran

Diese Technologie wird auch dazu beitragen, die Sicherheit im autonomen Verkehr zu verbessern. Ein künstliches Intelligenzsystem, das in neuen Situationen vernünftige Entscheidungen treffen kann, ist genau das, was die Branche des autonomen Fahrens benötigt. Daher ist zu erwarten, dass diese Technologie in Zukunft in Bereichen wie dem autonomen Fahren im Transportwesen zum Einsatz kommt.

6G übernimmt den geplanten Zeitplan

Den Forschern zufolge wird die Entwicklung dieser Technologie noch 10 bis 15 Jahre dauern. Die Wissenschaftler weisen jedoch darauf hin, dass bereits jetzt mehrere Komponenten und Schritte abgeschlossen werden können, um einen reibungslosen Start des Upgrades zu gewährleisten. Sie erklärten, ihr Dokument sei als Fahrplan zu verstehen, um sicherzustellen, dass diese Upgrades einheitlich und verantwortungsvoll durchgeführt werden, was dem Erfolg von 6G förderlich sei.

6G und zukünftige Forscher

Diese Forschung wurde von Ingenieuren der Virginia Tech geleitet. Hauptautor der Studie ist Walid Saad, Professor an der School of Engineering und Leiter von Next-G Wireless. Unterstützt wurde er von Forschern wie Omar Hashash, Christo Kurisummoottil Thomas, Christina Chaccour, Merouane Debbah und Narayan Mandayam. Das Team strebt nun weitere Forschungs- und Geschäftspartnerschaften an, um die Entwicklung der zukünftigen 6G-Infrastruktur voranzutreiben.