Technologie sans fil du futur : les versions 6G et supérieures pourraient nécessiter une IA dotée de bon sens

Selon des chercheurs de Virginia Tech, la prochaine génération de systèmes sans fil intégrera des protocoles d'intelligence artificielle avancés pour améliorer les performances. Leur récent article présente une méthode révolutionnaire visant à promouvoir le développement de technologies sans fil telles que la 6G.

Cette étude met en évidence la manière dont les systèmes sans fil et l’intelligence artificielle peuvent évoluer de manière transparente pour créer des « réseaux vivants et pensants » capables de gérer les demandes massives de données du futur.

Pourquoi la connectivité est-elle plus importante que jamais ?

Tout le monde a déjà vécu cette situation. Vous remarquez que votre créateur de contenu préféré a créé une nouvelle vidéo et vous vous empressez de la regarder. Cependant, en raison de la connectivité réseau limitée dans votre région, vous subissez de longs délais et une mauvaise qualité d'image.

Cette situation est très courante aujourd'hui, mais elle pourrait s'aggraver à l'avenir. L'intelligence artificielle et les protocoles haute performance nécessitent des connexions de premier ordre pour obtenir les résultats escomptés. C'est pourquoi des actions visant à améliorer les capacités de communication sans fil sont activement encouragées dans le monde entier.

Vers la 6G et au-delà

Les médias ont accordé une grande attention à la lutte pour le contrôle des réseaux 5G. Cependant, les chercheurs se sont tournés vers la prochaine génération de communication sans fil : les réseaux 6G. Ces systèmes intègrent l'architecture de l'IA directement au réseau. Ils sont actuellement testés dans l'environnement du métavers, car les futurs réseaux de communication sans fil doivent connecter de manière transparente le monde numérique et le monde physique.

Les défis rencontrés par les premiers prototypes 6G

Bien que la 6G soit encore en phase de test, certains problèmes sont apparus et continuent de freiner son développement. Tout d'abord, les performances réelles du réseau sont limitées par celles de sa technologie de communication.

Les antennes et autres équipements doivent être modernisés pour prendre en charge les nouvelles fonctionnalités de données des réseaux 6G. De plus, même si le matériel est amélioré, les analystes prédisent que ces mises à niveau ne suffiront toujours pas à répondre à la demande croissante de transmission de données.

Outre les limitations matérielles, les systèmes sans fil natifs actuels, basés sur l'IA, adoptent des modèles spécifiquement conçus pour fonctionner sur des systèmes traditionnels. Ces réseaux neuronaux standard n'offrent pas les performances des solutions natives.

Les futurs protocoles d’intelligence artificielle doivent couvrir de manière transparente plusieurs dimensions, notamment le numérique, le physique et le métavers, permettant aux utilisateurs de maximiser leurs expériences sans se déconnecter.

Repenser le futur modèle d'intelligence artificielle sans fil

Dans le cadre de la recherche « General Artificial Intelligence (AGI) Native Wireless Systems: A Journey Beyond 6G », les chercheurs de Virginia Tech étudient les objectifs des futurs systèmes sans fil et les types de protocoles qu'ils doivent maintenir.

Ils ont proposé un nouveau type de réseau sans fil, appelé Système d'Intelligence Artificielle (IA) Intégré. Cette version améliorée de l'intelligence artificielle utilisera des technologies avancées et de nouvelles architectures pour permettre au système de prendre des décisions et de planifier de manière plus proche des humains.

Le rôle du bon sens dans l'intelligence artificielle sans fil

Des chercheurs de Virginia Tech ont proposé une approche révolutionnaire : promouvoir le développement des technologies sans fil après la 6G en combinant intelligence artificielle et bon sens. Le bon sens est une qualité souvent négligée, mais c'est l'une des principales raisons pour lesquelles nous pouvons prendre des décisions instantanément au quotidien.

Le bon sens se forme grâce à l'accumulation d'années d'expérience. Il permet d'affronter l'incertitude et de faire preuve de rationalité, en s'efforçant de combler les lacunes grâce à ses connaissances et à ses expériences passées. Il est important de noter que les quatre piliers du bon sens sont la capacité à s'adapter aux situations inattendues grâce à l'universalité horizontale, le raisonnement, la compréhension de la physique intuitive et la capacité à combler les lacunes grâce à ses connaissances.

Pourquoi le bon sens est-il difficile à atteindre ?

Bien que le bon sens puisse vous sembler évident, il est très difficile à reproduire dans les systèmes d'intelligence artificielle. La principale raison de cette difficulté réside dans le fait que ces systèmes s'appuient sur des données pour fonctionner. Les modèles d'intelligence artificielle sont entraînés à partir de ces données, ce qui leur permet d'identifier des schémas et des informations pertinentes, ce qui est très difficile pour les humains. Le problème est que ce système est peu adapté aux situations inattendues et inédites.

Introduire une super intelligence artificielle pour atteindre une intelligence multidimensionnelle

L'équipe a proposé de créer un protocole d'intelligence artificielle capable de surveiller, de reproduire et de coordonner les dimensions physiques, virtuelles et numériques. Les systèmes d'intelligence artificielle opéreront dans les domaines physiques et numériques, et la réalité augmentée constitue le point de convergence de leur fonctionnement. Pour mener à bien cette tâche, les ingénieurs proposent de reproduire intégralement le monde réel dans le métavers virtuel.

Le métavers sert de terrain d'essai pour l'IA 6G

Le métavers est un terme courant de nos jours, mais peu répandu dans la réalité. Ces dernières années, des technologies révolutionnaires ont ouvert la voie aux réseaux 6G. Par exemple, les jumeaux numériques et d'autres protocoles ont simplifié plus que jamais la création de représentations numériques d'objets physiques.

Les ingénieurs estiment que ces fonctions permettront une intégration transparente de la prochaine génération de systèmes sans fil et d'intelligence artificielle. Ils ont proposé un modèle numérique réaliste permettant à l'intelligence artificielle de fournir des capacités de perception, de planification et de raisonnement analogique pour les futurs réseaux sans fil.

Créer une infrastructure cognitive numérique sans fil

Les chercheurs estiment que cette copie numérique du monde réel constitue le chaînon manquant entre les systèmes sans fil et les futurs protocoles d'intelligence artificielle. Ils en concluent que les ingénieurs doivent créer des réseaux sans fil dotés de capacités intrinsèques pour comprendre les attributs et les interactions des objets du monde réel, ainsi que les mécanismes mathématiques qui sous-tendent les modèles avancés d'intelligence artificielle.

Le système sans fil natif d'IAG proposé combine des modules de perception, des modèles du monde et des composants de planification d'actions pour créer un réseau de communication natif d'IA plus réactif et plus performant. Ce réseau est conçu pour exploiter différentes capacités cognitives (comme le raisonnement et l'analogie) afin de traiter de grandes quantités de données.

Les avantages des systèmes sans fil AGI-Native

Les recherches proposées sur la 6G et au-delà apportent de multiples avantages au marché. Tout d'abord, elles ont permis d'élaborer une feuille de route pour la création de systèmes d'IA plus durables et plus fiables. Ce réseau utilise des structures de décision fondées sur le bon sens, ce qui facilite la compréhension de la manière dont l'IA parvient à une solution donnée. Ces futurs systèmes d'IA offriront performance et interprétabilité.

Applications de la 6G et des versions supérieures

Les applications des réseaux sans fil intégrés 6G basés sur l'intelligence artificielle sont très vastes. Ces systèmes permettent aux ingénieurs de concevoir des réseaux sans fil hautement intelligents et autodidactes, dotés de capacités de prise de décision en temps réel.

Ce système contribuera donc à alimenter les villes intelligentes du futur et garantira que tout, du trajet en voiture au dîner, soit à l'heure. Voici quelques applications potentielles de cette technologie.

Villes intelligentes et intégration des infrastructures

Les villes intelligentes du futur intégreront des réseaux sans fil à grande échelle couvrant l'ensemble de la communauté, des protocoles d'IA avancés, etc. Ces réseaux doivent être capables de gérer les besoins croissants en données de la société de l'IA. On peut donc s'attendre à voir la 6G et des technologies plus avancées utilisées pour assurer le bon fonctionnement de ces systèmes.

Communication d'entreprise

Les réseaux de communication constituent une application évidente de cette technologie. L'utilisation des données sans fil augmente d'année en année. Au cours de la dernière décennie, l'utilisation des données s'est déplacée des ordinateurs personnels vers les smartphones et autres appareils portables. La prochaine génération de systèmes sans fil 6G et supérieurs sera conçue pour fonctionner sur ces réseaux plutôt que pour y être appliquée.

Un agent IA plus intelligent dans les interactions quotidiennes

Du service client aux ventes, tout sera doté d'agents d'intelligence artificielle (IA) plus proches des humains. Ces agents pourront répondre aux questions, donner accès à des fonctionnalités, etc. Ces protocoles intelligents aideront les entreprises à optimiser leurs efforts et à offrir un confort accru à leurs clients.

Progrès dans la modélisation et la simulation informatiques

La demande actuelle en modélisation informatique est très forte. Cette technologie permettra d'obtenir plus facilement des modèles numériques précis, car les utilisateurs se connecteront de manière autonome dans un environnement de réalité mixte. Ces systèmes intégreront des principes mathématiques avancés, la théorie des catégories et les neurosciences pour créer des modèles immersifs et interactifs du monde physique.

Jeu

Attendez-vous également à voir cette technologie utilisée pour améliorer les actions des personnages virtuels. Ces protocoles d'intelligence artificielle permettent de créer des personnages virtuels cognitifs dotés de capacités de bon sens. Ces personnages virtuels peuvent jouer un rôle majeur dans les futures expériences du métavers, car ils peuvent guider les nouveaux utilisateurs, offrir des interactions et de la compagnie, et contribuer à la sécurité des communautés.

L'intelligence artificielle dans les voitures autonomes stimule l'innovation

Cette technologie contribuera également à améliorer la sécurité routière. Un système d'intelligence artificielle capable de faire des choix judicieux face à de nouvelles situations est précisément ce dont le secteur de la conduite autonome a besoin. On peut donc s'attendre à voir cette technologie appliquée à des domaines tels que le transport autonome à l'avenir.

La 6G adopte le calendrier prévu

Selon les chercheurs, cette technologie nécessitera encore 10 à 15 ans de développement. Cependant, les scientifiques soulignent que plusieurs éléments et étapes peuvent désormais être mis en œuvre pour faciliter le lancement de la mise à niveau. Ils ont déclaré que leur article doit servir de feuille de route pour garantir que ces mises à niveau soient réalisées de manière unifiée et responsable, ce qui contribuera au succès de la 6G.

La 6G et les chercheurs du futur

Cette recherche a été menée par des ingénieurs de Virginia Tech. L'auteur principal est Walid Saad, professeur à l'École d'ingénierie et directeur de Next-G Wireless. Il a bénéficié du soutien de chercheurs tels qu'Omar Hashash, Christo Kurisummoottil Thomas, Christina Chaccour, Merouane Debbah et Narayan Mandayam. L'équipe recherche désormais de nouveaux partenariats de recherche et d'affaires pour accélérer le développement de la future infrastructure 6G.