Будущие беспроводные технологии: версии 6G и выше могут потребовать ИИ со здравым смыслом

По мнению исследователей из Политехнического университета Вирджинии, беспроводные системы следующего поколения будут использовать передовые протоколы искусственного интеллекта для повышения производительности. В их недавней работе представлен революционный метод, способствующий развитию беспроводных технологий, таких как 6G.

В этом исследовании подчеркивается, как беспроводные системы и искусственный интеллект могут плавно развиваться, создавая «живые, мыслящие сети», способные обрабатывать огромные объемы данных в будущем.

Почему связь сейчас важнее, чем когда-либо

Каждый сталкивался с такой ситуацией. Вы замечаете, что ваш любимый создатель контента выпустил новое видео, и спешите его посмотреть. Однако из-за ограниченного интернет-соединения в вашем регионе вы столкнулись с большими задержками и плохим качеством изображения.

Такая ситуация весьма распространена в наши дни, но в будущем она может ухудшиться. Искусственный интеллект и высокопроизводительные протоколы требуют первоклассных соединений для достижения ожидаемых результатов. Поэтому меры по расширению возможностей беспроводной связи активно продвигаются во всем мире.

На пути к 6G и далее

СМИ уделяют большое внимание борьбе за контроль над сетями 5G. Однако исследователи обратились к следующему уровню беспроводной связи — сетям 6G. Эти системы интегрируют архитектуру искусственного интеллекта непосредственно в сеть. В настоящее время они проходят испытания в условиях метавселенной, поскольку будущие беспроводные сети должны обеспечивать бесшовное соединение цифрового и физического миров.

Проблемы, с которыми столкнулись первые прототипы 6G

Хотя 6G всё ещё находится на стадии тестирования, возник ряд проблем, которые продолжают сдерживать его развитие. Прежде всего, реальная производительность сети ограничена производительностью используемых в ней коммуникационных технологий.

Антенны и другое оборудование необходимо модернизировать для поддержки дополнительных функций передачи данных в сетях 6G. Более того, аналитики прогнозируют, что даже если аппаратное обеспечение будет улучшено, этих обновлений всё равно будет недостаточно для удовлетворения растущего спроса на передачу данных.

Помимо ограничений физического оборудования, современные беспроводные системы на базе искусственного интеллекта используют модели, специально разработанные для работы на традиционных системах. Эти готовые нейронные сети не обладают производительностью, свойственной нативным решениям.

Будущие протоколы искусственного интеллекта должны беспрепятственно охватывать несколько измерений, включая цифровое, физическое и метавселенную, позволяя пользователям максимально эффективно использовать свой опыт без отключения от сети.

Переосмыслите будущую модель беспроводного искусственного интеллекта

В исследовании «Беспроводные системы на базе общего искусственного интеллекта (AGI): путь за пределы 6G» исследователи из Политехнического университета Вирджинии изучают цели будущих беспроводных систем и типы протоколов, которые они должны поддерживать.

Они предложили новый тип беспроводной сети — интегрированную систему искусственного интеллекта (ИИ). Эта усовершенствованная версия искусственного интеллекта будет использовать усовершенствованные технологии и новую архитектуру, чтобы система могла принимать решения и планировать более реалистично, подобно человеку.

Роль здравого смысла в беспроводном искусственном интеллекте

Исследователи из Политехнического университета Вирджинии предложили прорывной подход, направленный на развитие беспроводных технологий после 6G, путём объединения искусственного интеллекта и здравого смысла. Здравый смысл — это качество, которое вы можете не заметить, но именно он — одна из ключевых причин, по которой вы можете мгновенно принимать решения в течение дня.

Здравый смысл формируется благодаря накоплению многолетнего опыта. Он позволяет противостоять неопределённости и применять рациональное мышление, пытаясь заполнить пробелы, основываясь на своих знаниях и прошлом опыте. Стоит отметить, что четыре столпа здравого смысла – это способность адаптироваться к неожиданным ситуациям посредством горизонтальной универсальности, рассуждения, понимания интуитивной физики и заполнения пробелов своими знаниями.

Почему здравого смысла трудно достичь

Хотя здравый смысл может казаться вам естественным, его очень сложно воспроизвести в системах искусственного интеллекта. Главная причина этой сложности заключается в том, что для своей работы системы искусственного интеллекта опираются на данные. Модели искусственного интеллекта обучаются на основе предоставленных данных, что позволяет им выявлять закономерности и релевантную информацию, что крайне сложно для человека. Проблема в том, что эта настройка плохо работает в неожиданных и ранее не встречавшихся ситуациях.

Внедрение суперискусственного интеллекта для достижения многомерного интеллекта

Команда предложила создать суперпротокол искусственного интеллекта, способный отслеживать, воспроизводить и координировать физическое, виртуальное и цифровое измерения. Системы искусственного интеллекта будут работать в физической и цифровой сферах, а дополненная реальность (AR) станет точкой конвергенции их действий. Для решения этой задачи инженеры предлагают полностью воспроизводить реальный мир в виртуальной метавселенной.

Метавселенная служит испытательным полигоном для 6G AI

Метавселенная — термин, который мы часто слышим в наши дни, но в реальной жизни он встречается нечасто. В последние несколько лет ряд прорывных технологий открыл дорогу сетям 6G. Например, цифровые двойники и другие протоколы упростили создание цифровых представлений физических объектов как никогда ранее.

Инженеры полагают, что такие функции обеспечат бесшовную интеграцию следующего поколения беспроводных систем и систем искусственного интеллекта. Они предложили реальную цифровую модель, позволяющую искусственному интеллекту обеспечить возможности восприятия, планирования и аналогового мышления для будущих беспроводных сетей.

Создать цифровую когнитивную беспроводную инфраструктуру

Исследователи полагают, что эта цифровая копия реального мира является недостающим звеном между беспроводными системами и будущими протоколами искусственного интеллекта. Они пришли к выводу, что инженеры должны создавать беспроводные сети с заложенными в них возможностями для понимания характеристик и взаимодействия объектов реального мира, а также математических механизмов, поддерживающих передовые модели искусственного интеллекта.

Предлагаемая беспроводная система на основе искусственного интеллекта (ИИ) объединяет модули восприятия, модели мира и компоненты планирования действий для создания более быстрой и производительной коммуникационной сети на основе ИИ. Эта сеть предназначена для использования различных когнитивных способностей (таких как рассуждение и аналогия) для обработки больших объёмов данных.

Преимущества беспроводных систем AGI-Native

Предлагаемое исследование, посвящённое технологиям 6G и более поздним технологиям, приносит рынку множество преимуществ. Прежде всего, оно позволило сформулировать дорожную карту для создания более устойчивых и надёжных систем ИИ. Эта сеть использует структуры принятия решений, основанные на здравом смысле, что упрощает определение того, как ИИ вырабатывает то или иное решение. Эти будущие системы ИИ будут обладать высокой производительностью и интерпретируемостью.

Приложения 6G и более поздних версий

Применение беспроводных сетей 6G с интегрированным искусственным интеллектом весьма обширно. Эти системы позволяют инженерам проектировать высокоинтеллектуальные и самообучающиеся беспроводные сети с возможностью принятия решений в режиме реального времени.

Таким образом, эта система поможет обеспечить энергией будущие умные города и гарантировать, что всё — от поездок до ужинов — будет происходить вовремя. Ниже приведены некоторые потенциальные применения этой технологии.

Умные города и интеграция инфраструктуры

В умных городах будущего будут интегрированы масштабные беспроводные сети, охватывающие всё сообщество, передовые протоколы искусственного интеллекта и т. д. Эти сети должны быть способны справляться с растущими потребностями в данных, которые предъявляет общество искусственного интеллекта. Поэтому можно ожидать использования 6G и более современных технологий для обеспечения бесперебойной работы этих систем.

Деловое общение

Сети связи – очевидное применение этой технологии. Объём использования беспроводных данных растёт с каждым годом. За последнее десятилетие пользователи перешли с персональных компьютеров на смартфоны и другие устройства. Следующее поколение беспроводных систем 6G и более поздних версий будет разработано для работы в этих сетях, а не для их использования.

Более умный ИИ-агент в повседневном взаимодействии

От обслуживания клиентов до продаж — везде будут задействованы агенты искусственного интеллекта, более похожие на людей. Агенты искусственного интеллекта смогут отвечать на вопросы, предоставлять доступ к функциям и так далее. Эти интеллектуальные протоколы помогут компаниям максимально эффективно использовать свои ресурсы и обеспечить клиентам более высокий уровень удобства.

Достижения в области компьютерного моделирования и симуляции

В настоящее время спрос на компьютерное моделирование очень высок. Эта технология упростит получение точных цифровых моделей, поскольку они будут автономно подключаться к среде смешанной реальности. Эти системы будут интегрировать передовые математические принципы, теорию категорий и нейробиологию для создания захватывающих и интерактивных моделей физического мира.

Игра

Можно также ожидать, что эта технология будет использоваться для улучшения действий виртуальных персонажей. Эти протоколы искусственного интеллекта позволят создавать когнитивных виртуальных персонажей, обладающих здравым смыслом. Эти виртуальные персонажи могут сыграть важную роль в будущем опыте метавселенной, помогая новым пользователям ориентироваться, обеспечивая взаимодействие и дружеское общение, а также способствуя повышению безопасности сообществ.

Искусственный интеллект в беспилотных автомобилях стимулирует инновации

Эта технология также поможет повысить безопасность беспилотного движения. Система искусственного интеллекта, способная принимать обоснованные решения в новых ситуациях, — это именно то, что нужно индустрии беспилотного вождения. Поэтому можно ожидать, что в будущем эта технология будет применяться в таких областях, как беспилотный транспорт.

6G принимает прогнозируемый график

По мнению исследователей, внедрение этой технологии займёт от 10 до 15 лет. Однако учёные отмечают, что уже сейчас существует ряд компонентов и этапов, которые можно реализовать для плавного запуска модернизации. Они заявили, что их работу следует рассматривать как дорожную карту, которая поможет обеспечить единство и ответственность этих модернизаций, что будет способствовать успеху 6G.

6G и будущие исследователи

Исследованием руководили инженеры из Политехнического университета Вирджинии. Ведущий автор — Валид Саад, профессор Инженерной школы и руководитель проекта Next-G Wireless. Поддержку ему оказали такие исследователи, как Омар Хашаш, Кристо Курисуммуттил Томас, Кристина Чаккур, Меруан Дебба и Нараян Мандаям. В настоящее время группа занимается поиском дальнейших исследований и бизнес-партнеров для расширения разработки будущей инфраструктуры 6G.