Fremtidens trådløse: 6G og videre kan kræve AI med sund fornuft

Ifølge et team af forskere fra Virginia Tech vil næste generations trådløse systemer integrere avancerede AI-protokoller for at forbedre ydeevnen. Deres seneste papir introducerer en banebrydende tilgang til at fremme trådløse teknologier som 6G og videre.

Forskningen fremhæver, hvordan trådløse systemer og AI skal modne problemfrit for at skabe “levende, tænkende netværk”, der kan håndtere de massive datakrav i fremtiden.

Hvorfor forbindelser betyder mere end nogensinde

Det er sket for alle. Du bemærker, at din yndlingsindholdsskaber har lavet en ny video, og du skynder dig over for at se den. Men du mødes af en lang forsinkelse og dårlig kvalitet, fordi du befinder dig i et område med begrænset forbindelse.

Dette scenarie er almindeligt i dag, men kan blive endnu værre i fremtiden. AI og højtydende protokoller kræver førsteklasses forbindelse for at levere som lovet. Derfor er der en massiv bevægelse i gang for at forbedre trådløse kommunikationskapaciteter globalt.

Vejen mod 6G og videre

Meget opmærksomhed har været rettet mod kampen om kontrol over 5G-netværk i medierne. Men forskere er allerede gået videre til næste niveau af trådløs kommunikation – 6G-netværk. Disse systemer integrerer AI-arkitektur direkte i netværket. De testes i øjeblikket i et metavers-miljø, da fremtidens trådløse kommunikationsnetværk skal forbinde den digitale og fysiske verden problemfrit.

Udfordringer med tidlige 6G-prototyper

Selvom 6G stadig er i testfasen, er der opstået nogle problemer, der fortsat begrænser udviklingen. For det første er netværkets virkelige ydeevne begrænset af ydeevnen af dets kommunikationsteknologier.

Elementer som antenner skal opgraderes for at understøtte de ekstra datakapaciteter i 6G-netværk. Desuden forudser analytikere, at selvom hardwaren blev forbedret, vil disse opgraderinger stadig ikke være tilstrækkelige til at imødekomme de voksende datatransmissionsbehov.

Udover fysiske hardwarebegrænsninger bruger det nuværende sæt af AI-native trådløse systemer modeller designet til at køre på konventionelle systemer. Disse standardneuralnetværk mangler ydeevnen fra en indbygget native løsning.

Fremtidige AI-protokoller skal bygge bro over flere dimensioner, herunder den digitale, fysiske og metavers, på en problemfri måde, så brugerne kan maksimere deres oplevelse uden afbrydelse.

Kilde – rfwireless

Genovervejelse af trådløse AI-modeller for fremtiden

I undersøgelsen “Artificial General Intelligence (AGI)-Native Wireless Systems: A Journey Beyond  6G”,¹ ser forskere ved Virginia Tech på målet for fremtidige trådløse systemer og den type protokol, de vil have brug for at opretholde.

De foreslår en ny type trådløst netværk kaldet et integreret kunstig intelligens (AI)-system. Denne opgraderede AI vil udnytte forbedrede teknologier og en ny arkitektur, der gør det muligt for systemet at træffe beslutninger og planlægge mere som mennesker.

Rollen af sund fornuft i trådløs AI

Forskere ved Virginia Tech har foreslået en banebrydende tilgang til at fremme trådløse teknologier ud over 6G ved at integrere AI med sund fornuft. Sund fornuft er en egenskab, du måske overser, men den er en af de vigtigste grunde til, at du kan træffe beslutninger på farten på brøkdele af sekunder gennem din dag.

Din sunde fornuft er opbygget gennem mange års erfaring. Den gør dig i stand til at håndtere usikkerhed og bruge fornuft til at forsøge at udfylde huller baseret på din viden og tidligere erfaringer. Bemærkelsesværdigt er de fire søjler i sund fornuft evnen til at tilpasse sig uventede scenarier via horisontal generaliserbarhed, ræsonnement, indfange intuitiv fysik og udfylde huller med din viden.

Hvorfor sund fornuft er svær at konstruere

Selvom sund fornuft virker naturlig for dig, er den meget svær at duplikere i et AI-system. Hovedårsagen til vanskeligheden er, at AI-systemer opererer på data. En AI-model trænes på leverede data, så den kan finde mønstre og korreleret information, som ville være meget vanskelig for et menneske at opnå. Problemet er, at denne opsætning ikke fungerer godt, når man håndterer uventede og aldrig før sete scenarier.

Introduktion af Hyper AI for multidimensionel intelligens

Teamet foreslog oprettelsen af en Hyper AI-protokol, der kan overvåge, duplikere og koordinere de fysiske, virtuelle og digitale dimensioner. AI-systemet ville operere på tværs af både den fysiske og digitale verden, med AR som samlingspunkt for dets operationer. For at gennemføre denne opgave foreslår ingeniørerne en fuldstændig duplikering af den virkelige verden i et virtuelt metavers.

Metaverset som testområde for 6G AI

Metaverset er et udtryk, du hører meget i dag, men du har stadig ikke set det så meget i virkeligheden. I de sidste par år har der været nylige gennembrud, der har åbnet døren for 6G-netværk. For eksempel gør digitale tvillinger og andre protokoller det lettere end nogensinde at skabe digitale repræsentationer af fysiske genstande.

Ingeniørerne mener, at sådanne funktioner vil gøre det muligt for næste generations trådløse og AI-systemer at vokse sammen problemfrit. De foreslår en digital model af den virkelige verden, der giver AI mulighed for at give fremtidens trådløse netværk perception, planlægningsevner og analogisk ræsonnement.

Skabelse af en digitalt bevidst trådløs infrastruktur

Denne digitale kopi af den virkelige verden er, hvad forskerne mener er det manglende led mellem trådløse systemer og AI-protokoller i fremtiden. De konkluderer, at det er afgørende, at ingeniører skaber trådløse netværk med indbyggede evner til at forstå egenskaber og interaktioner af virkelige genstande sammen med de matematiske mekanismer, der understøtter avancerede AI-modeller.

Det foreslåede AGI-native trådløse system kombinerer en perceptionsmodul, en verdensmodel og en handlingsplanlægningskomponent for at skabe et mere responsivt og højtydende AI-native kommunikationsnetværk. Dette netværk er designet til at håndtere store datamængder ved at bruge forskellige kognitive evner, såsom ræsonnement og analogi.

Fordele ved AGI-native trådløse systemer

Der er flere fordele, som den foreslåede 6G- og videre-undersøgelse bringer til markedet. For det første udstikker den en køreplan for at skabe et mere bæredygtigt og pålideligt AI-system. Netværket anvender beslutningsstrukturer baseret på sund fornuft, hvilket gør det meget lettere at fastslå, hvordan en AI kom frem til en given løsning. Disse fremtidige AI-systemer vil tilbyde både ydeevne og forklarlighed.

Anvendelser af 6G og videre

Der er mange anvendelser for 6G AI-integrerede trådløse netværk. Disse systemer giver ingeniører mulighed for at designe højt intelligente, selvlærende trådløse netværk med realtidsbeslutningsevner.

Dermed vil dette system hjælpe med at drive fremtidens smarte byer og sikre, at alt fra din transport til din middag er til tiden. Her er nogle potentielle anvendelser af denne teknologi.

Smarte byer og infrastrukturintegration

Fremtidens smarte byer vil samle massive trådløse netværk, der dækker hele samfundet, med avancerede AI-protokoller og mere. Disse netværk skal kunne håndtere de voksende datakrav i et AI-drevet samfund. Derfor kan du forvente at se 6G- og videre-teknologi anvendt til at holde disse systemer i drift.

Kommerciel kommunikation

Kommunikationsnetværk er den åbenlyse anvendelse af denne teknologi. Mængden af trådløs dataforbrug fortsætter med at stige årligt, og i løbet af det sidste årti har der været et skift fra personlige computere til håndholdte smartphones og andre enheder. Næste generations 6G- og videre-trådløse systemer vil blive designet til at operere på disse netværk i stedet for at blive pålagt dem.

Mere intelligente AI-agenter i daglige interaktioner

Alt fra kundeservice til salg vil nu få mere menneskelignende AI-agenter. AI-agenter kan besvare spørgsmål, give adgang til funktioner og meget mere. Disse smarte protokoller kan hjælpe virksomheder med at maksimere deres indsats og give et nyt niveau af bekvemmelighed til kunderne.

Fremskridt inden for computermodellering og simulering

Der er i øjeblikket en stor efterspørgsel efter computermodellering. Denne teknologi vil gøre det lettere for folk at tage præcise digitale modeller, da de vil være autonomt forbundet som en del af mixed-reality-miljøerne. Disse systemer vil kombinere avancerede matematiske principper, kategoriteori og neurovidenskab for at skabe immersive og interaktive modeller af den fysiske verden.

Spil

Du kan forvente at se denne teknologi anvendt til at forbedre avatarers handlinger også. Disse AI-protokoller kan skabe kognitive avatarer, der besidder evner baseret på sund fornuft. Disse avatarer kan spille en vigtig rolle i fremtidens metavers-oplevelser, da de kan hjælpe med at vejlede nye brugere, give interaktioner og selskab samt bidrage til at holde fællesskabet sikrere.

AI-drevet innovation i autonome køretøjer

Denne teknologi vil også hjælpe med at gøre autonom transport sikrere. AI-systemer, der kan træffe sunde fornuftsbeslutninger i realtid, når de konfronteres med nye situationer, er præcis det, som den autonome køresektor har brug for. Derfor kan du forvente at se denne teknologi anvendt på områder som autonom transport fremover.

Forventet tidslinje for 6G-implementering

Ifølge forskerne er denne teknologi stadig 10-15 år væk. Dog bemærker forskerne, at der er flere komponenter og trin, der kan udføres nu for at hjælpe med at starte opgraderingen glat. De påstår, at deres papir bør betragtes som en køreplan for at sikre, at disse opgraderinger sker på en ensartet og ansvarlig måde, der er gunstig for 6G-success.

6G og videre-forskere

Denne undersøgelse blev ledet af ingeniører fra Virginia Tech. Hovedforfatteren til undersøgelsen er en professor ved College of Engineering og Next-G Wireless Lead, Walid Saad. Han havde støtte fra medforskere, herunder Omar Hashash, Christo Kurisummoottil Thomas, Christina Chaccour, Mérouane Debbah og Narayan Mandayam. Nu søger teamet at videreudvikle deres studie og søge kommercielle partnerskaber for at udvide udviklingen af fremtidig 6G-infrastruktur.

Investering i en leder inden for trådløs kommunikation

Markedet for trådløs kommunikation er en konkurrencepræget sektor, der omfatter nogle af de største navne inden for teknologi. Disse virksomheder har investeret milliarder i udviklingen af fremtidige trådløse kommunikationssystemer, der kan håndtere den voksende befolknings efterspørgsel. Her er en virksomhed, der har skabt sin egen niche og bevist sig som en anerkendt konkurrent.

Qualcomm Inc.

Qualcomm Inc (QCOM ) gik ind på markedet i 1985 som leverandør af trådløs kommunikationsinfrastruktur. Virksomheden blev registreret i Delaware, men har sit hovedkontor i San Diego, CA.

Qualcomm blev grundlagt af Irwin Jacobs, Andrew Viterbi, Franklin Antonio, Adelia Coffman, Andrew Cohen, Klein Gilhousen og Harvey White med målet om at bringe trådløs kommunikationsteknologi til næste niveau.

Qualcomm lykkedes med denne opgave og rystede markedet ved flere lejligheder. For eksempel sikrede de i 1988 $3,5 M i finansiering til at lancere kommunikationssatellitter i kredsløb. Disse satellitter var designet til at hjælpe med lastbillogistik. I 1990 introducerede Qualcomm CDMA-cellebåndet. Inden for få år var det blevet en global standard, der stadig er i brug i dag.

De, der søger en pålidelig og etableret telekommunikationsaktie, bør undersøge QCOM nærmere. Virksomheden har i øjeblikket 49 000 ansatte og betragtes som en af de førende leverandører af trådløse kommunikationssystemer globalt. Som sådan ses den som en vigtig komponent i kapløbet om at skabe et pålideligt 6G-trådløst system.

Seneste om Qualcomm Inc.

6G og videre – sig farvel til downloadtider

Foreslåede 6G-netværk vil levere størrelsesordener mere dataoverførselskraft sammenlignet med 5G-muligheder. Disse systemer vil opnå dette gennem en kombination af ny hardware sammen med avancerede, specialbyggede AI-systemer, der vil udnytte informationen fra denne undersøgelse til at forbedre ydeevnen. Derfor fortjener dette ingeniørteam en stor applaus for deres indsats, som en dag kan gøre det så, at du aldrig behøver at vente på at streame eller downloade noget igen.

Lær om andre spændende AI-projekter nu.

Studier refereret:

^{1. Saad, W., Hashash, O., Thomas, C. K., Chaccour, C., Debbah, M., & Mandayam, N. (2024). Artificial General Intelligence (AGI)-Native Wireless Systems: A Journey Beyond 6G. IEEE. https://doi.org/10.1109/JPROC.2024.3346238}