Zukünftige drahtlose Kommunikation: 6G und darüber hinaus könnten KI mit gesundem Menschenverstand erfordern

Laut einem Forscherteam der Virginia Tech werden die nächsten Generationen drahtloser Systeme fortschrittliche KI‑Protokolle integrieren, um die Leistung zu verbessern. Ihr jüngstes Papier stellt einen bahnbrechenden Ansatz zur Weiterentwicklung drahtloser Technologien wie 6G und darüber hinaus vor.

Die Forschung hebt hervor, wie drahtlose Systeme und KI nahtlos reifen müssen, um „lebende, denkende Netzwerke“ zu schaffen, die den massiven Datenanforderungen der Zukunft gewachsen sind.

Warum Konnektivität wichtiger denn je ist

Das ist jedem schon passiert. Du bemerkst, dass dein Lieblings‑Content‑Ersteller ein neues Video veröffentlicht hat, und du eilst, um es anzusehen. Doch du wirst mit langer Verzögerung und schlechter Qualität konfrontiert, weil du dich in einem Gebiet mit begrenzter Konnektivität befindest.

Dieses Szenario ist heutzutage häufig, könnte aber in der Zukunft noch schlimmer werden. KI und Hochleistungsprotokolle benötigen erstklassige Konnektivität, um wie versprochen zu funktionieren. Daher gibt es eine massive Bewegung, die weltweit die Fähigkeiten der drahtlosen Kommunikation verbessern will.

Der Weg zu 6G und darüber hinaus

In den Medien wurde viel Aufmerksamkeit auf den Kampf um die Kontrolle über 5G‑Netze gerichtet. Forscher sind jedoch bereits zur nächsten Ebene der drahtlosen Kommunikation übergegangen – den 6G‑Netzen. Diese Systeme integrieren KI‑Architektur direkt in das Netzwerk. Sie werden derzeit in einer Metaverse‑Umgebung getestet, da die drahtlosen Kommunikationsnetze der Zukunft die digitale und physische Welt nahtlos verbinden müssen.

Herausforderungen bei frühen 6G‑Prototypen

Obwohl sich 6G noch in der Testphase befindet, sind einige Probleme aufgetreten, die seine Weiterentwicklung weiterhin einschränken. Zum einen ist die reale Leistungsfähigkeit des Netzwerks auf die Leistung seiner Kommunikationstechnologien beschränkt.

Komponenten wie Antennen müssen aufgerüstet werden, um die erweiterten Datenfähigkeiten der 6G‑Netze zu unterstützen. Darüber hinaus prognostizieren Analysten, dass selbst verbesserte Hardware nicht ausreichen wird, um den wachsenden Bedarf an Datenübertragung zu befriedigen.

Abgesehen von physischen Hardware‑Beschränkungen nutzt das aktuelle Set an KI‑nativen drahtlosen Systemen Modelle, die für den Betrieb auf konventionellen Systemen entwickelt wurden. Diese Standard‑Neuronalen Netze fehlen die Leistung einer nativ integrierten Lösung.

Zukünftige KI‑Protokolle müssen über mehrere Dimensionen hinweg – digital, physisch und Metaverse – nahtlos Brücken schlagen, sodass Nutzer ihr Erlebnis maximieren können, ohne die Verbindung zu verlieren.

Quelle – rfwireless

Neudenken von drahtlosen KI‑Modellen für die Zukunft

In der Studie „Artificial General Intelligence (AGI)-Native Wireless Systems: A Journey Beyond  6G“,¹ untersuchen die Forscher der Virginia Tech das Ziel zukünftiger drahtloser Systeme und die Art von Protokoll, das sie benötigen, um zu bestehen.

Sie schlagen eine neue Art von drahtlosem Netzwerk vor, das integriertes künstliches Intelligenzsystem (KI) genannt wird. Diese verbesserte KI wird erweiterte Technologien und eine neue Architektur nutzen, die es dem System ermöglicht, Entscheidungen zu treffen und zu planen, ähnlich wie Menschen.

Die Rolle des gesunden Menschenverstands in drahtloser KI

Forscher der Virginia Tech haben einen bahnbrechenden Ansatz vorgeschlagen, um drahtlose Technologien über 6G hinaus zu verbessern, indem sie KI mit gesundem Menschenverstand integrieren. Gesunder Menschenverstand ist eine Eigenschaft, die man leicht übersehen kann, aber einer der Hauptgründe, warum man im Alltag in Bruchteilen von Sekunden Entscheidungen treffen kann.

Dein gesunder Menschenverstand wurde über Jahre hinweg durch Erfahrung aufgebaut. Er erlaubt dir, Unsicherheit zu begegnen und mit Vernunft zu versuchen, Lücken basierend auf deinem Wissen und früheren Erfahrungen zu schließen. Die vier Säulen des gesunden Menschenverstands sind: die Fähigkeit, sich durch horizontale Generalisierbarkeit an unerwartete Szenarien anzupassen, logisches Denken, das Erfassen intuitiver Physik und das Füllen von Lücken mit deinem Wissen.

Warum gesunder Menschenverstand schwer zu konstruieren ist

Obwohl gesunder Menschenverstand für dich selbstverständlich erscheint, ist es sehr schwierig, ihn in einem KI‑System zu reproduzieren. Der Hauptgrund für die Schwierigkeit liegt darin, dass KI‑Systeme auf Daten basieren. Ein KI‑Modell wird mit bereitgestellten Daten trainiert, die es ihm ermöglichen, Muster zu erkennen und korrelierte Informationen zu finden, die für einen Menschen sehr schwer zu erarbeiten wären. Das Problem ist, dass dieses Setup bei unerwarteten und nie zuvor gesehenen Szenarien nicht gut funktioniert.

Einführung von Hyper‑KI für multidimensionale Intelligenz

Das Team schlug die Schaffung eines Hyper‑KI‑Protokolls vor, das die physischen, virtuellen und digitalen Dimensionen überwachen, duplizieren und koordinieren kann. Das KI‑System würde sowohl im physischen als auch im digitalen Bereich operieren, wobei AR als Schnittstelle für seine Operationen dient. Um diese Aufgabe zu erfüllen, schlagen die Ingenieure die vollständige Duplizierung der realen Welt in einem virtuellen Metaverse vor.

Das Metaverse als Testumgebung für 6G‑KI

Der Begriff Metaverse wird heute häufig verwendet, doch du hast ihn im echten Leben noch kaum erlebt. In den letzten Jahren gab es Durchbrüche, die die Tür für 6G‑Netze geöffnet haben. Beispielsweise erleichtern digitale Zwillinge und andere Protokolle das Erstellen digitaler Repräsentationen physischer Objekte.

Die Ingenieure glauben, dass solche Funktionen es ermöglichen werden, dass nächste Generation drahtloser und KI‑Systeme nahtlos zusammenwachsen. Sie schlagen ein digitales Modell der realen Welt vor, das der KI ermöglicht, den zukünftigen drahtlosen Netzwerken Wahrnehmungs‑, Planungs‑ und analoges Denkvermögen zu verleihen.

Schaffung einer digital kognitiven drahtlosen Infrastruktur

Diese digitale Kopie der realen Welt ist, was die Forscher als fehlende Verbindung zwischen drahtlosen Systemen und KI‑Protokollen der Zukunft ansehen. Sie schließen, dass es entscheidend ist, dass Ingenieure drahtlose Netzwerke mit intrinsischen Fähigkeiten schaffen, die Eigenschaften und Interaktionen realer Objekte zu verstehen, zusammen mit den mathematischen Mechaniken, die fortgeschrittene KI‑Modelle unterstützen.

Das vorgeschlagene AGI‑native drahtlose System kombiniert ein Wahrnehmungsmodul, ein Weltmodell und eine Aktionsplanungs‑Komponente, um ein reaktionsfähigeres und leistungsfähigeres KI‑nativen Kommunikationsnetzwerk zu schaffen. Dieses Netzwerk ist darauf ausgelegt, hohe Datenvolumen zu bewältigen, indem es verschiedene kognitive Fähigkeiten wie logisches Denken und Analogie nutzt.

Vorteile von AGI‑nativen drahtlosen Systemen

Die vorgeschlagene Studie zu 6G und darüber hinaus bringt mehrere Vorteile auf den Markt. Erstens legt sie einen Fahrplan fest, um ein nachhaltigeres und vertrauenswürdigeres KI‑System zu schaffen. Das Netzwerk nutzt Entscheidungsstrukturen mit gesundem Menschenverstand, was es deutlich einfacher macht, nachzuvollziehen, wie eine KI zu einer bestimmten Lösung gelangt ist. Diese zukünftigen KI‑Systeme werden sowohl Leistung als auch Erklärbarkeit bieten.

Anwendungen von 6G und darüber hinaus

Es gibt zahlreiche Anwendungen für 6G‑KI‑integrierte drahtlose Netzwerke. Diese Systeme ermöglichen es Ingenieuren, hochintelligente, selbstlernende drahtlose Netzwerke mit Echtzeit‑Entscheidungsfähigkeiten zu entwerfen.

Daher wird dieses System dazu beitragen, die Smart Cities der Zukunft zu betreiben und sicherzustellen, dass alles von deiner Fahrt bis zu deinem Abendessen pünktlich ist. Hier sind einige potenzielle Anwendungen für diese Technologie.

Smart Cities und Infrastruktur‑Integration

Die Smart Cities der Zukunft werden massive drahtlose Netzwerke, die die gesamte Gemeinschaft umfassen, mit fortschrittlichen KI‑Protokollen und mehr verbinden. Diese Netzwerke müssen den wachsenden Datenbedarf einer KI‑gesteuerten Gesellschaft bewältigen. Daher kannst du erwarten, dass 6G‑ und darüber‑hinaus‑Technologien eingesetzt werden, um diese Systeme betriebsbereit zu halten.

Kommerzielle Kommunikation

Kommunikationsnetze sind die offensichtliche Anwendung für diese Technologie. Der drahtlose Datenverbrauch steigt jährlich, und im letzten Jahrzehnt hat sich der Fokus von Personalcomputern zu Handheld‑Smartphones und anderen Geräten verschoben. Die nächsten Generationen von 6G‑ und darüber‑hinaus‑Drahtlostechnologien werden für diese Netze konzipiert sein, anstatt nur auf ihnen angewendet zu werden.

Intelligentere KI‑Agenten in alltäglichen Interaktionen

Alles von Kundenservice bis Vertrieb wird nun von menschenähnlicheren KI‑Agenten unterstützt. KI‑Agenten können Fragen beantworten, Zugriff auf Funktionen bieten und vieles mehr. Diese intelligenten Protokolle können Unternehmen dabei helfen, ihre Bemühungen zu maximieren und ein neues Maß an Komfort für Kunden zu bieten.

Fortschritte in der Computer‑Modellierung und Simulation

Derzeit besteht eine hohe Nachfrage nach Computer‑Modellierung. Diese Technologie wird es Menschen erleichtern, genaue digitale Modelle zu nutzen, da sie autonom als Teil gemischter Realitätsumgebungen verbunden sein werden. Diese Systeme werden fortgeschrittene mathematische Prinzipien, Kategorientheorie und Neurowissenschaften verbinden, um immersive und interaktive Modelle der physischen Welt zu schaffen.

Gaming

Du kannst erwarten, dass diese Technologie auch eingesetzt wird, um die Aktionen von Avataren zu verbessern. Diese KI‑Protokolle können kognitive Avatare erzeugen, die über gesunden Menschenverstand verfügen. Solche Avatare könnten eine zentrale Rolle in zukünftigen Metaverse‑Erlebnissen spielen, indem sie neue Nutzer führen, Interaktionen und Gesellschaft bieten und zur Sicherheit der Community beitragen.

KI‑getriebene Innovation in autonomen Fahrzeugen

Diese Technologie wird auch dazu beitragen, den autonomen Verkehr sicherer zu machen. KI‑Systeme, die in Echtzeit gesunden Menschenverstand anwenden können, wenn sie mit neuen Situationen konfrontiert werden, sind genau das, was der Sektor des autonomen Fahrens benötigt. Folglich kannst du erwarten, dass diese Technologie künftig in Bereichen wie autonomem Transport eingesetzt wird.

Prognostizierter Zeitplan für die Einführung von 6G

Laut den Forschern liegt diese Technologie noch 10–15 Jahre in der Zukunft. Die Wissenschaftler weisen jedoch darauf hin, dass mehrere Komponenten und Schritte bereits jetzt unternommen werden können, um das Upgrade reibungslos zu starten. Sie betonen, dass ihr Papier als Fahrplan zu verstehen ist, um sicherzustellen, dass diese Upgrades einheitlich und verantwortungsbewusst erfolgen, was für den Erfolg von 6G förderlich ist.

Forscher zu 6G und darüber hinaus

Diese Studie wurde von Ingenieuren der Virginia Tech geleitet. Der Hauptautor der Studie ist ein Professor am College of Engineering und Leiter von Next‑G Wireless, Walid Saad. Er wurde von weiteren Forschern unterstützt, darunter Omar Hashash, Christo Kurisummoottil Thomas, Christina Chaccour, Mérouane Debbah und Narayan Mandayam. Das Team sucht nun nach weiteren Studien und kommerziellen Partnerschaften, um die Entwicklung zukünftiger 6G‑Infrastrukturen auszubauen.

Investition in einen führenden Anbieter drahtloser Kommunikation

Der Markt für drahtlose Kommunikation ist ein wettbewerbsintensiver Sektor, der einige der größten Namen der Technologiebranche umfasst. Diese Unternehmen haben Milliarden in die Entwicklung zukünftiger drahtloser Kommunikationssysteme investiert, die den wachsenden Bedarf der Bevölkerung bewältigen können. Hier ist ein Unternehmen, das sich eine Nische geschaffen hat und sich als seriöser Wettbewerber erwiesen hat.

Qualcomm Inc.

Qualcomm Inc (QCOM ) trat 1985 in den Markt ein als Anbieter von Infrastruktur für drahtlose Kommunikation. Das Unternehmen wurde in Delaware gegründet, hat jedoch seinen Hauptsitz in San Diego, CA.

Qualcomm wurde von Irwin Jacobs, Andrew Viterbi, Franklin Antonio, Adelia Coffman, Andrew Cohen, Klein Gilhousen und Harvey White gegründet, mit dem Ziel, die Technologie der drahtlosen Kommunikation auf die nächste Stufe zu heben.

Qualcomm gelang es, diese Aufgabe zu erfüllen und den Markt mehrfach zu revolutionieren. Zum Beispiel sicherte das Unternehmen 1988 3,5 Mio. $ Finanzierung, um Kommunikationssatelliten in die Umlaufbahn zu bringen. Diese Satelliten wurden entwickelt, um die Logistik im Gütertransport zu unterstützen. 1990 führte Qualcomm das CDMA‑Mobilfunkband ein. Innerhalb weniger Jahre wurde es zum globalen Standard, der bis heute verwendet wird.

Wer nach einer bewährten und etablierten Telekommunikationsaktie sucht, sollte weitere Recherchen zu QCOM anstellen. Das Unternehmen beschäftigt derzeit 49 000 Mitarbeitende und gilt als einer der führenden Anbieter von drahtlosen Kommunikationssystemen weltweit. Daher wird es als ein wesentlicher Baustein im Rennen um die Schaffung eines zuverlässigen 6G‑Drahtlossystems angesehen.

Neueste Informationen zu Qualcomm Inc.

6G und darüber hinaus – Verabschiede dich von Download‑Zeiten

Vorgeschlagene 6G‑Netze werden im Vergleich zu 5G‑Optionen um Größenordnungen mehr Datenübertragungskapazität bieten. Diese Systeme erreichen dies durch eine Kombination aus neuer Hardware und fortschrittlichen, speziell entwickelten KI‑Systemen, die die in dieser Studie geteilten Informationen nutzen, um die Leistung zu steigern. Daher verdient dieses Ingenieurteam Applaus für seine Bemühungen, die eines Tages dafür sorgen könnten, dass du nie wieder auf das Streamen oder Herunterladen von Inhalten warten musst.

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Studien zitiert:

^{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}