Tulevaisuuden langattomat yhteydet: 6G ja sen jälkeen saattavat vaatia yleissitoutunutta tekoälyä

Virginia Techin tutkijaryhmän mukaan seuraavan sukupolven langattomat järjestelmät integroidaan kehittyneitä tekoälyprotokollia suorituskyvyn parantamiseksi. Heidän äskettäinen julkaisunsa esittelee mullistavan lähestymistavan langattomien teknologioiden, kuten 6G:n ja sitä seuraavien, edistämiseen.

Tutkimus korostaa, kuinka langattomien järjestelmien ja tekoälyn on kehitettävä saumattomasti luodakseen “elävät, ajattelevat verkot”, jotka pystyvät käsittelemään tulevaisuuden valtavat datatarpeet.

Why Connectivity Matters More Than Ever

Se on tapahtunut kaikille. Huomaat, että suosikkisisällöntuottajasi on julkaissut uuden videon, ja kiirehdit katsomaan sen. Kuitenkin kohtaat pitkän viiveen ja huonolaatuisen kuvan, koska olet alueella, jossa yhteys on heikko.

Tämä tilanne on nykyään yleinen, mutta se saattaa pahentua tulevaisuudessa. Tekoäly ja korkean suorituskyvyn protokollat vaativat huippuluokan yhteyden, jotta ne toimivat lupauksensa mukaisesti. Tästä syystä käynnissä on laaja liike, jonka tavoitteena on parantaa langattomien viestintäkykyjen tasoa maailmanlaajuisesti.

The Path Toward 6G and Beyond

Media on kiinnittänyt paljon huomiota taisteluun 5G-verkkojen hallinnasta. Tutkijat ovat kuitenkin jo siirtyneet seuraavalle langattoman viestinnän tasolle – 6G-verkkoihin. Nämä järjestelmät integroivat tekoälyarkkitehtuurin suoraan verkkoon. Niitä testataan parhaillaan metaversumissa, sillä tulevaisuuden langattomien viestintäverkkojen on yhdistettävä digitaalinen ja fyysinen maailma saumattomasti.

Challenges with Early 6G Prototypes

Vaikka 6G on vielä testausvaiheessa, on ilmennyt joitakin ongelmia, jotka rajoittavat sen kehitystä. Yksi näistä on se, että verkon todellinen suorituskyky on sidottu sen viestintätekniikoiden suorituskykyyn.

Esineet, kuten antennit, on päivitettävä tukemaan 6G-verkkojen lisääntyneitä datakykyjä. Lisäksi, vaikka laitteisto parantuisi, analyytikot ennustavat, että nämä päivitykset eivät silti riitä tyydyttämään kasvavaa tiedonsiirron tarvetta.

Fyysisten laitteistorajoitusten lisäksi nykyiset AI-natiiviset langattomat järjestelmät käyttävät malleja, jotka on suunniteltu toimimaan perinteisillä järjestelmillä. Nämä valmiit neuroverkot eivät tarjoa natiivin rakenteen suorituskykyä.

Tulevien tekoälyprotokollien on yhdistettävä useita ulottuvuuksia – digitaalinen, fyysinen ja metaversumi – saumattomasti, jotta käyttäjät voivat optimoida kokemuksensa ilman katkaisuja.

Lähde – rfwireless

Rethinking Wireless AI Models for the Future

Tutkimuksessa “Artificial General Intelligence (AGI)-Native Wireless Systems: A Journey Beyond  6G“,¹ Virginian Techin tutkijat tarkastelevat tulevaisuuden langattomien järjestelmien tavoitetta ja sitä protokollaa, jota niiden on tarvittava ylläpitää.

He ehdottavat uutta langattoman verkon tyyppiä, jota kutsutaan integroiduksi tekoälyjärjestelmäksi (AI). Tämä päivitetty tekoäly hyödyntää kehittyneitä teknologioita ja uutta arkkitehtuuria, jonka avulla järjestelmä voi tehdä päätöksiä ja suunnitella ihmisten tapaan.

The Role of Common Sense in Wireless AI

Virginian Techin tutkijat ovat ehdottaneet mullistavaa lähestymistapaa langattomien teknologioiden, 6G:n jälkeen, edistämiseen yhdistämällä tekoälyyn yleissitoutuneen älyn. Yleissitoutuneisuus on ominaisuus, jonka saatat sivuuttaa, mutta se on yksi keskeisistä syistä, miksi pystyt tekemään hetken aikana päätöksiä päivän aikana.

Yleissitoutuneisuutesi on kehittynyt vuosien kokemuksen myötä. Se mahdollistaa epävarmuuden kohtaamisen ja järjen käyttämisen täyttämään aukkoja tietämyksesi ja menneiden kokemustesi perusteella. Merkittävimmät neljä pilaria ovat kyky sopeutua odottamattomiin tilanteisiin vaakasuoran yleistettävyyden kautta, päättely, intuitiivisen fysiikan kaappaaminen ja aukkojen täyttäminen tiedollasi.

Why Common Sense Is Difficult to Engineer

Vaikka yleissitoutuneisuus vaikuttaa sinulle luonnolliselta, sen kopioiminen tekoälyjärjestelmään on erittäin vaikeaa. Vaikeuden pääsyy on se, että tekoälyjärjestelmät toimivat datan pohjalta. AI-malli koulutetaan annettuun dataan, jonka avulla se löytää kuvioita ja korreloivaa tietoa, mikä olisi ihmiselle erittäin haastavaa. Ongelma on, että tämä asetelma ei toimi hyvin yllättävissä ja koskaan ennen näkemättömissä tilanteissa.

Introducing Hyper AI for Multidimensional Intelligence

Tiimi ehdotti Hyper AI -protokollan luomista, joka pystyy valvomaan, monistamaan ja koordinoimaan fyysisiä, virtuaalisia ja digitaalisia ulottuvuuksia. Tekoälyjärjestelmä toimisi sekä fyysisessä että digitaalisessa maailmassa, ja AR olisi sen toimintojen yhdistämispiste. Tämän tehtävän toteuttamiseksi insinöörit ehdottavat todellisen maailman täydellistä monistamista virtuaaliseen metaversumiin.

The Metaverse as a Testing Ground for 6G AI

Metaversumi on termi, jonka kuulet paljon nykyään, mutta et ole vielä nähnyt sitä paljon tosielämässä. Viimeisten vuosien aikana on tapahtunut läpimurtoja, jotka ovat avanneet ovet 6G-verkkoihin. Esimerkiksi digitaaliset kaksoset ja muut protokollat helpottavat kuin koskaan digitaalisten esitysten luomista fyysisistä kohteista.

Insinöörit uskovat, että tällaiset ominaisuudet mahdollistavat seuraavan sukupolven langattomien ja tekoälyjärjestelmien saumattoman kasvun yhdessä. He ehdottavat digitaalista mallia todellisesta maailmasta, jonka avulla tekoäly voi tarjota tulevaisuuden langattomille verkoille havaintokykyä, suunnittelutaitoja ja analogista päättelyä.

Creating a Digitally Cognizant Wireless Infrastructure

Tämä digitaalinen kopio todellisesta maailmasta on se, mitä tutkijat pitävät puuttuvana linkkinä langattomien järjestelmien ja tulevaisuuden tekoälyprotokollien välillä. He toteavat, että on ratkaisevan tärkeää, että insinöörit luovat langattomia verkkoja, joilla on sisäänrakennettu kyky ymmärtää todellisten kohteiden ominaisuuksia ja vuorovaikutuksia sekä matemaattiset mekanismit, jotka tukevat kehittyneitä tekoälymalleja.

Ehdotettu AGI-natiivinen langaton järjestelmä yhdistää havaintomoduulin, maailmanmallin ja toiminnan suunnittelukomponentin luodakseen reagoivamman ja suorituskykyisemmän tekoäly-natiivisen viestintäverkon. Tämä verkko on suunniteltu käsittelemään suuria datamääriä hyödyntäen erilaisia kognitiivisia kykyjä, kuten päättelyä ja analogiaa.

Benefits of AGI-Native Wireless Systems

Ehdotettu 6G- ja sitä seuraava tutkimus tuo markkinoille useita etuja. Ensinnäkin se tarjoaa tiekartan kestävämmän ja luotettavamman tekoälyjärjestelmän luomiseksi. Verkko hyödyntää yleissitoutuneita päätöksentekorakenteita, mikä tekee paljon helpommaksi selvittää, miten tekoäly on päätynyt tiettyyn ratkaisuun. Nämä tulevat tekoälyjärjestelmät tarjoavat sekä suorituskykyä että selitettävyyttä.

Applications of 6G and Beyond

6G:n tekoälyintegroiduilla langattomilla verkoilla on monia sovelluksia. Nämä järjestelmät mahdollistavat insinööreille erittäin älykkäiden, itseoppivien langattomien verkkojen suunnittelun reaaliaikaisilla päätöksentekokyvykkyyksillä.

Tämän seurauksena järjestelmä auttaa virtaviivaistamaan tulevaisuuden älykaupunkien toimintaa ja varmistaa, että kaikki – liikkumisestasi ateriaan – tapahtuu ajoissa. Tässä on joitakin mahdollisia sovelluksia tälle teknologialle.

Smart Cities and Infrastructure Integration

Tulevaisuuden älykaupungit yhdistävät laajoja langattomia verkkoja, jotka kattavat koko yhteisön, kehittyneisiin tekoälyprotokolliin ja muuhun. Näiden verkkojen on kyettävä käsittelemään tekoälypohjaisen yhteiskunnan kasvavia datatarpeita. Tästä syystä voit odottaa 6G- ja sitä seuraavien teknologioiden käyttöä näiden järjestelmien ylläpitämiseksi.

Commercial Communications

Viestintäverkot ovat ilmeinen sovellus tälle teknologialle. Langattoman datan käyttö kasvaa vuosittain, ja viimeisen vuosikymmenen aikana on tapahtunut siirtymä henkilökohtaisista tietokoneista kädessä pidettävien älypuhelimien ja muiden laitteiden suuntaan. Seuraavan sukupolven 6G- ja sitä seuraavat langattomat järjestelmät suunnitellaan toimimaan näillä verkoilla sen sijaan, että ne vain liitettäisiin niihin.

Smarter AI Agents in Everyday Interactions

Kaikki asiakaspalvelusta myyntiin saa nyt inhimillisempiä tekoälyagentteja. Tekoälyagentit pystyvät vastaamaan kysymyksiin, tarjoamaan pääsyn ominaisuuksiin ja paljon muuhun. Nämä älykkäät protokollat voivat auttaa yrityksiä maksimoimaan ponnistelunsa ja tarjoamaan asiakkaille uuden tason mukavuutta.

Advancements in Computer Modeling and Simulation

Tietokonemallinnuksen kysyntä on tällä hetkellä vahvaa. Tämä teknologia helpottaa tarkkojen digitaalisten mallien luomista, koska ne ovat autonomisesti yhteydessä osana sekatodellisuusympäristöjä. Nämä järjestelmät yhdistävät kehittyneitä matemaattisia periaatteita, kategoriateoriaa ja neurotiedettä luodakseen immersiivisiä ja interaktiivisia fyysisen maailman malleja.

Gaming

Voit odottaa, että tätä teknologiaa hyödynnetään myös avatarien toiminnan tehostamiseen. Nämä AI-protokollat voivat luoda kognitiivisia avatar-hahmoja, joilla on yleissitoutuneita kykyjä. Nämä avatarit voivat näytellä merkittävää roolia tulevaisuuden metaversumikokemuksissa, sillä ne voivat auttaa opastamaan uusia käyttäjiä, tarjota vuorovaikutusta ja seurustelua sekä edistää yhteisön turvallisuutta.

AI-Driven Innovation in Autonomous Vehicles

Tämä teknologia auttaa myös tekemään autonomisesta liikenteestä turvallisempaa. Tekoälyjärjestelmät, jotka pystyvät tekemään yleissitoutuneita valintoja lennossa kohdatessaan uusia tilanteita, ovat juuri sitä, mitä autonomisen ajamisen sektori tarvitsee. Tästä syystä voit odottaa, että tätä teknologiaa sovelletaan tulevaisuudessa esimerkiksi autonomiseen liikenteeseen.

Projected Timeline for 6G Adoption

Tutkijoiden mukaan tämä teknologia on vielä 10–15 vuoden päässä. Tutkijat kuitenkin huomauttavat, että on olemassa useita komponentteja ja askeleita, jotka voidaan toteuttaa jo nyt, jotta päivitys saadaan käynnistettyä sujuvasti. He toteavat, että heidän julkaisuaan tulisi pitää tiekarttana, jonka avulla varmistetaan, että nämä päivitykset toteutetaan yhtenäisesti ja vastuullisesti, mikä edistää 6G:n menestystä.

6G and Beyond Researchers

Tätä tutkimusta johti Virginia Techin insinöörit. Tutkimuksen pääkirjoittaja on professori College of Engineering -koulussa ja Next-G Wireless -johtaja Walid Saad. Hän sai tukea muilta tutkijoilta, mukaan lukien Omar Hashash, Christo Kurisummoottil Thomas, Christina Chaccour, Mérouane Debbah ja Narayan Mandayam. Nyt tiimi pyrkii laajentamaan tutkimustaan ja etsimään kaupallisia kumppanuuksia tulevaisuuden 6G-infrastruktuurin kehittämiseksi.

Investing in a Wireless Communication Leader

Langattoman viestinnän markkinat ovat kilpailullinen sektori, johon kuuluu joitakin teknologian suurimpia nimiä. Nämä yritykset ovat investoineet miljardeja tulevaisuuden langattomien viestintäjärjestelmien kehittämiseen, jotka pystyvät vastaamaan väestön kasvavaan kysyntään. Tässä on yksi yritys, joka on löytänyt oman niche-alueensa ja osoittautunut arvostetuksi kilpailijaksi.

Qualcomm Inc.

Qualcomm Inc (QCOM ) astui markkinoille vuonna 1985 langattomien viestintäinfrastruktuurien tarjoajana. Yritys perustettiin Delawarenessa, mutta sen pääkonttori sijaitsee San Diegossa, Kaliforniassa.

Qualcommin perustivat Irwin Jacobs, Andrew Viterbi, Franklin Antonio, Adelia Coffman, Andrew Cohen, Klein Gilhousen ja Harvey White tavoitteena viedä langattoman viestinnän teknologia seuraavalle tasolle.

Qualcomm onnistui tässä tehtävässä mullistaen markkinat useaan otteeseen. Esimerkiksi vuonna 1988 se sai 3,5 miljoonan dollarin rahoituksen viestintäsatelliittien laukaisuun kiertoradalle. Nämä satelliitit suunniteltiin tukemaan kuorma-autoliikennettä. Vuonna 1990 Qualcomm esitteli CDMA-matkapuhelinbändin. Muutaman vuoden sisällä siitä tuli globaali standardi, jota käytetään edelleen tänä päivänä.

Ne, jotka etsivät todistettua ja vakiintunutta telekommunikaatiotukkuosaketta, tulisi tehdä lisätutkimusta QCOM:iin. Yrityksellä on tällä hetkellä 49 000 työntekijää, ja sitä pidetään yhtenä maailman johtavista langattomien viestintäjärjestelmien tarjoajista. Tästä syystä sitä pidetään keskeisenä osana kilpailussa luoda luotettava 6G-langaton järjestelmä.

Latest on Qualcomm Inc.

6G and Beyond – Say Goodbye to Download Times

Ehdotetut 6G-verkot tarjoavat kymmenien kymmenien kertoisia enemmän datansiirtokapasiteettia verrattuna 5G-vaihtoehtoihin. Nämä järjestelmät toteuttavat tämän yhdistämällä uutta laitteistoa kehittyneisiin, tarkoitukseen räätälöityihin tekoälyjärjestelmiin, jotka hyödyntävät tässä tutkimuksessa jaetut tiedot suorituskyvyn parantamiseksi. Tästä syystä tämä insinööri-tiimi ansaitsee aplodit heidän ponnisteluistaan, jotka voivat jonain päivänä tehdä niin, ettet enää koskaan joudu odottamaan suoratoistoa tai lataamista.

Tutustu muihin hienoihin tekoälyprojekteihin nyt.

Studies Referenced:

^{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}