Futur sans fil: la 6G et au-delà pourraient nécessiter une IA dotée du sens commun

Selon une équipe de chercheurs de Virginia Tech, les systèmes sans fil de prochaine génération intégreront des protocoles d’IA avancés pour améliorer les performances. Leur article récent présente une approche révolutionnaire pour faire progresser les technologies sans fil telles que la 6G et au-delà.

La recherche souligne comment les systèmes sans fil et l’IA doivent mûrir de manière fluide pour créer des « réseaux vivants, pensants » capables de gérer les énormes exigences de données du futur.

Pourquoi la connectivité compte plus que jamais

Cela vous est arrivé à tous. Vous remarquez que votre créateur de contenu préféré a publié une nouvelle vidéo, et vous vous précipitez pour la regarder. Cependant, vous êtes confronté à un long délai et à une qualité médiocre parce que vous vous trouvez dans une zone à connectivité limitée.

Ce scénario est courant de nos jours mais pourrait devenir encore pire à l’avenir. L’IA et les protocoles haute performance nécessitent une connectivité de premier ordre pour fonctionner comme promis. Ainsi, un vaste mouvement est en cours pour améliorer les capacités de communication sans fil à l’échelle mondiale.

Le chemin vers la 6G et au-delà

Beaucoup d’attention a été portée sur la lutte pour le contrôle des réseaux 5G dans les médias. Cependant, les chercheurs sont déjà passés au niveau suivant de la communication sans fil — les réseaux 6G. Ces systèmes intègrent l’architecture IA directement dans le réseau. Ils sont actuellement testés dans un environnement métavers, car les réseaux de communication sans fil du futur devront connecter de manière fluide les mondes numérique et physique.

Défis des premiers prototypes 6G

Alors que la 6G est encore en phase de test, certains problèmes sont apparus et continuent de limiter son développement. D’une part, les performances réelles du réseau sont limitées par les performances de ses technologies de communication.

Des éléments tels que les antennes doivent être améliorés pour supporter les capacités de données accrues des réseaux 6G. De plus, même si le matériel était amélioré, les analystes prévoient que ces mises à jour ne seront toujours pas suffisantes pour répondre aux besoins croissants en transmission de données.

En dehors des contraintes matérielles, l’ensemble actuel de systèmes sans fil natifs IA utilise des modèles conçus pour fonctionner sur des systèmes conventionnels. Ces réseaux neuronaux prêts à l’emploi manquent de la performance d’une option native construite.

Les futurs protocoles IA devront établir des ponts entre plusieurs dimensions, y compris le numérique, le physique et le métavers, de manière fluide, permettant aux utilisateurs de maximiser leur expérience sans se déconnecter.

Source – rfwireless

Repenser les modèles d’IA sans fil pour le futur

Dans l’étude “Intelligence Artificielle Générale (AGI)-Native Wireless Systems: Un Voyage Au‑delà de la 6G“,¹ les chercheurs de Virginia Tech examinent l’objectif des futurs systèmes sans fil et le type de protocole dont ils auront besoin pour se maintenir.

Ils proposent un nouveau type de réseau sans fil appelé système d’intelligence artificielle (IA) intégré. Cette IA améliorée tirera parti de technologies avancées et d’une nouvelle architecture qui permet au système de prendre des décisions et de planifier davantage comme les humains.

Le rôle du sens commun dans l’IA sans fil

Les chercheurs de Virginia Tech ont proposé une approche révolutionnaire pour faire progresser les technologies sans fil au‑delà de la 6G en intégrant l’IA avec le sens commun. Le sens commun est une caractéristique que l’on peut négliger, mais c’est l’une des raisons principales qui vous permettent de prendre des décisions instantanées tout au long de la journée.

Votre sens commun s’est construit au fil des années d’expérience. Il vous permet d’affronter l’incertitude et d’utiliser la raison pour tenter de combler les lacunes en vous basant sur vos connaissances et expériences passées. Notamment, les quatre piliers du sens commun sont la capacité à s’adapter à des scénarios inattendus grâce à la généralisabilité horizontale, le raisonnement, la capture de la physique intuitive, et le comblement des lacunes avec vos connaissances.

Pourquoi le sens commun est difficile à concevoir

Bien que le sens commun vous semble naturel, il est très difficile à reproduire dans un système d’IA. La principale raison de cette difficulté est que les systèmes d’IA fonctionnent sur des données. Un modèle d’IA est entraîné sur des données fournies qui lui permettent de repérer des motifs et de trouver des informations corrélées qu’il serait très difficile pour un humain d’accomplir. Le problème est que cette configuration n’est pas optimale lorsqu’on fait face à des scénarios inattendus et jamais vus auparavant.

Présentation de Hyper IA pour l’intelligence multidimensionnelle

L’équipe a proposé la création d’un protocole Hyper IA capable de surveiller, dupliquer et coordonner les dimensions physique, virtuelle et numérique. Le système d’IA fonctionnerait à la fois dans les domaines physique et numérique, l’AR servant de point de convergence pour ses opérations. Pour accomplir cette tâche, les ingénieurs suggèrent la duplication complète du monde réel dans un métavers virtuel.

Le métavers comme terrain d’essai pour l’IA 6G

Le métavers est une expression que l’on entend beaucoup aujourd’hui, mais vous ne l’avez pas encore beaucoup vu dans la réalité. Au cours des dernières années, des percées récentes ont ouvert la voie aux réseaux 6G. Par exemple, les jumeaux numériques et d’autres protocoles facilitent plus que jamais la création de représentations numériques d’objets physiques.

Les ingénieurs estiment que de telles fonctionnalités permettront aux systèmes sans fil et IA de prochaine génération de se développer ensemble de manière fluide. Ils proposent un modèle numérique du monde réel qui permet à l’IA d’offrir aux réseaux sans fil du futur des capacités de perception, de planification et de raisonnement analogique.

Créer une infrastructure sans fil numériquement consciente

Cette copie numérique du monde réel est, selon les chercheurs, le maillon manquant entre les systèmes sans fil et les protocoles IA du futur. Ils concluent qu’il est crucial que les ingénieurs créent des réseaux sans fil dotés de capacités intrinsèques à comprendre les propriétés et les interactions des objets du monde réel, ainsi que la mécanique mathématique soutenant les modèles IA avancés.

Le système sans fil natif AGI proposé combine un module de perception, un modèle du monde et un composant de planification d’actions pour créer un réseau de communication natif IA plus réactif et haute performance. Ce réseau est conçu pour gérer de gros volumes de données en utilisant différentes capacités cognitives, telles que le raisonnement et l’analogie.

Avantages des systèmes sans fil natifs AGI

L’étude proposée sur la 6G et au‑delà apporte plusieurs avantages au marché. D’une part, elle définit une feuille de route pour créer un système d’IA plus durable et fiable. Le réseau utilise des structures de prise de décision basées sur le sens commun, ce qui facilite grandement la compréhension de la façon dont une IA a trouvé une solution donnée. Ces futurs systèmes d’IA offriront à la fois performance et explicabilité.

Applications de la 6G et au‑delà

Il existe de nombreuses applications pour les réseaux sans fil intégrant l’IA 6G. Ces systèmes permettent aux ingénieurs de concevoir des réseaux sans fil hautement intelligents et auto‑apprenants avec des capacités de prise de décision en temps réel.

Ainsi, ce système contribuera à alimenter les villes intelligentes du futur et garantira que tout, de votre trajet à votre dîner, soit ponctuel. Voici quelques applications potentielles de cette technologie.

Villes intelligentes et intégration des infrastructures

Les villes intelligentes du futur fusionneront d’immenses réseaux sans fil couvrant l’ensemble de la communauté avec des protocoles IA avancés et plus encore. Ces réseaux devront pouvoir gérer les demandes croissantes de données d’une société alimentée par l’IA. Ainsi, vous pouvez vous attendre à voir les technologies 6G et au‑delà utilisées pour maintenir ces systèmes opérationnels.

Communications commerciales

Les réseaux de communication sont l’application évidente de cette technologie. La quantité d’utilisation de données sans fil continue d’augmenter chaque année, et au cours de la dernière décennie, on a observé un passage des ordinateurs personnels aux smartphones portables et autres appareils. Les systèmes sans fil de prochaine génération 6G et au‑delà seront conçus pour fonctionner sur ces réseaux plutôt que d’y être appliqués.

Agents IA plus intelligents dans les interactions quotidiennes

Tout, du service client aux ventes, bénéficiera désormais d’agents IA plus semblables à des humains. Les agents IA sont capables de répondre aux questions, d’accéder aux fonctionnalités, et bien plus encore. Ces protocoles intelligents peuvent aider les entreprises à maximiser leurs efforts et offrir un nouveau niveau de commodité aux clients.

Progrès en modélisation et simulation informatiques

Il existe actuellement une forte demande pour la modélisation informatique. Cette technologie facilitera la création de modèles numériques précis, ceux‑ci étant connectés de façon autonome dans des environnements de réalité mixte. Ces systèmes fusionneront des principes mathématiques avancés, la théorie des catégories et les neurosciences pour créer des modèles immersifs et interactifs du monde physique.

Jeux vidéo

Vous pouvez vous attendre à voir cette technologie utilisée pour améliorer les actions des avatars également. Ces protocoles IA peuvent créer des avatars cognitifs dotés de capacités de sens commun. Ces avatars pourraient jouer un rôle majeur dans les expériences du métavers du futur en aidant à guider les nouveaux utilisateurs, à fournir des interactions et de la compagnie, et à contribuer à la sécurité de la communauté.

Innovation pilotée par l’IA dans les véhicules autonomes

Cette technologie contribuera également à rendre le transport autonome plus sûr. Les systèmes d’IA capables de prendre des décisions de sens commun à la volée lorsqu’ils sont confrontés à de nouvelles situations sont exactement ce dont le secteur de la conduite autonome a besoin. Par conséquent, vous pouvez vous attendre à voir cette technologie appliquée à des domaines tels que le transport autonome à l’avenir.

Calendrier prévu pour l’adoption de la 6G

Selon les chercheurs, cette technologie est encore à 10‑15 ans. Cependant, les scientifiques soulignent qu’il existe plusieurs composants et étapes qui peuvent être réalisés dès maintenant pour aider à initier la mise à niveau de manière fluide. Ils déclarent que leur article doit être considéré comme une feuille de route afin de garantir que ces mises à jour se déroulent de façon uniforme et responsable, propice au succès de la 6G.

Chercheurs de la 6G et au‑delà

Cette étude a été dirigée par des ingénieurs de Virginia Tech. L’auteur principal de l’étude est un professeur du College of Engineering et responsable du Next‑G Wireless, Walid Saad. Il a été soutenu par d’autres chercheurs, dont Omar Hashash, Christo Kurisummoottil Thomas, Christina Chaccour, Mérouane Debbah et Narayan Mandayam. Maintenant, l’équipe cherche à approfondir son étude et à rechercher des partenariats commerciaux pour étendre le développement de l’infrastructure 6G du futur.

Investir dans un leader de la communication sans fil

Le marché des communications sans fil est un secteur concurrentiel qui regroupe certains des plus grands noms de la technologie. Ces entreprises ont investi des milliards dans le développement de systèmes de communication sans fil futurs capables de répondre à la demande croissante de la population. Voici une entreprise qui s’est taillé une niche et s’est avérée être un concurrent réputé.

Qualcomm Inc.

Qualcomm Inc (QCOM ) est entrée sur le marché en 1985 en tant que fournisseur d’infrastructures de communications sans fil. La société a été constituée dans le Delaware mais possède son siège à San Diego, CA.

Qualcomm a été fondée par Irwin Jacobs, Andrew Viterbi, Franklin Antonio, Adelia Coffman, Andrew Cohen, Klein Gilhousen et Harvey White dans le but de faire progresser la technologie de communication sans fil vers le niveau supérieur.

Qualcomm a réussi dans cette tâche en bouleversant le marché à plusieurs reprises. Par exemple, en 1988, elle a obtenu un financement de 3,5 M$ pour lancer des satellites de communication en orbite. Ces satellites étaient conçus pour aider la logistique du transport routier. En 1990, Qualcomm a introduit la bande cellulaire CDMA. En quelques années, elle est devenue une norme mondiale encore utilisée aujourd’hui.

Ceux qui recherchent une action de télécommunications éprouvée et établie devraient approfondir leurs recherches sur QCOM. L’entreprise compte actuellement 49 000 employés et est considérée comme l’un des principaux fournisseurs de systèmes de communication sans fil au niveau mondial. En tant que tel, elle est perçue comme un élément vital dans la course à la création d’un système sans fil 6G fiable.

Dernières nouvelles de Qualcomm Inc.

6G et au‑delà – dites adieu aux temps de téléchargement

Les réseaux 6G proposés offriront des capacités de transfert de données de plusieurs ordres de grandeur supérieures à celles des options 5G. Ces systèmes accompliront cette tâche grâce à une combinaison de nouveau matériel et de systèmes d’IA avancés conçus sur mesure qui exploiteront les informations partagées dans cette étude pour améliorer les performances. Ainsi, cette équipe d’ingénieurs mérite une ovation pour leurs efforts qui pourraient un jour faire en sorte que vous n’ayez plus jamais à attendre pour diffuser ou télécharger quoi que ce soit.

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Études référencées :

^{1. Saad, W., Hashash, O., Thomas, C. K., Chaccour, C., Debbah, M., & Mandayam, N. (2024). Intelligence Artificielle Générale (AGI)-Native Wireless Systems: Un Voyage Au‑delà de la 6G. IEEE. https://doi.org/10.1109/JPROC.2024.3346238}