Futuro Wireless: 6G e Oltre Potrebbero Richiedere IA con il Senso Comune

Secondo un team di ricercatori della Virginia Tech, i sistemi wireless di nuova generazione integreranno protocolli AI avanzati per migliorare le prestazioni. Il loro recente articolo presenta un approccio rivoluzionario per far progredire le tecnologie wireless come il 6G e oltre.

La ricerca evidenzia come i sistemi wireless e l’IA debbano maturare senza soluzione di continuità per creare “reti viventi, pensanti” in grado di gestire le enormi richieste di dati del futuro.

Perché la Connettività è più Importante che Mai

È capitato a tutti. Noti che il tuo creatore di contenuti preferito ha pubblicato un nuovo video e corri a guardarlo. Tuttavia, ti trovi di fronte a un lungo ritardo e a una scarsa qualità perché ti trovi in un’area con connettività limitata.

Questo scenario è comune al giorno d’oggi, ma potrebbe peggiorare ulteriormente in futuro. L’IA e i protocolli ad alte prestazioni richiedono una connettività di prim’ordine per funzionare come promesso. Perciò, è in corso un enorme movimento per migliorare le capacità di comunicazione wireless a livello globale.

Il Percorso verso il 6G e Oltre

Molta attenzione è stata rivolta alla lotta per il controllo delle reti 5G nei media. Tuttavia, i ricercatori hanno già progredito al livello successivo di comunicazione wireless: le reti 6G. Questi sistemi integrano l’architettura AI direttamente nella rete. Attualmente sono testati in un contesto metaverso, poiché le reti di comunicazione wireless del futuro dovranno connettere senza soluzione di continuità i mondi digitale e fisico.

Sfide con i Prototipi Precoce del 6G

Mentre il 6G è ancora nelle fasi di test, sono emersi alcuni problemi che continuano a limitarne lo sviluppo. Per esempio, le prestazioni reali della rete sono limitate dalle prestazioni delle sue tecnologie di comunicazione.

Componenti come le antenne devono essere aggiornate per supportare le maggiori capacità di dati delle reti 6G. Inoltre, anche se l’hardware fosse migliorato, gli analisti prevedono che questi aggiornamenti non saranno comunque sufficienti a soddisfare le crescenti esigenze di trasmissione dati.

Oltre ai vincoli hardware fisici, l’attuale insieme di sistemi wireless nativi AI utilizza modelli progettati per operare su sistemi convenzionali. Queste reti neurali pronte all’uso mancano delle prestazioni di un’opzione costruita nativamente.

I futuri protocolli AI dovranno colmare più dimensioni, inclusi il digitale, il fisico e il metaverso, in modo fluido che consenta agli utenti di massimizzare la loro esperienza senza disconnessioni.

Fonte – rfwireless

Ripensare i Modelli AI Wireless per il Futuro

Nello studio “Artificial General Intelligence (AGI)-Native Wireless Systems: A Journey Beyond  6G“,¹ i ricercatori della Virginia Tech esaminano l’obiettivo dei futuri sistemi wireless e il tipo di protocollo di cui avranno bisogno per sostenersi.

Propongono un nuovo tipo di rete wireless chiamata sistema di intelligenza artificiale integrata (AI). Questa AI potenziata sfrutterà tecnologie avanzate e una nuova architettura che consentirà al sistema di prendere decisioni e pianificare più simili a quelle umane.

Il Ruolo del Senso Comune nell’AI Wireless

I ricercatori della Virginia Tech hanno proposto un approccio rivoluzionario per far progredire le tecnologie wireless oltre il 6G integrando l’AI con il senso comune. Il senso comune è una caratteristica che potresti trascurare, ma è uno dei motivi principali per cui puoi prendere decisioni al volo in frazioni di secondo durante la tua giornata.

Il tuo senso comune si è sviluppato nel corso degli anni di esperienza. Ti permette di affrontare l’incertezza e di usare la ragione per colmare le lacune basandoti sulla tua conoscenza e sulle esperienze passate. In particolare, i quattro pilastri del senso comune sono la capacità di adattarsi a scenari inaspettati tramite generalizzabilità orizzontale, il ragionamento, la cattura della fisica intuitiva e il riempimento delle lacune con la tua conoscenza.

Perché il Senso Comune è Difficile da Progettare

Mentre il senso comune ti sembra naturale, è molto difficile replicarlo in un sistema AI. La principale ragione della difficoltà è che i sistemi AI operano sui dati. Un modello AI è addestrato su dati forniti che gli consentono di individuare schemi e trovare informazioni correlate, cosa molto difficile da realizzare per un umano. Il problema è che questa configurazione non è efficace quando si affrontano scenari inaspettati e mai visti prima.

Presentazione di Hyper AI per l’Intelligenza Multidimensionale

Il team ha proposto la creazione di un protocollo Hyper AI in grado di monitorare, duplicare e coordinare le dimensioni fisica, virtuale e digitale. Il sistema AI opererebbe sia nel regno fisico sia in quello digitale, con la realtà aumentata come punto di fusione per le sue operazioni. Per realizzare questo compito, gli ingegneri suggeriscono la duplicazione completa del mondo reale in un metaverso virtuale.

Il Metaverso come Campo di Prova per l’AI 6G

Il metaverso è un termine che senti spesso oggi, ma non l’hai ancora visto molto nella vita reale. Negli ultimi anni ci sono state importanti scoperte che hanno aperto la porta alle reti 6G. Ad esempio, i gemelli digitali e altri protocolli rendono più facile che mai creare rappresentazioni digitali di oggetti fisici.

Gli ingegneri credono che funzionalità come queste permetteranno ai sistemi wireless e AI di nuova generazione di evolversi insieme senza soluzione di continuità. Propongono un modello digitale del mondo reale che consente all’AI di fornire alle reti wireless del futuro capacità di percezione, pianificazione e ragionamento analogico.

Creare un’Infrastruttura Wireless Digitalmente Consapevole

Questa copia digitale del mondo reale è ciò che i ricercatori ritengono sia il collegamento mancante tra i sistemi wireless e i protocolli AI del futuro. Concludono che è fondamentale che gli ingegneri creino reti wireless con capacità intrinseche di comprendere le proprietà e le interazioni degli oggetti del mondo reale, insieme ai meccanismi matematici che supportano i modelli AI avanzati.

Il sistema wireless nativo AGI proposto combina un modulo di percezione, un modello del mondo e un componente di pianificazione delle azioni per creare una rete di comunicazione AI-nativa più reattiva e ad alte prestazioni. Questa rete è progettata per gestire grandi volumi di dati utilizzando diverse capacità cognitive, come il ragionamento e l’analogia.

Benefici dei Sistemi Wireless Nativi AGI

Ci sono diversi vantaggi che lo studio proposto sul 6G e oltre porta sul mercato. In primo luogo, traccia una roadmap per creare un sistema AI più sostenibile e affidabile. La rete utilizza strutture decisionali basate sul senso comune, il che rende molto più semplice determinare come un’AI abbia raggiunto una certa soluzione. Questi futuri sistemi AI offriranno sia prestazioni che spiegabilità.

Applicazioni del 6G e Oltre

Ci sono molte applicazioni per le reti wireless integrate con AI 6G. Questi sistemi consentono agli ingegneri di progettare reti wireless altamente intelligenti e auto‑apprendenti con capacità decisionali in tempo reale.

Pertanto, questo sistema aiuterà a potenziare le città intelligenti del futuro e garantirà che tutto, dal tuo viaggio alla tua cena, sia puntuale. Ecco alcune potenziali applicazioni di questa tecnologia.

Città Intelligenti e Integrazione delle Infrastrutture

Le città intelligenti del futuro fonderanno enormi reti wireless che coprono l’intera comunità con protocolli AI avanzati e altro ancora. Queste reti devono essere in grado di gestire le crescenti richieste di dati di una società alimentata dall’AI. Pertanto, ci si può aspettare di vedere tecnologie 6G e oltre utilizzate per mantenere operativi questi sistemi.

Commercial Communications

Le reti di comunicazione sono l’applicazione ovvia per questa tecnologia. La quantità di utilizzo dei dati wireless continua a crescere annualmente e, nell’ultimo decennio, si è verificato un passaggio dai personal computer agli smartphone portatili e ad altri dispositivi. I sistemi wireless di prossima generazione 6G e oltre saranno progettati per operare su queste reti anziché essere applicati a esse.

Agenti AI più Intelligenti nelle Interazioni Quotidiane

Tutto, dal servizio clienti alle vendite, avrà ora agenti AI più simili a un umano. Gli agenti AI sono in grado di rispondere a domande, fornire accesso a funzionalità e molto altro. Questi protocolli intelligenti possono aiutare le aziende a massimizzare i loro sforzi e offrire un nuovo livello di comodità ai clienti.

Progressi nella Modellazione e Simulazione Computerizzata

Attualmente c’è una forte domanda di modellazione computerizzata. Questa tecnologia renderà più facile per le persone ottenere modelli digitali accurati, poiché saranno connessi autonomamente come parte degli ambienti di realtà mista. Questi sistemi fonderanno principi matematici avanzati, teoria delle categorie e neuroscienze per creare modelli immersivi e interattivi del mondo fisico.

Gaming

Puoi aspettarti di vedere questa tecnologia utilizzata per potenziare le azioni degli avatar. Questi protocolli AI possono creare avatar cognitivi che possiedono capacità di senso comune. Questi avatar potrebbero svolgere un ruolo importante nelle esperienze del metaverso del futuro, poiché potrebbero guidare i nuovi utenti, fornire interazioni e compagnia, e contribuire a mantenere la comunità più sicura.

Innovazione Guidata dall’AI nei Veicoli Autonomi

Questa tecnologia aiuterà a rendere più sicuro anche il trasporto autonomo. I sistemi AI che possono prendere decisioni basate sul senso comune al volo quando si trovano di fronte a nuove situazioni sono esattamente ciò di cui il settore della guida autonoma ha bisogno. Di conseguenza, ci si può aspettare di vedere questa tecnologia applicata a settori come il trasporto autonomo in futuro.

Cronologia Prevista per l’Adozione del 6G

Secondo i ricercatori, questa tecnologia è ancora a 10‑15 anni di distanza. Tuttavia, gli scienziati osservano che ci sono diversi componenti e passaggi che possono essere avviati ora per facilitare l’aggiornamento in modo fluido. Affermano che il loro articolo dovrebbe essere considerato una roadmap per garantire che questi aggiornamenti avvengano in modo uniforme e responsabile, favorevole al successo del 6G.

Ricercatori del 6G e Oltre

Questo studio è stato guidato da ingegneri della Virginia Tech. L’autore principale dello studio è un professore del College of Engineering e responsabile del Next‑G Wireless, Walid Saad. Ha ricevuto il supporto di altri ricercatori, tra cui Omar Hashash, Christo Kurisummoottil Thomas, Christina Chaccour, Mérouane Debbah e Narayan Mandayam. Ora, il team cerca di approfondire lo studio e di trovare partnership commerciali per espandere lo sviluppo della futura infrastruttura 6G.

Investire in un Leader della Comunicazione Wireless

Il mercato delle comunicazioni wireless è un settore competitivo che include alcuni dei nomi più grandi della tecnologia. Queste aziende hanno investito miliardi nello sviluppo di futuri sistemi di comunicazione wireless in grado di gestire la crescente domanda della popolazione. Ecco un’azienda che ha trovato una nicchia e si è dimostrata un concorrente affidabile.

Qualcomm Inc.

Qualcomm Inc (QCOM ) è entrata nel mercato nel 1985 come fornitore di infrastrutture di comunicazione wireless. L’azienda è stata incorporata nel Delaware ma ha la sede centrale a San Diego, CA.

Qualcomm è stata fondata da Irwin Jacobs, Andrew Viterbi, Franklin Antonio, Adelia Coffman, Andrew Cohen, Klein Gilhousen e Harvey White con l’obiettivo di portare la tecnologia di comunicazione wireless al livello successivo.

Qualcomm ha avuto successo in questo compito, rivoluzionando il mercato in diverse occasioni. Per esempio, nel 1988 ha ottenuto un finanziamento di 3,5 M$ per lanciare satelliti di comunicazione in orbita. Questi satelliti erano progettati per aiutare la logistica dei camion. Nel 1990 Qualcomm ha introdotto la banda cellulare CDMA. Nel giro di pochi anni è diventata uno standard globale ancora in uso oggi.

Chi cerca un’azione di telecomunicazioni comprovata e consolidata dovrebbe approfondire la ricerca su QCOM. L’azienda attualmente conta 49 000 dipendenti ed è considerata uno dei principali fornitori di sistemi di comunicazione wireless a livello globale. Perciò, è vista come un componente vitale nella corsa per creare un sistema wireless 6G affidabile.

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6G e Oltre – Dì Addio ai Tempi di Download

Le reti 6G proposte offriranno capacità di trasferimento dati di ordine di grandezza superiore rispetto alle opzioni 5G. Questi sistemi realizzeranno questo obiettivo mediante una combinazione di nuovo hardware e avanzati sistemi AI progettati appositamente, che sfrutteranno le informazioni condivise in questo studio per migliorare le prestazioni. Perciò, questo team di ingegneri merita un applauso per i loro sforzi, che potrebbero un giorno far sì che non dovrai più attendere per lo streaming o il download di qualsiasi contenuto.

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Studi Citati:

^{1. Saad, W., Hashash, O., Thomas, C. K., Chaccour, C., Debbah, M., & Mandayam, N. (2024). Intelligenza Artificiale Generale (AGI)-Sistemi Wireless Nativi: Un Viaggio Oltre il 6G. IEEE. https://doi.org/10.1109/JPROC.2024.3346238}