Futuro sem Fio: 6G e Além Pode Requerer IA Com Senso Comum

De acordo com uma equipe de pesquisadores da Virginia Tech, os sistemas de comunicação sem fio de próxima geração integrarão protocolos de IA avançados para melhorar o desempenho. Seu artigo recente apresenta uma abordagem inovadora para avançar as tecnologias sem fio, como 6G e além.

A pesquisa destaca como os sistemas sem fio e a IA precisam amadurecer de forma harmoniosa para criar “redes vivas e pensantes” capazes de lidar com as enormes demandas de dados do futuro.

Por Que a Conectividade É Mais Importante Do Que Nunca

Isso aconteceu com todos. Você nota que seu criador de conteúdo favorito fez um novo vídeo e corre para assistir, mas é recebido com um longo atraso e qualidade ruim porque está em uma área com conectividade limitada.

Esse cenário é comum nos dias de hoje, mas pode piorar no futuro. A IA e os protocolos de alto desempenho exigem conectividade de ponta para funcionar como prometido. Como tal, há um grande movimento em andamento para melhorar as capacidades de comunicação sem fio globalmente.

O Caminho Para 6G e Além

Muito attention foi dada à batalha pelo controle das redes 5G na mídia. No entanto, os pesquisadores já avançaram para o próximo nível de comunicação sem fio – redes 6G. Esses sistemas integram a arquitetura de IAetamente na rede. Eles estão sendo testados em um ambiente de metaverso, pois as redes de comunicação sem fio do futuro precisarão conectar de forma harmoniosa os mundos digital e físico.

Desafios com Protótipos Iniciais de 6G

Embora o 6G ainda esteja em estágios de teste, alguns problemas surgiram que continuam a limitar seu desenvolvimento. Por um lado, o desempenho da rede no mundo real é limitado ao desempenho de suas tecnologias de comunicação.

Itens como antenas precisam ser atualizados para suportar as capacidades de dados adicionais das redes 6G. Além disso, mesmo que o hardware fosse melhorado, os analistas preveem que essas atualizações ainda não serão suficientes para atender às necessidades crescentes de transmissão de dados.

Além das restrições de hardware físico, o conjunto atual de sistemas sem fio nativos de IA utiliza modelos projetados para operar em sistemas convencionais. Essas redes neurais prontas para uso carecem do desempenho de uma opção nativa construída.

Os protocolos de IA futuros precisarão atravessar múltiplas dimensões, incluindo o digital, físico e metaverso, de forma harmoniosa que permita aos usuários maximizar sua experiência sem desconexão.

Source – rfwireless

Repensando Modelos de IA Sem Fio para o Futuro

No estudo “Artificial General Intelligence (AGI)-Native Wireless Systems: A Journey Beyond 6G,”¹ pesquisadores da Virginia Tech examinam o objetivo dos sistemas sem fio do futuro e o tipo de protocolo que eles precisarão para sustentar.

Eles propõem um novo tipo de rede sem fio chamada de sistema de IA integrada. Essa IA aprimorada aproveitará tecnologias avançadas e uma nova arquitetura que permite ao sistema tomar decisões e planejar mais como os humanos.

O Papel do Senso Comum na IA Sem Fio

Pesquisadores da Virginia Tech propuseram uma abordagem inovadora para avançar as tecnologias sem fio além do 6G, integrando a IA com senso comum. O senso comum é uma característica que você pode subestimar, mas é uma das principais razões pelas quais você pode tomar decisões rápidas em frações de segundo ao longo do dia.

Seu senso comum foi construído ao longo dos anos de experiência. Isso permite que você enfrente a incerteza e use a razão para tentar preencher as lacunas com base em seu conhecimento e experiências passadas. Notavelmente, os quatro pilares do senso comum são a capacidade de se adaptar a cenários inesperados via generalização horizontal, raciocínio, captura de física intuitiva e preenchimento das lacunas com seu conhecimento.

Por Que o Senso Comum É Difícil de Engenharia

Embora o senso comum pareça natural para você, é muito difícil duplicá-lo em um sistema de IA. A principal razão para a dificuldade é que os sistemas de IA operam em dados. Um modelo de IA é treinado em dados fornecidos que permitem que ele localize padrões e encontre informações correlacionadas que seriam muito difíceis para um humano realizar. O problema é que essa configuração não é ideal ao lidar com cenários inesperados e nunca vistos antes.

Apresentando Hyper AI para Inteligência Multidimensional

A equipe propôs a criação de um protocolo de Hyper AI que possa monitorar, duplicar e coordenar as dimensões física, virtual e digital. O sistema de IA operaria em ambos os reinos físico e digital, com a realidade aumentada como um ponto de fusão para suas operações. Para realizar essa tarefa, os engenheiros sugerem a duplicação completa do mundo real em um metaverso virtual.

O Metaverso como Campo de Teste para IA 6G

O metaverso é uma expressão que você ouve muito hoje, mas ainda não o viu muito na vida real. Nos últimos anos, houve avanços recentes que abriram a porta para redes 6G. Por exemplo, gêmeos digitais e outros protocolos tornam mais fácil do que nunca criar representações digitais de itens físicos.

Os engenheiros acreditam que recursos como esses permitirão que os sistemas sem fio e de IA de próxima geração cresçam juntos de forma harmoniosa. Eles propõem um modelo digital do mundo real que permita à IA dar às redes sem fio do futuro percepção, capacidades de planejamento e raciocínio analógico.

Criando uma Infraestrutura Sem Fio Digitalmente Consciente

Essa cópia digital do mundo real é o que os pesquisadores acreditam ser o elo perdido entre os sistemas sem fio e os protocolos de IA do futuro. Eles concluem que é crucial que os engenheiros criem redes sem fio com capacidades intrínsecas para entender as propriedades e interações de itens do mundo real, juntamente com a mecânica matemática que suporta modelos de IA avançados.

O sistema de IA nativo proposto combina um módulo de percepção, um modelo de mundo e um componente de planejamento de ações para criar uma rede de comunicação de IA mais responsiva e de alto desempenho. Essa rede é projetada para lidar com grandes volumes de dados, utilizando diferentes habilidades cognitivas, como raciocínio e analogia.

Benefícios dos Sistemas Sem Fio Nativos de IA

Há vários benefícios que o estudo proposto sobre 6G e além traz para o mercado. Por um lado, ele estabelece um plano para criar um sistema de IA mais sustentável e confiável. A rede utiliza estruturas de tomada de decisão de senso comum, o que torna mais fácil determinar como uma IA chegou a uma solução específica. Esses sistemas de IA futuros oferecerão desempenho e explicabilidade.

Aplicações de 6G e Além

Há muitas aplicações para redes sem fio integradas à IA 6G. Esses sistemas permitem que os engenheiros projetem redes sem fio altamente inteligentes e autoaprendizes com capacidades de tomada de decisão em tempo real.

Como tal, esse sistema ajudará a alimentar as cidades inteligentes do futuro e garantir que tudo, desde sua viagem até sua refeição, esteja no horário. Aqui estão algumas aplicações potenciais para essa tecnologia.

Cidades Inteligentes e Integração de Infraestrutura

As cidades inteligentes do futuro misturarão redes sem fio maciças que abrangem a comunidade inteira com protocolos de IA avançados e mais. Essas redes precisarão ser capazes de lidar com as demandas crescentes de dados de uma sociedade alimentada por IA. Como tal, você pode esperar ver a tecnologia 6G e além sendo usada para manter esses sistemas operacionais.

Comunicações Comerciais

Redes de comunicação são a aplicação óbvia para essa tecnologia. A quantidade de uso de dados sem fio continua a aumentar a cada ano, e na última década, houve uma mudança das computadores pessoais para smartphones e outros dispositivos. Os sistemas sem fio de próxima geração 6G e além serão projetados para operar nessas redes, em vez de ser aplicados a elas.

Agentes de IA Mais Inteligentes em Interações do Dia a Dia

Tudo, desde o atendimento ao cliente até as vendas, agora terá agentes de IA mais humanizados. Os agentes de IA são capazes de responder a perguntas, fornecer acesso a recursos e muito mais. Esses protocolos inteligentes podem ajudar as empresas a maximizar seus esforços e fornecer um novo nível de conveniência aos clientes.

Avanços em Modelagem e Simulação de Computador

Há uma grande demanda por modelagem de computador atualmente. Essa tecnologia tornará mais fácil para as pessoas criar modelos digitais precisos, pois eles serão conectados autonomamente como parte dos ambientes de realidade mista. Esses sistemas combinarão princípios matemáticos avançados, teoria de categorias e neurociência para criar modelos imersivos e interativos do mundo físico.

Jogos

Você pode esperar ver essa tecnologia sendo usada para impulsionar as ações de avatares também. Esses protocolos de IA podem criar avatares cognitivos que possuem habilidades de senso comum. Esses avatares poderiam desempenhar um papel importante nas experiências do metaverso do futuro, pois poderiam ajudar a orientar novos usuários, fornecer interações e companheirismo e ajudar a manter a comunidade mais segura.

Inovação Impulsionada por IA em Veículos Autônomos

Essa tecnologia ajudará a tornar o transporte autônomo mais seguro. Os sistemas de IA que podem tomar decisões de senso comum em tempo real quando confrontados com novas situações são exatamente o que o setor deeção autônoma exige. Consequentemente, você pode esperar ver essa tecnologia aplicada a campos como o transporte autônomo em frente.

Cronograma Projetado para Adoção de 6G

De acordo com os pesquisadores, essa tecnologia ainda está 10-15 anos à frente. No entanto, os cientistas observam que há vários componentes e etapas que podem ser realizados agora para ajudar a iniciar a atualização de forma suave. Eles afirmam que seu artigo deve ser considerado como um plano de estrada para garantir que essas atualizações ocorram de forma uniforme e responsável, conduzindo ao sucesso da 6G.

Pesquisadores de 6G e Além

Esse estudo foi liderado por engenheiros da Virginia Tech. O autor principal do estudo é um Professor no College of Engineering e o Líder de Next-G Wireless, Walid Saad. Ele teve o apoio de outros pesquisadores, incluindo Omar Hashash, Christo Kurisummoottil Thomas, Christina Chaccour, Mérouane Debbah e Narayan Mandayam. Agora, a equipe busca avançar em seu estudo e buscar parcerias comerciais para expandir o desenvolvimento da infraestrutura 6G futura.

Investindo em um Líder de Comunicação Sem Fio

O mercado de comunicação sem fio é um setor competitivo que inclui alguns dos maiores nomes da tecnologia. Essas empresas investiram bilhões no desenvolvimento de sistemas de comunicação sem fio futuros que possam atender à demanda crescente da população. Aqui está uma empresa que se destacou e se provou como uma competidora confiável.

Qualcomm Inc.

A Qualcomm Inc (QCOM ) entrou no mercado em 1985 como um provedor de infraestrutura de comunicação sem fio. A empresa foi incorporada em Delaware, mas tem sua sede em San Diego, CA.

A Qualcomm foi fundada por Irwin Jacobs, Andrew Viterbi, Franklin Antonio, Adelia Coffman, Andrew Cohen, Klein Gilhousen e Harvey White, com o objetivo de impulsionar a tecnologia de comunicação sem fio para o próximo nível.

A Qualcomm conseguiu realizar essa tarefa várias vezes. Por exemplo, em 1988, ela garantiram 3,5 milhões de dólares em financiamento para lançar satélites de comunicação em órbita. Esses satélites foram projetados para ajudar na logística de caminhões. Em 1990, a Qualcomm introduziu a banda celular CDMA. Dentro de alguns anos, ela se tornou um padrão global que ainda está em uso hoje.

Aqueles que buscam um estoque de telecomunicações comprovado e estabelecido devem fazer mais pesquisas sobre o QCOM. A empresa atualmente tem 49 mil funcionários e é considerada uma das principais provedoras de sistemas de comunicação sem fio globalmente. Como tal, é vista como um componente vital na corrida para criar um sistema de comunicação sem fio 6G confiável.

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6G e Além – Diga Adeus aos Tempos de Download

As redes 6G propostas fornecerão capacidades de transferência de dados várias ordens de magnitude maiores em comparação com as opções 5G. Esses sistemas realizarão essa tarefa por meio de uma combinação de novo hardware e sistemas de IA avançados e personalizados que aproveitarão as informações compartilhadas neste estudo para impulsionar o desempenho. Como tal, essa equipe de engenheiros merece um aplauso por seus esforços que um dia podem tornar possível nunca mais ter que esperar para transmitir ou baixar nada.

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Estudos Referenciados:

^{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}