DARPA stawia na sztuczną inteligencję, aby wprowadzić nową generację urządzeń bezprzewodowych online

Wykres alokacji widma w USA. Krajowa Administracja Telekomunikacji i Informacji

Jest tak płynny, że prawie nigdy tego nie zauważasz, ale komunikacja bezprzewodowa jest fundamentem, na którym zbudowana jest większość współczesnego życia: umożliwia nam wysyłanie SMS-ów i wykonywanie połączeń, dzwonienie Ubera i strumieniowanie programów Netflix. Wraz z wprowadzeniem 5G obiecuje również obniżyć barierę dla bezpieczniejszych autonomicznych samochodów i zapoczątkować rewolucję w internecie rzeczy. Ale ten kolejny skok w technologii bezprzewodowej nie będzie możliwy bez kluczowego składnika: sztucznej inteligencji.

W środę 10 zespołów z przemysłu i środowisk akademickich rywalizowało o fundamentalną zmianę sposobu działania systemów komunikacji bezprzewodowej. Wydarzenie było szóstą i ostatnią rundą eliminacyjną turnieju Wyzwanie współpracy widma (SC2), najnowsze z długiej serii wielkich wyzwań DARPA, które pobudziły rozwój w rozwijających się obszarach, takich jak autonomiczne samochody , zaawansowana robotyka i autonomiczne cyberbezpieczeństwo.

Wyzwanie było spowodowane obawą, że rosnące wykorzystanie technologii bezprzewodowych grozi przepełnieniem fal radiowych, z których korzystają nasze urządzenia do wzajemnej komunikacji.

Tradycyjnie tak zwane widmo radiowe nie zostało przydzielone w najbardziej efektywny sposób. W USA agencje rządowe podziel to? na wzajemnie wykluczające się pasma częstotliwości. Opaski są następnie rozdzielane do różnych podmiotów komercyjnych i rządowych do ich wyłącznego użytku. Chociaż proces ten pomaga usługom uniknąć wzajemnej ingerencji, ktokolwiek posiada prawa do części widma, rzadko wykorzystuje je w całości w 100% przypadków. W rezultacie duża część przydzielonych częstotliwości jest w danym momencie niewykorzystana.

Zapotrzebowanie na widmo wzrosło do tego stopnia, że ​​marnotrawstwo tego układu staje się nie do utrzymania. Widmo jest udostępniane nie tylko usługom komercyjnym; wspiera również rządowe i wojskowe kanały komunikacyjne, które mają kluczowe znaczenie dla prowadzenia misji i operacji szkoleniowych. Pojawienie się sieci 5G tylko zwiększa pilność.

Aby sprostać temu wyzwaniu, DARPA poprosiła inżynierów i badaczy o zaprojektowanie nowego typu urządzenia komunikacyjnego, które nie nadaje za każdym razem na tej samej częstotliwości. Zamiast tego wykorzystuje algorytm uczenia maszynowego, aby znaleźć częstotliwości, które są natychmiast dostępne, a algorytmy różnych urządzeń współpracują ze sobą, aby zoptymalizować wykorzystanie widma. Widmo jest przydzielane w sposób dynamiczny i automatyczny w czasie rzeczywistym, a nie na stałe przydzielane pojedynczym wyłącznym właścicielom.

Musimy umieścić świat zarządzania widmem na innej bazie technologicznej, mówi Paul Tilghman, menedżer programu w DARPA, i naprawdę przejść od systemu, który jest dziś w dużej mierze zarządzany przez ludzi z piórem i papierem, na system, który jest w dużej mierze zarządzany przez maszyny autonomicznie — w skali czasu maszyny.

Ponad 30 zespołów odpowiedziało na wyzwanie na początku SC2 i przez trzy lata rywalizowało o coraz trudniejsze cele. W pierwszej fazie poproszono zespoły o zbudowanie radia od podstaw. W drugiej fazie musieli nawiązać współpracę radiową, aby mogła dzielić się informacjami z innymi systemami radiowymi. W ostatniej fazie zespoły musiały włączyć uczenie maszynowe, aby ich współpracujące radiotelefony stały się autonomiczne.

W środę wieczorem 10 finalistów poszło łeb w łeb w pięciu symulowanych scenariuszach, które obejmowały wsparcie komunikacji dla misji wojskowej, reagowanie w sytuacjach kryzysowych i zatłoczoną salę koncertową. W każdym scenariuszu testowano różne cechy, takie jak niezawodność usługi systemu, jego zdolność do nadawania priorytetów różnym rodzajom ruchu bezprzewodowego oraz jego zdolność do obsługi mocno przeciążonych środowisk. Pod koniec imprezy zespół z University of Florida zabrał do domu główną nagrodę w wysokości 2 milionów dolarów.

W tej chwili prototyp zwycięskiego zespołu jest wciąż na bardzo wczesnym etapie i minie trochę czasu, zanim trafi do naszych telefonów. DARPA ma nadzieję, że SC2 zainspiruje zwiększone inwestycje i wysiłki w dalszym ulepszaniu technologii.

Aby więcej takich historii trafiało bezpośrednio do Twojej skrzynki odbiorczej, zapisz się do naszego nominowanego przez Webby biuletynu AI The Algorithm. Jest wolne.

ukryć