Новаторская концепция интеграции беспроводных технологий и искусственного интеллекта

Самым существенным отличием человеческих способностей от современных возможностей искусственного интеллекта (ИИ) является наличие здравого смысла. Согласно новой концептуальной статье Валида Саада, профессора факультета электротехники и вычислительной техники университета Бредли и ведущего специалиста по беспроводной связи Next-G в технологическом инновационном кампусе университета Вирджинии, настоящая революция в беспроводных технологиях возможна только при оснащении системы искусственным интеллектом следующего поколения, который сможет думать, воображать и планировать так же, как человек.

Результаты исследования, выполненного под его руководством аспирантами Омаром Хашишем (Omar Hashish) и Кристо Томасом (Christo Thomas) и опубликованного в специальном выпуске журнала IEEE Journal “На пути к 6G”, показывают, что:

• Недостающим звеном в революции беспроводной сети является ИИ следующего поколения.
• Недостающим звеном в следующем поколении ИИ являются беспроводные технологии.
• Решение заключается в том, чтобы приблизить ИИ к человеческому интеллекту с помощью здравого смысла.

“Мы ожидаем, что по крайней мере лет через 10-15 у нас появится беспроводная сеть с универсальным искусственным интеллектом (Artificial General Intelligence – AGI), которая сможет мыслить, планировать и воображать”, – комментирует профессор Саад. “У нас есть план и конкретная дорожная карта. Возможно, наше видение не удастся представить сразу целиком, но отдельные его части могут быть описаны уже сейчас. Мы пытаемся представить эту концепцию так, чтобы показать сообществу, что есть путь к чему-то действительно революционному – шаг за шагом мы можем работать над созданием живой, мыслящей беспроводной сети”.

Предыдущие поколения беспроводных сетей характеризовались рядом усовершенствований основных компонентов, таких как новые антенны и коммуникационные технологии, которые в основном повышали производительность. По мнению команды исследователей, даже переход с 5G на 6G, характеризующийся добавлением в архитектуру искусственного интеллекта, не станет достаточно революционным, чтобы удовлетворить растущие сервисные потребности.

“Вот тут-то вся история и становится захватывающей”, – говорит Омар Хашиш. “Беспроводные сети следующего поколения и искусственный интеллект идут рука об руку, но мало кто понимает, как на самом деле их можно было бы органично объединить. “

Физические сети, оснащенные ИИ

Сначала исследователи сосредоточили своё внимание на метавселенных и попытались подробно изучить то, что в настоящее время предлагается в 6G: внедрение ИИ в беспроводные системы, называемые «сетями, основанными на ИИ».

“Однако, проблема в том, что применение классических инструментов ИИ, предназначенных для других задач, таких как, например, компьютерное зрение, существенно ограничивает возможности в тех случаях, когда речь заходит о сетях связи”, – отмечает профессор Саад. “Чтобы объединить реальный мир с виртуальным, вы, по сути, должны его отобразить. Это не то, что сможет сделать искусственный интеллект старой школы”.

Если люди развивают свой здравый смысл благодаря сложившейся в их сознании модели мира и интуитивному пониманию физики окружающей среды, то современные системы ИИ обучаются на основе данных. Они в состоянии обнаруживать закономерности и фиксировать лежащие в их основе взаимосвязи, но не могут разумно ориентироваться в непредвиденных сценариях. На следующем этапе технология 6G надеется преодолеть это узкое, основанное на статистике и правилах, решение для того, чтобы сеть стала более надежной, устойчивой и предсказуемой. Но на сегодняшний день у нас все еще нет системы ИИ, способной справляться с новыми и незнакомыми сценариями, потому что в них отсутствует важная человеческая черта – здравый смысл.

Здравый смысл позволяет работать с новыми сценариями, учиться по аналогии и соединять точки соприкосновения, чтобы при необходимости восполнить недостающие правдоподобные элементы.  По мнению профессора Саада, современный уровень ИИ хорош для извлечения статистических зависимостей из наборов данных, но он очень плох в рассуждениях и обобщениях для новых, неожиданных ситуаций – вещей, с которыми большинство людей справляются в совершенстве.

Чтобы органично сочетать физическое, виртуальное и цифровое измерения – например, надеть гарнитуру виртуальной реальности и “путешествовать” в пространстве и времени, не выходя из дома, – к беспроводным системам следующего поколения будут предъявляться повышенные требования к качеству беспроводного сервиса для идеальной синхронизации виртуального и физического миров. Для этого потребуется некая новая гиперформа ИИ, которая позволит сети плавно управлять новыми измерениями, чего можно будет достичь только посредством настоящей «человекоподобной» сети.

Попросту говоря, одной из проблем следующего поколения беспроводных систем, выходящих за рамки 6G, являются не столько физические ограничения беспроводных технологий, сколько ограниченные возможности существующих технологий ИИ.

Телекоммуникационный мозг

По мере развития исследования члены университетской команды с удивлением обнаружили, что они могут опираться не только на собственные результаты в области изучения проблем будущей беспроводной связи, но и на совпадающие с их видением оптимистичные прогнозы развития «человекоподобного» ИИ.

“С одной стороны, цифровая метавселенная может обеспечивать восприятие физического мира в режиме реального времени, что само по себе является важным фактором и для будущих сетей связи”, – говорит Омар Хашиш. “А с другой – метавселенная обещает появление новых вариантов использования и приложений, таких как когнитивные аватары, для которых потребуются способности к проявлению здравого смысла”.

Метавселенная с её новыми приложениями, такими как цифровой близнец, и возможностью создавать идентичные цифровые представления физического мира, сможет предоставить будущим сетям связи потрясающие способности восприятия гиперпространственных моделей, планирования и логического мышления. Такая архитектура обеспечила бы то недостающее звено, которое превратит сеть в настоящий “мозг”, позволив ей самостоятельно справляться с непредвиденными препятствиями и прогнозировать новые сценарии за пределами своих обучающих данных.

“Мы должны создавать такие беспроводные сети, которые будут обладать возможностями понимания математической механики, лежащей в основе разработанных моделей ИИ, физических свойств объектов реального мира, а также их взаимодействия между собой”, – заявляет Кристо Томас. “Это потребует от нас новой композиции математических принципов, теории категорий и нейронауки для моделирования физического мира и понимания сложных операций человеческого мозга. Поэтому мы выступаем за пересмотр основ построения беспроводных сетей теории ИИ.

Вместо постепенного развития классических беспроводных технологий исследователи предлагают полностью сменить парадигму. Этот подход должен превзойти ожидаемую беспроводную систему 6G на базе классического ИИ и будет способствовать созданию принципиально иной системы, оснащенной ИИ человеческого уровня, который сформируется на стыке цифровой метавселенной и беспроводных сетей, тем самым выводя в свет новое поколение человекоподобных агентов ИИ.

“На самом деле недостающим звеном является беспроводная сеть и ее компоненты, подобные цифровым двойникам, поскольку тогда мы сможем использовать двойника в качестве основы для цифрового отображения модели мира, тем самым позволяя ИИ мыслить на уровне человека и интегрировать эти “мыслительные” процессы в беспроводную сеть”, – резюмирует профессор Саад. “Мы действительно могли бы преодолеть некоторые из существующих сетевых ограничений, открыв совершенно новую эру беспроводных сетей. Это практически беспроигрышная стратегия для развития беспроводной связи и искусственного интеллекта будущего”.

Источник: ScienceDaily

Image source: Freepic.com