211service.com
DARPA zet in op AI om de volgende generatie draadloze apparaten online te brengen
De Amerikaanse spectrumtoewijzingsgrafiek. Nationale Telecommunicatie- en Informatieadministratie
Het is zo naadloos dat je het bijna nooit merkt, maar draadloze communicatie is de basis waarop een groot deel van het moderne leven is gebouwd: het versterkt ons vermogen om te sms'en en te bellen, een Uber aan te roepen en Netflix-shows te streamen. Met de introductie van 5G belooft het ook de drempel naar veiliger zelfrijdende auto's te verlagen en een revolutie in het internet der dingen op gang te brengen. Maar deze volgende sprong in draadloze technologie is niet mogelijk zonder een belangrijk ingrediënt: kunstmatige intelligentie.
Op woensdag streden 10 teams uit de industrie en de academische wereld om de werking van draadloze communicatiesystemen fundamenteel te veranderen. Het evenement was de zesde en laatste eliminatieronde van de Spectrum samenwerking uitdaging (SC2), de laatste in een lange reeks van grote DARPA-uitdagingen die de ontwikkeling hebben gestimuleerd in opkomende gebieden zoals zelfrijdende auto's, geavanceerde robotica en autonome cyberbeveiliging.
De uitdaging werd ingegeven door de bezorgdheid dat het toenemende gebruik van draadloze technologieën het risico loopt de ether te overbelasten die onze apparaten gebruiken om met elkaar te praten.
Traditioneel wordt het zogenaamde radiospectrum niet op de meest efficiënte manier toegewezen. In de VS, overheidsinstanties verdeel het in elkaar uitsluitende frequentiebanden. De banden worden vervolgens uitgedeeld aan verschillende commerciële en overheidsinstanties voor exclusief gebruik. Hoewel het proces services helpt om interferentie met elkaar te voorkomen, gebruikt degene die de rechten op een beetje spectrum heeft, dit zelden 100% van de tijd. Hierdoor komt een groot deel van de toegewezen frequenties op enig moment onbenut te staan.
De vraag naar spectrum is zodanig gegroeid dat de verspilling van deze regeling onhoudbaar wordt. Spectrum wordt niet alleen gedeeld door commerciële diensten; het ondersteunt ook de communicatiekanalen van de overheid en het leger die essentieel zijn voor het uitvoeren van missies en trainingsoperaties. De komst van 5G-netwerken verhoogt de urgentie alleen maar.
Om deze uitdaging aan te gaan, vroeg DARPA ingenieurs en onderzoekers om een nieuw type communicatieapparaat te ontwerpen dat niet elke keer op dezelfde frequentie uitzendt. In plaats daarvan gebruikt het een machine learning-algoritme om de frequenties te vinden die onmiddellijk beschikbaar zijn, en de algoritmen van verschillende apparaten werken samen om het spectrumgebruik te optimaliseren. In plaats van permanent te worden gedistribueerd naar enkele, exclusieve eigenaren, wordt spectrum dynamisch en automatisch in realtime toegewezen.
We moeten de wereld van spectrumbeheer op een andere technologische basis plaatsen, zegt Paul Tilghman, programmamanager bij DARPA, en echt overstappen van een systeem dat tegenwoordig grotendeels wordt beheerd door mensen met pen en papier naar een systeem dat grotendeels wordt beheerd door machines autonoom - op machinetijdschalen.
Meer dan 30 teams beantwoordden de uitdaging aan het begin van SC2 en streden gedurende drie jaar op steeds moeilijkere doelen. In de eerste fase werd aan teams gevraagd om vanaf het begin een radio te bouwen. In de tweede fase moesten ze hun radio collaboratief maken, zodat deze informatie kon delen met andere radiosystemen. In de laatste fase moesten de teams machine learning integreren om hun collaboratieve radio's autonoom te maken.
Woensdagavond namen de 10 finalisten het tegen elkaar op in vijf gesimuleerde scenario's, waaronder ondersteunende communicatie voor een militaire missie, een noodhulp en een overvolle concertzaal. Elk scenario testte verschillende kenmerken, zoals de betrouwbaarheid van de service van het systeem, het vermogen om prioriteit te geven aan verschillende soorten draadloos verkeer en het vermogen om zeer drukke omgevingen aan te kunnen. Aan het einde van het evenement nam een team van de Universiteit van Florida de hoofdprijs van $ 2 miljoen mee naar huis.
Op dit moment bevindt het prototype van het winnende team zich nog in de beginfase en het zal even duren voordat het zijn weg vindt naar onze telefoons. DARPA hoopt dat SC2 zal leiden tot meer investeringen en inspanningen om de technologie verder te verfijnen.
Meld u aan voor onze Webby-genomineerde AI-nieuwsbrief The Algorithm om meer van dit soort verhalen rechtstreeks in uw inbox te ontvangen. Het is gratis.