211service.com
DARPA satser på AI for at bringe den næste generation af trådløse enheder online
Det amerikanske spektrumallokeringsdiagram. National Telecommunications and Information Administration
Det er så problemfrit, at du næsten aldrig lægger mærke til det, men trådløs kommunikation er fundamentet, som meget af det moderne liv er bygget på: det styrker vores evne til at sms'e og foretage opkald, hylde en Uber og streame Netflix-shows. Med introduktionen af 5G lover det også at sænke barrieren for sikrere selvkørende biler og sætte gang i en revolution i tingenes internet. Men dette næste spring inden for trådløs teknologi vil ikke være muligt uden en nøgleingrediens: kunstig intelligens.
I onsdags konkurrerede 10 hold fra industri og akademi om fundamentalt at ændre, hvordan trådløse kommunikationssystemer vil fungere. Begivenheden var den sjette og sidste eliminationsrunde af Spectrum Collaboration Challenge (SC2), den seneste i en lang række af store DARPA-udfordringer, der har ansporet til udvikling i nye områder som selvkørende biler, avanceret robotteknologi og autonom cybersikkerhed.
Udfordringen var foranlediget af bekymringen for, at den voksende brug af trådløse teknologier risikerer at overfylde æteren, vores enheder bruger til at tale med hinanden.
Traditionelt er det såkaldte radiospektrum ikke blevet allokeret på den mest effektive måde. I USA, offentlige myndigheder del det op ind i gensidigt udelukkende frekvensbånd. Båndene udsendes derefter til forskellige kommercielle og statslige enheder til deres eksklusive brug. Selvom processen hjælper tjenester med at undgå interferens med hinanden, bruger den, der har rettighederne til en smule spektrum, sjældent det hele 100 % af tiden. Som følge heraf ender en stor del af de tildelte frekvenser ubrugt på et givet tidspunkt.
Efterspørgslen efter frekvenser er vokset til det punkt, at ødslen ved denne ordning er ved at blive uholdbar. Spektrum deles ikke kun af kommercielle tjenester; det understøtter også regerings- og militærkommunikationskanaler, der er afgørende for at udføre missioner og træningsoperationer. Fremkomsten af 5G-netværk øger kun uopsætteligheden.
For at tackle denne udfordring bad DARPA ingeniører og forskere om at designe en ny type kommunikationsenhed, der ikke sender på samme frekvens hver gang. I stedet bruger den en maskinlæringsalgoritme til at finde de frekvenser, der er umiddelbart tilgængelige, og forskellige enheders algoritmer arbejder sammen for at optimere brugen af spektrum. I stedet for at blive distribueret permanent til enkelte, eksklusive ejere, allokeres spektrum dynamisk og automatisk i realtid.
Vi er nødt til at sætte verden af spektrumstyring på en anden teknologisk base, siger Paul Tilghman, programleder hos DARPA, og virkelig bevæge os fra et system i dag, der i vid udstrækning styres af folk med pen og papir til et system, der stort set styres af maskiner autonomt - på maskintidsskalaer.
Over 30 hold besvarede udfordringen i starten af SC2 og konkurrerede over tre år på stadigt sværere mål. I den første fase blev hold bedt om at bygge en radio fra bunden. I anden fase skulle de gøre deres radio samarbejdende, så den kunne dele information med andre radiosystemer. I den sidste fase skulle holdene indarbejde maskinlæring for at gøre deres samarbejdsradioer autonome.
Onsdag aften gik de 10 finalister hoved mod hinanden i fem simulerede scenarier, der inkluderede støtte til kommunikation til en militær mission, en nødberedskab og et propfyldt koncertsted. Hvert scenarie testede forskellige karakteristika, såsom pålideligheden af systemets service, dets evne til at prioritere forskellige typer trådløs trafik og dets evne til at håndtere stærkt belastede miljøer. Ved afslutningen af begivenheden tog et hold fra University of Florida hovedpræmien på $2 millioner hjem.
Lige nu er det vindende teams prototype stadig i de meget tidlige stadier og vil tage et stykke tid, før den kommer ind på vores telefoner. DARPA håber, at SC2 vil inspirere til øget investering og indsats i at fortsætte med at forfine teknologien.
For at få flere historier som denne leveret direkte til din indbakke, tilmeld dig vores Webby-nominerede AI-nyhedsbrev The Algorithm. Det er gratis.