От проводов к нейронам: почему 6G нуждается в человеческом интеллекте

Специалисты Политехнического института Виргинии обнаружили фундаментальное различие между работой человеческого разума и современного искусственного интеллекта. Согласно их исследованию, качественный скачок в развитии беспроводных технологий произойдёт лишь тогда, когда системы научатся рассуждать и планировать как люди.

Руководитель направления беспроводных технологий нового поколения в Инновационном кампусе Virginia Tech Уолид Саад опубликовал статью в издании Proceedings of the IEEE. В работе, написанной совместно с аспирантом Омаром Хашашем и постдокторантом Кристо Томасом, учёные раскрыли тесную взаимосвязь между эволюцией ИИ и будущим телекоммуникаций.

Современные нейросети успешно анализируют массивы информации и находят в них закономерности, но теряются в неожиданных ситуациях. Тогда как человек интуитивно понимает физические законы окружающего мира, машинный интеллект действует строго в рамках статистических моделей и корреляций из обучающей выборки.

Предыдущие поколения беспроводных сетей совершенствовались благодаря улучшению базовых компонентов: появлялись новые антенны и технологии передачи данных, росла производительность. Однако даже переход от 5G к 6G, предполагающий внедрение ИИ-архитектуры и открытой сети радиодоступа, не сможет удовлетворить растущие потребности в обработке информации.

Традиционные алгоритмы, созданные для распознавания изображений и других подобных задач, плохо справляются с управлением телекоммуникационной инфраструктурой. Нынешние технологии не готовы к вызовам будущего: им не хватает гибкости и способности адаптироваться к нестандартным ситуациям.

Изначально исследовательская группа сосредоточилась на проблемах метавселенной – виртуального пространства, требующего идеальной синхронизации с физическим миром. Они планировали развивать концепцию сетей 6G, где искусственный интеллект встроен в саму архитектуру беспроводных сетей.

Для создания полноценной метавселенной требуется идеальная синхронизация между физическим и виртуальным мирами. Пользователи должны иметь возможность свободно "путешествовать" в цифровом пространстве через VR-устройства, получая мгновенный отклик на любые действия. А возможно это только при наличии каналов связи с беспрецедентной пропускной способностью и минимальными задержками.

Учёные пришли к неожиданному выводу: главным препятствием на пути к сетям будущего является не столько физические ограничения беспроводных технологий, сколько несовершенство современного искусственного интеллекта. Нынешние модели не способны справляться с незнакомыми сценариями, поскольку им недостаёт важнейшего человеческого качества – здравого смысла.

Именно здравый смысл позволяет людям ориентироваться в новых ситуациях, учиться на аналогиях и самостоятельно восполнять пробелы в информации. Опять же, мы, в отличие от машин, интуитивно понимаем причинно-следственные связи и можем применять накопленный опыт в неожиданных обстоятельствах. ИИ, напротив, лишь извлекает статистические закономерности из данных, но не умеет рассуждать и гибко адаптировать свои знания.

Однако потенциальное решение есть: сама метавселенная может стать ключом к созданию сетей с искусственным общим интеллектом (AGI). Цифровые двойники реального мира предоставят уникальную возможность научить системы воспринимать действительность и строить сложные модели окружающей среды. Постоянное взаимодействие с виртуальными копиями физических объектов поможет ИИ развить способность к осмысленному анализу ситуаций и принятию решений на основе понимания, а не просто статистики.

Метавселенная с её цифровыми двойниками и возможностью точно воспроизводить физический мир в цифровом пространстве открывает уникальные перспективы. Она поможет сетям развить способности к восприятию, построению многомерных моделей реальности, планированию действий и аналогическому мышлению. Такая архитектура станет недостающим звеном, которое превратит сеть в настоящий "мозг".

Для воплощения идеи потребуется объединить достижения различных научных областей: математики, теории категорий и нейробиологии. Благодаря междисциплинарному подходу можно будет точнее моделировать физическую реальность и глубже изучить механизмы работы человеческого мозга.

Учёные прогнозируют, что до появления полноценных беспроводных сетей с искусственным общим интеллектом пройдёт около 10-15 лет. При этом они уже разработали детальный план действий и могут приступить к внедрению отдельных элементов новой системы. Чёткая стратегия позволит постепенно двигаться к намеченной цели.

Цифровые копии физического мира будут использоваться как фундамент для обучения сетей человекоподобному мышлению. Метод не только поможет преодолеть существующие технические ограничения, но и даст начало новому поколению виртуальных помощников. В метавселенной также появятся когнитивные аватары, готовые к работе в нестандартных ситуациях. В отличие от современных виртуальных ассистентов, они смогут самостоятельно восполнять пробелы в имеющихся данных, как это делают люди.