Inteligência artificial (IA)

Artigos da Rohde & Schwarz

IA

Inteligência artificial – elemento básico do nosso universo de inovação

Garantindo um mundo mais seguro e conectado com o poder das mentes e das máquinas

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Updated on mai. 13, 2024 🛈
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A inteligência artificial (IA) começou a alcançar um público mais amplo depois do lançamento do ChatGPT. A ferramenta de inteligência artificial generativa foi supostamente acessada um milhão de vezes em uma semana após seu lançamento oficial em novembro de 2022. Apenas três meses depois, a OpenAI, a empresa por trás do ChatGPT, informou ter 100 milhões de usuários ativos.

O grande interesse em inteligência artificial que estamos observando atualmente não se limita apenas a pessoas curiosas e entusiastas da tecnologia. A política e os negócios também estão participando ativamente nessa área. Por exemplo, os governos estão elaborando estruturas legais, enquanto as empresas estão investindo em startups de inteligência artificial e buscando formas de usar essa tecnologia em seus próprios negócios.

Dr. Andrew Schaefer, coordenador de tecnologia (IA), Rohde & Schwarz
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A inteligência artificial e o machine learning têm um potencial enorme. Eles estão disponibilizando para nós novos recursos e oportunidades interessantes que precisamos entender e obter proficiência.

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Dr. Andrew Schaefer, coordenador de tecnologia (IA), Rohde & Schwarz

O poder da inovação em nosso próprio laboratório de desenvolvimento de IA

Na Alemanha, uma em cada oito empresas já está usando inteligência artificial. « A inteligência artificial e o machine learning têm um potencial enorme», diz o Dr. Andrew Schaefer, coordenador de tecnologia da Rohde & Schwarz. No departamento de desenvolvimento tecnológico, ele é responsável pelo laboratório de desenvolvimento de inteligência artificial que a empresa fundou há vários anos. « Essa inteligência está disponibilizando para nós novos recursos e oportunidades interessantes que precisamos entender e obter proficiência. Ao aproveitar nosso espírito inovador, esperamos gerar um valor agregado excepcional para nossos parceiros e clientes. »

A Rohde & Schwarz está na lista das empresas mais inovadoras da Alemanha. O laboratório está fazendo uma grande contribuição para a capacidade de inovação do grupo. Schaefer continuou dizendo que: « Estamos envolvidos em projetos de várias partes da empresa. Isso nos ajuda a ver o cenário completo. Além disso, podemos manter um diálogo ativo com especialistas em inteligência artificial de outras áreas. Graças a essa estreita cooperação, bem como à nossa massa crítica de conhecimento, a Rohde & Schwarz exerce um efeito catalisador muito positivo. »

Andreas Hägele, vice-presidente de geração de imagens de micro-ondas, Rohde & Schwarz
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Nossos scanners de segurança usam inteligência artificial para a detecção de anomalias. Os métodos de geração de imagens foram projetados para detectar objetos e itens que não pertencem ao corpo humano.

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Andreas Hägele, vice-presidente de geração de imagens de micro-ondas, Rohde & Schwarz

Segurança aprimorada graças à IA

A inteligência artificial já é usada em diversos produtos e soluções da Rohde & Schwarz. Um exemplo de destaque do amplo portfólio da empresa é o scanner rápido de segurança pessoal R&S®QPS. Em centenas de aeroportos em todo o mundo, as equipes de segurança contam com esse produto para realizar verificações de segurança rápidas e descomplicadas.

« Nossos scanners de segurança usam inteligência artificial para detecção de anomalias », explica Andreas Hägele, vice-presidente de geração de imagens de micro-ondas do departamento de testes e medições. «Os métodos de geração de imagens foram projetados para detectar, por exemplo, objetos e itens que não pertencem ao corpo humano.» Em um piscar de olhos, o scanner pode verificar uma pessoa usando ondas milimétricas. « As redes neurais artificiais avaliam automaticamente as ondas milimétricas refletidas em milissegundos e decidem se há um objeto suspeito presente », explica Hägele. Durante esse procedimento, o scanner processa aproximadamente dois bilhões de pontos de dados. Bastam apenas alguns segundos desde o início da varredura de ondas milimétricas para obter o resultado.

De acordo com Hägele, as anomalias não precisam necessariamente ser visíveis ao olho humano: « Agora entramos no campo do 'aprendizado sobre-humano'. Isso significa que nossos scanners oferecem uma precisão de detecção com suporte de inteligência artificial que é muito melhor do que o olho humano. Nossa tecnologia possibilita até mesmo a detecção de objetos que o olho humano jamais poderia ter visto. Essa tecnologia extremamente avançada pode realmente salvar vidas. Além disso, ainda estamos distantes do auge da detecção de anomalias com suporte de inteligência artificial. »

A inteligência artificial ajuda na detecção de anomalias. A Rohde & Schwarz faz com sua tecnologia de scanneres de segurança uma contribuição valiosa para um mundo mais seguro.

Comunicações móveis - fundação, catalisador, pioneiro

As pesquisas sobre o 6G já estão em andamento. Isso está gerando outro fator favorável para a inteligência artificial, pois esta pode ajudar a transmitir dados mais eficientemente. Em termos mais simples, o objetivo do 6G é atingir taxas de transferência de dados ainda mais altas e ao mesmo tempo menor latência – a qualquer hora e em qualquer lugar. Esse avanço desempenhará um papel fundamental em aplicações como de realidade estendida (XR), direção autônoma e fábricas inteligentes. Além disso, áreas de aplicação totalmente novas evoluirão em torno de aplicações e serviços baseados na inteligência artificial.

As comunicações móveis não agem apenas como uma pioneira e catalisadora, mas também servem como base para aplicações de inteligência artificial. Se essa inteligência for implantada em larga escala no 6G em um futuro próximo, isso também ocorrerá porque o processo de desenvolvimento pode ser elaborado com base na experiência adquirida com as gerações anteriores de tecnologias móveis. Como parceira de longa data do setor de comunicações móveis, a Rohde & Schwarz está apoiando ativamente a pesquisa sobre o 6G na Europa, Ásia e Estados Unidos. A empresa também está envolvida em vários projetos de pesquisa e desenvolvimento, além de parcerias nessa indústria há muitos anos. A estreita cooperação com os principais institutos de pesquisa e universidades no mundo todo é um elemento fundamental da estratégia da empresa. A experiência e as soluções de teste e medição da Rohde & Schwarz estão ajudando a abrir caminho para a próxima geração das comunicações móveis.

Fique sempre conectado, não importa onde estiver - graças à tecnologia de ponta da Rohde & Schwarz.

Buscando juntos o próximo avanço na tecnologia neural

A introdução comercial do 6G está prevista para o ano de 2030. As pesquisas estão bem adiantadas. Nesse contexto, a Rohde & Schwarz e a NVIDIA já apresentaram alguns resultados iniciais que demonstram como a inteligência artificial pode ser usada nas comunicações móveis. Com base no que é conhecido como receptor neural, o processamento de sinais digitais na camada física não é mais realizado utilizando blocos clássicos de processamento de sinais. Em vez disso, são implantados modelos de machine learning treinados – uma etapa fundamental nas comunicações móveis.

O receptor neural foi desenvolvido com a ajuda da NVIDIA, utilizando a biblioteca de código aberto SionnaTM, que foi criado especialmente para a realização de pesquisas sobre 5G e 6G. As soluções de teste de ponta da Rohde & Schwarz para geração e análise de sinais estão sendo usadas nesse projeto conjunto para testar o desempenho dos receptores neurais e confirmar os resultados da simulação.

Um exemplo de tarefa de processamento de sinais em comunicações móveis

As comunicações móveis estão sempre sujeitas a interferências. Uma das principais tarefas se relaciona à estimativa e à equalização do canal. No atual cenário da tecnologia de comunicações móveis, é usado o processamento de sinais digitais. As técnicas de estimativa baseadas em treinamento fornecem símbolos de treinamento adicionais junto com o fluxo de dados real. Se o receptor determinar que os dados de treinamento estão chegando com distorção, um filtro digital será usado para realizar a equalização. Os algoritmos de processamento de sinais são usados para calcular os parâmetros ideais do filtro com base no grau de distorção encontrado nos dados de treinamento.

Isso torna possível lidar com as diversas condições que as comunicações móveis possam apresentar. A interferência durante as comunicações móveis é diferente dependendo se, por exemplo, os usuários estão andando de bicicleta na floresta, caminhando em uma área de cheia de pedestres ou viajando de trem.

Um receptor neural para comunicações móveis

Os algoritmos de software definidos no atual padrão 5G New Radio (NR) para processamento de sinais digitais e encontrados em estações rádio-base e smartphones modernos são muito poderosos e eficientes. Ao usar um receptor neural para lidar com parte do processamento do sinal digital, deveria ser possível obter mais ganhos com relação a taxa de transferência de dados e qualidade da conexão. Os resultados atuais de simulação corroboram essa conclusão. Na verdade, essa é a abordagem que está sendo utilizada atualmente por pesquisadores da NVIDIA e da Rohde & Schwarz como parte de um projeto cooperativo que foi apresentado no « Mobile World Congress » em Barcelona na primavera de 2023.

Andreas Rößler, gerente de tecnologia para o 6G, Rohde & Schwarz
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Os resultados iniciais mostram que nosso receptor baseado em inteligência artificial é mais eficiente em comparação com uma possível extensão de algoritmos convencionais.

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Andreas Rößler, gerente de tecnologia para o 6G, Rohde & Schwarz

Os dados de treinamento são fundamentais

A academia, bem como os principais institutos de pesquisa e especialistas desse setor no mundo todo, preveem que o futuro padrão do 6G usará inteligência artificial para o processamento de sinais. Andreas Rößler, gerente de tecnologia 6G da Rohde & Schwarz, diz: « A princípio, um dos objetivos do 6G era substituir os algoritmos de processamento tradicionais por um receptor neural - ou pelo menos complementar esses algoritmos » Isso deveria permitir uma estimativa e equalização mais precisas do canal.

« Os algoritmos atuais são baseados em modelos de canais definidos que representam apenas um snapshot da realidade. Se pudermos treinar nossos novos conceitos de receptores neurais com conjuntos de dados que representem melhor as condições de propagação do mundo real, poderemos gradualmente obter uma melhoria significativa em relação aos resultados dos algoritmos convencionais. »

De acordo com Rößler, há um certo custo associado ao ganho de desempenho esperado: as técnicas de inteligência artificial precisam de mais poder computacional. Entretanto, no geral, os benefícios devem superar as desvantagens, de acordo com as nossas percepções atuais. « Os resultados iniciais mostram que nosso receptor baseado em inteligência artificial é mais eficiente em comparação com uma possível extensão de algoritmos convencionais. O objetivo será permitir a modificação local de todo o sistema com o objetivo de dar suporte a uma maior otimização gradual dos resultados. »

Inteligência artificial - um caleidoscópio de possibilidades fascinantes.
Inteligência artificial - um caleidoscópio de possibilidades fascinantes.

Olhando para o futuro

O mundo em que vivemos está passando por uma transformação e a inteligência artificial servirá como uma catalisadora para mudanças nunca antes vistas. A inteligência artificial já é usada atualmente em uma grande diversidade de áreas. Quando olhamos para o futuro, é fácil concluir que a humanidade está prestes a entrar em uma nova revolução industrial de magnitude desconhecida, com consequências e desafios ainda imprevisíveis. Por mais de 90 anos, a inovação tem sido parte essencial do nosso DNA na Rohde & Schwarz. Continuaremos trabalhando para transformar nossas ideias em realidade, além de desenvolver e integrar perfeitamente os avanços em inteligência artificial, comunicações móveis, tecnologia de sensores e capacidade computacional - para um mundo mais seguro e conectado.

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