Искусственный интеллект

Статьи R&S

Искусственный интеллект — краеугольный камень нашей вселенной инноваций

Как мощь человеческого и машинного разума помогает делать наш мир более безопасным и объединенным в сеть.

Назад к обзору журнала
Updated on апр. 04, 2024 🛈
Originally published on {{{1}}}

Искусственный интеллект стал широко обсуждаемой темой после выхода ChatGPT на рынок. По информации ее создателей, число запросов к этой модели генеративного искусственного интеллекта превысило один миллион в течение первой недели после официального запуска в ноябре 2022 года. Всего лишь три месяца спустя компания OpenAI, разработавшая ChatGPT, сообщила о достижении рубежа в 100 миллионов активных пользователей.

Наблюдаемый сегодня громадный интерес к искусственному интеллекту не ограничивается только любознательными людьми и фанатами новых технологий. Политика и экономика также принимают активное участие. Например, правительства разных стран работают над принятием соответствующих законов, а компании инвестируют в стартапы на основе искусственного интеллекта и исследуют возможности применения этой технологии в собственном бизнесе.

д-р Эндрю Шефер, технологический координатор (искусственный интеллект), Rohde & Schwarz
"

Искусственный интеллект и машинное обучение обладают огромным потенциалом. Они открывают для нас увлекательные новые возможности, в которых нам необходимо разобраться и овладеть мастерством их применения.

"

д-р Эндрю Шефер, технологический координатор (искусственный интеллект), Rohde & Schwarz

Мощь инноваций в нашей инкубационной лаборатории искусственного интеллекта

В Германии каждая восьмая компания уже использует искусственный интеллект. «Искусственный интеллект и машинное обучение обладают огромным потенциалом», — убежден д-р Эндрю Шефер, технологический координатор по ИИ в компании Rohde & Schwarz. В подразделении разработки технологий он отвечает за работу основанной несколько лет назад инкубационной лаборатории искусственного интеллекта. «Искусственный интеллект открывает для нас увлекательные новые возможности, в которых нам необходимо разобраться и овладеть мастерством их применения. Благодаря нашему духу инноваций мы надеемся создавать оптимальную добавленную ценность для наших партнеров и клиентов».

Rohde & Schwarz входит в число ведущих технологических новаторов Германии. Лаборатория вносит значительный вклад в инновационную способность концерна. Эндрю Шефер объясняет это следующими словами: «Мы принимаем участие в проектах в различных подразделениях нашей компании. Это помогает нам создавать общую картину. И в то же время мы способны вести активный диалог со специалистами по искусственному интеллекту из других подразделений. Благодаря такому тесному сотрудничеству и нашему солидному опыту обеспечивается очень положительный каталитический эффект для Rohde & Schwarz».

Андреас Хегеле, вице-президент по СВЧ-визуализации, Rohde & Schwarz
"

Наши досмотровые сканеры используют искусственный интеллект в целях обнаружения аномалий. Мы разрабатываем методы визуализации для распознавания предметов, не являющихся частью человеческого тела.

"

Андреас Хегеле, вице-президент по СВЧ-визуализации, Rohde & Schwarz

Повышенная безопасность благодаря искусственному интеллекту

Искусственный интеллект уже применяется в различных продуктах и решениях Rohde & Schwarz. В качестве яркого примера в широком ассортименте компании можно выделить быстродействующий досмотровый сканер R&S®QPS. Службы безопасности в нескольких сотнях аэропортов по всему миру доверяют этому устройству быстрое и удобное проведение предполетных досмотров.

«Наши досмотровые сканеры используют искусственный интеллект в целях обнаружения аномалий», — объясняет Андреас Хегеле, вице-президент по СВЧ-визуализации в подразделении контрольно-измерительного оборудования. — Мы разрабатываем методы визуализации для распознавания предметов, не являющихся частью человеческого тела». Сканер, работающий в миллиметровом диапазоне, мгновенно сканирует тело человека. «Искусственные нейросети в течение нескольких миллисекунд автоматически анализируют отраженные СВЧ-волны и принимают решение о наличии подозрительных объектов», — рассказывает Хегеле. При этом сканер обрабатывает около двух миллиардов единиц данных. Процедура СВЧ-сканирования до момента получения результата занимает всего лишь несколько секунд.

По словам Хегеле, аномалии не всегда различимы человеческим глазом: «На сегодняшний день мы вошли в область сверхчеловеческого обучения. Это означает, что наши сканеры при поддержке искусственного интеллекта по своей точности значительно превосходят человеческий глаз. Наша технология позволяет распознавать объекты, которые бы никогда не увидел человек. Такая ультрасовременная технология действительно может спасать жизни людей. А самое лучшее — мы все еще далеки от апогея обнаружения аномалий с помощью искусственного интеллекта».

Искусственный интеллект поддерживает обнаружение аномалий. Досмотровые сканеры Rohde & Schwarz вносят значительный вклад в то, чтобы сделать наш мир более безопасным.

Мобильная связь — фундамент, ускоритель и движитель развития

Исследования 6G уже идут полным ходом. Это становится еще одним фактором, благоприятствующим развитию искусственного интеллекта, который помогает эффективнее передавать данные. Вкратце цель 6G состоит в достижении еще более высоких скоростей передачи данных и малого времени задержки — в любое время и в любом месте. Это сыграет критически важную роль в таких приложениях, как расширенная реальность (XR), беспилотное вождение и «умные» заводы. А кроме того, приложения и сервисы на основе искусственного интеллекта будут способствовать появлению абсолютно новых областей применения.

Мобильная связь — это не только ускоритель и движитель развития, но и фундамент приложений на основе искусственного интеллекта. Если в ближайшем будущем удастся в крупных масштабах внедрить искусственный интеллект в сетях 6G, то это не в последнюю очередь будет обусловлено тем, что разработки базируются на опыте, полученном с предыдущими поколениями мобильной связи. Как давний партнер отрасли мобильной связи компания Rohde & Schwarz активно поддерживает исследования 6G в Европе, Азии и США. Мы также на протяжении многих лет принимаем участие в разнообразных проектах НИОКР и работе отраслевых ассоциаций. Тесное сотрудничество с ведущими научно-исследовательскими институтами и вузами по всему миру является ключевым элементом нашей стратегии. Технологии и контрольно-измерительное оборудование Rohde & Schwarz помогают прокладывать путь к следующему поколению мобильной связи.

Благодаря передовой технологии Rohde & Schwarz вы можете оставаться на связи, где бы вы ни находились.

Совместные достижения в области нейронных технологий

Коммерческий запуск 6G запланирован на 2030 год. Исследования идут полным ходом. В этом контексте компании Rohde & Schwarz и NVIDIA уже совместно представили первые результаты применения искусственного интеллекта в мобильной связи. Благодаря изобретению нейронного приемника для цифровой обработки сигналов на физическом уровне больше не требуются классические блоки обработки сигналов. Вместо них применяются обученные модели машинного обучения — новое слово в мобильной связи.

Нейронный приемник был разработан на основе открытой библиотеки NVIDIA SionnaTM, которая была создана специально для целей исследований 5G и 6G. Высокотехнологичные испытательные решения Rohde & Schwarz для генерирования и анализа сигналов используются в этом совместном проекте в целях испытаний рабочих характеристик нейронного приемника и подтверждения результатов моделирования.

Примеры задач обработки сигналов в мобильной связи

Мобильная связь всегда подвержена помехам. Одна из важных задач связана с анализом и выравниванием канала. В современной технологии мобильной связи применяется цифровая обработка сигналов. Основанные на обучении методы анализа передают дополнительные обучающие символы вместе с фактическим потоком данных. Если приемник приходит к выводу, что обучающие данные были приняты с искажением, применяется цифровой фильтр для выравнивания. С помощью алгоритмов обработки сигналов рассчитываются оптимальные параметры фильтра в зависимости от степени искажения обучающих данных.

Это помогает справляться с различными условиями в мобильной связи. Например, помехи в мобильной связи могут быть различными, если пользователь едет на велосипеде по лесу, совершает прогулку по многолюдной пешеходной зоне или едет в поезде.

Нейронный приемник для мобильной связи

Программные алгоритмы, которые заданы в текущем стандарте 5G New Radio (NR) для цифровой обработки сигналов и применяются в современных смартфонах и базовых станциях, отличаются высокой эффективностью и функциональностью. Применение нейронного приемника в целях решения некоторых задач по цифровой обработке сигналов может помочь дополнительно повысить пропускную способность при передаче данных и качество соединения. Текущие результаты моделирования подкрепляют этот вывод. Данная концепция в настоящее время исследуется экспертами NVIDIA и Rohde & Schwarz в рамках совместного проекта, который был представлен на выставке Mobile World Congress в Барселоне весной 2023 года.

Андреас Рёсслер, менеджер по технологиям 6G, Rohde & Schwarz
"

Первые результаты подтверждают, что приемник на основе искусственного интеллекта более эффективен, чем возможное расширение традиционных алгоритмов.

"

Андреас Рёсслер, менеджер по технологиям 6G, Rohde & Schwarz

Обучающие данные играют критически важную роль

Научное сообщество, ведущие научно-исследовательские институты и отраслевые эксперты по всему миру сходятся в едином мнении, что в будущем стандарте 6G для обработки сигналов будет использоваться искусственный интеллект. Андреас Рёсслер, менеджер по технологиям 6G в компании Rohde & Schwarz, делится своим анализом ситуации: «В принципе, одна из целей 6G заключается в том, чтобы заменить традиционные алгоритмы обработки на нейронный приемник — или хотя бы дополнить эти алгоритмы». Это позволит повысить точность анализа и выравнивания канала.

«Сегодняшние алгоритмы основаны на детерминированных моделях каналов, которые представляют собой лишь сиюминутный снимок реальности. Обучая наши новые концепции нейронного приемника наборами данных, которые лучше отражают реальные параметры распространения сигналов, мы сможем постепенно приближаться к существенному улучшению результатов по сравнению с традиционными алгоритмами».

По словам Рёсслера, ожидаемое улучшение рабочих характеристик потребует взамен большей вычислительной мощности, которая необходима для искусственного интеллекта. Однако, судя по имеющимся на сегодня данным, в целом преимущества перевесят недостатки. «Первые результаты подтверждают, что приемник на основе искусственного интеллекта более эффективен, чем возможное расширение традиционных алгоритмов. Цель будет заключаться в том, чтобы сделать возможной локальную модификацию всей системы и в дальнейшем постепенно оптимизировать результаты».

Искусственный интеллект — калейдоскоп удивительных возможностей.
Искусственный интеллект — калейдоскоп удивительных возможностей.

Заглядывая в будущее

Сегодня мы живем в мире перемен, где искусственный интеллект ускоряет внедрение немыслимых ранее новшеств. Искусственный интеллект уже применяется в широком спектре областей. Заглядывая в будущее, можно легко сделать вывод, что человечество находится на стыке новой промышленной революции неизвестного масштаба, которая принесет с собой непредсказуемые пока последствия и задачи. На протяжении более 90 лет инновации входят в состав ДНК компании Rohde & Schwarz. Мы намерены продолжать работу над воплощением наших идей в жизнь и постепенно интегрировать новые разработки в области искусственного интеллекта, мобильной связи, технологий датчиков и вычислительной мощности в наш мир, стремясь сделать его более безопасным и объединенным в сеть.

Другие статьи

6G: перспектива или реальность?

Статьи R&S

6G: Иногда для воплощения идей в жизнь требуется шестое чувство

Почему будущее беспроводной связи уже наступило

Читать всю статью
Традиция инноваций — 90 лет под девизом «А что дальше?»

Статьи R&S

Традиция инноваций — 90 лет под девизом «А что дальше?»

От начинания двух энтузиастов до мирового лидера

Читать всю статью
Следующая остановка: новое поколение

Статьи R&S

Следующая остановка: новое поколение

Как контрольно-измерительное оборудование и алгоритмы шифрования сетей открывают новые возможности для применения квантовых технологий

Читать всю статью