Newswise — Исследователи Атлантического центра подключенной автономии и искусственного интеллекта Флориды (CA-AI.fau.edu) «взломали код» вмешательства, когда машинам необходимо общаться друг с другом – и с людьми. Электромагнитные волны делают возможным беспроводное соединение, но создают много нежелательных помех. Этот шумный побочный продукт беспроводной связи, называемый «электромагнитными помехами», создает огромные проблемы в современном плотном Интернете вещей и роботизированной среде искусственного интеллекта. Поскольку спрос на молниеносную скорость передачи данных достигает беспрецедентного уровня, необходимость подавления этих помех становится более острой, чем когда-либо.

Используя революционное алгоритмическое решение, исследователи из Центра подключенной автономии и искусственного интеллекта FAU при Колледже инженерии и компьютерных наук и Института сенсорных и встроенных сетевых систем FAU (I-SENSE) нашли способ сделать это. . Их метод, который является первым, динамически настраивает каналы с несколькими входами и несколькими выходами (MIMO), которые являются краеугольным камнем современных беспроводных систем, таких как Wi-Fi и сотовые сети.

Подход исследователей, меняющий правила игры, только что опубликованный в специальном выпуске журнала Института инженеров по электротехнике и электронике (IEEE) по электромагнетике и теории информации и сразу же представленный в качестве основного исследования в журнале Nature Reviews, демонстрирует, как их алгоритмический метод лепит беспроводные сигналы для навигации в переполненном диапазоне частот. Одновременно оптимизируя передачу в пространстве и времени, этот алгоритм может проложить путь к созданию чистых каналов связи.

В ходе полевых демонстраций исследователи динамически оптимизировали формы беспроводных сигналов MIMO в заданном диапазоне частот, чтобы управлять и избегать помех в межмашинной связи, и продемонстрировали эффективность этого метода в реальных сценариях, где помехи являются распространенной проблемой.

«Мы первыми разработали концептуальную и практическую основу для машин, оснащенных несколькими антеннами, чтобы автономно определять наиболее эффективные формы сигналов как во временной, так и в пространственной областях для связи в пределах назначенного диапазона частот, даже в условиях чрезвычайно сильных помех и помех», — сказал Димитрис Падос, Доктор философии, старший автор, профессор, директор CA-AI и научный сотрудник I-SENSE на кафедре электротехники и информатики. «Применяя машинное обучение динамических сигналов в тандеме в пространстве и времени, мы считаем, что «взломали код» снижения электромагнитных помех».

Исследователи сначала провели обширное моделирование, чтобы проверить эффективность этого метода против множества сценариев помех от ближнего до дальнего поля, а также в сценариях как с легкими, так и с плотными помехами. Эти симуляции подчеркнули способность оптимизированных форм сигналов, особенно совместной пространственно-временной оптимизации, поддерживать «чистую» связь в экстремальных средах со смешанными помехами.

«В сфере автономных систем и межмашинной связи безопасная, надежная и «чистая» связь имеет первостепенное значение, что подчеркивает важность этого революционного исследования во Флориде Атлантик», — сказала Стелла Баталама, доктор философии, декан FAU. Колледж инженерии и информатики. «Посреди хаоса в современной коммуникации это инновационное исследование предлагает очень многообещающий путь решения проблем помех в межмашинной связи, где имеется большое количество устройств и несколько сетей».

Соавторами исследования публикации в журнале IEEE являются Саназ Надери, первый автор и научный сотрудник; и Джордж Сливанитис, доктор философии, доцент-исследователь Шмидта и научный сотрудник I-SENSE; в Колледже инженерии и информатики ФАУ; и Элизабет Серена Бентли, доктор философии; Джозеф Супренант; и Майкл Дж. Медли, доктор философии, все из Исследовательской лаборатории ВВС США.

— ФАУ —

О Колледже инженерии и информатики ФАУ:

Колледж инженерии и информатики FAU получил международное признание за передовые исследования и образование в области информатики и искусственного интеллекта (ИИ), компьютерной инженерии, электротехники, биомедицинской инженерии, гражданского строительства, экологического и геоматического машиностроения, машиностроения, и океанотехника. Исследования, проводимые преподавателями и их командами, знакомят студентов с технологическими инновациями, которые продвигают современное состояние дисциплин. Исследовательские усилия колледжа поддерживаются Национальным научным фондом (NSF), Национальными институтами здравоохранения (NIH), Министерством обороны (DOD), Министерством транспорта (DOT), Министерством образования (DOEd), Государственным Флориды и промышленности. Колледж инженерии и компьютерных наук FAU предлагает степени на современный лад, которые имеют специализацию в областях национального приоритета, таких как искусственный интеллект, кибербезопасность, Интернет вещей, управление транспортом и цепочками поставок, а также наука о данных. Новые программы на получение степени включают магистра наук в области искусственного интеллекта (впервые во Флориде), магистра наук и бакалавра наук о данных и аналитике, а также нового профессионального магистра наук и доктора философии. по информатике для работающих специалистов. Более подробную информацию о колледже можно найти на сайте eng.fau.edu .

О Атлантическом университете Флориды: Атлантический университет Флориды, основанный в 1961 году, официально открыл свои двери в 1964 году как пятый государственный университет Флориды. Сегодня университет обслуживает более 30 000 студентов и аспирантов в шести кампусах, расположенных вдоль юго-восточного побережья Флориды. В последние годы университет удвоил свои расходы на исследования и опередил своих коллег по показателям успеваемости студентов. Благодаря сосуществованию доступа и превосходства FAU воплощает инновационную модель, в которой исчезают традиционные пробелы в достижениях. FAU признан учреждением, обслуживающим латиноамериканцев, признан лучшим государственным университетом по версии US News & World Report и учреждением с высокой исследовательской деятельностью по версии Фонда Карнеги по развитию преподавания. Для получения дополнительной информации посетите www.fau.edu .