ИИ обучают управлять радиочастотным спектром (+видео)

В помещении Университета Джона Хопкинса в Балтиморе, штат Мериленд, имитируют сложную, шумную среду работы радиостанций. Это помещение под названием Колизей является ареной для последних творческих конкурсов DARPA (агентство перспективных оборонных исследований в США).

Используя машинный интеллект, DARPA хочет наиболее эффективным способом решить проблему ограниченного радиочастотного спектра. «Наши потребности в спектре радиочастот растут по экспоненте», - говорит Пол Тилгман, руководитель проекта Spectrum Collaboration Challenge. DARPA надеется, что участвующие в конкурсном соревновании команды найдут методы, которые позволят устройствам автономно управлять использованием спектра в условиях этих экспоненциально растущих проблем.

Чтобы соответствовать увеличивающимся потребностям радиопередающих устройств, сегодня недостаточно традиционных методов управления спектром, где радиочастотные диапазоны нарезаны на отдельные полосы, отведенные для конкретных целей. Необходимо активное управление спектром, говорит Тилгман. Чтобы достичь этого, нужно найти способ, позволяющий устройствам самостоятельно управлять своей радиопередачей.

Проблема заключается в том, что радиосигналы не могут транслироваться одновременно на одной и той же частоте. В этом случае они смешиваются и глушат друг друга. Но теоретически все-таки возможно увеличить количество радиопередатчиков в одном и том же спектре радиочастот. Автономное управление передающих устройств позволит решить эту проблему путем подготовки устройств для прослушивания открытых частот в постоянно загруженном радиоэфире и отправки собственных сигналов, когда появляется возможность. Трудная часть работы заключается в написания алгоритмов, которые будут обучать эти машины.

В Колизее 128 функционирующих радиостанций группируются вместе, у них нет собственных антенн, они передают сигналы непосредственно в 22-серверный эмулятор реальных сценариев. Колизей позволяет запускать сотни сценариев подряд, чтобы выяснить, какие алгоритмы управления спектром работают лучше всего.

Решение технической проблемы — это лишь половина задачи, необходимо также согласовать огромное количество вопросов национальной и международной политики. Но Тилгман надеется на их успешное разрешение по мере появления технической возможности для использования автономно-управляемого спектра радиочастот.