Conferința AINL: Inteligență artificială, limbaj natural. AI a cucerit deja lumea, fie că ne place sau nu. Ce sunt smartphone-urile inteligente? Din ce elemente constă învățarea automată?
Să vorbim pe scurt despre evoluția dezvoltării tehnologiei și a metodelor de transmitere a informațiilor pe un canal radio. Pentru o mai bună înțelegere a materialului, ne vom opri asupra mai multor concepte fundamentale adoptate în comunicațiile radio și transmiterea informațiilor cu ajutorul undelor radio.
Modulare – face posibilă transmiterea unui semnal pe o distanţă mare într-o bandă de frecvenţă dată şi cu caracteristici date (fază, frecvenţă, amplitudine).
Legătură– un mediu în care un semnal se propagă eficient prin transmiterea de energie electromagnetică.
Codificarea asigură imunitatea la zgomot a informațiilor transmise și fiabilitatea transmiterii datelor.
Criptare se referă la secțiunea de protecție a informațiilor. Oferă acces limitat la informațiile transmise și protecție împotriva interceptării, deoarece accesul necesită un fel de cheie.
Metode de separare a canalelor de comunicare– mijloace tehnice care vă permit să organizați comunicații cu mai mulți abonați într-o bandă de frecvență dată. Vom lua în considerare această declarație numai pentru telecomunicații digitale și sisteme de comunicații. Aceasta include și tehnologii de rețea, cum ar fi protocolul TCP/IP.
Primele metode de transmitere a unui semnal prin undele
Să analizăm succesiunea dezvoltării tehnologiilor radio cu „încorporarea” consecventă a conceptelor de mai sus.
Primele transceiver radio (transceiver) utilizate modulație de amplitudine (A.M), vezi fig. 1 și varietățile sale: AM echilibrat (BAM cu suprimare a purtătorului), BAM cu o singură bandă laterală (OBAM).
Cronologia AM
Formula generală AM: Sam(t)=(1+ m* păcat(Ws* t))* Vn* păcat(Wn* t) (1), Unde
Sam(t) - despresemnal modulat;
m– indicele de modulație, m = Vs/ Vn;
Vs– amplitudinea semnalului transmis;
Ws– frecvența semnalului transmis;
Vn
Wn– frecvența vibrației purtătorului.
Acesta a fost primul pas către transmiterea informațiilor la distanță. Canalele au fost separate prin frecvență prin reglarea filtrelor de intrare la o frecvență diferită. Soluția a funcționat bine, dar AM era prea susceptibil la interferențe externe, cum ar fi fulgere, scântei la bornele generatorului, motoare, interferențe intenționate etc.
Informațiile erau transmise prin aer (pe calea aerului) și prin fire (cablu). Odată cu apariția tehnologiei digitale de mare viteză, a devenit posibilă codificarea informațiilor în formă digitală, ceea ce a făcut posibilă, la rândul său, criptarea semnalului. Modulația de amplitudine în cuadratura (QAM) și variațiile sale sunt, de asemenea, utilizate pe scară largă pentru transmiterea semnalelor de impuls (digitale).
Modulația de amplitudine este utilizată în benzile DV, SV, HF pentru difuzarea analogică. Pentru transmisia radio digitală (DRM) – se utilizează numai HF. Împărțirea frecvențelor radio utilizate în tehnologie în intervale poate fi luată în considerare în Tabelul 3, care este prezentat mai jos:
| 4 | Aplicat (Strat de aplicație) | de exempluHTTP , RTSP , FTP , DNS |
| 3 | Transport (Strat de transport) | de exempluTCP , UDP , SCTP , DCCP (RIP. ,protocoale de rutare cum ar fiOSPF care lucrează deasupraIP , fac parte din stratul de rețea) |
| 2 | Reţea (stratul de internet) | Pentru TCP/IP aceasta esteIP (protocoale auxiliare precumICMP ȘiIGMP , funcționează peste IP, dar aparțin și stratului de rețea; protocolARP este un protocol auxiliar autonom care rulează deasupra stratului de legătură de date) |
| 1 | Conductă (Strat de legătură) | Ethernet , IEEE 802.11 Ethernet fără fir, ALUNECARE , Token Ring , ATM ȘiMPLS , mediul fizic și principiile codificării informațiilor,T1 , E1 |
Banda DV-, SV este utilizată pe scară largă pentru comunicarea peste orizont, deoarece lungimea de undă la aceste frecvențe permite ca semnalul să fie reflectat din ionosferă și să cadă dincolo de orizont, ceea ce face posibilă organizarea comunicării la o distanță de peste 500 km, acest lucru poate fi atribuit principalului avantaj în comparație cu alte game de frecvență în care se utilizează AM. Un alt avantaj este semnalul de bandă îngustă (vezi Fig. 2), cu care alte tipuri de modulație nu se pot lăuda. În Figura 2, Ω este frecvența extremă a spectrului semnalului util și, ca urmare, nu există un consum de energie al transmițătorului pe componentele spectrale laterale; un rezultat deosebit de bun în ceea ce privește energia este obținut pentru OBAM (SSB - single- modulație de amplitudine echilibrată în bandă laterală cu purtătoare suprimată).
Modulația unghiulară (AM). Un tip de modulație în care semnalul de ieșire (purtător) la ieșirea modulatorului are o amplitudine constantă, dar faza, frecvența sau o combinație a ambelor se modifică.
Tipuri de modulație unghiulară: frecvență (FM, FM) și fază (FM, PM) - utilizate în tehnologia analogică. Modulația de fază în cuadratura (QPSK), modulația de frecvență gaussiană (GFSK), modulația de deplasare a frecvenței minime gaussiene (GMSK) etc. sunt utilizate pentru a transmite semnale digitale. Vom lua în considerare tipurile digitale de modulație sau, așa cum se mai numește și codificarea digitală, mai detaliat mai jos, unde vor fi indicate principalele sale avantaje și dezavantaje asociate compromisurilor pe care trebuie să le facă dezvoltatorii pentru a asigura fiabilitatea comunicării.
Figura 3 prezintă FM și spectrul său. Spectrul de semnale cu AM este mult mai larg decât cu AM, dar cu modulația de amplitudine în cuadratură, spectrele sunt comparabile în banda lor de frecvență. Figura 3 (de exemplu) prezintă FM și spectrul său.
Figura 3: Graficul temporal al FM ca tip de PA și spectrul acestuia cu un indice de modulație m = 15
UM și soiurile sale sunt utilizate în radiodifuziune și televiziune. Această gamă este VHF (VHF/VHF), UHF (VHF-Microunde).
Formula generală a UM:m(t) = Vc* cos(WC* t+ Q(t)) (2), Unde
m(t) – forma semnalului PA;
Vc– amplitudinea vibrației purtătorului;
WC– frecvența vibrației purtătorului;
Q(t) – legea schimbării de fază, prin schimbarea acestei legi se poate obține modulația de fază sau frecvență.
Comparând figurile 3 și 2, putem concluziona că cu AM spectrul este mai larg decât cel pentru AM. Acesta este un fel de plată pentru imunitatea la zgomot de semnal.
Aproape toate posturile portabile, începând de la 30 MHz, foloseau amplificatoare (FM, FM) și erau disponibile în toate ramurile armatei.
Modulație digitală
Odată cu dezvoltarea bazei elementului și a aparatului matematic pentru tehnologia digitală la începutul anilor 90, a avut loc un salt revoluționar în crearea microcircuitelor digitale de mare viteză. Acest lucru a făcut posibilă codificarea semnalului în formă digitală. Trecerea la metodele digitale de transmitere a informațiilor oferă un avantaj incontestabil față de cele analogice - acestea sunt: codarea rezistentă la zgomot, criptarea și organizarea unei rețele multi-abonați într-o bandă de frecvență, în timp ce separarea canalelor de comunicație are loc prin setarea adreselor. de abonați și routere (acest lucru va fi scris mai detaliat mai jos, unde sunt acoperite elementele de bază ale rețelei).
Să luăm în considerare o diagramă bloc tipică a organizării comunicării digitale (vezi Fig. 4).
Mesajul transmis - audio, video, fotografie sau orice altă informație este mai întâi convertit din formă analogică în formă digitală. Blocul „Codificare sursă” se ocupă cu digitizarea sau codificarea. Acesta poate fi un convertor analog-digital (ADC) obișnuit a cărui ieșire va fi un cod binar, o secvență de zerouri și unu. Acest semnal, în principiu, ar putea fi deja trimis către modulator și transmis în aer, dar dacă la intrarea emițătorului de informații semnalul a fost distorsionat din cauza interferențelor și pe partea de recepție în loc de unul vom obține o serie de zerouri sau invers? Acest lucru va duce la pierderea datelor. Pentru a evita această situație, fluxul digital original este transferat la unitatea de codare rezistentă la zgomot.
Blocul de codare rezistent la zgomot este un dispozitiv de mare viteză care convertește codul sursă (un flux de zerouri și unu de la un ADC sau alt dispozitiv) tot într-un pachet de date digitale, dar într-o formă modificată. Redundanța este introdusă în acest pachet după un anumit algoritm, care pe partea de recepție face posibilă restabilirea semnalului în cazul unui anumit număr de erori. După conversia semnalului, fluxul de date digitale intră în modulator.
Modulația digitală este diferită de modulația analogică. Particularitatea sa este că, cu volume mari de date (sau la viteze mari) este necesar să se transmită mulți biți per simbol. Un exemplu de astfel de modulație pentru comunicațiile radio este 4-FSK (Frequency Shift Keying) sau 4-GFSK (Gauss Frequency Shift Keying). Ideea este să convertiți codul de intrare în impulsuri. Pe baza acestor impulsuri, modulatorul generează salturi de fază, fază și amplitudine sau frecvență la un interval de timp dat. De obicei, durata acestui interval este timpul necesar pentru a transmite un bit. Astfel, timpul petrecut pentru transmiterea mai multor biți este același ca și atunci când se transmite un bit original, care în limbajul tehnologiei digitale este numit simbol. Datorită unor astfel de manipulări, putem obține de la 16 la 256 de biți per simbol (de exemplu, pentru QAM - modulație de amplitudine în cuadratura). După aceasta, semnalul simulat este transferat în regiunea de înaltă frecvență (la frecvența purtătoare) și radiat în aer.
Pe partea de recepție, totul se întâmplă în ordine inversă: demodulare (detecție) -> decodare rezistentă la zgomot (corectarea erorilor din pachetul de date primit) -> decodare (conversie într-un semnal analogic sau în tipul de semnal necesar) -> emiterea de informații către operator sau efectuarea oricăror acțiuni.
Deci, modulația digitală permite:
- Criptați informațiile.
- Corectați biții de date prin introducerea unei codări rezistente la zgomot, care crește probabilitatea recepției corecte a informațiilor.
- Creșteți imunitatea la zgomot și, în consecință, creșteți raza de comunicare prin utilizarea codării rezistente la zgomot, conținut mai mare de informații al semnalului transmis și organizarea unor tipuri complexe de modulație.
Apariția posturilor de radio digitale a revoluționat telecomunicațiile, întrucât a oferit un avantaj imens în ceea ce privește asigurarea securității transmiterii informațiilor, dar problema interacțiunii unui număr mare de unități de luptă individuale între ele nu a fost pe deplin rezolvată.
Rețele inteligente
La începutul anilor 80 a avut loc o dezvoltare activă a tehnologiilor de rețea pentru transmiterea datelor printr-un sistem de comunicații cu fir, prin organizarea comunicării multicanal în funcție de numărul de abonat. Ca urmare, aceasta a fost implementată sub forma unei rețele multi-utilizator - ISDN (Integrated Services Digital Network). Acest lucru a făcut posibilă unirea unui grup mare de utilizatori într-un singur spațiu digital în care mesajele, vocea și chiar datele video pot fi transmise unul altuia. Dezavantajul ISDN este că sistemul nu este universal. S-a exprimat în complexitatea configurației sale, în complexitatea upgrade-urilor software și, cel mai important, la introducerea unor modificări majore la protocol, a fost necesară modernizarea echipamentului. Adică sistemul nu era auto-ajustabil, nici inteligent.
Pentru a înțelege mai bine principiul de funcționare al rețelelor inteligente și avantajele acestora, vom lua în considerare pe scurt organizarea unei rețele moderne de calculatoare. Un bun exemplu este Internetul, care se bazează pe stiva de protocoale TCP/IP, care a fost adoptat ca standard în 1983 și a fost îmbunătățit de atunci.
Figura 5 arată o organizare tipică a rețelei; există rețele cu numerele 129.13.0.0, 198.21.17.0, 56.0.0.0 și routere care le conectează între ele.
Din Tabelul 1 se poate observa că fiecare dispozitiv sau abonat are propria sa adresă IP (adresă de rețea). În acest caz, fiecare dispozitiv se află în propria sa rețea, acest lucru este indicat prin numere (de la stânga la dreapta), cu zerouri la sfârșit, de regulă.
Masca de rețea determină numărul maxim de abonați care pot fi localizați într-o anumită rețea (subrețea), determinarea se face prin multiplicarea logică a măștii și a adresei abonatului. Teoretic, numărul maxim de abonați N ai unei rețele este:
unde 32 este numărul de biți din adresa IP
Pentru a transmite un pachet de date din subrețeaua 129.13.0.0 către orice abonat aflat în rețeaua 213.34.12.0, este necesar să treci prin routere prin specificarea adreselor de rețea și a gateway-urilor – adică să organizezi un fel de canal de comunicare. Cu alte cuvinte, cunoscând harta rețelei, puteți ajunge cu ușurință la orice abonat, dar trebuie să țineți cont de faptul că pe partea de recepție vi se poate refuza cu ușurință accesul, ceea ce la rândul său face posibilă crearea unor canale de comunicare închise. În scopuri militare, această funcție este indispensabilă.
Mai sus am arătat pe scurt ce este necesar pentru a crea o rețea cu mai mulți utilizatori. Acum se pune întrebarea despre transferul de informații, care trebuie făcut pentru funcționarea simultană a tuturor abonaților conectați la rețea. În acest scop, a fost creat stiva de protocoale TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol).
Vezi tabelul. 4 ( Tabelul unor stații și compararea caracteristicilor acestora):
| Caracteristici | Verdelit-1 | Harris RF7850M-HH | Tadiran SDR-7200HH |
| MANET | da | ECCM avansat și căutare gratuită de canale | da |
| PLASĂ | da | da | da |
| Tipul de modulație | 2FSK, 2GFSK, 4GFSK, 4FSK, MSK, OOK. | SDR: AM/FM-AnalogVoice, FSK/ASK-MELP Voce, ASK Data, FSK/TCM Data, GMSK/QPSK Data ECCM | SDR |
| PPRF | 400 de salturi/sec | Nu | da |
| Rețea IP | IPv6, SNMP | IPv4, SNMP | da |
| Gama de frecvențe, MHz | 160 – 930 | 30-512 | NBWF:30-512 WBWF: 225 – 512 |
| Criptare | AES256 | AES256 | AES256 |
| Rata de transfer de date | 1.2 până la 512 kbit | Până la 1 Mbit | Până la 1 Mbit |
| Puterea emițătorului | Adaptiv de la 10 µW la 2 W | Discret 0,25, 1, 2, 5 și 10 W | 5 W |
| GPS | da | da | da |
| Preț relativ | scăzut | In medie | Înalt |
| Adăuga. funcțiiUSBRS-232
Bluetooth v4/v6 Ethernet |
dada | dada | dada |
În acest articol, nu vom lua în considerare toate nivelurile în detaliu. Principalul lucru este să înțelegeți că această abordare a organizării rețelei face posibilă crearea de rețele complexe de telecomunicații care oferă acces la informații pentru mai mulți abonați simultan.
Acum imaginați-vă că dvs. și tovarășii dvs. aveți în mâini un dispozitiv care funcționează printr-un canal de comunicație fără fir, în timp ce vă puteți configura rețeaua, cripta, cripta, o face privată și simultan transmite date unul altuia fără ajutorul bazei. stații, în acest caz, fiecare dintre stațiile dvs. (walkie-talkie, telefon) va servi ca un router sau un fel de repetor. Faptul ca fiecare radio poate fi reprezentat de un repetor si un router in acelasi timp asigura o crestere a razei de comunicare si conectare la alte retele configurate. Astfel, ajungem la conceptul de construire a rețelelor de tip MANET.
Ce este MANET
Abrevierea MANET este de obicei înțeleasă ca o rețea cu o topologie în schimbare dinamică, de obicei fără a intra în detalii despre cât de repede se schimbă această topologie. Cu toate acestea, acesta este principalul criteriu pentru a distinge topologia MANET de topologiile ad-hoc și mesh. Deci, să începem prin a defini ce sunt rețelele Mesh, Ad Hoc, mobile Ad Hoc și care este diferența dintre ele.
Plasă rețele - rețele radio cu o structură mesh, constând din routere wireless staționare care creează o coloană vertebrală wireless și o zonă de serviciu pentru abonați) și abonați mobili/staționari cu acces (în raza de comunicație radio) la unul dintre routere. Topologia este stea, cu o conexiune aleatorie a nodurilor suport (vezi Fig. 7).
Ad-hoc rețele – rețele radio cu abonați fiși aleatoriu, implementând control complet descentralizat în absența stațiilor de bază sau a nodurilor de referință. Topologie – fixată cu conexiune aleatorie a nodurilor.
MANET Rețele (Mobile Ad hoc NETworks) – rețele radio cu abonați mobile aleatori, implementând control complet descentralizat în absența stațiilor de bază sau a nodurilor de referință. Topologia se schimbă rapid cu o conexiune aleatorie a nodurilor.
La aceasta trebuie să adăugăm WSN (rețele de senzori fără fir)- retele de senzori wireless (telemetrie), formate din noduri de senzori de dimensiuni reduse cu functii integrate pentru monitorizarea anumitor parametri de mediu, procesarea si transmiterea datelor prin canale radio. Ele pot fi construite, în funcție de sarcină, folosind atât topologii mesh, ad-hoc și MANET; rețelele auto VANET (Rețele ad-hoc pentru vehicule)– rețele de comunicații pentru vehicule; și tot felul de hibrizi ai celor de mai sus.
În ultimul deceniu, oamenii de știință din întreaga lume au acordat multă atenție creării de rețele radio de pachete mobile care nu au o infrastructură fixă - o rețea de abonați fix (Ad Hoc) și mobili (MANET).
Astfel de rețele se auto-organizează, deoarece nodurile lor nu sunt numai terminale de utilizator final, ci sunt și rutere-releu, care transmit pachete ale altor abonați și participă la găsirea rutelor către aceștia, prin urmare, aceste rețele sunt capabile de auto-organizare. Astfel de rețele pot consta din zeci, sute sau chiar mii de noduri. Domeniul de aplicare al unor astfel de rețele este destul de larg. Astfel, MANET-urile sunt utile în operațiuni de căutare și salvare, în teatrele de război la nivel tactic, în zone aglomerate (de exemplu, pentru a deservi participanții la conferință) și unde nu există infrastructură de telecomunicații (de exemplu, în expediții în regiuni îndepărtate de „ civilizație”).
Spre deosebire de rețelele cu structură ierarhică și control centralizat, rețelele peer-to-peer fără infrastructură constau din noduri de același tip, în care fiecare nod are un set de software și hardware care permite organizarea directă a transferului de date de la sursă la destinatar, dacă este așa. o cale este disponibilă fizic și, prin urmare, distribuie sarcina în rețea și crește capacitatea totală a rețelei. Transferul de date de la un abonat la altul poate avea loc chiar dacă aceste noduri se află în afara liniei de vizibilitate a radioului. În aceste cazuri, pachetele de date ale acestor abonați sunt transmise de către alte noduri de rețea care au conexiuni cu abonații corespunzători. Rețelele cu mai multe relee se numesc multihop sau multihop. La dezvoltarea unor astfel de rețele, principalele probleme sunt rutarea pachetelor de la nodul sursă la nodul destinație, scalabilitatea rețelei, adresarea dispozitivelor finale, menținerea conectivității într-o topologie variabilă. Astfel, principalele cerințe pentru sistemele de comunicații tactice de nouă generație sunt:
— mobilitatea deplină a tuturor abonaților și a elementelor de rețea;
— asigurarea calității specificate a serviciului utilizatorului (QoS) pe teritorii mari și în condițiile utilizării echipamentelor de război electronic de către inamic;
— protecția fiabilă a informațiilor;
— participarea umană minimă la procesul de planificare, implementare și gestionare a rețelelor.
Principalii producători de electronice din lume, cum ar fi Harris, Thales, Elbit Systems și alții, oferă o gamă largă de instrumente speciale de comunicație cu suport pentru protocoale inteligente pentru rețele de auto-organizare cu topologie MANET dinamică și construite folosind tehnologia SDR. Acest lucru face posibilă obținerea superiorității informaționale asupra inamicului, pe baza interacțiunii centrate pe rețea între participanții la schimbul de informații și, de asemenea, permite utilizarea echipamentelor vechi, acolo unde este necesar.
Cum functioneaza
Rețelele moderne de telecomunicații evoluează către o infrastructură de pachete bazată pe stiva de protocoale TCP/IP. De exemplu, standardul de comunicații mobile de a treia generație (3G) implică faptul că operatorul de telefonie mobilă are o rețea de comutare centrală bazată pe transmisia de pachete de informații prin TCP/IP. Iar standardul 4G transferă complet tot traficul operatorului, inclusiv accesul radio, în formatul „all-IP”. Pe această parte, s-a ajuns la un consens în lumea telecomunicațiilor. Rețelele de pachete și-au capturat ferm nișa și nu vor renunța la poziția lor.
Telecomunicațiile militare, cunoscute pentru conservatorism și inerție, se mișcă și ele în această direcție. În special, compania Harris menționată mai sus în linia sa de stații portabile, cum ar fi Falcon III, citează capacitatea de a opera o rețea radio folosind protocoale TCP/IP ca una dintre caracteristicile sale. Cum beneficiază asta militarii? Răspunsul este simplu. Integrarea tuturor tipurilor de trafic prin servicii Internet dovedite și depanate. Imaginați-vă un soldat pe câmpul de luptă, unde situația se schimbă în fiecare secundă și trebuie să raporteze situația la comandă în timp real, să primească ordine, să încarce o hartă tactică etc. Pe lângă fiabilitate și securitate, o astfel de conexiune trebuie să fie rezistentă și la schimbările de topologie; rutarea trebuie să aibă convergență rapidă, de exemplu. garantează găsirea unei rute de o anumită calitate într-un timp rezonabil, garantează absența buclelor și oferă mesaje multicast. Dacă există mulți astfel de soldați? Să zicem, o companie sau un batalion?
De exemplu, la un radio clasic, pentru a asigura o comunicare deplină într-un grup de 10 persoane, emițătorul fiecărui abonat trebuie să „atingă” ceilalți 9. În caz contrar, orice pereche de abonați riscă să rămână fără comunicare. Această problemă poate fi rezolvată simplu - prin instalarea unui repetor pe o anumită zonă de acoperire. Cu toate acestea, această abordare nu este lipsită de dezavantaje. Această organizare a comunicării presupune că, în timp ce „unul vorbește, ceilalți sunt tăcuți”, astfel, în zona de acoperire, repetorul preia automat partea sa din timpul de antenă, reducând astfel capacitatea totală a canalului. Pentru traficul de voce de intensitate redusă, această soluție poate fi acceptabilă, dar atunci când intensitatea traficului radio crește, această abordare este ineficientă. Ce putem spune despre transmisia de date, în cazul în care repetorul va „înfunda” pur și simplu alte stații, dacă acestea sunt capabile să treacă în aer. După cum putem vedea, radioul clasic cu comutare de circuite este de puțin folos pentru conceptele moderne „centrate pe rețea” pentru integrarea vocii, date și video. Această problemă este rezolvată folosind metode testate în timp, cum ar fi comutarea de pachete și protocoale inteligente, cum ar fi TCP/IP.
Protocoale și impactul lor
Baza pentru autoorganizarea oricărei rețele radio de tip MANET o constituie protocoalele de control inteligente. În acest caz, protocoalele sunt înțelese ca un set de reguli semantice și predicate logice care determină modelul de comportament al unui nod de abonat într-o rețea radio în funcție de o situație specifică. Deoarece tot traficul dintr-o astfel de rețea constă din pachete scurte cu o indicație explicită a expeditorului și destinatarului, iar fiecare abonat este un releu, se pune întrebarea cum trebuie procesat exact acest pachet. La urma urmei, nu poți pur și simplu să retransmiți toate pachetele conform principiului „repet tot ce aud”, ca în radioul clasic. Acest lucru va duce la faptul că prima difuzare a oricărui abonat va provoca un efect de avalanșă al generării de trafic, care în cele din urmă va „înfunda” imediat canalul cu pachete duplicate. Aici apare câmpul pentru dezvoltarea algoritmilor de procesare inteligentă a pachetelor în funcție de abonatul apelat, adică. protocoale de rutare.
Se obișnuiește să se împartă protocoalele de rutare în proactive (tabulare), reactive (sondă) și hibrizii acestora (există și protocoale wave, dar mai multe despre ele altădată). În zorii dezvoltării rețelelor mesh, au încercat să folosească protocolul standard de rutare OSPF. Desigur, nimic nu a rezultat din asta, pentru că... a fost dezvoltat pentru condiții de funcționare complet diferite. Drept urmare, au apărut o mulțime de lucrări științifice, care propun zeci de protocoale de rutare pentru rețele radio auto-organizate. Problema, totuși, este că protocoalele de rutare dezvoltate efectiv pentru rețelele MANET fie nu sunt implementate fizic în limbajul C, fie sunt concentrate pe obținerea utilizării optime a resurselor rețelei în condiții de funcționare a rețelei cvasi-statice, de exemplu. când topologia se schimbă lent sau nu se schimbă deloc. Acesta din urmă este relevant pentru protocoale orientate pe tabele, cum ar fi OLSR, DSDV, WRP, BATMAN, Babel etc. Cu toate acestea, protocoalele de tabel implică faptul că tabelele de rutare conțin informații despre întreaga rețea simultan, de exemplu. ei construiesc constant rute către toate nodurile cunoscute de ei, indiferent dacă avem nevoie sau nu de acest abonat.
Protocoalele de sondă, cum ar fi AODV, DSR, SSR, TORA, implică rutare la cerere, dar nu sunt complet standardizate. În plus, datorită canalelor asimetrice, rutarea trebuie să suporte modul de construire a mai multor rute atât de la destinatar la destinatar, cât și în sens opus. Și doar protocoalele DSR și TORA acceptă acest lucru.
Astfel, problema selectării protocoalelor de rutare adecvate pentru a asigura conectivitatea și scalabilitatea rețelei radio este critică. Dacă stiva de protocoale este aleasă incorect, caracteristicile rețelei și capacitatea acesteia de a se autoorganiza pot fi reduse semnificativ, până la o refuz complet de serviciu. Pe de altă parte, dacă sunt proiectate și implementate corespunzător, protocoalele adecvate pot realiza conceptul de „interacțiune centrată pe rețea” cu toate tipurile de trafic în toată gloria.
Tabelul 2 prezintă unele analoge de stație și compararea acestora. Toate dispozitivele din tabel sunt elemente ale implementării conceptului de management centrat pe rețea.
Ea a făcut imposibilul - a dezvoltat un program de auto-dezvoltare capabil să gândească și să învețe fără intervenția umană. După ce a organizat o competiție cu programele anterioare ale acestei versiuni, noul produs și-a arătat cea mai bună latură, câștigând unul dintre cele mai dificile jocuri - Go, spune site-ul.
AlphaGo Zero este capabil să se dezvolte independent
Inginerii companiei au trebuit să muncească din greu. Ei au rescris algoritmii rețelei neuronale ai versiunii vechi a AlphaGo, creând un AlphaGo Zero îmbunătățit de auto-învățare. Această inteligență artificială este atât de inteligentă încât în doar câteva ore a stăpânit abilitățile jocului logic de masă Go.
Apoi au început competiții mai serioase - AlphaGo Zero a jucat Go cu predecesorii săi AlphaGo Lee, AlphaGo Master și AlphaGo din 2016. Este de remarcat faptul că unii dintre ei au învins chiar campionii mondiali, cei mai puternici jucători Go. Dar AlphaGo Zero nu a lăsat nicio șansă de victorie, distrugând versiunile vechi în bucăți.
Secretul noii inteligențe artificiale este că se antrenează în mod constant. La început, AlphaGo Zero s-a jucat cu sine și și-a amintit toate greșelile. În consecință, algoritmii au analizat fiecare mișcare și au căutat soluția optimă care ar ajuta la câștig.
Apoi toate aceste informații au fost salvate. Ulterior, AlphaGo Zero era pregătit pentru un nou joc cu un adversar mai puternic și mișcări mai dificile. Acest principiu de funcționare permite programului să se dezvolte, să învețe, să câștige și să fie cel mai inteligent.
Jurnalistul JoeInfoMedia Lesya Melnik ne amintește că doodle-ul interactiv este în onoarea filmului „Office Romance”.
Experții din SUA și Thailanda au dezvoltat o metodă de reproducere fidelă a capodoperelor mondiale ale picturii folosind imprimarea 3D și inteligența artificială. Datorită acestei combinații, este posibilă reproducerea paletei de culori a imaginii cât mai aproape de originală. Metoda se bazează pe imprimarea mai multor straturi cu cerneluri de diferite culori, ceea ce face posibilă obținerea unei culori cât mai apropiate de original pentru fiecare fragment al imaginii. Tehnologia va fi prezentată la conferința SIGGRAPH Asia 2018.
În practica mondială, copierea capodoperelor artei mondiale este adesea folosită. Acest lucru nu se face de dragul vreunei fraude, ci pentru ca mai mulți oameni să se familiarizeze cu lucrările. În plus, în acest fel, proprietarii de opere de artă pot proteja originalele de distrugere.
De obicei, reproducerile sunt create folosind scanere și imprimante de înaltă precizie. Cu toate acestea, capacitățile acestei tehnici sunt foarte limitate și nu permit cuiva să transmită toată frumusețea originalului în cel mai mic detaliu. Acest lucru se explică prin mai multe deficiențe. De exemplu, una dintre ele este că imprimantele utilizate în mod obișnuit folosesc o combinație de patru culori pentru a reproduce culoarea originală, ceea ce reduce acuratețea culorii. În plus, de regulă, imprimantele creează o reproducere colorimetrică, mai degrabă decât spectrală, a culorii originalului, motiv pentru care imaginea imprimată este aproape de original doar sub o anumită iluminare de referință.
O copie mai exactă poate fi obținută prin dezvoltarea cercetătorilor de la Massachusetts Institute of Technology – sistemul RePaint, în care inteligența artificială controlează o imprimantă 3D și permite reproducerea culorilor originale indiferent de iluminare.
Crearea unei reproduceri folosind această metodă are loc în mai multe etape. În primul rând, se efectuează o scanare de înaltă calitate a originalului. După aceasta, sistemul calculează parametrii de imprimare 3D. Ultima etapă este, de fapt, imprimarea copiei în sine pe o imprimantă 3D. Pentru a obține cea mai precisă reproducere a culorilor în reproducere, inginerii folosesc o metodă specială de fotografiere. Pictura originală plasată pe substrat este surprinsă de o cameră multispectrală. La scanare, filtrul cu cristale lichide din fața camerei își schimbă lățimea de bandă de zece nanometri, variind de la 420 de nanometri la 720 de nanometri. În același timp, camera realizează imagini monocrome, după care le combină într-o singură imagine, în care fiecărui pixel îi corespund 31 de valori spectrale.
Pentru a recrea copia, se folosește o imprimantă 3D care poate imprima multe cerneluri translucide diferite, strat cu strat. Pentru a crea o tranziție lină între culori, se folosește metoda clasică de creare a unei imagini semitonuri. Întregul proces este controlat de două rețele neuronale, dintre care una prezice spectrul unei serii de straturi din materiale diferite. Inginerii au antrenat această rețea neuronală pe baza unei plăci tipărite cu multe pătrate de dimensiuni milimetrice constând din diferite combinații de straturi.
Folosind prima rețea neuronală, am antrenat-o pe a doua. Este folosit pentru problema inversă - prezice aranjarea optimă a straturilor de diferite materiale pentru imaginea care i se oferă.
Din păcate, tehnologia are în prezent limitări. Sistemul este capabil să producă reproduceri nu mai mari decât o carte poștală. Cu toate acestea, dacă tehnologia poate fi extinsă, atunci muzeele vor avea o altă oportunitate de a păstra originale neprețuite prin afișarea unor replici exacte vizitatorilor.
2016 a fost anul inteligenței artificiale. Progresele în sistemele de conducere autonomă, recunoașterea vocii și învățarea profundă au permis computerelor să facă o serie de descoperiri majore care înainte erau imposibile. Iată șase dintre cele mai semnificative.
1. AlphaGo a învins campionul mondial în jocul Go
Go este considerat cel mai complex joc profesional inventat de omenire. Oferă un număr incredibil de acțiuni posibile și, în mare măsură, așa cum spun jucătorii înșiși, se bazează pe intuiția umană. Inteligența artificială AlphaGo a învățat singur jocul jucând milioane de jocuri cu copiile sale, iar în martie a acestui an, campionul a fost Lee Sedol în patru jocuri din cinci.2. Mașina care se conduce singur a lui Tesla a dus la spital un bărbat cu infarct.
Dronele sunt subiectul unor dezbateri aprinse în întreaga lume. Cu toate acestea, CEO-ul Tesla, Elon Musk, subliniază că mașinile cu Autopilot sunt mai sigure decât mașinile fără acesta, indiferent de punctul de vedere al publicului. Un raport al Consiliului Național de Siguranță al SUA indică faptul că în 2015, decesele rutiere au fost de 1,3 la fiecare 100 de milioane de mile parcurse de vehicule convenționale, în timp ce cifrele Tesla au fost de 130 de milioane de mile parcurse și doar un deces raportat. În același timp, pilotul automat al companiei a salvat cel puțin o viață - mașina l-a dus pe proprietarul acesteia, Joshua Nelly, la spital, când a avut un atac de cord brusc pe drum.
3. Swarm Intelligence a prezis rezultatele Kentucky Derby
În luna mai, inteligența artificială a UNU a reușit să prezică cu succes cei patru câștigători ai prestigioasei competiții ecvestre, strict în ordinea finalizării acestora. Nici un singur expert oficial în aceste competiții nu a reușit să facă acest lucru - astfel, computerul a câștigat cu un pariu de 540 la 1. UNU a fost dezvoltat de Unanimous A.I. condus de specialistul în interacțiune om-mașină Louis Rosenberg.
4. Microsoft AI înțelege în prezent vorbirea umană mai bine decât oamenii înșiși
În octombrie a acestui an, Microsoft a demonstrat că AI a egalat performanța umană în recunoașterea automată a vorbirii, pentru prima dată. Pentru a obține acest rezultat, sistemul companiei a folosit așa-numitele rețele neuronale ultra-precise și recurente. Ea avea nevoie de 2.000 de ore de date înregistrate pentru a se pregăti pentru test.5. AI a prezis rezultatele alegerilor prezidențiale din SUA
Rezultatele alegerilor americane au fost o surpriză pentru mulți, inclusiv pentru cei din interiorul politicii. Cu toate acestea, startup-ul indian MogIA din Mumbai a prezis cu încredere victoria lui Trump. Inteligența artificială a companiei a analizat 20 de milioane de postări pe rețelele de socializare și a putut determina simpatiile reale ale alegătorilor. Și deși mulți experți au grijă să nu acorde prea multă importanță victoriei MogIA, în mod obiectiv, această inteligență a reușit să prezică cu exactitate un eveniment care a surprins miliarde de oameni.6. Inteligența artificială a revoluționat diagnosticarea cancerului
Asistența medicală este unul dintre domeniile în care progresele AI au cel mai mare impact practic. În special, supercomputerul IBM Watson este deja capabil să observe abateri ale sănătății umane care scapă atenției diagnosticienilor cu experiență. Statistic, în aproximativ 30% din cazuri, Watson oferă pacienților un diagnostic suplimentar pe care medicii umani l-au ratat.Rezultate și mai impresionante au fost obținute de AI la Institutul de Cercetare Metodistă din Houston din Texas. Inteligența artificială examinează milioane de mamografii (viteza sa de analiză este de 30 de ori mai mare decât cea a unui om) și oferă o concluzie oncologică cu o acuratețe de 99%.
Pe 26 mai 2012 a avut loc la Sankt Petersburg prima conferință despre inteligența artificială din Rusia: „AINL: Artificial Intelligence, Natural Language”. Sponsorul general și co-organizator al conferinței a fost i-Free. Partenerul evenimentului este RVC OJSC, organizatorii sunt NLPSeminar și Game|Changers.
Conferința a reunit experți de top din Rusia și străinătate în domeniul inteligenței artificiale și procesării automate a limbajului natural, reprezentanți ai comunității științifice, experți din companii specializate care dezvoltă tehnologii și creează produse și soluții promițătoare pe baza acestora.
Peste 200 de delegați au participat direct la conferință și, datorită difuzării online, audiența forumului a fost mult mai largă: rapoartele participanților au adus hash tag-ul conferinței #AINL la tendințele Twitter din Sankt Petersburg.
În cadrul a șase secțiuni ale conferinței, au fost realizate peste 20 de rapoarte și au fost prezentate 9 postere cu informații despre proiecte. Principalele arii tematice ale forumului au fost: „Recunoașterea și sinteza vorbirii”, „Inteligenta artificială și sistemele de dialog”, „Ingineria cunoașterii, ontologii, extragerea datelor, data mining”.
Comentând participarea la conferință, Kirill Petrov, Managing Director al i-Free Innovations, a subliniat: „Ne bucurăm că primul forum rus dedicat inteligenței artificiale a avut succes și a adunat un public atât de reprezentativ. Participanților li s-au oferit cele mai largi oportunități de comunicare, discuții de idei promițătoare, schimb de experiență și achiziție de contacte de afaceri. Sperăm că conferința „AINL: Artificial Intelligence, Natural Language” va deveni un eveniment anual și va contribui la dezvoltarea pieței ruse de tehnologie AI.”
Compania i-Free a prezentat în cadrul conferinței un raport „Perspective pentru utilizarea sistemelor de inteligență artificială în tehnologiile mobile”, precum și un studiu de caz „Crearea unui asistent mobil inteligent”.
Informații detaliate despre conferința „AINL: Artificial Intelligence, Natural Language” sunt prezentate pe site-ul http://nlpseminar.ru/ainl/.
Prezentările vorbitorilor de la conferință pot fi găsite și aici.
Informații despre parteneri și organizatori:
i-Free Innovations este o divizie a companiei i-Free, specializată în dezvoltarea, testarea și implementarea proiectelor de risc, soluții tehnologice promițătoare și produse inovatoare. Are o echipă unică de experți și specialiști IT și are o vastă experiență în implementarea proiectelor inovatoare în domeniul înaltei tehnologii.
RVC OJSC este un fond de fond de stat, un institut de dezvoltare al Federației Ruse, unul dintre instrumentele cheie ale statului în construirea unui sistem național de inovare.
NLPseminar este singurul seminar regulat din Rusia despre procesarea automată a limbajului natural, care funcționează în Sankt Petersburg de mai bine de 5 ani.
Game|Changers este un program educațional și de cercetare interuniversitar despre afaceri IT pentru studenții activi din Sankt Petersburg. Programul cooperează cu universități de top ale orașului, companii de tehnologie ruse și internaționale de succes și instituții de dezvoltare.
