Инженеры продемонстрировали вычисления с помощью радиоволн

Инженерные группы продолжают разработку технологий, позволяющих использовать радиосигналы не только для передачи данных, но и для выполнения вычислений. Речь идёт о подходе, при котором интерференция в беспроводной связи рассматривается не как помеха, а как инструмент обработки информации.

В традиционных сетях коммуникация и вычисления разделены: данные сначала передаются с коррекцией ошибок, а затем обрабатываются. Новый подход предполагает выполнение части вычислительных операций непосредственно в процессе передачи сигнала за счёт свойств электромагнитных волн. Технология получила название over-the-air computation (AirComp).

Суть метода заключается в том, что несколько устройств одновременно передают сигналы, которые при наложении в эфире формируют результат вычислений. Таким образом можно выполнять операции сложения, усреднения и более сложные задачи, включая элементы обработки данных для систем искусственного интеллекта.

Подобные решения рассматриваются как способ снизить нагрузку на сети, уменьшить задержки и энергопотребление, что особенно актуально для интернета вещей, автономного транспорта и систем «умного города». Дополнительным преимуществом называют повышение уровня конфиденциальности, поскольку исходные данные не передаются в явном виде.

Технология уже прошла лабораторные испытания. В частности, в одном из экспериментов с использованием нескольких передатчиков и базовой станции удалось обучить нейросеть распознавать изображения без передачи исходных данных, достигнув точности около 95%. Также разработки обсуждаются в рамках стандартов беспроводной связи.

При этом внедрение AirComp требует решения ряда технических задач, включая точную синхронизацию сигналов и разработку новых протоколов связи. Несмотря на это, специалисты считают, что подобные системы могут получить практическое применение в ближайшие годы.