شبکه‌های سیار و زندگی ما

همکاری اِم‌آی‌تی و شرکت اریکسون برای طراحی سخت‌افزارهای نسل بعد

شکل۱-  دانشگاه  اِم‌آی‌تی با همکاری شرکت اریکسون در تلاش هستند تا شبکه‌های سیار آینده را به سخت‌افزارهایی با معماری بهینه مجهز کنند. 

دو پروژه تحقیقاتی در زمینه طراحی سخت‌افزارهای پیشرفته، روزی در  نسل پنجم و نسل ششم شبکه‌های سیار استفاده خواهند شد. نسل‌های جدید شبکه‌های سیار، سرعت فوق‌العاده زیاد و تاخیر کمی دارند و قابلیت اطمینان بیشتری را نسبت به شبکه‌های فعلی در اختیار کاربر نهایی قرار می‌دهند. با این حال مدیریت چنین شبکه‌های بزرگ و پیشرفته‌ای برای اپراتورها بسیار پیچیده است. شرکت اریکسون با تحقیق بر روی شبکه‌های شناختی (cognitive networks) به راهکارهایی می‌اندیشد که با تکیه بر هوش مصنوعی، امکان خودکارسازی و افزایش امنیت شبکه را فراهم می‌کنند. هدف از این دو پروژه تحقیقاتی یافتن راهکاری برای چالش‌های مربوط به توان پردازشی، سرعت و بهینه‌سازی مصرف انرژی شبکه‌های شناختی است. هدف از تحقیق نخست، یافتن موادی برای ساختن تراشه‌های کامپیوتری شبیه مغز است  به‌طوری‌که نسبت به تراشه‌های سیلیکونی فعلی مصرف توان بسیار کمتری داشته باشند. بعلاوه،  این پژوهش بر روی دستگاه‌هایی که با استفاده از چنین موادی ساخته می‌شوند و معماری‌های کامپیوتری مناسب آن‌ها متمرکز است.  پروژه تحقیقاتی دوم به بررسی راه‌هایی می‌پردازد برای ساخت برخی از سامانه‌های الکترونیکی کاملاً متکی به خود که حتی نیاز به شارژ شدن هم ندارند. 
محققان در نظر دارند برای رساندن برق به دستگاه‌ها از فرکانس‌هایی استفاده کنند که پیش از این برای پخش تلویزیونی یا ارتباطات استفاده می‌‌شده است. از آن‌جایی‌که مصرف انرژی دستگاه‌های متصل به شبکه بسیار اهمیت یافته است و آینده اهمیت آن بیشتر خواهد شد، اِم‌آی‌تی و اریکسون بدنبال یافتن راهکار برای چالش‌های فنی موجود در این مسیر هستند. هنگامی که چنین پروژه‌ای به نتیجه برسند، شاید بتوانیم انتظار داشته باشیم به سخت‌افزارهایی دسترسی پیدا کنیم که کاربردهای بیشتری از هوش مصنوعی در لبه را به ما عرضه کنند. در نسل پنجم شبکه‌‌های سیار (5G) توجه ویژه‌ای به اینترنت اشیا (IoT) شده است و ما را به دنیایی کاملاً متصل نزدیک‌تر خواهد کرد. 
هرچند با شنیدن کلمه لیتیوم به یاد باتری می‌افتیم، اما محققان اِم‌آی‌تی معتقد هستند که برخی از الکترودهای ساخته شده با لیتیوم در کاربرهایی فراتر از باتری‌سازی قابل استفاده هستند از جمله در پردازش. بعنوان مثال اکسید لیتیوم (lithium oxide) برای ساخت ممریستور قابل استفاده است که کاربردی پردازشی در دنیای امروز دارد. ممریستور نسبت به ترانزیستور (قطعه اساسی در کامپیوترهای معمول) برق کمتری مصرف می‌کند زیرا می‌تواند قابلیت‌های ذخیره‌سازی (حافظه) و پردازش داده را در خود ترکیب کند. این برخلاف واحدهای پردازشی فعلی است که حافظه و پردازشگر جدا از هم هستند و داده‌ها بین این دو تبادل می‌شوند.
از سوی دیگر ممریستورها را می‌توان در پردازش عصبی (neuromorphic computing) استفاده کرد که در این روش، تراشه‌های پردازشی به تقلید از مغز طراحی می‌شوند.