L'IA et l'apprentissage machine disposent d'un énorme potentiel. Ils nous ouvrent de nouvelles capacités et opportunités, à nous qui devons les comprendre et les maîtriser.
"Dr. Andrew Schaefer, Coordinateur technologique (IA), Rohde & Schwarz
Le grand intérêt dans l'IA dont nous sommes actuellement témoins ne se limite pas simplement aux curieux et aux technophiles. Les secteurs politiques et commerciaux jouent également un rôle actif. Par exemple, des gouvernements élaborent des modèles juridiques tandis que des entreprises investissent dans des start-up en IA et cherchent des manières d'utiliser cette technologie dans leurs propres activités.
L'IA et l'apprentissage machine disposent d'un énorme potentiel. Ils nous ouvrent de nouvelles capacités et opportunités, à nous qui devons les comprendre et les maîtriser.
"Dr. Andrew Schaefer, Coordinateur technologique (IA), Rohde & Schwarz
En Allemagne, l'une de nos huit entreprises utilise déjà l'intelligence artificielle. "L'IA et l'apprentissage machine disposent d'un énorme potentiel," précise le Dr. Andrew Schaefer, Coordinateur technologique (IA) chez Rohde & Schwarz. Au sein du département incubation technologique, il est le responsable du laboratoire d'incubation IA de l'entreprise fondé il y a plusieurs années. "L'IA nous ouvre de nouvelles capacités et opportunités, à nous qui devons les comprendre et les maîtriser. En tirant profit de notre esprit novateur, nous espérons générer une valeur ajoutée optimale pour nos partenaires et clients."
Rohde & Schwarz se positionne comme l'une des entreprises allemandes les plus innovantes. Le laboratoire apporte une énorme contribution à l'esprit novateur du groupe. Schaefer continue en indiquant : "Nous sommes impliqués dans des projets à différents niveaux de l'entreprise. Cela nous permet d'avoir une vue d'ensemble. Dans le même temps, nous pouvons maintenir un dialogue actif avec des experts IA au sein d'autres divisions. Grâce à cette étroite collaboration, ainsi qu'à notre expertise massive, Rohde & Schwarz a un effet très positif en tant que catalyseur."
Nos scanners de sûreté utilisent l'intelligence artificielle pour la détection d'anomalies. Les méthodes d'imagerie sont conçues pour détecter des objets et éléments qui n'appartiennent pas au corps humain.
"Andreas Hägele, Vice Président de l'imagerie à micro-ondes, Rohde & Schwarz
L'IA est déjà utilisée dans diverses solutions et produits de Rohde & Schwarz. Un exemple important de la large gamme de l'entreprise est le scanner de sûreté personnel R&S QPS. Dans plusieurs centaines d'aéroports à travers le monde, le personnel de sécurité se repose sur ce produit pour effectuer des vérifications de sécurité rapides et simples.
"Nos scanners de sûreté utilisent l'intelligence artificielle pour la détection des anomalies," explique Andreas Hägele, Vice Président de l'imagerie à micro-ondes au sein de la division test et mesure. "Les méthodes d'imagerie sont conçues pour détecter par exemple des objets ou éléments qui n'appartiennent pas au corps humain." En un clin d’œil, le scanner peut contrôler une personne en utilisant les ondes millimétriques. "Des réseaux neuronaux artificiels évaluent automatiquement les ondes millimétriques réfléchies en quelques millisecondes et décident si un objet suspect est présent," indique Hägele. Dans ce processus, le scanner traite environ deux milliards de points de données. Cela ne prend que quelques secondes entre le début du scan à ondes millimétriques et le résultat.
Selon Hägele, les anomalies ne doivent pas nécessairement être visibles de l’œil humain : "Nous sommes dorénavant entrés dans le domaine de "l'apprentissage surhumain". Cela signifie que nos scanners proposent une précision de détection prise en charge par l'IA qui est bien meilleure que celle de l’œil humain. Notre technologie permet même de détecter des objets que l’œil humain ne pourrait jamais voir. Une telle technologie aussi avancée peut être une vraie bouée de sauvetage. Qui plus est, nous sommes encore loin du zénith de la détection d'anomalies prise en charge par l'IA."
La recherche sur la 6G est déjà enclenchée. Cela crée un nouveau courant pour l'intelligence artificielle car l'IA peut aider à transmettre des données plus efficacement. Pour faire simple, l'objectif de la 6G est d'obtenir des débits de données encore plus élevés et une latence encore plus faible – tout le temps et partout. Cette avancée jouera un rôle dans les applications telles que la réalité augmentée (eXtended Reality (XR)), la conduite autonome et les usines intelligentes. Qui plus est, des domaines d'applications entièrement nouveaux se développeront autour des applications et des services basés sur l'IA.
Les communications mobiles ne sont pas seulement pionnières et servant de catalyseur, mais servent également de fondations pour les applications IA. Si l'IA est déployée à grande échelle dans le futur proche de la 6G, ce sera également parce que le processus de développement peut s'appuyer sur une expérience acquise auprès des générations précédentes des technologies mobiles. En tant que partenaire de longue date avec l'industrie des communications mobiles, Rohde & Schwarz prend en charge activement la recherche sur la 6G en Europe, Asie et aux États-Unis. L'entreprise a également été impliquée dans divers projets de R&D et dans des alliances industrielles depuis de nombreuses années. L'étroite collaboration avec des instituts de recherche de pointe et des universités à travers le globe est un paramètre essentiel de la stratégie de l'entreprise. Les solutions et l'expertise en T&M de Rohde & Schwarz permet d'ouvrir la voie vers la prochaine génération de communications mobiles.
L'introduction commerciale de la 6G est prévue pour 2030. La recherche est bien enclenchée. Dans ce contexte, Rohde & Schwarz et NVIDIA ont déjà présenté certains résultats initiaux présentant comment l'IA peut être utilisée au sein des communications mobiles. En se basant sur ce qui est connu comme récepteur neuronal, le traitement des signaux numériques sur la couche physique n'est plus gérée en utilisant des blocs de traitement de signaux classiques. Au lieu de ça, des modèles d'apprentissage machine entraînés sont déployés – une étape clé dans les communications mobiles.
Le récepteur neuronal a été développé à l'aide de la librairie open source Sionna de NVIDIATM, qui a été spécialement créée pour la recherche 5G et 6G. Des solutions de test haut de gamme de Rohde & Schwarz dédiées à la génération et l'analyse des signaux ont été utilisées dans ce projet conjoint afin de tester la performance du récepteur neuronal et pour confirmer les résultats de la simulation.
Les communications mobiles sont toujours assujetties aux interférences. Une tâche essentielle consiste à l'estimation et l'égalisation du canal. Dans les technologies des communications mobiles actuelles, le traitement des signaux numériques est utilisé. Des méthodes d'estimation basées sur l'entraînement fournissent des symboles d'entraînement supplémentaires au flux de données actuel. Si le récepteur détermine que les données d'entraînement arrivent avec une distorsion, un filtre numérique est utilisé pour l'égalisation. Des algorithmes de traitement de signaux sont utilisés pour calculer les paramètres optimisés du filtre en se basant sur le degré de distorsion trouvé dans les données d'entraînement.
Cela permet de s'adresser aux diverses conditions que les communications mobiles peuvent rencontrer. Les interférences au cours des communications mobiles sont différentes, par exemple, selon si les utilisateurs sont à vélo dans la forêt, s'ils marchent dans une zone piétonne très fréquentée ou s'ils voyagent en train.
Les algorithmes logiciels définis dans le norme 5G New Radio (NR) actuelle pour le traitement des signaux numériques et que l'on retrouve dans les smartphones et les stations de base modernes sont très puissants et efficaces. En utilisant un récepteur neuronal pour gérer une partie du traitement des signaux numériques, il serait possible d'obtenir d'autres avantages en termes de débit de données et de qualité de connexion. Les résultats de la simulation actuelle prennent en charge cette conclusion. En effet, il s'agit d'une approche qui est actuellement suivie par les chercheurs chez NVIDIA et Rohde & Schwarz dans le cadre d'un projet coopératif qui a été présenté lors du Mobile World Congress à Barcelone pendant l'été 2023.
Les premiers résultats montrent que notre récepteur basé sur l'IA est plus efficace lorsqu'il est comparé à une avancée possible des algorithmes classiques.
"Andreas Rößler, Responsable technologique pour la 6G , Rohde & Schwarz
Les universités, ainsi que les instituts de recherche de pointe et les experts industriels à travers le monde anticipent tous que la future norme 6G utilisera l'intelligence artificielle pour le traitement des signaux. Andreas Rößler, Responsable technologique pour la 6G chez Rohde & Schwarz, précise : "En principe, l'un des objectifs de la 6G est de remplacer les algorithmes de traitement traditionnels par un récepteur neuronal – ou au moins de compléter ces algorithmes." Cela permettrait une estimation et une égalisation du canal plus précises.
"Les algorithmes d'aujourd'hui sont basés sur des modèles de canaux définis qui représentent uniquement une image instantanée de la réalité. Si nous pouvons entraîner nos nouveaux concepts de récepteur neuronal avec des ensembles de données qui reflètent mieux les conditions de propagation du monde réel, nous pourrions obtenir graduellement une amélioration significative des résultats des algorithmes classiques."
Selon Rößler, il y a un certain coût associé au gain de performance attendu : les techniques IA nécessitent plus de puissance informatique. Malgré tout,cependant, les avantages devraient l'emporter sur les désavantages selon nos informations actuelles. "Les premiers résultats montrent que notre récepteur basé sur l'IA est plus efficace lorsqu'il est comparé à une avancée possible des algorithmes classiques. L'objectif sera de permettre la modification locale du système entier afin de prendre en charge ultérieurement l'optimisation progressive des résultats."
Le monde dans lequel nous vivons est en passe de vivre une transformation et l'intelligence artificielle servira de catalyseur pour les changements inégalés. L'IA est déjà utilisée aujourd'hui dans une large variété de domaines différents. En regardant vers l'avenir, il est facile de conclure que l'humanité est à l'aurore d'une nouvelle révolution industrielle de magnitude inconnue, entraînant des conséquences et des défis qui sont encore inconnus à ce jour. Depuis 90 ans, l'innovation fait partie intégrante de notre ADN chez Rohde & Schwarz. Nous continuerons à travailler afin de faire de nos idées une réalité, en développant et intégrant des avancées dans l'IA, les communications mobiles, la technologie des capteurs et la puissance informatique – pour un monde plus sûr et connecté.