En los últimos años, los sistemas de comunicación inteligentes han despertado un gran interés en la investigación debido a sus atractivas características que incluyen la adaptabilidad, la flexibilidad y la autoconfiguración. Los próximos sistemas de comunicación 6G y los futuros sistemas de comunicación inalámbrica se espera que integren la inteligencia computacional en las redes inalámbricas para mejorar la robustez del sistema. Tanto académicos como profesionales de la industria han predicho que los sistemas inalámbricos 6G son redes heterogéneas masivas y escalables que pueden ser impulsadas por la inteligencia artificial para mejorar el rendimiento del sistema. La Inteligencia Artificial Ubicua (U-AI, por sus siglas en inglés) es un segmento de la inteligencia computacional que se utiliza en las redes de comunicación inalámbrica 6G. Con esta inteligencia computacional en su lugar, el sistema 6G revolucionará el mercado impulsado por datos en el futuro.
El empoderamiento requiere la implementación de algoritmos de aprendizaje automático en toda la red heterogénea para la recopilación y procesamiento de datos. La seguridad es uno de los aspectos clave a tener en cuenta durante la implementación de esta tecnología, que es atendida por el U-AI. El U-AI preserva los detalles de privacidad de los datos en el servidor tanto durante la recopilación como durante el procesamiento. Esta Edición Especial se centrará en el desarrollo de nuevos algoritmos de aprendizaje para la implementación exitosa de la U-AI en futuros sistemas de comunicación inalámbrica. La inteligencia computacional tradicional utiliza redes neuronales además de los sistemas difusos existentes que incorporan cálculos evolutivos. Sin embargo, la implementación de la U-AI llevará a consideraciones de privacidad que se abordan a través de nuevos algoritmos de aprendizaje automático como el aprendizaje federado. Se espera que estos algoritmos de aprendizaje maximicen el rendimiento del sistema optimizando los parámetros de la red. Además de la optimización de los parámetros de la red, la edición también se centrará en el desarrollo de algoritmos de procesamiento de señales inteligentes para la estimación y modelado de canales utilizando la U-AI.
¿Qué es la ubicuidad en la tecnología?
La computación ubicua, también conocida como informática ubicua o ubicomp, es un concepto en ingeniería de software y ciencias de la computación. Se entiende como la integración de la informática en el entorno de una persona, de modo que las computadoras no se perciban como objetos diferenciados, sino que aparezcan en cualquier lugar y en cualquier momento. Es el concepto que establece que la máquina debe adaptarse al hombre y no al revés. La computación ubicua, también conocida como servicios en la nube, informática ubicua, cómputo ubicuo o simplemente ubicua, es un paradigma que permite ofrecer servicios de computación a través de una red, generalmente internet.
A diferencia de la computación de escritorio, la computación ubicua puede ocurrir utilizando cualquier dispositivo, en cualquier ubicación y en cualquier formato. El usuario interactúa con la computadora incrustada, que puede existir en diferentes formas, como computadoras portátiles, tabletas y terminales en objetos comunes como refrigeradores, televisores o gafas inteligentes. La tecnología subyacente que respalda la computación ubicua incluye internet, middleware, sistemas operativos, código móvil, sensores, microprocesadores, interfaces de usuario, redes, protocolos de comunicación, posicionamiento y ubicación, y nuevos materiales.
Esta disciplina también se conoce en inglés con otros términos como computación pervasiva, inteligencia ambiental, tecnología tranquila, cosas que piensan y todo lo que hay. En los últimos años, también se le ha denominado inteligencia ambiental. Desde el punto de vista de los elementos actores, también se le conoce como elementos del Internet de las Cosas (IoT), computación háptica e incluso inteligencia artificial.
En lugar de proponer una definición única para la computación ubicua y los términos relacionados, se ha propuesto una taxonomía de propiedades para la computación ubicua, donde se pueden describir diferentes tipos de aplicaciones y sistemas ubicuos. La computación ubicua abarca una amplia gama de temas, incluyendo cómputo distribuido, computación móvil, redes móviles, computación contextual y semántica, redes de sensores e interacción humano-máquina.
Antecedentes históricos
Se atribuye a Mark Weiser la autoría del concepto en sus últimos artículos escritos en 1991, cuando trabajaba para Xerox en el laboratorio de Palo Alto (PARC). Weiser fue influenciado en cierta medida por el tratamiento distópico en la novela ubik de Philip K. Dick, que vislumbraba un futuro en el que todo, desde las manijas de las puertas hasta el papel higiénico, sería inteligente e interconectado. Si bien la ciencia no ha avanzado tan rápido como Weiser predijo, en los últimos años se han realizado avances significativos en esa dirección.
El Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) ha sido protagonista de importantes aportaciones a esta disciplina, como el consorcio things that think de Hiroshi Ishii en el Media Lab y la iniciativa CSAIL materializada en el proyecto Oxygen.
En un artículo de 2004, el escritor estadounidense Adam Greenfield acuñó el ingenioso término everyware para referirse a las tecnologías que incorporan la computación ubicua, la inteligencia ambiental o los medios tangibles. Greenfield utiliza este término en su libro everyware: the dawning age of ubiquitous computing (ISBN 0-321-38401-6), donde describe el paradigma de interacción entre la computación ubicua como una mezcla de procesamiento de información en el comportamiento, utilizando como ejemplo el sistema de tarjetas Oyster utilizadas en Londres.
Mark Weiser ha propuesto tres modelos básicos que se pueden considerar para desarrollar sistemas ubicuos:
- Tabs: dispositivos de centímetros reducidos que pueden ser llevados por un usuario
- Pads: dispositivos del tamaño de una mano
- Boards: dispositivos que pueden medir metros
Estas categorías propuestas por Weiser generalmente se caracterizan por ser grandes, tener una forma plana o incorporar algún tipo de salida visual. Si se relajan estas consideraciones, permitiendo, por ejemplo, dispositivos de tamaño nanométrico, se puede ampliar este rango a un mayor número de dispositivos, potencialmente más útiles. Con el tiempo, también se han propuesto otros tres tipos de clasificaciones:
- Dust (polvo): dispositivos miniaturizados que pueden no tener alguna salida visual (por ejemplo, sistemas microelectromecánicos MEMS) y cuyo tamaño puede variar desde nanómetros hasta micrómetros o milímetros.
- Skin (piel): pueden fabricarse con capacidades para emitir luz y con diversos materiales, como polímeros conductores, dispositivos orgánicos, etc. A menudo se ven como ropa, cortinas u otros elementos decorativos.
- Clay (arcilla): conjuntos de distintos MEMS que se pueden combinar para crear formas tridimensionales.
Consultas habituales
¿Cuáles son las características principales de los sistemas ubicuos?
Las características principales de los sistemas ubicuos son la adaptabilidad, la flexibilidad y la autoconfiguración. Estos sistemas están diseñados para integrarse de manera invisible en el entorno de una persona, apareciendo en cualquier lugar y en cualquier momento.
¿Cuál es el objetivo de la inteligencia artificial ubicua?
El objetivo de la inteligencia artificial ubicua es mejorar la robustez y el rendimiento de los sistemas de comunicación inalámbrica mediante la integración de algoritmos de aprendizaje automático en toda la red. Esto permite la recopilación y procesamiento de datos de manera eficiente y segura.
¿Cuál es la importancia de la privacidad en los sistemas ubicuos?
La privacidad es un aspecto crucial en los sistemas ubicuos, ya que estos sistemas recopilan y procesan una gran cantidad de datos personales. La inteligencia artificial ubicua se encarga de preservar los detalles de privacidad de los datos tanto durante la recopilación como durante el procesamiento, garantizando así la seguridad y confidencialidad de la información.
¿Cuáles son las áreas de investigación en la computación ubicua?
Las áreas de investigación en la computación ubicua abarcan una amplia gama de temas, como sensores, redes de próxima generación, seguridad informática, sistemas distribuidos, computación móvil y desarrollo de aplicaciones ubicuas. Estas áreas se centran en mejorar la interacción entre los dispositivos y el entorno, así como en garantizar la eficiencia y la seguridad de los sistemas ubicuos.
La fusión de sistemas ubicuos e inteligencia artificial promete revolucionar la forma en que interactuamos con la tecnología en el futuro. Estos sistemas adaptativos y flexibles se integrarán de forma invisible en nuestro entorno, brindando servicios de computación y comunicación de manera eficiente y segura. La privacidad y la seguridad serán aspectos clave en el desarrollo de estos sistemas, asegurando la confidencialidad de nuestros datos personales. La computación ubicua se está convirtiendo en una herramienta esencial en diferentes áreas, como la medicina y el monitoreo remoto, y su impacto en la sociedad y la economía será significativo. Los sistemas ubicuos e inteligencia artificial están allanando el camino hacia un futuro más inteligente y conectado.
Si quieres conocer otras notas parecidas a Sistemas ubicuos e inteligencia artificial puedes visitar la categoría Inteligencia.