En utilisant de nouvelles techniques d'apprentissage automatique, une équipe de recherche du laboratoire national d'Oak Ridge enseigne aux appareils électroniques à parler d'eux-mêmes. Crédit :Jason Richards/Laboratoire national d'Oak Ridge, Département américain de l'énergie
En utilisant de nouvelles techniques d'apprentissage automatique, une équipe de recherche du laboratoire national d'Oak Ridge du ministère de l'Énergie enseigne aux appareils électroniques à parler d'eux-mêmes.
E-mail, SMS, le partage d'images et les publications sur les réseaux sociaux s'effectuent sur des réseaux fiables, la plupart du temps. Lorsque certaines connexions sont perdues ou perturbées par une attaque physique ou une cyberattaque, les appareils électroniques perdent immédiatement le contact, et ils ne sont pas équipés pour trouver un autre moyen de communication.
L'électronique est aussi intelligente que sa conception. Avec une formation et une intelligence appropriées, les appareils pourraient être programmés pour rechercher les médias disponibles, comme l'acoustique, optique ou radiofréquences, et découvrir comment transmettre et recevoir des messages par eux-mêmes sans qu'on le leur dise au préalable.
Par exemple, équipes d'intervention multiples utilisant des appareils radio bidirectionnels, ou talkies-walkies, en cas d'urgence sont limités à un nombre fini de fréquences disponibles. Les mêmes appareils pourraient être programmés et entraînés grâce à l'apprentissage automatique et à l'intelligence pour rechercher d'autres moyens de garder les gens connectés, ce qui est critique dans les scénarios de vie ou de mort.
« Les appareils, pré-équipé de la langue et de la capacité de communiquer, pourrait commencer à partager des données de toute nature sur à peu près n'importe quel support physique, " a déclaré Adam Anderson de l'ORNL qui dirige une équipe spécialisée dans l'informatique, réseaux et cybersécurité. "Ils passeront d'abord par une volée d'essais et d'erreurs d'informations, développer leurs propres modèles au fur et à mesure, jusqu'à ce qu'ils atteignent le mode de transmission de messages le plus efficace et le plus précis."
La langue résultante, ou parole de machine, est méconnaissable pour l'homme, un phénomène qui peut susciter la controverse - et même la peur - quant à savoir si les machines peuvent commencer à communiquer de manière indépendante. Mais, selon les chercheurs de l'ORNL, permettre aux ordinateurs de communiquer entre eux, plutôt que de dire aux ordinateurs comment communiquer, C'est ce qui leur donne l'intelligence d'optimiser leur capacité à maintenir le contact.
"En d'autres termes, nous formons et programmons des appareils pour trouver la meilleure façon de communiquer par eux-mêmes plutôt que d'être trop normatif, ", a déclaré Anderson.
L'un des principaux problèmes que les chercheurs de l'ORNL ont dû surmonter était de faire converger les appareils sur un discours convenu sans aucune assistance de canal arrière. « Nous avons pensé que c'était de la « triche » si les appareils apprenaient quelque chose de l'extérieur, ou irréaliste, la source; ils avaient besoin de converger tous seuls, ", a déclaré Anderson.
Pour démontrer le langage machine, Anderson et son équipe ont connecté deux ordinateurs portables à des haut-parleurs et des microphones séparés se faisant face. Les chercheurs ont programmé les appareils avec un langage comprenant des sons appelés phonèmes, les plus petites unités de la parole humaine, y compris les consonnes, voyelles et syllabes. Les phonèmes ont remplacé les bits numériques que les ordinateurs utilisent généralement pour communiquer.
Anderson a entré les chiffres 1 à 5 sur l'ordinateur émetteur et lui a dit de les "parler" à l'ordinateur récepteur. L'ordinateur récepteur a sorti les mots "gagné, trop, Trois, pour, cinq" sur son écran. Pendant qu'ils plaisantaient, les deux machines ont ajusté et corrigé leur discours jusqu'à ce que l'ordinateur de réception produise les nombres correctement.
"À nous, la langue émise par les locuteurs est déformée, comme des pulsations statiques, pourtant, les ordinateurs comprennent leur discours au fur et à mesure qu'il s'affine grâce à l'entraînement, " a déclaré Anderson. " En fin de compte, la technologie démontrée ici peut être utilisée dans les communications numériques à haute vitesse entre les appareils. »
D'autres supports physiques peuvent être utilisés pour démontrer la transmission de la parole par ordinateur, comme la lumière à travers les fibres optiques ou les ondes radio.
Au fur et à mesure de l'avancement du projet, l'équipe ORNL envisage d'utiliser ces logiciels radio, l'apprentissage automatique et les techniques de réseau de neurones profonds pour remplacer les modems numériques classiques dans les ordinateurs. Cette approche des communications des appareils vise à améliorer la robustesse des réseaux associés aux technologies de réseaux intelligents contre les attaques malveillantes.