حتماً برات پیش اومده موقع تماشای فیلم یا بازی آنلاین یهو نت وایرلست قطع یا ضعیف بشه، مخصوصاً اگه یکی رد بشه یا یه وسیله جلوی مسیر مودمت قرار بگیره! خب خبر خوب اینکه یه تیم از دانشگاه پرینستون روشی پیدا کردن که دیگه سیگنال‌های فوق سریع وایرلس به این راحتی قطع نشن و خیلی باحال‌تر از همیشه، حتی می‌تونن دور موانع بچرخن و راه خودشون رو پیدا کنن.
ماجرا از این قراره که این مهندس‌ها سراغ یه بازه جدید از امواج به اسم sub-terahertz رفتن — یعنی امواجی که توی فرکانس‌های خیلی‌خیلی بالا حرکت می‌کنن و سرعت دیتا رو می‌تونن ۱۰ برابر بیشتر از وایرلس‌های فعلی کنن. (sub-terahertz یعنی کمتر از یک تراهرتز؛ هرچه فرکانس بالاتر، سرعت انتقال داده هم بالاتر می‌ره.) اما مشکل بزرگش اینجاست که این امواج حساسن و به راحتی با دیوار، کتابخونه، یا حتی یه آدم، مسیرشون بسته میشه و قطع میشن.
تا الان، برای این مشکل یه راه‌حل‌هایی مثل نصب رفلکتور یا منعکس‌کننده گذاشته بودن که سیگنال رو مثل توپ پینگ‌پنگ بزنن دور بزنن. ولی خب کی واقعاً توی خونه یا اداره همه‌جا رفلکتور می‌ذاره؟ عملی نبود!
حالا این تیم پرینستونی، یه ایده خلاقانه به ذهنشون رسیده: استفاده از “Airy beams” یعنی پرتوهایی که می‌تونن خم بشن و به‌جای اینکه صاف حرکت کنن، دور اشیا پیچ بخورن! مثل پرتاب یه توپ بیسبال که کَروی میشه و دور می‌چرخه. (Airy beam یعنی یه نوع پرتو الکترومغناطیسی که می‌تونه مسیرش رو خم کنه و دور موانع بره.)
جالبیش اینجاست که این پرتوهای خمیده رو اولین بار سال ۱۹۷۹ توی دنیای فیزیک معرفی کردن اما تا الان فقط جنبه تئوری و آزمایش داشته. تیم پرینستون اومده با کمک یادگیری ماشین یا همون machine learning (یه جور هوش مصنوعی که می‌تونه از تجربه و داده آموزش ببینه)، یه شبکه عصبی عصبانی ساخته که بلده هر لحظه بسته به اینکه توی محیط چه خبرِ، بهترین مدل خم شدن و پیچیدن پرتو رو انتخاب کنه!
سرپرست تیم، یاسمن قاسمی‌پور، که استاد برق و کامپیوتر توی پرینستون هست، گفت این تکنولوژی قراره در آینده همه‌مون رو توی VR (واقعیت مجازی) یا ماشین‌های خودران و هر چیزی که به سرعت بالا و اتصال بدون قطعی نیاز داره، خوشحال کنه. به خاطر همین سیگنال‌هایی که دائم خودشون رو تطبیق میدن، دیگه مهم نیست چندتا آدم دارن این ور و اون‌ور راه می‌رن یا کتابخونه‌های سنگین سر راه سیگنالن.
یکی از دانشجوهای گروه به اسم Haoze Chen گفت قبلاً همه حواسشون به ساخت این پرتوها بود اما کسی دنبال این نبوده که بفهمه “در موقعیت‌های واقعی و بهم‌ریخته، کدوم پرتو دقیقاً جواب میده!” و واقعاً هم در محیط واقعی اینقدر حالت مختلف و موانع متغیره که اسکن کردن همه‌شون با فرستنده، غیرممکنه.
اینجا بود که یه شبیه‌ساز (Simulator) طراحی کردن تا توی فضای مجازی هر مدل محیط و مانعی رو تصور کنه و ببینه کدوم پرتو چه جوری رفتار می‌کنه. بعد اون شبکه عصبی با کلی آزمون و خطا توی همون فضای شبیه‌سازی، یاد می‌گیره چطور توی لحظه تصمیم بگیره بهترین پرتو رو انتخاب کنه تا ارتباط حتی توی شلوغ‌ترین محیط‌ها هم قطع نشه.
این شبکه عصبی، فقط با داده خالی آموزش ندیدن، بلکه دانش فیزیک رو هم وارد آموزشش کردن—یعنی فقط “پرتاب داده” نبوده، حسابی فیزیکی هم فکر کردن! (شبکه عصبی یا Neural Network، یعنی یه مدل کامپیوتری که کارش یادگرفتن و تصمیم‌گیری کردن شبیه مغز انسانه.)
نتیجه این سیستم رو هم توی محیط‌های آزمایشی واقعاً پیچیده تست کردن و دیدن واقعاً جواب میده. حالا آینده نزدیک همینجاست: وایرلسی که دیگه هیچ دیواری حریفش نیست و برای دیتای سنگین مثل خامِ خام!
از اینترنت پایدار و پرسرعت برای بازی و VR تا ماشین‌هایی که بدون راننده حرکت می‌کنن، همه اینا نزدیک‌تر شدن؛ فقط کافیه این روش کامل‌تر بشه تا دیگه وایرلسمون عین قالی سحرآمیز همه جا رو پر کنه!
واسه کسایی که دوست دارن بیشتر بدونن: نتیجه این تحقیق رو هم توی مجله معتبر Nature Communication چاپ کردن.
خلاصه‌ش اینه: با هوش مصنوعی و حساب‌کتاب فیزیکی، اینترنت وایرلسمون از این به بعد دیگه وسط دیوار و مانع گیر نمی‌کنه؛ قراره مثل یه شعبده‌باز خم بشه و هر جا ما بخوایم برسه!
منبع: +
