5G e intelligenza artificiale, abilitatori della futura società digitale

Il 5G sarà molto di più di una evoluzione della rete mobile LTE. Oltre a nuovi sistemi di accesso e core, maggiore banda, migliori prestazioni e ridotti consumi, si propone come un’innovativa piattaforma di rete e servizi digitali [...]
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Il ruolo innovativo delle tecnologie informatiche e di comunicazione (ICT) è sempre stato di precursore di nuovo progresso scientifico, crescita economica e benessere sociale. Il 5G, la nuova generazione delle reti di telecomunicazioni, è in grado di offrire velocità di trasmissione nell’ordine dei gigabit per secondo, latenze in rete dieci volte minori rispetto alle attuali, intelligenza pervasiva, ma anche maggior affidabilità e sicurezza dei collegamenti e l’interconnessione in rete di un gran numero di sistemi e oggetti. La “promessa” del 5G va dunque oltre la semplice connettività veloce e pervasiva, ma assume il significato di un “sistema nervoso della società digitale” capace di abilitare nuovi servizi ed applicazioni. Infatti, la raccolta, la trasmissione a banda ultra larga e a bassa latenza, e l’elaborazione, anche localmente, di una grande quantità di dati permetterà di implementare in rete e con la rete i tipici passi di un sistema di intelligenza artificiale (IA).

Il 5G si inserisce in un settore, quello delle telecomunicazioni, che sta attraversando una rapida trasformazione, determinata dalla convergenza di una serie di tendenze tecnico-economiche, quali: il rapido progresso delle tecnologie dei semiconduttori, e delle relative capacità elaborative e di memoria, a costi sempre più bassi, la capillare penetrazione della banda ultra-larga, l’accelerazione delle prestazioni dell’informatica e dei sistemi di intelligenza artificiale. Inoltre, il progressivo sviluppo di Internet come rete globale sta conducendo a una digitalizzazione pervasiva in molti settori industriali (ad es. e-health, industria 4.0, agricoltura di precisione, etc.) e sociali (ad es. Smart City, guida autonoma, multi-media e servizi digitali innovativi).

L’evoluzione del Cloud Computing verso Edge e Fog Computing

Il 5G rappresenta una profonda trasformazione digitale e assume il ruolo di punto di convergenza di numerosi filoni di innovazione di rete e servizi. Tra questi filoni, si ricorda: la softwarizzazione delle reti, che ha come obiettivo principale la virtualizzazione delle piattaforme di rete e servizi digitali, per aumentarne flessibilità di dispiegamento e gestione; lo sviluppo dell’accesso wireless al fine di raggiungere, in opportune condizioni, prestazioni paragonabili a quelle dell’accesso fisso; l’innovazione delle reti di trasporto, con accesso trasparente fisso-mobile, basate su un utilizzo sempre più integrato e flessibile delle tecnologie IP su ottico; l’evoluzione del Cloud Computing verso l’Edge e il Fog Computing.

Software Defined Network (SDN) e Network Function Virtualization (NFV) sono due delle principali tecnologie del 5G, abilitanti, rispettivamente, il disaccoppiamento del software dai sistemi hardware e la virtualizzazione delle funzionalità di rete e servizi (figura 1). Queste tecnologie conferiranno al 5G alti livelli di flessibilità e programmabilità (ad es., attraverso API). L’infrastruttura di rete acquisterà così una nuova “plasticità” tale da renderla capace di adattarsi rapidamente, e in maniera efficace, alle richieste del mercato: da un’architettura di rete relativamente statica e chiusa si passa dunque a un’architettura che ha due livelli di definizione, quello hardware e quello software.

Figura 1: Il cambio di paradigma portato dall’introduzione di tecnologie come SDN e NFV (fonte: GSMA)

L’evoluzione del Cloud Computing verso l’Edge e Fog Computing contribuirà ad alimentare lo spostamento delle risorse fisiche, logiche e quindi dell’intelligenza di rete e servizio, verso le zone più periferiche della rete, più vicine agli Utenti, addirittura fino ai terminali. È dimostrato infatti che l’integrazione dei sistemi di Edge e Fog Computing, nell’infrastruttura 5G costituirà un fattore essenziale per abbassare i tempi di latenza richiesti dai servizi digitali del futuro, e quindi aumentarne le prestazioni. L’Edge Computing, inoltre permetterà di abilitare nuovi scenari di servizio, difficilmente realizzabili solo con infrastrutture di Cloud Computing (ad es. guida autonoma, multi-media gaming e altri servizi digitali innovativi che richiedono basse latenze).

L’impiego di tecniche di IA e Big data

D’altro canto, oggi l’IA diventa un abilitatore importante per la digitalizzazione della società e delle imprese, grazie alla disponibilità ed alla sostenibilità economica di elevate capacità di elaborazione e di memorizzazione, nonché alla possibilità di sfruttamento di grandi quantità di dati digitali di qualità.

I campi applicativi dell’IA sono in continua espansione e abbracciano molti settori di mercato, basta osservare la varietà e la molteplicità dei prodotti, basati sull’utilizzo dell’IA, presentati al Consumer Electronics Show 2020 a Las Vegas: assistenti digitali, mezzi a guida autonoma, avatar umani, robot a supporto del business e delle persone, droni.

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Così come lo sviluppo di applicazioni basate sull’IA sarà abilitato dalla rete 5G, anche quest’ultima impiegherà diffusamente gli algoritmi e le tecniche di IA per fronteggiare il significativo aumento della complessità tecnologica e, conseguentemente, operativa.

Infatti, le reti di nuova generazione, quali ad esempio il 5G, raggiungeranno un livello di complessità talmente elevato da non poter essere controllato unicamente dall’uomo: la creazione, l’esercizio e la manutenzione richiederanno un elevato livello di automazione e auto-organizzazione intrinseco a tali sistemi. Le nuove tecnologie di IA e di analisi dei big data consentono ora un’innovazione dirompente: l’abbandono dei sistemi “pre-programmati” a favore dell’adozione di soluzioni in grado di apprendere, attuare e modificare dinamicamente ed autonomamente le proprie regole di funzionamento.

L’impiego di tecniche di IA e di analisi dei big data, inoltre, può abilitare funzionalità predittive (predictive analytics), ad esempio, negli ambiti della sicurezza, della gestione delle malfunzioni, del controllo delle frodi e della gestione del traffico e della trasmissione radio.

Le contromisure preventive e reattive della sicurezza possono oggi contare sulla disponibilità di un’enorme quantità di dati di rete, che vanno dal numero dei possibili allarmi, agli eventi, dai log al minuto ai pattern di traffico. Questa ricchezza di dati, d’altro canto, rende impossibile un’analisi efficace con soli operatori umani: le metriche di utilizzo a disposizione sono molteplici, e soprattutto, l’efficacia di un intervento richiede un’attuazione decisionale molto rapida. Stanno così nascendo diverse soluzioni basate su metodi di “big data analitycs” e IA.

Conclusioni

Il 5G sarà molto di più di una evoluzione lineare della rete mobile LTE con nuovi sistemi di accesso e core, maggiore banda, migliori prestazioni e di ridotti consumi. Il 5G si sta affermando, infatti, come un’innovativa piattaforma di rete e servizi digitali capace di soddisfare le future richieste dell’industria e della società digitale.

Anche TIM ha compreso l’importanza dell’IA e ha creato già da alcuni anni un centro di ricerca di eccellenza dedicato. Da un lato si sta lavorando per automatizzare, dove possibile, le interazioni con i clienti tramite assistenti virtuali intelligenti. Per esempio Angie, l’assistente virtuale che supporta i clienti TIM, risponde a segnalazioni di tipo tecnico, su connettività o su TIM Vision, che sono previste crescere nel tempo fino a saper rispondere a domande di ogni tipo. Dall’altro lato si sta progressivamente lavorando a integrare l’intelligenza nei sistemi di gestione della rete al fine di ottimizzare la qualità e automatizzare i processi.

 

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