Сегодня 26 мая 2026
18+
MWC 2018 2018 Computex IFA 2018
реклама
Теги → распределенная сеть

Инженеры показали «компьютер из воздуха» — вычисления выполняют радиоволны

Несколько последних лет инженерные группы работают над интересной проблемой — превращением взаимных радиопомех беспроводной связи в вычислительные алгоритмы. Аналоговый по своей сути радиосигнал открыт для ряда вычислительных операций — сложения и других. С помехами не нужно бороться — их просто нужно пустить в нужное русло, и тогда вычисления будут происходить прямо в воздухе во время сеансов связи.

 Источник изображения: ИИ-генерация Grok 4/3DNews

Источник изображения: ИИ-генерация Grok 4/3DNews

Не секрет, что в традиционных беспроводных сетях основная проблема заключается в растущей перегрузке спектра и увеличении задержек при одновременной передаче больших объёмов данных от множества устройств. Это особенно заметно в сфере интернета вещей, автономных автомобилей или умных городов, где сенсоры, камеры и другие устройства генерируют огромный трафик, подходящий для задач объединения данных или обучения моделей ИИ. Сегодня этот ресурс теряется, что пора менять.

Классический подход разделяет коммуникацию и вычисления, что приводит к неэффективному использованию ресурсов и высокому энергопотреблению. Сначала данные передаются со всеми возможными решениями для снижения шумов и коррекции ошибок, а затем обрабатываются, также с коррекцией ошибок, тогда как в воздухе во время передачи, за счёт законов физики в области распространения и взаимодействия электромагнитных волн, можно выполнять целый спектр вычислительных операций. Эта технология получила название over-the-air computation (AirComp или OAC) — вычисления «в воздухе».

Вместо подавления помех устройства одновременно передают модулированные сигналы, и их наложение в воздухе выполняет математические операции — суммирование, усреднение, построение гистограмм или даже матричные вычисления. Это радикально отличается от обычных цифровых беспроводных сетей, где интерференция считается врагом и устраняется с помощью алгоритмов коррекции ошибок. Например, одинаковые данные от разных сенсоров складываются в общий сигнал, а приёмник считывает только сумму сигналов. Таким образом, сеть простым образом масштабируется с ростом количества устройств, не требуя передачи каждого пакета данных по отдельности.

Технология уже протестирована в лабораторных условиях. Например, в Университете Южной Каролины на тестовом стенде из пяти передатчиков и базовой станции обучали нейронную сеть распознавать изображения «в воздухе» без передачи сырых данных, достигнув точности 95 %. Аналогичные демонстрации проводились на заседании IEEE 802.11 в марте 2025 года для интеграции в Wi-Fi. Преимущества очевидны: снижение задержек, экономия энергии, повышение эффективности спектра и сохранение приватности, поскольку сырые данные недоступны для перехвата.

Однако внедрение AirComp не так просто. Во-первых, требуется совершенно иной уровень синхронизации фаз и времени, что пока плохо работает, особенно в условиях мобильности, когда фазы сигналов «плывут». Во-вторых, требуются новые протоколы работы беспроводных сетей, совместимые с обычной беспроводной связью, а также соответствующее аппаратное обеспечение. В то же время технологии связи и вычислений развились настолько, что инженеры уверены в скором — в течение пяти лет — появлении «воздушных» распределённых вычислений. В любом случае нам просто некуда будет деться — эфир не резиновый, и лучше распорядиться им с большей пользой.

«Торрент для запуска ИИ»: вышла утилита для распределённого запуска ИИ-моделей на любом оборудовании

Большие языковые модели искусственного интеллекта требуют значительных ресурсов не только при обучении, но и при запуске — необходимы существенные объёмы оперативной памяти и мощные графические процессоры. Альтернативу предложили создатели Exo — бесплатной программы для распределённого запуска ИИ на нескольких устройствах. Почти как торренты, только для запуска ИИ.

 Источник изображения: github.com/exo-explore/exo

Источник изображения: github.com/exo-explore/exo

Приложение позволяет объединять вычислительные ресурсы нескольких компьютеров, смартфонов и даже одноплатных компьютеров, в том числе Raspberry Pi, для запуска моделей, с которыми ни одна из имеющихся в распоряжении пользователя систем не справилась бы самостоятельно. Ресурсы устройств объединяются по одноранговой сети.

Exo динамически распределяет нагрузку, создаваемую большой языковой моделью, по доступным в сети устройствам, размещая её слои, исходя из доступного объёма оперативной памяти и имеющейся вычислительной мощности. Поддерживаются LLaMA, Mistral, LlaVA, Qwen и DeepSeek. Программа устанавливается на устройства под управлением Linux, macOS, Android или iOS — версии под Windows пока нет. Для работы Exo требуется минимальная версия Python 3.12.0 и, в случае машин под Linux с графикой Nvidia, ряд других компонентов.

Модель ИИ, требующую 16 Гбайт оперативной памяти, можно запустить на двух ноутбуках с 8 Гбайт на каждом; а мощную DeepSeek R1, которой нужны 1,3 Тбайт памяти, в теории можно запустить на кластере из 170 Raspberry Pi 5 с 8 Гбайт. Скорость сети и задержка могут снизить качество работы модели, и разработчики Exo предупреждают, что устройства небольшой производительности способны замедлить ИИ, но с каждым добавленным в сети устройством общая производительность увеличивается. Нельзя также забывать об угрозах безопасности, которые неизбежно возникают при совместном выполнении рабочих нагрузок на нескольких машинах. И даже с учётом этих оговорок Exo представляется перспективной альтернативой облачным ресурсам.

NASA наделило рой спутников коллективным «разумом» и испытало технологию в космосе

Новую и недавно испытанную технологию NASA по распределённому автоматическому роевому управлению множеством спутников в общих чертах можно описать лозунгом «Общайтесь между собой, будьте на одной волне и работайте вместе, чтобы выполнить работу!». Такой подход позволяет отдельным космическим аппаратам принимать независимые решения, сотрудничая друг с другом для достижения общих целей и всё это без участия человека.

 Источник изображения: NASA

Источник изображения: NASA

Технология DSA (Distributed Spacecraft Autonomy) была испытана в малом масштабе в космосе на орбите Земли и в несколько большем — в лаборатории NASA. Испытания в космосе проводились с августа 2023 года по май 2024 года (четыре кубсата NASA Starling были запущены ракетой Electron компании Rocket Lab в июле 2023 года). Стендовые испытания на Земле ведутся около двух лет, и их масштаб постепенно расширяется. В совокупности эти два подхода позволили NASA продвинуться вперёд в создании распределённых вычислительных мощностей для спутниковых группировок.

На орбите Земли четыре кубсата впервые автономно провели научное исследование ионосферы. Программное обеспечение не содержало подробного плана работ — каждый из спутников самостоятельно принимал решения по коррекции орбиты, обмениваясь данными с другими аппаратами в рое. Спутники принимали сигналы GPS и оценивали их задержки, которые изменялись в зависимости от плотности и состояния ионосферы планеты. На основании собранных данных, а также обмена ими между аппаратами, каждый спутник формировал своё собственное исследование, результатами которого делился с остальными. Совместно они планировали дальнейшие шаги.

В лаборатории NASA исследователи собрали имитацию роя спутников в серверной стойке, используя бортовые компьютеры кубсатов. Этот рой тестировался в моделируемых условиях низкой и высокой окололунной орбиты. Перед системой стояли задачи создания распределённой сети для оказания навигационных услуг в окололунном пространстве и на поверхности Луны, а также координации времени на спутниках (низкая гравитация заставляет часы на Луне «тикать» быстрее). Моделирование показало, что автоматическая система распределения задач в роевой группировке без участия человека успешно справляется с управлением 60 спутниками. На следующем этапе NASA планирует увеличить их число до 100 и продолжить наращивание группировки.

«Технология распределённой автономии космических аппаратов действительно уникальна, — поясняют в агентстве. — Программное обеспечение наделяет спутниковый рой научной задачей и “разумом” для её выполнения». В будущем число спутников станет слишком большим для контроля со стороны операторов, и к этому лучше подготовиться заранее.


window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
Власти США начали считать протесты против ИИ и ЦОД проявлением «антитехнологического экстремизма» 38 мин.
Смартфоны Honor массово «разучились» делать скриншоты, пожаловались пользователи 2 ч.
«Цены на подписку растут, а качество игр падает»: июньская подборка PS Plus разочаровала фанатов 2 ч.
Nvidia выпустила драйвер без «Панели управления», но с поддержкой 007 First Light, World of Tanks: Heat и других новых игр 2 ч.
В популярной ОС для роботов обнаружена уязвимость, позволяющая перехватывать управление 2 ч.
«Роскомнадзор» заявил, что не собирает IP-адреса россиян у операторов связи 2 ч.
В Spotify теперь можно прослушивать статьи из журналов 3 ч.
Критики вынесли вердикт шпионскому боевику 007 First Light — лучший «Джеймс Бонд» или Hitman для казуальных игроков? 3 ч.
С выходом нового патча для Escape from Tarkov игроки могут посетить «Ледокол» — атмосферную PvE-карту 4 ч.
Китай пресёк утечку ИИ-талантов за рубеж, запретив им выезд из страны без особого разрешения 5 ч.
Xiaomi: в первом квартале 2026 года поставки смартфонов рухнули на 20 %, зато электрокары продаются хорошо 5 мин.
Стартовали российские продажи наушников Anker Soundcore Liberty 5 Pro за 15 999 рублей и более доступных Space 2 2 ч.
Caviar превратила iPhone 17 Pro Max в золотой «трампофон» за $10 500 2 ч.
Honor представила наушники-клипсы Earbuds Clip Pro с автономностью до 47 часов и ценой $88 2 ч.
99 % руководителей компаний не исключают сокращений из-за ИИ 2 ч.
Acer готовит портативную консоль Predator Atlas 8 на платформе Intel Arc G3 3 ч.
Власти России отложили платную регистрацию смартфонов по IMEI 3 ч.
Выручка xFusion, отделившейся из-за санкций от Huawei, за четыре года выросла шестикратно на фоне поддержки ИИ-отрасли государством 4 ч.
Европейский Arm-процессор SiPearl Rhea1 для суперкомпьютеров стал на шаг ближе к массовому выпуску 5 ч.
Особенности и цена умного кольца Oura Ring 5 раскрыты в преддверии анонса 5 ч.