LINCOLN, Nebraska – La inteligencia artificial está cada vez más integrada en las herramientas que ejecutan las redes de telecomunicaciones modernas, pero muchos grandes operadores de redes todavía dudan en confiar en ella cuando las condiciones del mundo real cambian rápida e impredeciblemente.
Qiang Liu, profesor asistente de la Escuela de Computación de la Universidad de Nebraska-Lincoln, lanzó un proyecto de investigación destinado a hacer que las herramientas basadas en inteligencia artificial para redes móviles de próxima generación sean más seguras y confiables. El trabajo contará con el apoyo de una subvención de 750.000 dólares a través del Programa de Desarrollo Profesional Temprano de la Facultad de la Fundación Nacional de Ciencias, que apoya a los profesores titulares que integran la investigación y la educación.
La investigación de Liu para el premio CAREER se centrará en el desarrollo de soluciones de inteligencia artificial diseñadas para ser lo suficientemente confiables para su uso en redes de fabricación, al mismo tiempo que crea oportunidades educativas para los estudiantes y trabaja para cerrar la brecha digital en Nebraska.
Empresas como NVIDIA y Nokia están invirtiendo fuertemente en infraestructura y soluciones de redes impulsadas por IA. Las técnicas de IA existentes se han mostrado prometedoras para mejorar el rendimiento de la red, incluido el rendimiento, la latencia, la resiliencia y la eficiencia, especialmente en redes grandes que son difíciles de administrar manualmente. Pero persiste la preocupación de que los algoritmos no puedan adaptarse de forma segura a medida que evoluciona la dinámica de la red, lo que limita la adopción más amplia de la automatización asistida por IA.
«Todo el mundo usa IA y quiere usarla, y el rendimiento parece excelente en el entorno de prueba, pero todavía no confían en ella», dijo Liu. «Haremos investigaciones que lo hagan confiable para que puedan usarlo y adoptarlo en producción. Pueden atender a más usuarios con los mismos recursos e infraestructura».
Un objetivo central del proyecto es avanzar en la «autonomía de la red», es decir, redes móviles que puedan administrarse y optimizarse de forma segura en tiempo real utilizando inteligencia artificial y aprendizaje automático. La iniciativa incluye tres objetivos principales de investigación: construir redes digitales gemelas que reflejen los sistemas de prueba inalámbricos reales; diseñar métodos de aprendizaje profundo que puedan automatizar de forma segura la asignación de recursos; y desarrollar marcos de IA basados en explicaciones para ayudar a los ingenieros a comprender por qué los sistemas toman ciertas decisiones y brindar comentarios más constructivos a los agentes de IA.
Junto con el trabajo técnico, el proyecto de Liu incluye un componente educativo destinado a desarrollar una fuerza laboral STEM de próxima generación. Los planes incluyen involucrar a estudiantes K-12, ampliar las oportunidades de investigación para estudiantes universitarios y crear un programa de enlace para estudiantes de posgrado diseñado para apoyar a los estudiantes durante toda su educación.
En el campus, Liu planea construir Husker-Net, la red privada 5G de la Universidad de Nebraska-Lincoln, que se utiliza principalmente para investigación. En el marco del proyecto, se espera que Husker-Net se convierta en una plataforma para nuevas iniciativas y cursos de redes inalámbricas, con acceso ampliado, diseñados para brindar a más estudiantes experiencia práctica en telecomunicaciones e investigación de inteligencia artificial.
«Mejoraremos Husker-Net para satisfacer mejor las necesidades de los cursos de informática inalámbrica y de vanguardia», afirmó Liu. «Queremos involucrar a estudiantes y nuevos usuarios del proyecto. Podemos facilitar la investigación al aire libre en el campus que incluya conectividad inalámbrica, y luego sus aportes nos ayudarán a realizar una mejor investigación».
Más allá de la universidad, Liu planea lanzar un programa virtual de la Hora del Código para estudiantes K-12 en comunidades rurales de Nebraska donde viajar a eventos en persona puede no ser factible. También prevé opciones de realidad virtual que repliquen demostraciones en vivo en el Campus de Innovación de Nebraska.
«En el centro de Nebraska, es posible que tengan que conducir cuatro horas al día para ir a este evento y regresar, así que vamos a intentar ampliarlo y hacerlo virtual», dijo Liu. «Queremos involucrar e inspirar a los estudiantes, y no sólo a los estudiantes locales y sus padres, sino también a aquellos que están lejos en Nebraska».
Liu dijo que mejorar el acceso a la web es una parte clave para abordar la brecha digital, con efectos en cadena en la educación y la vida cotidiana.
«El acceso a la red siempre es parte de la brecha digital, y la falta de infraestructura en las zonas rurales contribuye a la brecha en general, no sólo en la conexión a Wi-Fi o Internet», afirmó Liu. «Una vez que tienes la red, puedes hacer muchas cosas, pero si no la tienes, muchas cosas no pueden suceder».
Si bien Liu dijo que estaba complacido de recibir el premio CAREER, enfatizó el objetivo más amplio de resolver problemas del mundo real que afectan tanto a la industria de las telecomunicaciones como a las comunidades de Nebraska.
«Esto surge de necesidades reales y apremiantes de la industria, y es un gran problema de la industria, por lo que si realmente podemos generar algo de gran valor, se implementará y, por lo tanto, impactará a millones de personas», dijo.
