Pravočasno in vzdržno upravljanje z informacijami v omrežjih 6G (TIMIN6)
Oznaka in naziv projekta
J2-50071 Pravočasno in vzdržno upravljanje z informacijami v omrežjih 6G (TIMIN6)
J2-50071 Timely and Sustainable Information Management in 6G Networks (TIMIN6)
Logotipi ARIS in drugih sofinancerjev
Projektna skupina
Vodja projekta: dr. Mihael Mohorčič
Sodelujoče raziskovalne organizacije: Povezava na SICRIS
Sestava projektne skupine: Povezava na SICRIS
Vsebinski opis projekta
Digitalni in zeleni prehod temeljita na vse večjem obsegu natančnih, pomenljivih in dostopnih informacij ter hkrati od komunikacijskih omrežij in informacijskih sistemov zahtevata, da zmanjšajo svojo porabo in delujejo energetsko učinkoviteje. Zahtevata torej več in kvalitetnejše informacije z manj porabljene energije. Za reševanje tega vprašanja bo projekt TIMIN6 oblikoval okvirno zasnovo za vzdržno zbiranje podatkov v prihodnjih omrežjih 6G ob upoštevanju metrike starost informacij (ang. Age of Information, AoI). Ta okvirna zasnova bo omogočala preučevanje novih načinov izkoriščanja pomena, pomembnosti in uporabnosti informacij, ki jih posreduje vir, in ne zgolj zagotavljala čim zanesljivejši in hitrejši prenos simbolov in bitov. S tem bo pomembno prispevala h konceptu semantičnih komunikacij, za katere v tem oziru velja, da lahko presežejo običajno Shannonovo teoretično mejo prepustnosti kanala.
Uporaba koncepta AoI za izboljšanje vzdržnosti komunikacijskih omrežij na podlagi zbiranja podatkov s podporo umetne inteligence bo omogočila preučevanje še neraziskanih vidikov skupne optimizacije energetske učinkovitosti in pravočasnosti informacij, poudarek na vzdržnosti pa bo omogočil preučitev semantičnih vidikov v ozadju metrike AoI v realnih okoljih.
Glavni cilj projekta
Glavni cilj projekta TIMIN6 je zasnovati novo metodo zbiranja podatkov, ki bo temeljila na metriki AoI v povezavi z vidiki vzdržnega upravljanja virov. AoI je razmeroma nova in še ne povsem razumljena metrika na področju informacijske znanosti. Upoštevanje starosti informacij lahko močno vpliva na porabo energije pri zbiranju podatkov, vendar je treba številne vidike in dejansko uporabnost metrike še raziskati. Medtem ko se večina raziskav na tem področju osredotoča na iskanje učinkovitejših načinov pridobivanja informacij iz že zbranih podatkov, se bo projekt TIMIN6 osredotočil na vprašanje, kako pogosto naj za bolj vzdržen način delovanja naprave zajemajo in prenašajo podatke. Cilj tega pristopa je zmanjšanje po nepotrebnem potratene energije v milijardah naprav, ki bodo sestavljale omrežja 6G, kar bo omogočilo bolj trajnostno prihodnost.
V okviru projekta bomo torej zasnovali merila, ki bodo kvantitativno opredelila vzdržnost generiranja podatkov v okviru prihodnjih omrežij (6G) z uporabo koncepta AoI ter zasnovali nov mehanizem za vzdržno zbiranje podatkov v omrežjih 6G.
Faze projekta in opis njihove realizacije
Projekt TIMIN6 obsega tri faze:
1. Faza: zasnova meril, ki bodo kvantitativno opredelila vzdržnost generiranja podatkov v okviru prihodnjih omrežij (6G) z uporabo koncepta AoI.
2. Faza: preučitev semantike generiranih podatkov s pomočjo orodij za analizo časovnih vrst.
3. Faza: zasnova novega mehanizma za vzdržno zbiranje podatkov v omrežjih 6G.
Projektno delo smo vsebinsko razdelili v tri raziskovalne delovne sklope z več aktivnostmi:
Sklop S1: Razvoj kriterijev za kvantifikacijo trajnosti zbiranja podatkov v omrežju 6G
• Aktivnost A1.1: Izvedba temeljitega pregleda literature o AoI v kontekstu omrežij 6G.
• Aktivnost A1.2: Identifikacija scenarijev uporabe starosti informacij v omrežjih 6G za izboljšanje trajnosti.
• Aktivnost A1.3: Matematični opis sistema z uporabo teorije čakalnih vrst in njegova numerična ocena.
• Aktivnost A1.4: Razvoj taksonomije za merjenje pravočasnosti informacij v omrežjih 6G.
Sklop S2: Analiza časovnih vrst za raziskovanje povezav med semantiko in trajnostnim zbiranjem podatkov
• Aktivnost A2.1: Semantična analiza časovnih vrst podatkov iz omrežij 6G.
Sklop S3: Rešitev za trajnostno zbiranje podatkov na osnovi umetne inteligence v omrežjih 6G
• Aktivnost A3.1: Priprava študije o napredkih v zbiranju in upravljanju podatkov na robu omrežja.
• Aktivnost A3.2: Oblikovanje meril za ocenjevanje trajnosti upravljanja podatkov v omrežjih 6G.
• Aktivnost A3.3: Usposabljanje, testiranje in validacija rešitve za trajnostno zbiranje podatkov na osnovi umetne intelligence.
Mejniki projekta in opis njihove realizacije
• MS1: Razvitje kriterijev za kvantifikacijo trajnosti generiranja podatkov v kontekstu prihodnjih omrežij 6G, z uporabo metrike starosti informacij [M16]
• MS2: Oblikovanje novega mehanizma za trajnostno zbiranje podatkov v omrežjih 6G, kjer bomo demonstrirali prednosti trajnostnega zbiranja podatkov z razvojem mehanizma za zbiranje podatkov, ki ga poganja umetna inteligenca [M36]
Sestava raziskovalne skupine
Institut “Jožef Stefan” (IJS):
• prof. dr. Mihael Mohorčič Povezava na SICRIS
• g. Miha Smolnikar Povezava na SICRIS
• dr. Carolina Fortuna Povezava na SICRIS
• dr. Gregor Cerar Povezava na SICRIS
• dr. Denis Sodin Povezava na SICRIS
• dr. Andrej Čampa Povezava na SICRIS
• Marko Hudomalj Povezava na SICRIS
• dr. Klemen Bregar Povezava na SICRIS
• dr. Jernej Hrbar Povezava na SICRIS