Στην καρδιά της έξυπνης μητρόπολης ακούγεται κάτι που μοιάζει με πυροβολισμό. Ή μήπως είναι κρότος από εξάτμιση αυτοκινήτου; Για έναν άνθρωπο δεν είναι πάντα εύκολο να ξεχωρίσει από απόσταση τους δύο ήχους. Ένας αλγόριθμος όμως, που χρησιμοποιεί ένα μεγάλο δίκτυο μικροφώνων (χωρίς καταγραφή προσωπικών δεδομένων), θα μπορούσε όχι μόνο να αναγνωρίσει ότι ο ήχος έχει παραχθεί από την κάνη ενός όπλου, αλλά και να προσδιορίσει ότι αυτό εκπυρσοκρότησε εντός ακτίνας 500 μέτρων. Έτσι, οι αρχές θα μπορούσαν να ειδοποιηθούν άμεσα, αλλά και να γνωρίζουν αυτόματα τα όρια της περιοχής, εντός της οποίας θα χρειαστεί να επέμβουν για την αντιμετώπιση ενός εγκλήματος.
Αντίστοιχα, ένα αυτόνομο όχημα, εξοπλισμένο με μικρόφωνα υψηλής ευαισθησίας και ποιότητας, θα μπορούσε να «ακούσει» το άτομο που στρίβει στην τυφλή γωνία του δρόμου κάνοντας τζόκινγκ, ώστε να αποφύγει να το χτυπήσει.
Ας μεταφερθούμε τώρα σε ένα έξυπνο εργοστάσιο: κάθε κινητήρας έχει τη δική του «υπογραφή κραδασμών», που συνδυάζεται με την πληροφορία που προέρχεται από τα ηλεκτρικά σήματα της μηχανής. Ο αλγόριθμος που «αφουγκράζεται» τους ήχους στο εργοστάσιο μέσω αισθητήρων καταγράφει αλλαγές στους κραδασμούς, που σημαίνουν ότι το μηχάνημα σύντομα θα παρουσιάσει πρόβλημα. Με τον τρόπο αυτό, το μηχάνημα μπαίνει εγκαίρως σε ασφαλή λειτουργία, πριν καν επαπειληθεί μια μικρή ή μεγάλη καταστροφή.
Εφαρμογές όπως αυτές, που περιγράφει σε συνέντευξή του στο Αθηναϊκό/Μακεδονικό Πρακτορείο Ειδήσεων ο Κοζάλ Βόρα (Kaushal Vora), ανώτατος διευθυντής Επιχειρηματικής Επιτάχυνσης και Οικοσυστημάτων του ιαπωνικού τεχνολογικού κολοσσού Renesas, γίνονται εφικτές όταν η Τεχνητή Νοημοσύνη (ΤΝ) «παντρεύεται» με το Ίντερνετ των Πραγμάτων (ΙοΤ) και προκύπτει το ΑΙοΤ: η Τεχνητή Νοημοσύνη των Πραγμάτων.
Με πολύ απλά λόγια, αισθητήρες τοποθετημένοι σε κάθε είδους αντικείμενο -είτε μιλάμε για αυτοκίνητο είτε για κολώνα στον δρόμο είτε για πλυντήριο ρούχων- συγκεντρώνουν δεδομένα και η ΤΝ αναλαμβάνει να τα αποκωδικοποιήσει και να λάβει αποφάσεις, πετυχαίνοντας αποτελέσματα όπως αυτά που περιγράφηκαν παραπάνω.
Χάρη στην ΑΙοΤ, το υπολογιστικό νέφος (cloud), ο «αόρατος» αλλά πανταχού παρών χώρος, όπου χρόνια τώρα αποθηκεύεται μαζικά ο τεράστιος όγκος δεδομένων, με τα οποία όλοι τροφοδοτούμε το Διαδίκτυο, αποκεντρώνεται: όταν η Τεχνητή Νοημοσύνη (που μπορεί να αποφασίζει αυτόνομα μέσω μηχανικής μάθησης) και το Edge computing* (που χρησιμοποιεί περιφερειακές συσκευές) μπαίνουν στην εξίσωση του Διαδικτύου των Πραγμάτων, η απαιτούμενη υπολογιστική ισχύς για τη διεκπεραίωση εργασιών -και συνεπώς η κατανάλωση ηλεκτρικής ενέργειας- μειώνονται δραστικά, με αποτέλεσμα οφέλη σε επίπεδο χρόνου, κόστους και προστασίας του περιβάλλοντος.
Ο Βόρα, που εδρεύει στο Σαν Φρανσίσκο, μίλησε στο ΑΠΕ-ΜΠΕ με αφορμή την παρουσία του στη Θεσσαλονίκη, ως ομιλητής στο «Emerging Tech Conference – Edge Intelligence 2023», που διοργάνωσε η Ένωση Ελληνικών Εταιριών Αναδυόμενων Τεχνολογιών (HETiA). Πότε θα αρχίσουν να γίνονται μαζικά διαθέσιμες εφαρμογές ΑΙοΤ; Κατά τον Βόρα, έως το 2025 πιθανώς θα αρχίσουμε να βλέπουμε εφαρμογές ΑΙοΤ μεγάλης κλίμακας ή έστω κάποιες από τις μεγαλύτερες εταιρείες θα τη χρησιμοποιούν: «ήδη κάποιοι μεγάλοι πελάτες της Renesas σκέφτονται να ενσωματώσουν -σε πολλές περιπτώσεις το πράττουν ενεργά- τη μηχανική μάθηση στα τρέχοντα σχέδιά τους για το ΙοΤ» λέει.
Ως προς την αποκέντρωση που επιτυγχάνεται μέσω του ΑΙοΤ και του Edge Computing, εξηγεί: «Σήμερα, όταν θέσετε ένα ερώτημα σε ψηφιακούς βοηθούς, όπως η Siri ή o Google Αssistant, o βοηθός “ακούει” την ερώτηση και πηγαίνει στο cloud για να βρει την απάντηση. Το cloud επεξεργάζεται αυτές τις πληροφορίες και παρέχει τις απαντήσεις. Σήμερα, το μεγαλύτερο μέρος των δεδομένων συγκεντρώνεται στο cloud και για να επιστραφούν αποτελέσματα σημειώνονται έστω ελάχιστες χρονοκαθυστερήσεις. Ενώ λοπόν αυτή η διαδικασία είναι επαρκής σε πολλές περιπτώσεις, δεν είναι σε όλες. Υπάρχουν, εξαιρετικά ευαίσθητες στον χρόνο λειτουργίες -π.χ. σε κρίσιμες υποδομές ή σε κάποιο μηχάνημα που συντηρεί έναν άνθρωπο στη ζωή- όπου λίγα δευτερόλεπτα κάνουν τη διαφορά. Με το ΑΙοΤ μετακινούμε την ΤΝ σε διαφορετικά επίπεδα του δικτύου IoT, πολύ πιο κοντά στον τελικό χρήστη και το γεγονός ότι η ΤΝ είναι σε θέση να λάβει μόνη της αποφάσεις, σημαίνει ότι δεν χρειάζεται πλέον η μεταφορά δεδομένων στο cloud».

Η «νοημοσύνη του σμήνους» με έμπνευση από τις μέλισσες και η σχέση της με τα αυτόνομα ηλεκτρικά αυτοκίνητα

Και αν προστεθεί σε αυτή την εικόνα και η λεγόμενη τεχνητή «νοημοσύνη του σμήνους»; «Η νοημοσύνη του σμήνους είναι ουσιαστικά η δύναμη της συλλογικότητας. Μερικά από τα βιολογικά οικοσυστήματα συγχρονίζονται τέλεια, είτε πρόκειται για μέλισσες που γεμίζουν μια κηρήθρα είτε για πυγολαμπίδες που ξαφνικά συγχρονίζουν τον τρόπο με τον οποίο “ ανάβουν”. Η νοημοσύνη του σμήνους είναι η ικανότητα να έχουμε πολύ απλοποιημένους κανόνες για τους επιμέρους παίκτες. Ταυτόχρονα είναι η ικανότητα των επιμέρους παικτών να έχουν ισχυρή επικοινωνία με το υπόλοιπο σμήνος ή τουλάχιστον με τα άτομα που βρίσκονται εγγύτερα, και η δυνατότητα προσαρμογής σε μεταβαλλόμενα περιβάλλοντα. Και στη συνέχεια, η λήψη αποφάσεων με την αξιοποίηση της συλλογικής νοημοσύνης» σημειώνει.
Μια εξαιρετική υπό ανάπτυξη εφαρμογή της νοημοσύνης του σμήνους αφορά  τα ηλεκτρικά αυτοκίνητα (EVs), στα οποία μια από τις μεγαλύτερες προκλήσεις είναι η ανελαστική ανάγκη και η χρονοβόρος διαδικασία φόρτισης της μπαταρίας. «Τι θα συνέβαινε όμως αν σε ένα δίκτυο το έξυπνο EV σας μπορεί να επικοινωνεί με άλλα οχήματα στον δρόμο; Αν θα μπορούσατε έτσι να πουλήσετε μέρος της πλεονάζουσας φόρτισης του δικού σας οχήματος σε άλλο αυτοκίνητο; Δεδομένου ότι η ασύρματη φόρτιση είναι ήδη εφικτή, φανταστείτε τι δυνατότητες διανοίγει η εφαρμογή της νοημοσύνης του σμήνους σε αυτό το πεδίο!» επισημαίνει ο Βόρα, ενώ στο ερώτημα πότε θα μπορούσαν να είναι διαθέσιμες τέτοιες εφαρμογές απαντά: «Η τεχνολογία υπάρχει. Οι υπολογιστές έχουν γίνει τόσο φθηνοί, η μνήμη έχει γίνει τόσο φθηνή, κάθε αυτοκίνητο είναι κυριολεκτικά ένας υπερυπολογιστής με τέσσερις τροχούς, η ηλεκτροκίνηση είναι εκεί, όπως και η δυνατότητα ασύρματης φόρτισης. Νομίζω ότι πραγματικά είναι θέμα χρόνου».

Όταν η ΤΝ ενημερώνει την αστυνομία ότι κάποιος έσπασε το παράθυρο του σπιτιού

Τα μεγάλα γλωσσικά μοντέλα (LLMs) Τεχνητής Νοημοσύνης έγιναν ευρύτερα γνωστά χάρη στο ChatGPT. Πώς θα μπορούσαν να αξιοποιηθούν στην ΑΙοΤ; Όπως λέει ο Βόρα, τα LLMs είναι σήμερα σχεδιασμένα με τέτοιο τρόπο, που απαντούν σε αιτήματα των ανθρώπων. Τι θα συνέβαινε όμως αν μπορούσαν να ανταποκριθούν αυτόματα σε ένα ερέθισμα;
«Ας υποθέσουμε πως λείπεις διακοπές και έχεις στο σπίτι σου αισθητήρες ΙοΤ, που αναγνωρίζουν τη θραύση του γυαλιού σε ένα παράθυρο. Στην ΑΙοΤ, αντί να έρθει μια ειδοποίηση στο κινητό σου ότι χτύπησε ο συναγερμός και να προσπαθείς να καταλάβεις τι συνέβη, ένα LLM θα μπορούσε να ειδοποιήσει απευθείας την αστυνομία για διάρρηξη, χωρίς να χρειάζεται κάποια ανθρώπινη παρέμβαση, είτε να κατεβάσει όλα τα στόρια είτε να αναλάβει άλλη κατάλληλη δράση, που θα κινητοποιήσει τον “ έξω κόσμο”» εξηγεί.
«Η  δημιουργική Τεχνητή Νοημοσύνη (μοντέλα όπως τα LLMs) και αυτό που αποκαλώ προγνωστική ΤΝ (predictive AI), μπορούν να δημιουργήσουν έναν πλήρη κλειστό βρόχο, χωρίς ανθρώπινη συμμετοχή, σε πολλές περιπτώσεις χρήσης» λέει. Και μιλάμε για μοντέλα ΤΝ που δεν θα «τρέχουν» πια στο cloud, αλλά στο edge, δαπανώντας πολύ λιγότερους πόρους.
Όπως εξηγεί ο Βόρα, τα σημερινά LLMs δεν είναι απλά ενεργοβόρα, αλλά καταναλώνουν και πολύ …νερό. Βάσει μελέτης, για κάθε πέντε-50 αιτήματα που δέχεται το ChatGPT (τα οποία διεκπεραιώνονται στο cloud) καταναλώνει περίπου 500 χιλιοστόλιστρα νερού (περίπου όσο περιέχει ένα μπουκάλι 16 ουγκιών) για την ψύξη του σέρβερ! «Νομίζω πως υπάρχει γενική συναίνεση ως προς το ότι τα LLMs, για να γίνουν πιο βιώσιμα, χρειάζεται να έρθουν στο edge και η επεξεργασία των δεδομένων να γίνεται τοπικά» προσθέτει.
Κατά τον Βόρα, όταν μιλάμε για AIoT, μιλάμε για εντοπισμένη τοπικά «προγνωστική ΤΝ», για ΤΝ που «τρέχει» σε μικρούς υπολογιστές, μη συνδεδεμένους μεταξύ τους. Αυτό σημαίνει οφέλη σε επίπεδο κυβερνοσφάλειας, γιατί τα δεδομένα χρησιμοποιούνται πλέον στο σημείο όπου συλλέγονται, στο πιο ακραίο επίπεδο του Ιντερνετ των Πραγμάτων, που είναι το εγγύτερο στον καταναλωτή. Δεν χρειάζεται να μεταφερθούν στο cloud, ούτε είναι εξίσου εύκολο να αλλοιωθούν. «Όταν τα δεδομένα βρίσκονται σε “ πτήση”, δηλαδή όταν μετακινούνται προς το cloud, η κατάσταση ασφαλείας γίνεται σημαντικά πιο περίπλοκη, επειδή υπάρχουν πολλά σημεία στα οποία κάποιος θα μπορούσε να επιτεθεί στο δίκτυο. Όταν όμως τα δεδομένα δεν φεύγουν από τον αισθητήρα που τα συλλέγει και η επεξεργασία τους γίνεται τοπικά από την ΤΝ, τότε είναι πολύ δυσκολότερο να διεισδύσει κάποιος κακόβουλος» διευκρινίζει.

Τα κλειδιά του βασιλείου, η αξία που μπορεί να αντλήσει η βιομηχανία των τσιπ από την ΤΝ και ο πόλεμος των ημιαγωγών

Η εταιρεία για την οποία εργάζεται ο Βόρα, η Renesas, αποτελεί παγκόσμιας εμβέλειας παίκτη στην αγορά ημιαγωγών. Αλήθεια, πόση αξία θα μπορούσε να εξάγει η βιομηχανία των τσιπ από την ΤΝ; «Τα τσιπ που έχουν σχεδιαστεί για τις ανάγκες της ΤΝ ή έχουν δυνατότητες να επιταχύνουν τις ροές εργασίες της μηχανικής μάθησης, αναμένεται να αναπτυχθούν πέντε φορές ταχύτερα από τα τσιπ που δεν εκτελούν εφαρμογές ΤΝ! Αν κοιτάξετε τις δύο τελευταίες επαναστάσεις τεχνολογικής καινοτομίας, των προσωπικών υπολογιστών και των έξυπνων τηλεφώνων, μπορείτε να εξαγάγετε χρήσιμα συμπεράσματα. Στην επανάσταση των υπολογιστών οι εταιρείες λογισμικού “έφαγαν όλη την πίτα”. Στην επανάσταση των smartphones, οι εταιρείες που τα διάθεταν στην αγορά απέσπασαν το μεγαλύτερο μέρος της αξίας που δημιουργήθηκε, αφήνοντας στις εταιρείες ημιαγωγών μόνο το 15%- 20%. Αυτό που διαφέρει με το ΑIoT, είναι ότι αυτή τη φορά οι εταιρείες ημιαγωγών θα κατασκευάσουν το οικοσύστημα που θα βρίσκεται πάνω από τα τσιπ και θα έχουν τον έλεγχο αυτού του οικοσυστήματος. Θα ελέγχουν την υποκείμενη αρχιτεκτονική, το θεμέλιο πάνω στο οποίο θα οικοδομηθούν τα πάντα (…) Αν λοιπόν η βιομηχανία ημιαγωγών είναι αρκετά “έξυπνη”, τότε οι ηγέτες της κρατούν σήμερα τα κλειδιά του βασιλείου. Σύμφωνα με τη McKinsey, η βιομηχανία ημιαγωγών θα μπορούσε δυνητικά να αντλήσει  αξία έως και 50% από την ΤΝ» εκτιμά.
Τα πάντα φαίνεται να συνδέονται με τα τσιπ ΤΝ σήμερα, αλλά υπάρχει επίσης ένας συνεχιζόμενος πόλεμος Ανατολής και Δύσης για το ποιος σχεδιάζει -και κυρίως ποιος παράγει- τα τσιπ. Ενώ η Δύση έχει επιβάλλει περιορισμούς και κυρώσεις που περιορίζουν την παραγωγή στην Κίνα, πρόσφατα είδαμε την κινεζική Huawei να κάνει την έκπληξη, τοποθετώντας σε smartphones της κινεζικό τσιπ 7 νανομέτρων. Πώς αναμένεται να εξελιχθούν τα πράγματα στο εξής; «Οι ημιαγωγοί έχουν εξελιχθεί σε πρωταρχικό ζήτημα εθνικής ασφάλειας. Όποιος ελέγχει το οικοσύστημα των ημιαγωγών, είναι γεωπολιτικά κυρίαρχος. Σήμερα η Κίνα στερείται (λόγω των κυρώσεων) την πρόσβαση σε κρίσιμη τεχνολογία, εργαλεία και εξοπλισμό παραγωγής ημιαγωγών και προσπαθεί να δημιουργήσει νέες συνθήκες, ώστε να μπορεί να κατασκευάζει συσκευές τεχνολογικής αιχμής. Ναι, στην Κίνα αναπτύχθηκε τσιπ 7 νανομέτρων για τα smartphones της Huawei, μέσω της κινεζικής SMIC. Το να λες όμως “δημιούργησα ένα τσιπ επτά νανομέτρων” είναι το ένα πράγμα. Το να είσαι σε θέση να το κατασκευάσεις σε κλίμακα και με καλή απόδοση, είναι άλλο. Δεν ξέρω αν (οι Κινέζοι) θα μπορέσουν να δημιουργήσουν τέτοιο τσιπ σε κλίμακα και με τη σωστή απόδοση, ώστε να ανταγωνιστούν άμεσα ανταγωνιστές παγκόσμιας εμβέλειας. Τούτου λεχθέντος, η Κίνα είναι σίγουρα κάποιος που ουδείς μπορεί να αγνοήσει -και δεν πρέπει. Ο πόλεμος των ημιαγωγών ήρθε για να μείνει» καταλήγει ο Βόρα._Αλεξάνδρα Γούτα

*Το Edge computing αποκεντρώνει το δίκτυο αποθήκευσης cloud, επιτρέποντας την αξιοποίηση περιφερειακών συσκευών, ώστε να κατανεμηθεί η ισχύς αποθήκευσης και επεξεργασίας δεδομένων.

Αλεξάνδρα Γούτα ΑΠΕ-ΜΠΕ