Futuro degli Assistenti AI Mobili e Server Edge
Esplorando la collaborazione tra dispositivi mobili e server edge per assistenti AI più intelligenti.
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Indice
- Il bisogno di collaborazione
- Un nuovo sistema per assistenti AI
- Come funziona il sistema
- Vantaggi del sistema distribuito
- Affrontare le problematiche nell'AI mobile
- Il ruolo degli Agenti AI
- Come interagiscono gli agenti AI con il loro ambiente
- Sfruttare i server edge per compiti complessi
- L'importanza della comunicazione
- Sensori e comunicazione integrati
- Come funziona il rilevamento
- Migliorare l'interazione con l'utente
- Il ruolo dei gemelli digitali
- Gestione della memoria
- Ragionamento e pianificazione per gli agenti edge
- Verifica e riflessione
- Comunicazione orientata al compito
- Generazione di testo e interazione con l'utente
- Sfruttare strumenti e API
- Azioni incorporate
- Studio di caso: generazione di rapporti di incidente
- Conclusione
- Direzioni future
- Fonte originale
- Link di riferimento
Il futuro della comunicazione e della tecnologia sta andando verso un'epoca in cui grandi modelli linguistici (LLM) e reti avanzate, come il 6G, lavoreranno insieme per creare assistenti intelligenti e utili. Questi assistenti possono migliorare il nostro modo di interagire con i dispositivi in vari settori, tra cui sanità, educazione, produzione e intrattenimento. Permettendo un accesso più facile a questi assistenti AI tramite i nostri Dispositivi Mobili, possiamo migliorare la nostra vita quotidiana. Tuttavia, ci sono sfide da affrontare per rendere tutto ciò efficace, specialmente considerando che i dispositivi mobili hanno potenza e spazio di archiviazione limitati.
Il bisogno di collaborazione
Per affrontare compiti complessi, i dispositivi mobili spesso hanno bisogno di aiuto da sistemi più potenti. Qui entrano in gioco i Server Edge. Questi server possono eseguire compiti di elaborazione pesante che i dispositivi mobili non possono gestire a causa dell'hardware limitato. Combinando i punti di forza dei dispositivi mobili e dei server edge, possiamo creare un sistema dove i compiti possono essere svolti efficacemente, a beneficio sia dell'utente che della tecnologia.
Un nuovo sistema per assistenti AI
Proponiamo un nuovo setup chiamato sistema di apprendimento distribuito. In questo sistema, i compiti vengono suddivisi tra dispositivi mobili e server edge. I dispositivi mobili possono eseguire compiti brevi e semplici mentre si affidano ai server edge per operazioni più complicate. Questa distribuzione dei compiti consente agli utenti di godere di risposte più rapide e di un servizio migliore.
Come funziona il sistema
In questo sistema di apprendimento distribuito, gli LLM sono divisi in tre parti: percezione, basamento e allineamento.
Percezione: Questo modulo aiuta l'assistente a raccogliere informazioni dall'ambiente usando sensori e input dell'utente.
Basamento: Questa parte consente all'assistente di comprendere meglio le informazioni e pianificare i suoi prossimi passi di conseguenza.
Allineamento: Questo modulo assicura che l'assistente possa coordinare le sue azioni in base alle esigenze e preferenze dell'utente.
Ognuna di queste parti comunica tra loro per fornire un'esperienza più fluida ed efficace.
Vantaggi del sistema distribuito
Ci sono diversi vantaggi in questo approccio:
Flessibilità: Il sistema può adattarsi a diversi dispositivi, luoghi e bisogni degli utenti.
Collaborazione a lungo termine: Più dispositivi possono lavorare insieme in modo più efficace, permettendo una pianificazione e un'esecuzione migliorate dei compiti.
Migliore adattabilità: Gli assistenti mobili possono adattarsi rapidamente ai cambiamenti nell'ambiente o nelle esigenze dell'utente.
Questi vantaggi significano che gli utenti possono godere di un'interazione più fluida con la tecnologia.
Affrontare le problematiche nell'AI mobile
Nonostante i potenziali benefici, ci sono ancora sfide nell'implementare LLM sui dispositivi mobili. Eseguire questi modelli AI richiede una potenza di calcolo e una memoria significative, che possono essere difficili per i dispositivi mobili. Inoltre, la quantità limitata di contesto che gli LLM possono ricordare rende difficile gestire compiti complessi o a lungo termine.
Per affrontare queste sfide, proponiamo un sistema che divide gli LLM in agenti mobili e agenti edge. Gli agenti mobili gestiscono compiti semplici e immediati mentre si affidano agli agenti edge per operazioni più complesse che richiedono un contesto e una comprensione più ampi.
Agenti AI
Il ruolo degliGli agenti AI, in particolare quelli basati su LLM, possono migliorare significativamente l'esperienza dell'utente. Questi agenti possono seguire le istruzioni degli utenti, comprendere l'ambiente e prendere decisioni come un umano. Questo li rende strumenti potenti per fornire raccomandazioni personalizzate e assistenza.
Come interagiscono gli agenti AI con il loro ambiente
Gli agenti AI possono raccogliere informazioni dall'ambiente circostante usando vari sensori. Questo può includere dati visivi, suoni e persino dati spaziali. Analizzando queste informazioni, possono comprendere meglio il contesto e rispondere in modo appropriato.
Inoltre, una volta che questi agenti allineano la loro comprensione con valori e preferenze umane, possono fare raccomandazioni che sembrano intuitive e utili.
Sfruttare i server edge per compiti complessi
Mentre i dispositivi mobili gestiscono compiti in tempo reale, i server edge possono aiutare con interazioni più complesse. Questi server possono attingere a un pool più grande di informazioni e memoria, rendendoli ideali per compiti che richiedono una comprensione approfondita.
Quando un agente AI mobile incontra un compito che non può completare, può inviare le informazioni pertinenti a un agente edge. L'agente edge quindi elabora le informazioni, esegue un'analisi più approfondita e restituisce piani o risposte dettagliate affinché l'agente mobile possa agire.
L'importanza della comunicazione
Una comunicazione efficace tra agenti mobili e edge è necessaria per il successo di questo sistema.
- Trasmissione dei dati: Gli agenti mobili possono condividere informazioni sul loro ambiente e sulle intenzioni dell'utente con gli agenti edge.
- Interazione tra agenti: Una comunicazione continua aiuta a perfezionare la comprensione che ciascun agente ha della situazione attuale.
Considerando le limitazioni dei dispositivi mobili, è fondamentale ottimizzare il trasferimento dei dati per garantire una collaborazione efficiente.
Sensori e comunicazione integrati
Per migliorare la funzionalità degli agenti mobili, è necessario un sensore e comunicazione integrati (ISAC). Questo consente agli agenti mobili di raccogliere e elaborare informazioni dall'ambiente mentre comunicano contemporaneamente con i server edge.
Come funziona il rilevamento
Gli agenti mobili dotati di vari sensori possono percepire meglio il loro ambiente. Questi sensori possono includere fotocamere, microfoni e rilevatori di movimento. Raccogliendo dati da queste fonti, gli agenti possono prendere decisioni più informate e comprendere meglio gli input degli utenti.
Migliorare l'interazione con l'utente
Attraverso l'ISAC, gli agenti mobili possono percepire input complessi degli utenti, come il linguaggio del corpo o persino segnali delle onde cerebrali. Questa percezione multifacetica consente un'interazione più naturale tra agenti e utenti.
Il ruolo dei gemelli digitali
I gemelli digitali servono come repliche digitali in tempo reale di entità fisiche, aiutando gli agenti a funzionare meglio grazie a una comprensione e memoria migliorate. Aggiornando continuamente questi gemelli digitali con nuove informazioni, possono monitorare e regolare le decisioni in modo più efficace.
Gestione della memoria
Gli agenti mobili mantengono la memoria a breve termine, mentre gli agenti edge detengono la memoria a lungo termine. Questa distinzione consente un'archiviazione e recupero delle informazioni efficienti, migliorando la collaborazione e il processo decisionale.
Ragionamento e pianificazione per gli agenti edge
Gli agenti edge possono affrontare compiti complessi suddividendoli in parti più piccole. Seguendo un approccio di ragionamento passo-passo, possono generare risultati accurati. Questo metodo di ragionamento consente agli agenti di adattarsi a nuove sfide e apprendere dalle loro esperienze precedenti.
Verifica e riflessione
Per garantire la qualità dei loro output, gli agenti possono utilizzare metodi di verifica. Questo significa controllare il loro ragionamento a ogni passo, permettendo loro di perfezionare le loro decisioni. Se viene rilevato un errore, gli agenti possono correggere il loro percorso per produrre risultati migliori.
Comunicazione orientata al compito
Nel contesto di risorse di comunicazione limitate, è fondamentale utilizzare una comunicazione orientata al compito. Questo si concentra sul raggiungimento di obiettivi specifici piuttosto che semplicemente garantire una buona connettività. Misurando le performance in base al successo del compito, sia gli agenti mobili che gli agenti edge possono allineare meglio le loro azioni con le esigenze degli utenti.
Generazione di testo e interazione con l'utente
Generare testo che si allinea con le esigenze degli utenti è un aspetto vitale delle funzionalità degli agenti mobili. Tuttavia, gli agenti devono assicurarsi di fornire informazioni corrette e pertinenti per evitare malintesi. Affinando i loro modelli, possono migliorare la loro capacità di generare output utili.
Sfruttare strumenti e API
Gli agenti mobili devono usare efficientemente vari strumenti e API per eseguire i compiti. Integrando dataset istruttivi, possono comprendere meglio come interagire con questi strumenti e fornire output più accurati.
Azioni incorporate
Per interagire con il mondo fisico, gli agenti mobili devono compiere azioni oltre semplici risposte digitali. Queste azioni incorporate potrebbero andare dalla guida di un veicolo all'aggiustamento delle impostazioni ambientali. Questa capacità di impegnarsi fisicamente con il loro ambiente amplia il raggio d'azione di ciò che gli agenti mobili possono realizzare.
Studio di caso: generazione di rapporti di incidente
Un esempio di come questo sistema può funzionare nella pratica è durante un incidente stradale. Gli agenti mobili nei veicoli possono percepire l'ambiente immediato e riportare i dettagli agli agenti edge. Gli agenti edge poi compilano queste informazioni e generano un rapporto di incidente completo. Questo sforzo collaborativo assicura che le intuizioni siano accurate e utili.
Conclusione
In sintesi, il sistema di apprendimento distribuito proposto consente agenti LLM mobili e edge di lavorare insieme senza soluzione di continuità nelle reti 6G. Sfruttando i punti di forza sia dei dispositivi mobili che dei server edge, questa collaborazione può migliorare le esperienze degli utenti e rendere gli assistenti AI più efficaci. Man mano che la tecnologia continua a evolversi, ulteriori ricerche sono necessarie per affinare questi sistemi e affrontare sfide come la privacy e l'adattabilità in tempo reale in un mondo dinamico.
Direzioni future
Per spingere ulteriormente questo concetto, è cruciale esplorare come le tecnologie emergenti, come i metodi di comunicazione wireless di prossima generazione, possano supportare gli agenti AI in ambienti variati. Affrontare le preoccupazioni sulla privacy sarà anche essenziale per garantire una collaborazione sicura tra agenti mobili e edge, proteggendo i dati degli utenti da potenziali minacce.
Titolo: When Large Language Model Agents Meet 6G Networks: Perception, Grounding, and Alignment
Estratto: AI agents based on multimodal large language models (LLMs) are expected to revolutionize human-computer interaction and offer more personalized assistant services across various domains like healthcare, education, manufacturing, and entertainment. Deploying LLM agents in 6G networks enables users to access previously expensive AI assistant services via mobile devices democratically, thereby reducing interaction latency and better preserving user privacy. Nevertheless, the limited capacity of mobile devices constrains the effectiveness of deploying and executing local LLMs, which necessitates offloading complex tasks to global LLMs running on edge servers during long-horizon interactions. In this article, we propose a split learning system for LLM agents in 6G networks leveraging the collaboration between mobile devices and edge servers, where multiple LLMs with different roles are distributed across mobile devices and edge servers to perform user-agent interactive tasks collaboratively. In the proposed system, LLM agents are split into perception, grounding, and alignment modules, facilitating inter-module communications to meet extended user requirements on 6G network functions, including integrated sensing and communication, digital twins, and task-oriented communications. Furthermore, we introduce a novel model caching algorithm for LLMs within the proposed system to improve model utilization in context, thus reducing network costs of the collaborative mobile and edge LLM agents.
Autori: Minrui Xu, Dusit Niyato, Jiawen Kang, Zehui Xiong, Shiwen Mao, Zhu Han, Dong In Kim, Khaled B. Letaief
Ultimo aggiornamento: 2024-02-16 00:00:00
Lingua: English
URL di origine: https://arxiv.org/abs/2401.07764
Fonte PDF: https://arxiv.org/pdf/2401.07764
Licenza: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
Modifiche: Questa sintesi è stata creata con l'assistenza di AI e potrebbe presentare delle imprecisioni. Per informazioni accurate, consultare i documenti originali collegati qui.
Si ringrazia arxiv per l'utilizzo della sua interoperabilità ad accesso aperto.