中國工程院院士張平：語義通信是未來通信的“拐點技術(shù)”

12月5日消息（顏翊）2024年11月29日至12月1日，“2024中國信息通信大會暨中國通信學會學術(shù)年會”在成都舉辦。本屆大會以“科技領(lǐng)航創(chuàng)新，產(chǎn)業(yè)共筑未來”為主題，著力打造中國通信2024年重點學術(shù)會議，聚焦前沿技術(shù)、促進學術(shù)交流、助推產(chǎn)業(yè)合作，為信息通信領(lǐng)域注入新動能。

在大會期間舉辦的6G基礎(chǔ)理論與關(guān)鍵技術(shù)論壇上，中國工程院院士、北京郵電大學教授張平出席并發(fā)表演講。他指出，相較于5G，6G增加了感知通信一體、AI通信一體和泛在連接三大應(yīng)用場景，因此也帶來了新的挑戰(zhàn)。一是通信性能大幅提升，可持續(xù)發(fā)展成為挑戰(zhàn)。二是多要素融合，尤其是通信與AI的融合是關(guān)鍵難題。三是業(yè)務(wù)和能力的按需供給，按需的定制化和個性化服務(wù)與剛性的系統(tǒng)設(shè)計成為矛盾。四是空天地一體全域覆蓋。

未來通信系統(tǒng)通過連接物理世界和數(shù)字世界開啟智能社會，將涌現(xiàn)出海量、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的用戶數(shù)據(jù)及場景數(shù)據(jù)。而AI的非線性映射能力可挖掘出數(shù)據(jù)的本質(zhì)規(guī)律，實現(xiàn)更高效的數(shù)據(jù)壓縮，從而具備更強大的泛化和推理能力，賦能通信系統(tǒng)中各層數(shù)據(jù)的分析與預(yù)測生成。

然而，通用AI方法設(shè)計傳統(tǒng)通信系統(tǒng)存在一定局限，僅靠堆疊方式增加增加容量的方式已經(jīng)走到盡頭。

對此，張平認為，語義信息論是突破瓶頸的有效途徑，語義信息是解決通信智能融合的關(guān)鍵。借助語義信息，通信融合AI將實現(xiàn)“最后一公里”的目標，推動無線AI、具身智能等應(yīng)用的成熟與普及。

同時，語義通信也是未來通信的“拐點技術(shù)”?；谕x映射，語義通信可以大幅度提高通信系統(tǒng)的頻譜效率，在S接近2條件下，通過語義通信實現(xiàn)6G單天線頻譜效率理論上所需的E_b/N₀可以降至4G以下。

由語義信息論所揭示的，平均同義區(qū)間長度S受編譯碼神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的規(guī)模、算力水平、同義碼字構(gòu)造、同義區(qū)間映射方式等關(guān)鍵因素的直接影響。后續(xù)對更高S的獲取方式研究將是實現(xiàn)更高頻譜效率的重要方向。

張平指出，目前語義通信關(guān)鍵技術(shù)已經(jīng)成為6G標準化組織關(guān)注的候選關(guān)鍵技術(shù)，推動成立IMT-2030語義通信任務(wù)組，成員超過30家，共同推進面向6G的國際標準化工作。

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