语义通信(Semantic Communication)。
香农(Claude Shannon)在1948年发表著名的《A Mathematical Theory of Communication》(《通信的数学理论》)奠定了信息论的基础。隔年,香农又和韦弗(Warren Weaver)合作发表了《The Mathematical Theory of Communication》,对信息论做出了补充,并第一次提出了语义通信的概念。Weaver在文中把通信分为三个层次:
第一个层次解决的是通信的技术问题,也就是我们传统的通信系统所研究的重点内容。Shannon在其1948年的论文中明确指出了他所提出的信息论是工程通信理论,“Semantic aspects of communication areirrelevant to the engineering problem ”,语义的作用并不被考虑入内。只有信息被完全准确无误de地传达,才能认为是一次成功的通信。
第二个层次解决的是通信的语义问题。在现实世界中,通信所传达的信息往往并非是没有意义的01比特,接收方也不需要知道与发送方完全一致的信息便可准确的知道其想表达的内容。
第三个层次解决的是通信的语用问题。通信不仅是要把信息传达出来,更关键的是要起到起相应的作用,才能算是成功的有意义的通信。显然,这不仅仅是通信的技术问题,而是一个包括了心理学、哲学等多方面内容的跨学科问题。
语义通信架构主要包括语义知识库,为收发两端提供语义信息处理指导,感知语义特征;语义编码器,对传输信息进行语义编码,并实现语义提取;语义解码器,针对接收语义信息,结合下游任务需求完成语义重建。
语义通信可以打破传统香农限的限制,利用新的维度实现更高的传输速率,同时提高了机器通信效率,进而实现6G网络“灵”/“境”等概念的决策与交流,是未来通信网络一种潜在的提升性能手段。同时语义通信也需要网络算力提供支持以满足其AI模型的训练、存储使用,也需要分布式存储、边缘计算技术为其知识库存储和语义信息交互,正需要未来通信网络提供硬件支持。