语义通信技术是一种新兴的通信范式,它专注于传输符号中所蕴含的信息语义,致力于提升传输效率。这种技术将用户需求和信息含义融入通信传输中,有望成为未来万物智联网络的新型基础范式。厦门大学语义通信研究团队正是这一领域的先行者和深耕者。近年来,他们在语义通信系统的编码与跨层优化问题上取得了一系列令人瞩目的研究成果,为推动语义通信技术的发展做出了重要贡献。为了分享这些宝贵的研究成果,机电与信息工程学院特别荣幸地邀请到了厦门大学信息学院的洪学敏教授。洪教授通过线上腾讯会议的方式,于5月27日下午3时,为大家带来了一场关于语义通信系统编码与跨层优化的精彩讲座。
图为线上讲座。机电与信息工程学院 供图
在讲座中,洪学敏教授首先从语义通信的定义入手,阐述了这一技术的核心概念和发展历程。接着,他详细介绍了当前学术界在语义通信领域的主要研究方向,为我们描绘了一个全面而深入的研究图景。洪教授从与现有互联网协议栈和终端硬件架构的兼容性这两个角度出发,探讨了有望实现广泛应用的分立设计语义通信系统架构。在此架构下,厦大团队重点关注语义通信的信源编码器设计以及跨层优化问题。
在信源编码器设计方面,团队针对不同应用场景和通信需求,基于深度学习设计出一系列语境和码率自适应编码器。这些编码器能够根据通信环境和应用语境的变化,自动调节编码参数,以实现最佳的通信效果。同时,他们还探索了跨域渐进图像编码,提出了同时适应在极低码率、超低码率以及常规码率下的编码机制。在极低码率下,关注图像的概念级特征,采用符号化的离散表示来表征图像,例如通过文本描述来表达图像的主要内容;在超低码率下,关注图像的高级语义特征,如人脸的表情,采用有损压缩技术,但更注重保持图像的语义信息;在常规码率下,关注图像的低级特征,如像素级细节,采用无损或近无损压缩技术,保证图像的高保真度。
图为线上讲座。机电与信息工程学院 供图
在跨层优化方面,团队探索了根据特定应用场景下语义编码器输出信源码流各部分的重要性,来设计传输层、网络层、数据链路层和物理层的相关协议以及编码机制。他们提出了一种基于码流重要性的信源信道联合码率分配机制,以解决通信资源受限情况下语义信息的可靠传输。团队还结合了当前5G通信系统的QoS机制,提出了针对智能应用中图像可靠传输的保障措施。
厦门大学语义通信研究团队在编码与跨层优化方面的成果,不仅推动了语义通信技术的发展,也为构建智慧、高效和人性化的未来通信网络奠定了基础。未来,厦门大学语义通信研究团队将继续深入研究编码与跨层优化问题,推动语义通信在更多领域的突破和应用。同时,他们也将积极与科研机构和企业合作,共同推动语义通信的发展和创新。
在讲座的交流互动环节,莆田学院机电与信息工程学院的师生们与洪教授进行了深入的探讨和交流。本次讲座的顺利开展,加深了双方的学术交流和经验分享,对提升学院学术科研工作的质量具有重要意义。
图为线上讲座。机电与信息工程学院 供图
机电与信息工程学院青媒记者团 陈伟斌、苏炜权