C114訊 4月9日消息（岳明）當(dāng)前，全球6G研究已從“遠景需求定義”進入“關(guān)鍵技術(shù)收斂和與標(biāo)準(zhǔn)化”階段。3GPP已逐步啟動6G國際標(biāo)準(zhǔn)制定，未來3-5年將成為技術(shù)突破和產(chǎn)業(yè)培育的關(guān)鍵時期。
“現(xiàn)在6G的關(guān)鍵詞就是AI與通信。” 中國工程院院士張平在近日由中關(guān)村泛聯(lián)院主辦的“6G技術(shù)與產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新論壇”期間接受采訪指出，傳統(tǒng)2G-5G通信系統(tǒng)過功能堆疊逐漸復(fù)雜化，導(dǎo)致系統(tǒng)“熵增”（無序性增加），未來6G需通過引入AI技術(shù)實現(xiàn)“熵減”，即從無序向有序演化，核心是“由智生簡，以簡促智”。
為了推動這一目標(biāo)的實現(xiàn)，張平院士團隊提出了“語義通信”這一兼具突破性與前沿性的信息基礎(chǔ)理論，一方面為AI與通信的深度融合奠定了有據(jù)可依的數(shù)學(xué)理論和物理模型基礎(chǔ)，同時也為6G全球標(biāo)準(zhǔn)的制定過程貢獻了非常重要的中國智慧。
“通信是人類在人造的系統(tǒng)里工程性最龐大的，解決了人最基本的需求，通信一直是剛性需求。隨著即將迎來6G標(biāo)準(zhǔn)，其范式包括通信對象等都在發(fā)生變化，包括AI原生、超高帶寬、超低時延、更高頻譜效率與空天地一體連接等6G特性，其帶來的邏輯必然是熵增的。而對于一個耗算系統(tǒng)來講，所有的發(fā)展都應(yīng)該熵減，不應(yīng)該熵增，人類智慧應(yīng)該使系統(tǒng)朝著熵減方向發(fā)展。”張平院士表示，傳統(tǒng)通信系統(tǒng)在香農(nóng)理論框架下面臨諸多挑戰(zhàn)，而AI的引入為解決這些挑戰(zhàn)提供了新的思路。
具體來看，當(dāng)前通信領(lǐng)域面臨著三大瓶頸。首先是理論性瓶頸，香農(nóng)定理劃定了通信性能的理論極限，傳統(tǒng)技術(shù)依賴帶寬、功率和天線的堆疊已接近物理極限，導(dǎo)致高功耗與低覆蓋。其次是智能性瓶頸，現(xiàn)有AI技術(shù)與通信設(shè)計理念不兼容，AI強調(diào)數(shù)據(jù)處理而非信息無損傳輸，需探索兩者的深度融合。再者是靈活性瓶頸，傳統(tǒng)通信模型（信源、信道、信宿分離）缺乏靈活性，難以支持實時交互與動態(tài)感知。
針對于此，張平院士團隊通過語義通信、同義映射等創(chuàng)新方法提出了一種智簡（Intellicise：Intelligent Concise）通信系統(tǒng)架構(gòu)，旨在降低系統(tǒng)復(fù)雜度、功耗和成本，同時提升頻譜效率和覆蓋能力。他強調(diào)其中的“類生智能”框架，期望能夠模仿人類信息系統(tǒng)的感知-認知-決策過程，通過語義通信和同義映射減少冗余信息，突破香農(nóng)極限。
他談到，“AI有AI的邏輯，通信有通信的邏輯，這兩個邏輯是不一樣的。如何讓AI在通信系統(tǒng)里有效地工作，同時通信系統(tǒng)如何有效支撐AI發(fā)展都是很重要的，二者不能孤立處理而是要相互結(jié)合。6G最主要的是如何把AI和通信結(jié)合起來，也就是ComAI的概念。”
張平院士強調(diào)，6G+AI的融合需以熵減為核心目標(biāo)，通過多學(xué)科交叉（信息論、控制論、系統(tǒng)論）實現(xiàn)智能簡約化。而Intellicise意味著在系統(tǒng)架構(gòu)中引入智能，簡化設(shè)計而非復(fù)雜化，例如通過自適應(yīng)機制和智能體（Agent）實現(xiàn)通信效率的提升。他指出，這一理念與今年MWC25聚焦的“Agent通信”國際趨勢一致。
C114了解到，此前，張平院士團隊在《通信學(xué)報》上發(fā)表的《語義通信的數(shù)學(xué)理論》建立了語義信息理論的數(shù)學(xué)框架，是經(jīng)典信息論的自然延伸。論文提出兩個語義通信的基本假設(shè)：一是語法表征性，即任意可觀察信息都是語法信息，語義信息表征必然依賴于語法信息；二是語義同義性，即同義性是語義信息根本特征，同義映射是語義到語法映射的基本方式。最后通過縝密的數(shù)學(xué)推導(dǎo)，證明語義通信容量突破了經(jīng)典。
在技術(shù)實驗驗證方面，其團隊開發(fā)了支持語義通信的原型系統(tǒng)，驗證了其在衛(wèi)星通信等場景中的增益，并通過標(biāo)準(zhǔn)化進程推動技術(shù)落地（如數(shù)據(jù)平面與控制平面的分離）。其中的一項關(guān)鍵技術(shù)模分多址（MDMA）利用模型而非自然資源實現(xiàn)多址接入，實驗證明可顯著提升頻譜效率與覆蓋能力。
據(jù)悉，目前語義通信關(guān)鍵技術(shù)已經(jīng)成為6G標(biāo)準(zhǔn)化組織關(guān)注的候選關(guān)鍵技術(shù)，并推動成立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(biāo)準(zhǔn)化工作。
關(guān)于語義通信未來的研究方向與挑戰(zhàn)，張平院士分析稱，在理論擴展方面，要從語法、語義信息論向語用信息論延伸，探索更高維度的信息表征。在技術(shù)融合方面，要深化AI與通信的實時交互能力（如感知、工具操控），優(yōu)化系統(tǒng)級架構(gòu)。在實踐問題方面，要兼容現(xiàn)有通信系統(tǒng)、保障語義信息安全（如加密語義提�。�、降低算力需求等。 
