中國工程院院士、北京郵電大學教授張平在公開演講中深刻指出,語義通信正成為未來通信發(fā)展的關(guān)鍵“拐點技術(shù)”,其與“舜元工程信息協(xié)同平臺”等前沿應用的結(jié)合,將深刻重塑信息傳遞與處理的范式。這一觀點不僅揭示了通信技術(shù)演進的新方向,也凸顯了信息工程領(lǐng)域邁向智能化、高效化協(xié)同的必然趨勢。
一、 語義通信:超越“比特”的智能通信革命
傳統(tǒng)的通信技術(shù),從1G到5G乃至正在發(fā)展的6G,其核心目標始終是追求更高、更快、更可靠地傳輸“比特”(信息的基本單位)。張平院士強調(diào),未來的通信需求正從單純的“連接”與“傳輸”向“理解”與“服務”躍遷。這正是語義通信(Semantic Communication)登場的背景。
語義通信的核心思想,是突破香農(nóng)信息論的經(jīng)典框架,不再僅僅關(guān)注信號在傳輸過程中的保真度,而是直接關(guān)注信息本身的意義(語義)和意圖(語用)能否被接收端準確、高效地理解與執(zhí)行。這意味著通信系統(tǒng)將具備一定的“智能”,能夠理解信息的內(nèi)涵,并根據(jù)上下文和目標任務,進行信息的過濾、提煉、甚至創(chuàng)造性地生成。例如,在傳輸一幅圖像時,語義通信系統(tǒng)可能不再傳送所有像素數(shù)據(jù),而是識別并傳輸圖像中的關(guān)鍵物體、場景和關(guān)系,從而極大壓縮數(shù)據(jù)量,并直接為后續(xù)的決策分析服務。
張平院士將其定位為“拐點技術(shù)”,正是因為這項技術(shù)有望解決當前通信面臨的瓶頸——海量數(shù)據(jù)帶來的頻譜資源緊張、能耗劇增,以及應用層對信息價值提取效率低下的問題。它將推動通信網(wǎng)絡從“管道”演變?yōu)椤爸腔鄞竽X”的延伸,是實現(xiàn)人機物智能互聯(lián)、支撐元宇宙、數(shù)字孿生等未來場景的基石。
二、 舜元工程信息協(xié)同平臺:語義通信的典型應用場景
張平院士在闡述理論前沿的也提及了“舜元工程信息協(xié)同平臺”這一具體實踐。該平臺可以理解為語義通信理念在復雜工程領(lǐng)域(如大型基建、智能制造、智慧城市)的落地載體。
在傳統(tǒng)的工程項目中,設計方、施工方、監(jiān)理方、供應商等多方參與者之間信息龐雜、格式不一、標準各異,存在嚴重的“信息孤島”和協(xié)同壁壘。舜元平臺的核心目標,正是利用包括語義通信在內(nèi)的新一代信息技術(shù),實現(xiàn)跨組織、跨階段、跨專業(yè)的高效協(xié)同。
平臺通過引入語義理解技術(shù),能夠:
- 理解信息內(nèi)涵:自動識別和理解來自不同專業(yè)軟件(如BIM模型、CAD圖紙、施工進度表、物料清單)中數(shù)據(jù)的內(nèi)在含義及其關(guān)聯(lián)關(guān)系,而非僅僅存儲文件。
- 實現(xiàn)智能交互:項目成員可以用自然語言或簡明的指令進行查詢、調(diào)度或預警,平臺能“聽懂”意圖,并自動從海量異構(gòu)數(shù)據(jù)中提取、整合相關(guān)信息,生成直觀的報告或執(zhí)行相應操作。
- 主動預警與決策支持:通過理解工程語義(如“結(jié)構(gòu)應力超限”、“工期沖突”、“材料不匹配”),平臺能夠主動發(fā)現(xiàn)潛在風險,并將關(guān)鍵“意義”而非原始數(shù)據(jù)推送給相關(guān)責任人,輔助科學決策。
這本質(zhì)上構(gòu)建了一個基于共同語義理解的協(xié)同“數(shù)字孿生”環(huán)境,實現(xiàn)了從“數(shù)據(jù)交換”到“智慧協(xié)同”的跨越,極大提升了大型工程項目的管理效率、質(zhì)量與安全性。
三、 未來展望:技術(shù)融合與范式重構(gòu)
張平院士的觀點清晰地勾勒出一條發(fā)展路徑:以語義通信為理論先導和技術(shù)內(nèi)核,驅(qū)動通信基礎(chǔ)架構(gòu)的智能化升級;以“舜元工程信息協(xié)同平臺”等垂直行業(yè)應用為突破口,驗證價值并反哺技術(shù)發(fā)展。這需要通信技術(shù)、人工智能(特別是自然語言處理與知識圖譜)、物聯(lián)網(wǎng)、邊緣計算等多技術(shù)的深度融合。
語義通信將促使我們重新定義通信的有效性標準。衡量通信質(zhì)量的將不僅是帶寬和時延,更是“任務完成度”和“意圖達成率”。從智慧工廠的機器間自主協(xié)同,到遠程醫(yī)療的精準診斷輔助,再到沉浸式元宇宙的無縫體驗,語義通信都將作為底層“拐點技術(shù)”,悄然改變信息流動的方式。
而像舜元平臺這樣的行業(yè)實踐,正作為先行者,將前沿理論轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力,為通信技術(shù)與實體經(jīng)濟深度融合、賦能千行百業(yè)的數(shù)字化、智能化轉(zhuǎn)型,提供了寶貴的范本。張平院士的洞察,無疑為中國在全球新一輪通信與信息技術(shù)競爭中,指明了極具前瞻性的創(chuàng)新航道。