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感官互联网:基于语义通信与边缘智能构建

量子物理 2023-08-06 v3 光学

摘要

感官互联网(IoS)有望为所有人类“感受器”提供无缝的远程临场式通信,从而模糊虚拟与现实环境的差异。我们首先强调 IoS 所赋能的引人注目的用例及关键网络需求。随后,我们详述新兴的语义通信与人工智能(AI)/机器学习(ML)范式以及 6G 技术如何满足 IoS 用例的需求。一方面,语义通信可用于提取有意义且重要的信息,从而高效利用资源,并利用接收端的先验信息以满足 IoS 需求。另一方面,AI/ML 通过利用 IoS 边缘节点与设备中产生的大量数据,以及通过智能体优化 IoS 性能,促进节约型网络资源管理。然而,部署在边缘的智能体并不完全知晓彼此的决策与所处环境,因此它们运行于部分而非完全可观测的环境中。因此,我们给出一个部分可观测马尔可夫决策过程(POMDP)的案例研究,利用强化学习明智地激活与去激活载波聚合中的分量载波,以改善用户设备(UE)吞吐量与能耗,二者对 IoS 用例至关重要。最后,我们概述了 IoS 实现以及在其语境中采用语义通信、边缘智能与部分可观测下学习的挑战与开放问题。

关键词

引用

@article{arxiv.2212.10749,
  title  = {Coherent control of a high-orbital hole in a semiconductor quantum dot},
  author = {Jun-Yong Yan and Chen Chen and Xiao-Dong Zhang and Yu-Tong Wang and Hans-Georg Babin and Andreas D. Wieck and Arne Ludwig and Yun Meng and Xiaolong Hu and Huali Duan and Wenchao Chen and Wei Fang and Moritz Cygorek and Xing Lin and Da-Wei Wang and Chao-Yuan Jin and Feng Liu},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2212.10749},
  year   = {2023}
}

备注

Manuscript with 14 pages and 6 figures plus supplementary Information comprising 15 pages and 14 figures. Nature Nanotechnology (24 July 2023)