以接收者为中心的生成式语义通信

本文研究发送端与接收端之间的语义通信，其中原始数据（如接收者感兴趣的视频）存储在发送端。尽管语义通信已取得显著进展，但其基本设计问题在于语义信息仅基于发送端的某些标准进行提取，而未考虑接收端的特定信息需求。结果，接收者最关心的关键信息可能会丢失。在这种情况下，语义传输对接收者而言变得毫无意义，因为所有接收到的信息都与其兴趣无关。为了解决这一问题，本文提出了一种以接收者为中心的生成式语义通信系统，每次传输均由接收端初始化。具体而言，接收端在每次传输开始时向发送端发送其对所需语义信息的请求。然后，发送端据此提取所需的语义信息。一个关键挑战是发送端如何理解接收端对语义信息的请求，并以合理且鲁棒的方式提取所需的语义信息。我们通过设计一个结构良好的框架并利用现成的生成式人工智能产品（如 GPT-4）以及若干专门的检测与估计工具来解决这一挑战。评估结果证明了所提出的新型语义通信系统的可行性和有效性。