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向6G智能化转型:生成式人工智能在未来无线网络中的作用

分布式、并行与集群计算 2025-08-28 v1 机器学习 信号处理

摘要

Ambient intelligence (AmI)是一种计算范式,即物理环境嵌入感知、计算和通信功能,使其能够感知人们和情境,决定适当的行动并自主响应。实现全球范围的AmI需要第六代(6G)无线网络,具备与人类行为和移动模式一致的实时感知、推理和行动能力。我们认为,生成式人工智能(GenAI)是此类环境的创造核心。与传统AI不同,GenAI学习数据分布并生成逼真的样本,使其非常适合弥补关键AmI差距,包括在未观察区域生成合成传感器和信道数据、将用户意图翻译为紧凑的语义消息、预测未来网络条件以实现主动控制、以及在不损害隐私的前提下更新数字孪生体。本章节综述了基础GenAI模型,包括GAN、VAE、扩散模型和生成式转换器,并将其与实际AmI用例联系起来,包括频谱共享、超可靠低时延通信、智能安全和情境感知数字孪生体。我们还检查了诸如边缘计算、雾计算、物联网设备群集、智能反射 Surfaces(IRS)和非地面网络等6G enabler,如何托管或加速分布式GenAI。最后,我们概述了在设备端训练、可信合成数据、联邦生成学习以及AmI特定标准化方面的开放挑战。我们显示,GenAI并非 peripheral addition,而是 transforming 6G从更快的网络到ambient intelligent ecosystem的基础要素。

关键词

引用

@article{arxiv.2508.19495,
  title  = {Towards 6G Intelligence: The Role of Generative AI in Future Wireless Networks},
  author = {Muhammad Ahmed Mohsin and Junaid Ahmad and Muhammad Hamza Nawaz and Muhammad Ali Jamshed},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2508.19495},
  year   = {2025}
}

备注

Submitted as a chapter to the book Ambient Intelligence for 6G