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展的關鍵“拐點技術”,其與“舜元工程信息協同平臺”等前沿應用的結合,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演進的新方向,也凸顯了信息工程領域邁向智能化、高效化協同的必然趨勢。
一、 語義通信:超越“比特”的智能通信革命
傳統的通信技術,從1G到5G乃至正在發展的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,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,是突破香農信息論的經典框架,不再僅僅關注信號在傳輸過程中的保真度,而是直接關注信息本身的意義(語義)和意圖(語用)能否被接收端準確、高效地理解與執行。這意味著通信系統將具備一定的“智能”,能夠理解信息的內涵,并根據上下文和目標任務,進行信息的過濾、提煉、甚至創造性地生成。例如,在傳輸一幅圖像時,語義通信系統可能不再傳送所有像素數據,而是識別并傳輸圖像中的關鍵物體、場景和關系,從而極大壓縮數據量,并直接為后續的決策分析服務。
張平院士將其定位為“拐點技術”,正是因為這項技術有望解決當前通信面臨的瓶頸——海量數據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。它將推動通信網絡從“管道”演變為“智慧大腦”的延伸,是實現人機物智能互聯、支撐元宇宙、數字孿生等未來場景的基石。
二、 舜元工程信息協同平臺: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域(如大型基建、智能制造、智慧城市)的落地載體。
在傳統的工程項目中,設計方、施工方、監理方、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”和協同壁壘。舜元平臺的核心目標,正是利用包括語義通信在內的新一代信息技術,實現跨組織、跨階段、跨專業的高效協同。
平臺通過引入語義理解技術,能夠:
- 理解信息內涵:自動識別和理解來自不同專業軟件(如BIM模型、CAD圖紙、施工進度表、物料清單)中數據的內在含義及其關聯關系,而非僅僅存儲文件。
- 實現智能交互:項目成員可以用自然語言或簡明的指令進行查詢、調度或預警,平臺能“聽懂”意圖,并自動從海量異構數據中提取、整合相關信息,生成直觀的報告或執行相應操作。
- 主動預警與決策支持:通過理解工程語義(如“結構應力超限”、“工期沖突”、“材料不匹配”),平臺能夠主動發現潛在風險,并將關鍵“意義”而非原始數據推送給相關責任人,輔助科學決策。
這本質上構建了一個基于共同語義理解的協同“數字孿生”環境,實現了從“數據交換”到“智慧協同”的跨越,極大提升了大型工程項目的管理效率、質量與安全性。
三、 未來展望:技術融合與范式重構
張平院士的觀點清晰地勾勒出一條發展路徑:以語義通信為理論先導和技術內核,驅動通信基礎架構的智能化升級;以“舜元工程信息協同平臺”等垂直行業應用為突破口,驗證價值并反哺技術發展。這需要通信技術、人工智能(特別是自然語言處理與知識圖譜)、物聯網、邊緣計算等多技術的深度融合。
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同,到遠程醫療的精準診斷輔助,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”,悄然改變信息流動的方式。
而像舜元平臺這樣的行業實踐,正作為先行者,將前沿理論轉化為生產力,為通信技術與實體經濟深度融合、賦能千行百業的數字化、智能化轉型,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競爭中,指明了極具前瞻性的創新航道。