港大黄凯斌:6G时代的边缘智能,香农与图灵的相遇

本文转自:雷锋网
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作者丨黄凯斌
整理丨维克多
5G时代刚开始没多久 , 现在科研人员已经开始攻关6G 。科研真是生产一代、研发一代 。在6G场景下 , 新的通讯技术会给人工智能(AI)带来什么?有哪些创新的想法?
4月8日 , 在AI TIME青年科学家——AI 2000学者专场论坛上 , 香港大学电子电机工程系教授、副系主任黄凯斌做了《6G时代的边缘智能:香农与图灵的相遇》的报告 , 从无线电通讯的角度解读了6G优势 , 以及对AI的启示 。例如他提到:
“在香农无线电通讯理论里“数据位生来平等” 。而以图灵为先驱的机器学习领域里数据有“轻重”之分 。其实 , 只有有机结合两者的思想 , 才能实现最高效的应用 。”
此外 , 他还提出空中计算的想法 , 目的是将“空气”变成计算机 , 具体“手法”是让用户以相同的频谱上传信息 , 从而利用无线叠加计算相关权重、模型 , 此举是将无线干扰这一令人头疼的麻烦事“变废为宝” 。
以下是演讲全文 , AI科技评论做了不改变原意的整理:
6G是指第六代无线通讯网络 , 会比5G有更大的性能提升 。如下图所示 , 灰色代表5G , 6G无论是从速度还是空中传输时延 , 亦或是能源效率都会大幅度提升 。
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为什么会需要6G?关键是它可以支持一些“未知”的应用 。例如处理超实感扩展现实、高保真移动全息显示、数字复制都需要6G网络支持下的高速率、低延迟 。
在计算领域也会有一些革命性的改变 , 十年前 , 我们将大量计算放在了云端 , 放在了“数据中心”里面 , 现在计算更加侧重于网络边缘 。主要因为物联网的规模越来越大 , 其包含的“小设备” , 例如手机、笔记本电脑 , 已经达到了百亿的级别 , 因此为了服务这些小设备 , 计算也逐渐从“中心”转向了“边缘” 。
此举一方面给用户带来快速的体验 , 另一方面也会更加保障数据安全 。毕竟 , 边缘计算不需要用户上传数据到云端 。
数据的重要性不言而喻 , 过去最值钱的公司当属石油、银行 。而现在谷歌、Facebook以及特斯拉这些占据榜首的巨头 , 都是数据拥有“大户” 。数据越多 , AI所能学习的知识也越多 , 据福布斯估计 , 到2025年 , 大约有150万亿GB的数据需要分析 。
因此 , 在网络边缘的语境下 , AI如何处理如此巨量的数据?数据传输的过程可以简单理解为通讯 。
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网络通讯不仅要满足AI需求 , 还有机器之机器之间的通讯(mMTC) , 网络游戏和自动驾驶(URLLC)、高清晰流媒体(eMBB)等 。因此 , 目前网络现状 , 正如上图“胖子”所示 , 它已经不堪重负 。所以 , 研究如何消除计算瓶颈 , 才能提高边缘学习的效率 。
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从1G到5G , 计算、感知、控制、通讯等几个模块都是分开设计 , 这种相互隔离的模式无法解决计算瓶颈问题;6G的设计模式是融合 , 将几个模块有机连接 , 这种连接的过程就是“香农”和“图灵”思维的碰撞 。