The research in the sixth generation of communication networks needs to tackle new challenges in order to meet the requirements of emerging applications in terms of high data rate, low latency, high reliability, and massive connectivity. To this end, the entire communication chain needs to be optimized, including the channel and the surrounding environment, as it is no longer sufficient to control the transmitter and/or the receiver only. Investigating large intelligent surfaces, ultra massive multiple-input multiple-output, and smart constructive environments will contribute to this direction. In addition, to allow the exchange of high dimensional sensing data between connected intelligent devices, semantic and goal oriented communications need to be considered for a more efficient and context-aware information encoding. In particular, for multi-agent systems, where agents are collaborating together to achieve a complex task, emergent communications, instead of hard coded communications, can be learned for more efficient task execution and communication resources use. Moreover, new physics phenomenon should be exploited such as the thermodynamics of communication as well as the the interaction between information theory and electromagnetism to better understand the physical limitations of different technologies, e.g, holographic communications. Another new communication paradigm is to consider the end-to-end approach instead of block-by-block optimization, which requires exploiting machine learning theory, non-linear signal processing theory, and non-coherent communications theory. Within this context, we identify twelve scientific challenges for rebuilding the theoretical foundations of communications, and we overview each of the challenges while providing research opportunities and open questions for the research community.


翻译:第六代通信网络的研究需要应对新挑战,以满足新兴应用对高数据速率、低延迟、高可靠性和大规模连接的需求。为此,整个通信链路(包括信道及周围环境)需要优化,仅控制发射机和/或接收机已不再足够。研究大型智能表面、超大规模多输入多输出以及智能构造环境将有助于这一方向的发展。此外,为在连接的智能设备间交换高维传感数据,需考虑语义通信与目标导向通信,以实现更高效且具备上下文感知能力的信息编码。特别是在多智能体系统中,当智能体协作完成复杂任务时,可采用涌现通信替代硬编码通信,通过自主学习实现更高效的任务执行和通信资源利用。同时,应挖掘新的物理现象,例如通信热力学和电磁学与信息论的相互作用,以更深入理解不同技术(如全息通信)的物理限制。另一种新通信范式是采用端到端方法替代逐块优化,这需借助机器学习理论、非线性信号处理理论及非相干通信理论。在此背景下,我们确定了重建通信理论基础的十二项科学挑战,并对每项挑战进行概述,同时为研究界提供研究机遇与开放性问题。

0
下载
关闭预览

相关内容

《计算机信息》杂志发表高质量的论文,扩大了运筹学和计算的范围,寻求有关理论、方法、实验、系统和应用方面的原创研究论文、新颖的调查和教程论文,以及描述新的和有用的软件工具的论文。官网链接:https://pubsonline.informs.org/journal/ijoc
Linux导论,Introduction to Linux,96页ppt
专知会员服务
82+阅读 · 2020年7月26日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
182+阅读 · 2019年10月11日
【哈佛大学商学院课程Fall 2019】机器学习可解释性
专知会员服务
105+阅读 · 2019年10月9日
VCIP 2022 Call for Demos
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年6月6日
征稿 | International Joint Conference on Knowledge Graphs (IJCKG)
开放知识图谱
2+阅读 · 2022年5月20日
全球首个GNN为主的AI创业公司,募资$18.5 million!
图与推荐
1+阅读 · 2022年4月16日
计算机 | 入门级EI会议ICVRIS 2019诚邀稿件
Call4Papers
10+阅读 · 2019年6月24日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年8月18日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2008年12月31日
A Survey of Large Language Models
Arxiv
501+阅读 · 2023年3月31日
Arxiv
19+阅读 · 2022年7月29日
Arxiv
30+阅读 · 2021年8月18日
Arxiv
37+阅读 · 2021年8月2日
A Survey of Deep Learning for Scientific Discovery
Arxiv
29+阅读 · 2020年3月26日
Learning in the Frequency Domain
Arxiv
11+阅读 · 2020年3月12日
VIP会员
最新内容
AutoScientists:自组织智能体团队驱动长期科学实验
战略前沿人工智能的再思考(中文)
专知会员服务
2+阅读 · 今天14:53
《量化地基防空系统间接效应的博弈论方法》
专知会员服务
2+阅读 · 今天14:51
“史诗怒火行动”中美军损失的作战飞机
专知会员服务
2+阅读 · 今天14:38
ICML 2026 | 理解上下文持续学习中的泛化与遗忘
专知会员服务
5+阅读 · 5月28日
Agent Harness综述:大模型智能体执行器工程全景
专知会员服务
13+阅读 · 5月28日
《基于理论的威慑效能评估》
专知会员服务
8+阅读 · 5月28日
相关资讯
VCIP 2022 Call for Demos
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年6月6日
征稿 | International Joint Conference on Knowledge Graphs (IJCKG)
开放知识图谱
2+阅读 · 2022年5月20日
全球首个GNN为主的AI创业公司,募资$18.5 million!
图与推荐
1+阅读 · 2022年4月16日
计算机 | 入门级EI会议ICVRIS 2019诚邀稿件
Call4Papers
10+阅读 · 2019年6月24日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年8月18日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2008年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员