让智能无线网络「先思考,后传输」

The “Reasoning-Empowered Task-Oriented Communication" framework research team includes Prof. Khaled B. Letaief (front row, center), Prof. Zhang Jun (front row, left), Prof. Song Shenghui (front row, right), Dr. Wang Zixin (back row, right), Xie Songjie (back row, first left) and Li Hongru (back row, second left).

「推理赋能任务导向通讯」框架 研究团队包括李德富教授(前排中)、张军教授(前排左)、宋胜辉教授(前排右)、王子鑫博士(后排右)及两位博士生谢松杰(后排左一)和黎鸿儒(后排左二)。

AI agent networks concept: autonomous AI agents collaborate across smart cities, healthcare systems, industrial environments and digital worlds.

AI智能体网络概念图:自主AI智能体可跨越智慧城市、医疗系统、工业环境及数码世界协同运作,共享资讯并作出决策。

试想像这样一幅画面:数以百万计的自动驾驶车辆、医疗监测设备及工业用感测器在智慧城市中互联互通,无时无刻交换数据,共同维系城市运作。 今天的无线网络虽然足以支撑这些数据传输,但面对如此海量的信息,在可见将来会出现严重传输瓶颈。 

为应对这项挑战,科大研究团队提出一套突破性的架构,让机器在传递资讯前先进行思考和判断。

这套名为「推理赋能任务导向通讯」的框架已在《npj Wireless Technology》上发表。该框架可以赋予AI智能体(AI agents)自主推理能力,判断应分享哪些信息、何时需要通信,以及为何需要交换信息。
 
这项技术勾画出未来7G无线系统的发展愿景,但其真正价值更在于实际应用。 新框架将通讯模式由传输原始数据转向具明确目的的信息交换,有助释放AI智能体的集体智慧潜能。 

以自动驾驶为例,车辆毋须再向路侧系统传送海量、未经筛选的感测数据,只需要交换安全驾驶所需的关键信息。 在医疗领域,临床 AI智能体可过滤杂讯,优先传递能协助医护人员更快作出决策的重要讯号。 在制造业中,数码分身则可及早预测故障和协调维护工作,避免停产带来的损失。 

这项研究亦呼应香港特别行政区行政长官近期发表的《施政报告》和香港首份《五年规划》中所提出的AI发展策略重点,体现科大以科研创新支持香港AI发展策略的承担。

是次研究由科大电子及计算机工程学系讲座教授李德富教授带领。 他指出:「未来的无线网络不再只是连接设备,而是连接智能。」团队成员还包括电子及计算机工程学系张军教授、宋胜辉教授、王子鑫博士、博士生黎鸿儒及谢松杰。 

AI网络究竟如何「思考」? 研究团队为此设计出一个具备三项核心能力的认知循环。 第一,「解读动机」:即理解核心目标,例如「保持视讯通话稳定」,并将其转化为具体的通讯目标。 第二,「自动化策略制定与优化」:自动制定和调整通讯策略,在通信表现、能量效率和用户隐私之间取得平衡。 第三,「前瞻性预测」:利用内置的「世界模型」追踪通讯环境的变化,并在系统表现受影响前主动作出调整。 换言之,认知能力可以引导通讯,而通讯亦可强化AI智能体之间的集体认知。 

李德富教授指出,这项研究旨在为7G络发展提供方向,而非提出一套已完成的技术标准。 研究亦指出了多项仍有待解决的关键问题,涵盖可扩展的AI智能体协调、可信赖的AI决策等方面。

当我们展望6G以后的发展时,最大的挑战已不再只是如何加快数据传输,而是如何更智能地分享数据。 科大提出的这套新架构,展示了未来无线网络的全新可能。 届时,网络不仅负责传递信息,更能链接不同AI智能体,促进协作推理,实现真正的集体智慧。
 

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