以“創(chuàng)新預(yù)見(jiàn)6G未來(lái)（Better Together, Better Future）”為主題的2024全球6G技術(shù)大會(huì)本周在南京隆重舉行。中國(guó)科學(xué)院院士、東南大學(xué)教授、紫金山實(shí)驗(yàn)室主任、未來(lái)移動(dòng)通信論壇副理事長(zhǎng)兼秘書長(zhǎng)尤肖虎在期間發(fā)表了題為“AI與6G如何和諧共生”的主題演講。
伴隨3GPP 6G標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間表的明確，產(chǎn)業(yè)界對(duì)于6G的關(guān)注達(dá)到了前所未有的高度。尤肖虎表示，人工智能（AI）在6G網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用必不可少，但在6G的關(guān)鍵指標(biāo)之中，AI原生與綠色、實(shí)時(shí)性、性能保證等要求方面卻存在著矛盾。因此，必須要找到一些非常明智而且非常高效的方案，才能夠同時(shí)達(dá)到這些要求，從而使6G愿景真正得以實(shí)現(xiàn)。
將AI用于6G面臨哪些挑戰(zhàn)
ITU此前發(fā)布的6G愿景中，可持續(xù)性與泛在性的智能是兩個(gè)非常重要的指標(biāo)。然而，尤肖虎分析道，這兩個(gè)指標(biāo)要求實(shí)際上是相互矛盾的：可持續(xù)性意味著低成本和低功耗，而泛在性的智能則意味著需要在網(wǎng)絡(luò)中有更多的AI，這將需要更多的算力。
他說(shuō)到，無(wú)論是ChatGPT還是Sora，其訓(xùn)練的算力和利用的數(shù)據(jù)集都是以指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)的。如果要在6G當(dāng)中實(shí)現(xiàn)通信AI一體化，那將需要前所未有的巨大算力。“隨著網(wǎng)絡(luò)的AI能力不斷提高，其代價(jià)是需要有額外的計(jì)算和算力。AI在6G網(wǎng)絡(luò)中的使用需要大數(shù)據(jù)和極高的算力，這意味著如果采用的解決方案不當(dāng)，將會(huì)產(chǎn)生非常高的能耗。”
他指出，根據(jù)ITU的要求，6G網(wǎng)絡(luò)的能力需要至少提高一個(gè)數(shù)量級(jí)，而與此同時(shí)，需要維持不變的能耗，這樣意味著每比特的能耗都應(yīng)該要降低至少一個(gè)數(shù)量級(jí)，這對(duì)未來(lái)的6G發(fā)展來(lái)說(shuō)是一個(gè)非常大的挑戰(zhàn)。而根據(jù)政府承諾，碳排放量需要在2030年減少一半。因此，在他看來(lái)，我們面臨的第一個(gè)關(guān)鍵挑戰(zhàn)將是綠色要求。
此外，尤肖虎認(rèn)為，實(shí)時(shí)性要求以及AI在6G網(wǎng)絡(luò)使用中的不確定性、不可預(yù)測(cè)性也將是未來(lái)發(fā)展面臨的重大挑戰(zhàn)。他解釋道，AI一般來(lái)說(shuō)是無(wú)法解釋也是不可預(yù)測(cè)的，如果直接把AI部署在物聯(lián)網(wǎng)絡(luò)之中，可能會(huì)導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)性能不穩(wěn)定，所以需要找到一些適當(dāng)?shù)慕鉀Q方法來(lái)讓網(wǎng)絡(luò)維持穩(wěn)定。
基于數(shù)據(jù)知識(shí)圖譜的AI
針對(duì)此，尤肖虎及其研究團(tuán)隊(duì)提出了一個(gè)包含多層AI的新框架，該框架分為外循環(huán)和內(nèi)循環(huán)兩個(gè)循環(huán)，其中外循環(huán)是非實(shí)時(shí)的，也就是說(shuō)大數(shù)據(jù)是由無(wú)線的知識(shí)圖譜來(lái)去處理，從而得到和提取相關(guān)知識(shí)，這是一個(gè)非實(shí)時(shí)的過(guò)程。
他進(jìn)一步介紹到，在得到了知識(shí)之后就可以構(gòu)建未來(lái)的數(shù)據(jù)或者框架的數(shù)據(jù)，這些關(guān)于知識(shí)的數(shù)據(jù)是系統(tǒng)KPI所需要的。在此之后，系統(tǒng)會(huì)構(gòu)建部分?jǐn)?shù)字孿生，通過(guò)這種方式會(huì)把大數(shù)據(jù)變成小數(shù)據(jù)，這樣一來(lái)就只需要輕量級(jí)的AI來(lái)處理，從而可以使AI的功耗小很多，而且也可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)處理。
尤肖虎向與會(huì)觀眾概述了將大數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為小數(shù)據(jù)做法，并強(qiáng)調(diào)“這種小數(shù)據(jù)是系統(tǒng)優(yōu)化最為關(guān)鍵的部分”。據(jù)其研究和實(shí)驗(yàn)成果，“對(duì)于實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，我們最終實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)的控制。系統(tǒng)支持的優(yōu)異增加比例達(dá)到了50%，這也是整個(gè)系統(tǒng)所實(shí)現(xiàn)的優(yōu)化。這全部都是通過(guò)實(shí)時(shí)控制來(lái)完成的，達(dá)到了毫秒級(jí)的實(shí)時(shí)控制，所以這對(duì)于6G網(wǎng)絡(luò)，對(duì)于這個(gè)系統(tǒng)來(lái)說(shuō)是非常顯著的優(yōu)化。”
值得注意的是，尤肖虎在其演講中特別強(qiáng)調(diào)了使用網(wǎng)絡(luò)數(shù)字孿生來(lái)確保AI在網(wǎng)絡(luò)中的安全，這是其提出的上述框架中的一個(gè)重要組成部分。
“我們要強(qiáng)調(diào)的是，網(wǎng)絡(luò)數(shù)字孿生可以服務(wù)于物理6G網(wǎng)絡(luò)。網(wǎng)絡(luò)數(shù)字孿生可以幫助我們實(shí)現(xiàn)AI預(yù)驗(yàn)證，也能夠保障AI的應(yīng)用，即便AI模型是不可預(yù)測(cè)并且難以解釋的。”他談到，通過(guò)使用特征、數(shù)據(jù)集、數(shù)字孿生可以去學(xué)習(xí)真實(shí)網(wǎng)絡(luò)的行為，同時(shí)通過(guò)深度學(xué)習(xí)和加強(qiáng)學(xué)習(xí)我們可以制定一個(gè)政策，這個(gè)政策可以幫助我們?nèi)ジ玫貙?shí)現(xiàn)預(yù)驗(yàn)證。在驗(yàn)證通過(guò)之后，由AI提出的方案將最終會(huì)被部署到真實(shí)的網(wǎng)絡(luò)世界當(dāng)中，從而確保網(wǎng)絡(luò)的性能和安全。C114通信網(wǎng) 岳明
