科学家们刚刚教会了光传递意义 —— 这将彻底改变通信方式

科学家们正在用一种先进的语义传输系统彻底改变光通信，这种系统大大提高了效率和鲁棒性。

通过利用多模光纤（MMF），该方法以频率编码信息，而不是原始数据，实现了比传统方法7倍的容量提升。这项技术不仅增强了数据传输，而且在情感分析方面也非常有效，即使在嘈杂的环境中也能进行准确的解释。

通信需求增长的挑战

对更快、更有效的通信日益增长的需求正在把传统系统推向极限。语义通信是一种很有前途的解决方案，这种技术优先传输有意义的信息，而不是原始数据，使通信更高效、更有资源。

在最近发表在《光：科学与应用》杂志上的一项研究中，中国华中科技大学的一组研究人员在唐明教授和吴昊博士的带领下，与博士生高正和姜婷一起，介绍了一种创新的光语义通信系统。他们的方法使用多模光纤（MMF）来显著提高数据传输容量和可靠性。

利用高维编码增强数据传输

在描述他们的突破时，科学家们解释说：

“通过利用MMF中的多模态色散，我们在频域实现了高维语义编码和解码。通过将符号映射到不同的频率，我们证明了与传统通信编码方法相比，传输容量增加了7倍。该系统还集成了PAM-4以提高频谱效率，达到9.12 bit /s/Hz，无解码错误。”

增强情感分析的噪声容忍度

“除了提高传输能力，我们还探索了使用IMDb电影评论数据集进行情感分析的应用。通过将语义相似的符号编码到相邻频率，有效提高了系统的噪声容忍度，即使在高符号错误率的情况下也能实现准确的情感分析。这种方法突出了基于MMF的语义通信的潜力，可以增强光通信系统的容量和鲁棒性，在带宽受限和噪声环境中提供有前途的应用。”

光学语义通信的未来

“使用MMF进行语义通信的创新方法是光通信领域的重大进步。通过光学频率直接传输语义信息的能力，以及系统的高容量和鲁棒性，使其成为未来通信技术的一个有前途的解决方案，”科学家预测道。

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