論文の概要: Semantic Communication: An Information Bottleneck View

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2204.13366v1
• Date: Thu, 28 Apr 2022 09:17:50 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2022-04-29 12:20:25.341231
• Title: Semantic Communication: An Information Bottleneck View
• Title（参考訳）: 意味コミュニケーション:情報ボトルネックビュー
• Authors: Edgar Beck, Carsten Bockelmann and Armin Dekorsy
• Abstract要約: 確率モデルに意味的文脈を明示的に導入する情報理論フレームワークを提案する。 従来のPHY層設計と比較して,提案手法であるICCNetでは,帯域幅が20dBと大幅に削減されている。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 8.508198765617195
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Motivated by recent success of machine learning tools at the PHY layer and driven by high bandwidth demands of the next wireless communication standard 6G, the old idea of semantic communication by Weaver from 1949 has received considerable attention. It breaks with the classic design paradigm according to Shannon by aiming to transmit the meaning of a message rather than its exact copy and thus potentially allows for savings in bandwidth. In this work, inspired by Weaver, we propose an information-theoretic framework where the semantic context is explicitly introduced into probabilistic models. In particular, for bandwidth efficient transmission, we define semantic communication system design as an Information Bottleneck optimization problem and consider important implementation aspects. Further, we uncover the restrictions of the classic 5G communication system design w.r.t. semantic context. Notably, based on the example of distributed image classification, we reveal the huge potential of a semantic communication system design. Numerical results show a tremendous saving in bandwidth of 20 dB with our proposed approach ISCNet compared to a classic PHY layer design.
• Abstract（参考訳）: PHY層における最近の機械学習ツールの成功と、次の無線通信標準6Gの高帯域要求によって動機づけられた1949年のWeaverによる意味コミュニケーションの考え方は、大きな注目を集めている。 Shannon氏によると、これはメッセージの意味を正確にコピーするのではなく送信することを目的としており、帯域幅の節約を可能にする。 本研究では, weaver に触発されて, 意味的文脈を確率モデルに明示的に導入する情報理論フレームワークを提案する。 特に,帯域効率のよい伝送では,情報ボトルネック最適化問題として意味コミュニケーションシステム設計を定義し,実装上の重要な側面を考察する。 さらに,従来の5G通信システム設計における意味的コンテキストの制約を明らかにする。 特に,分散画像分類の例に基づき,意味コミュニケーションシステム設計の巨大な可能性を明らかにする。 提案手法では,従来のPHY層の設計に比べて20dBの帯域幅が大幅に削減された。

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