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因為一部科幻電影 她走上了創造未來的道路(組圖)
http://www.workercn.cn2018-01-13來源: 央視網
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  央視網消息:在如今這個資訊爆炸的時代,通信技術日新月異,但卻仍無法滿足人們的需求。在新的嚴峻形勢下,如何滿足人們對更高容量、更高頻寬的通信需求成了棘手的國際性難題。

  作為清華大學電子工程系通信研究所副教授,陶曉明和她的團隊正致力尋找一把能將難題迎刃而解的密鑰——在傳統通信技術中引入智能計算的方式,通過基礎研究來拓展頻寬需求——為你我開啟無線世界的更多可能性。

  “未來通信技術航向已經轉向了寬頻化和多媒體化,而通信頻譜資源卻面臨日益短缺。”陶曉明說。

陶曉明

  1999年,18歲的陶曉明還是一名西安電子科技大學通信工程學院的大一新生。在這個中國互聯網剛剛興起,甚至連藍屏手機都還沒有出現的年代裡,科幻電影《黑客帝國》裡的每一個場景都讓陶曉明感到酷炫:在一個頻寬無限制的世界中,主角Neo和母體Matrix的所有聯絡都能以無線通信的方式隨時傳輸。當時的陶曉明心中只剩下一個念頭:未來科技能否發展成這樣?如果能由自己親手來實現這樣的未來就好了。

  傳統無線通信技術基於數據通信,包括文字、映像、聲音等多媒體資訊,每實現一次傳輸,都必須建立一個新的通信連接。假如把無線通信的每次傳輸視為一次“見面”,那麼在傳統通信技術中,每次見面時“雙方”都必須重新“自我介紹”,這也因此佔用了本就緊缺的頻寬資源。

陶曉明工作照

  對此,通信領域中解決頻寬的傳統方法,是通過對多媒體資訊壓縮編碼,以達到提高傳輸效率的目的。但是受制於率失真性能,當多媒體資訊一旦達到失真的臨界點,就很難再壓縮了。面對傳統方法的掣肘,陶曉明另闢蹊徑,選擇了一個大膽而充滿想象力的新思路:將人工智慧技術引入無線通信領域。

  “視頻通信智能協同計算的核心創新是在傳統通信中融入智能計算,通過計算把真正需要傳輸的未知資訊找出來,而把已知的資訊在收發端預存,從而做到不重複傳輸,這樣就有效實現了節省通信傳輸頻寬的目的。”陶曉明解釋說,“這就像陌生人之間可以‘一回生,二回熟’一樣。”基於模型的智能計算在首次連接時“介紹雙方認識”,在下一次傳輸時,就無需“重新介紹”佔用頻寬了。

  陶曉明最早提出這一創新性的研究方向還是在10年前,當時國內移動通信網路正在從2G向3G過渡,而作為新興交叉學科的無線多媒體通信也絕非是“無線通信”和“多媒體處理”兩個領域的簡單疊加。雖然當時機器學習正在飛速發展,但把計算通信作為一種新方法去實現面對面的即時通信效果,這種思路在國際上還是被認為難以實現。陶曉明團隊的論文也都被拒絕了,評委會的意見是:該論文研究思路和傳統方法不一樣,很難得到認可。

  陶曉明回憶道。之後的兩三年時間,這個研究方向走進了死胡同。

  “從事前沿技術研究往往像在無人區中行走,前路不清晰,也不知道哪裡是盡頭。”陶曉明說,“雖然有時會讓人感到害怕,但有波折和困境是正常的。”倍感壓力的日子裡,陶曉明沒有輕言放棄。經過幾年的艱苦努力,團隊終於迎來了好消息:實驗證明在新的計算通信理論的支援下,用於視頻通信的效果比傳統方法節省了好幾倍的頻寬。此後,團隊連續發表高水平論文,並得到了國際同行的高度認可。

  回想起科研道路上的自我驅動力,陶曉明笑著表示,除了科研工作本身的魅力和樂趣外,還有科幻電影《黑客帝國》種下的“初心”。

  19年後的今天,陶曉明仍然初心不渝,“在通信領域裡,堅持做理論基礎研究的意義在於從本質上去解決問題,從根本上去創造未來和影響世界。”(材料來源:全國婦聯宣傳部)

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