中国信科陈山枝:应将“5G兼容、6G融合”作为我国卫星互联网技术路径******
光明网讯(记者 李政葳)1月6日,在由中国工信出版传媒集团主办,北京信通传媒·通信世界全媒体承办的“2023ICT行业趋势年会”上,中国信息通信科技集团副总经理、总工程师、科技委主任陈山枝表示,面向6G、星地融合并以用户为中心的弹性可定制网络将助力6G实现全域覆盖、场景智联。
无线移动通信系统十年演进一代,从4G改变生活,到5G改变社会,网络覆盖逐渐向行业应用延伸。“当前4G和5G等陆地移动通信系统在行业应用中有一定局限,面对行业应用的广域与空间覆盖稀疏性和分散性,卫星移动通信大有可为。”针对星地融合发展,陈山枝提出三大趋势:
一是卫星与地面蜂窝系统由竞争转变为互补。随着移动通信走向万物互联,人类活动空间拓展、环境监测、军事应用、行业应用等需求强盛,引入卫星通信能够更好地满足通信需求。借助卫星通信,城市与乡镇通过基站覆盖,发挥容量和规模成本优势,实现海量接入;偏远地区与海洋通过卫星覆盖,发挥覆盖优势,可以节省建设成本。因此,以较低成本构建卫星互联网,作为5G/6G地面覆盖的补充,形成星地融合组网,可支撑多样化的服务和应用。
二是卫星互联网与地面蜂窝系统体制走向融合。传统卫星通信技术体制多、不兼容、产业规模小、成本高,无规模经济优势。近年来,业界纷纷开展基于5G体制的卫星互联网星座组网探索,比如,ITU开展了下一代卫星通信相关研究;3GPP开展了NTN(非地面网络)标准制定;ETSI Set 5G联盟开展了融合网络研究工作等,有效规范了卫星互联网发展标准化,促进了卫星通信与蜂窝通信在体制上的融合。
三是不同需求有不同组网模式。针对不同应用场景,星地融合系统具有灵活的组网模式可以解决相应问题,适应不同场景需求。采用透明转发的独立组网模式与地面互联互通,可应用于技术复杂度低、建网成本低的场景,助力解决中继通讯的问题;采用高频段星上处理独立组网模式与地面网络互联互通,适合大容量高速数据传输,适用于车载、机载、船载或者固定接入通信。
“鉴于低轨卫星通信与地面蜂窝通信的差异,星地融合也面临诸多挑战。”陈山枝认为,星地融合还需要在信道建模、链路预算等基础问题,透明转发、星上处理等网络架构,传播参数、信道设计等物理层关键技术,移动性管理、用户面协议等高层关键技术等方面进行攻关。
对于星地融合未来的发展趋势,他认为,星地融合演进路径:从5G体制融合走向6G系统融合;6G星地融合关键技术:实现卫星与地面蜂窝通信有机融合。
陈山枝建议,应将“5G兼容、6G融合”作为我国卫星互联网的技术路径。
其中,5G兼容(体制融合)抢占先机、奠定基础,以5G技术为基础,根据卫星链路等差异化,针对性修改和优化的低轨卫星通信系统;最大程度复用5G技术,并利用5G规模经济,降低成本,实现差异化竞争优势。
6G融合(系统融合)达到全球引领,实现陆地移动通信和高中低轨卫星通信的有机融合;形成卫星与地面蜂窝通信的统一空口、统一接入、统一认证方案;支持终端在星地间无缝切换,跨运营商漫游。
人工智能,如何妙笔“生”画******
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输入一段话,“绘”出一幅画——人工智能的绘画本领,吸引众多职业画师和零基础用户尝鲜。人工智能绘画的本质是计算,接受“语言描述”指令后根据自身的理解还原出图像。未来,人工智能技术应用于艺术创作等领域,还要注意防范潜在风险,让技术进步更好地造福社会。
不用画笔、颜料,输入一段描述性文字,计算机就能自动解析,生成相应的画作。2022世界人工智能大会上,人工智能绘画的展示令观众惊叹。
一些过去专属于人类创作的领域,比如绘画、书法、写作、作曲,如今人工智能也已开始涉足。人工智能是如何绘画的?当前沿技术与艺术相遇,将碰撞出怎样的火花?在内容、版权等方面又是否存在问题?
从文本到图像,人工智能绘画本质是计算
人工智能绘画是一个从文本到图像的生成过程,输入一段话,生成一幅画,本质是计算。简要地说,计算机通过大量学习,能识别特定图片元素和文本之间的关联。同理,人工智能程序在收到“语言描述”指令后,可以根据自身的算法还原出图像。
设定计算机程序作画的想法由来已久。早在20世纪70年代,就有艺术家开发了操作机械臂的电脑程序,让机械臂按照指令在画纸上作画。近些年,人工智能技术日新月异,科研人员尝试设计自动作图的计算机程序。但过去很长一段时间,人工智能“画”出的作品普遍不够好,往往只是一些模糊的图像元素的组合,还称不上是完整的画。
今年以来,人工智能画技迅速“进化”。谈及技术突破原因,百度文心一格总架构师肖欣延认为,这是预训练大模型的兴起、大数据的训练和扩散模型的出现3方面共同作用的结果。
具体来说,预训练大模型增强了人工智能的通用性,成为人工智能技术及应用的新基座;大数据的训练中,通过在众多高性能GPU(图形处理器)算力资源中进行并行学习,计算机能够在短时间内完成大量的数据学习。近年来,几乎所有人工智能的技术发展都受益于这两方面的进展。而对人工智能绘画来说,扩散模型的出现至关重要。
扩散模型的原理是,通过人为逐步添加噪声,让图像逐渐变“模糊”,再不断学习去噪过程,如此人工智能就能从完全是噪声的图片中逐渐还原出清晰的图片,即“画”出图像。
“这一过程与人类学习相似。通常,人们学画从临摹开始,机器也是如此。它最初生成的图像可能很模糊,但计算机会不断修正,从而输出越来越清楚、层次越来越丰富的图像。”肖欣延说。
扩散模型让人工智能绘画技术实现跨越,不仅作画质量快速提升,生成时间也缩短到几秒钟。
众多用户尝鲜,大量应用加速“画技”进化
汤林杰是某互联网公司的运营人员。工作中,他需要借助一些图片来丰富文案,而网络上找到合适的配图并不容易。今年10月,了解人工智能绘画程序后,他尝试自己“画”图。现在,人工智能绘画工具已经是他工作的重要辅助。
随着算法模型对公众开放以及训练数据成本的下降,人工智能绘画门槛越来越低,一些简易化操作平台在国内外兴起。如今,不仅一些职业插画师尝试用人工智能绘画程序辅助作画、激发灵感,许多没有绘画基础的用户也开始尝鲜,并“晒”在社交平台上。
大量需求的涌现也加速了技术的更新迭代。“用人工智能绘画的人越多,算法就越能理解输入的描述文本,画作质量就越高。”肖欣延表示,当前人工智能绘画水平与今年初相比,已经有很大进步。
不过,目前的人工智能绘画技术并不完美。首先,可控性仍然不高,即计算机不能很好理解人类指令的含义,即便是输入“画两个苹果,左边红色,右边绿色”这样的简单描述,生成的图像也可能有很大偏差;其次,细节呈现能力还不够。比如,对空间、透视和光影的刻画就很不如意。不少人工智能渲染出的画作,初看上去惊艳,认真观察问题却不少。
但肖欣延认为,人工智能绘画在技法上的缺陷未来有望得到弥补。比如,基于跨模态大模型和强大的深度学习框架,百度开发的技术一定程度上已经缓解这些问题。此外,未来人工智能不仅能作画,还能根据文本描述生成视频,并直接配上解说文字,“可以把视频生成看作是维度更高的绘画,从技术层面看,这是可以实现的。”
防范潜在风险,守住法律和伦理底线
人工智能进入绘画领域,计算机会取代人类画师吗?
在肖欣延看来,好的绘画与构图、设计语言、视觉情绪息息相关,即使人人都可以用人工智能技术作画,但通常只有高水平的画师才能制作出优秀的人工智能绘画作品,“人工智能只是作画的辅助工具”。此外,虽然有的人工智能绘画语言娴熟,也包含细腻的情感,但并不意味着机器有意识、情感,它不过是学过类似的作品,又恰好呈现出来了。“优秀的艺术作品往往是人的思想的投射,目前机器并没有真正具备思考能力。”肖欣延说。
不少业内人士认为,不妨以开放的心态拥抱人工智能绘画,接受新事物。可以预想,将来绘画中一些繁琐、重复性的工作可能由计算机完成,创作者能腾出更多时间去构思想法与创意,调整构图、色彩、光影氛围等。
“人工智能可能会激发绘画创造的活力。”肖欣延表示,20世纪前后,照相技术让传统肖像画失去市场,促使一些画家向非写实方向创新。与人工智能技术融合,或许能激发画家创作出别开生面的作品。
不过,由于人工智能绘画发展刚刚起步,技术发展也引发关于版权、内容把控等问题的争议。比如,有人认为,未经授权人工智能画作模仿原画的内容、构图和风格等,侵犯了原作者的版权,有违法嫌疑。也有人认为,“机器学习”过程是一种类人化的创作行为,同样体现了创造者的思想和劳动,应当获得版权保护。此外,还有人担忧,人工智能绘画技术若被滥用,可能滋生暴力等令人不适的图像。面对新技术发展,有必要前瞻潜在的风险,只有守住法律和伦理底线,技术进步才能更好地造福社会。
不只是绘画,写作、作曲、生成短片,人工智能日益强大的深度学习能力,让它与不同艺术门类发生着奇妙的碰撞。展望未来,业界专家认为,人工智能与艺术融合,一方面会降低一些艺术门类的创造门槛,让更多人参与到当代的审美创造中来;另一方面新技术会带来新的审美风格,人们或许能从中扩展对自身和世界的认识。
记者 喻思南