Building Semantic Communication System via Molecules: An End-to-End Training Approach

要約

セマンティック通信の概念は、通信リソースが限られたシナリオでのアプリケーションに新しいアプローチを提供します。
本稿では、伝送される情報を削減することで分子通信システムの効率を向上させることを目的として、エンドツーエンド(E2E)セマンティック分子通信システムを提案する。
具体的には、共同ソースチャネルコーディングパラダイムに従って、ネットワークはタスク関連情報を情報分子の集中にエンコードするように設計されており、分子通信チャネルの劣化に対して堅牢です。
さらに、微分不可能な分子チャネル上での E2E 学習を可能にするチャネル ネットワークを提案します。
実験結果は、分類タスクにおける従来の方法よりもセマンティック分子通信システムの優れたパフォーマンスを示しています。

要約(オリジナル)

The concept of semantic communication provides a novel approach for applications in scenarios with limited communication resources. In this paper, we propose an end-to-end (E2E) semantic molecular communication system, aiming to enhance the efficiency of molecular communication systems by reducing the transmitted information. Specifically, following the joint source channel coding paradigm, the network is designed to encode the task-relevant information into the concentration of the information molecules, which is robust to the degradation of the molecular communication channel. Furthermore, we propose a channel network to enable the E2E learning over the non-differentiable molecular channel. Experimental results demonstrate the superior performance of the semantic molecular communication system over the conventional methods in classification tasks.

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