User Centric Semantic Communications

要約

セマンティック通信に関する現在の研究は、主にセマンティック情報を効率的に抽出して、送信機とユーザーの間の帯域幅の使用量を削減することに焦点を当てています。
セマンティック通信では重要なプロセスが行われていますが、基本的な設計上の問題は、ユーザーの実際の要件を考慮せずに、送信側で特定の基準に基づいてセマンティック情報が抽出されることです。
その結果、ユーザーにとって最も重要な重要な情報が失われる可能性があります。
このような場合、受信した情報はすべてユーザーの興味とは無関係であるため、意味論的な送信はユーザーにとって無意味になります。
この問題を解決するために、この論文では、ユーザー中心の意味論的通信システムを紹介します。このシステムでは、ユーザーは、各送信の開始時に、所望の意味論的情報の要求を送信機に送信します。
次に、送信機は必要な意味情報をそれに応じて抽出します。
重要な課題は、送信側が意味情報に対するユーザーの要求をどのように理解し、必要な意味情報を合理的かつ堅牢な方法で抽出できるかということです。
私たちは、適切に構造化されたフレームワークを設計し、GPT-4 などの既製製品と、検出と推定のためのいくつかの特殊なツールを活用することで、この課題を解決します。
評価結果は、提案されたユーザー中心のセマンティック通信システムの実現可能性と有効性を示しています。

要約(オリジナル)

Current studies on semantic communications mainly focus on efficiently extracting semantic information to reduce bandwidth usage between a transmitter and a user. Although significant process has been made in the semantic communications, a fundamental design problem is that the semantic information is extracted based on certain criteria at the transmitter side along, without considering the user’s actual requirements. As a result, critical information that is of primary concern to the user may be lost. In such cases, the semantic transmission becomes meaningless to the user, as all received information is irrelevant to the user’s interests. To solve this problem, this paper presents a user centric semantic communication system, where the user sends its request for the desired semantic information to the transmitter at the start of each transmission. Then, the transmitter extracts the required semantic information accordingly. A key challenge is how the transmitter can understand the user’s requests for semantic information and extract the required semantic information in a reasonable and robust manner. We solve this challenge by designing a well-structured framework and leveraging off-the-shelf products, such as GPT-4, along with several specialized tools for detection and estimation. Evaluation results demonstrate the feasibility and effectiveness of the proposed user centric semantic communication system.

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