2025年3月18日，弗吉尼亞理工大學(xué)研究團(tuán)隊在《IEEE學(xué)報》發(fā)布《融合無線技術(shù)與人工智能的革命性藍(lán)圖》（Revolutionary blueprint to fuse wireless technologies and AI），研究團(tuán)隊首次提出通過賦予無線網(wǎng)絡(luò)類人思維能力實現(xiàn)技術(shù)范式革命的前瞻性框架。啟元洞見編譯核心內(nèi)容，為讀者揭示下一代“具備常識的智能無線網(wǎng)絡(luò)”如何突破6G技術(shù)邊界，開啟通信與人工智能協(xié)同進(jìn)化的新紀(jì)元。
摘要
弗吉尼亞理工大學(xué)研究人員提出，唯有賦予無線系統(tǒng)人類思維能力的下一代人工智能，才能真正引發(fā)無線技術(shù)的革命性突破。這種具備想象、規(guī)劃和類人思考能力的人工智能系統(tǒng)將使網(wǎng)絡(luò)突破傳統(tǒng)技術(shù)限制，提供前所未有的服務(wù)質(zhì)量，引領(lǐng)人工智能演進(jìn)的新紀(jì)元。
當(dāng)前人工智能與人類智能存在本質(zhì)差異：常識判斷力。弗吉尼亞理工大學(xué)工程學(xué)院教授、創(chuàng)新園區(qū)下一代無線技術(shù)負(fù)責(zé)人瓦利德·薩阿德（Walid Saad）在其前瞻性論文中指出，無線技術(shù)的真正革命取決于系統(tǒng)是否具備類人思考能力的下一代人工智能。
該研究由薩阿德教授與博士生奧馬爾·哈沙什（Omar Hashash）、博士后研究員克里斯托·托馬斯（Christo Thomas）共同完成，發(fā)表于《IEEE學(xué)報》（Proceedings of the IEEE）“6G之路”特刊，主要發(fā)現(xiàn)包括：
? 無線革命缺失的關(guān)鍵環(huán)節(jié)是下一代人工智能
? 下一代人工智能發(fā)展的瓶頸在于無線技術(shù)
? 通過常識推理使人工智能接近人類智能水平是根本解決方案
弗吉尼亞理工大學(xué)布拉德利電氣與計算機工程系教授瓦利德·薩阿德表示：“要實現(xiàn)具備通用人工智能的無線網(wǎng)絡(luò)——即能思考、規(guī)劃和想象的系統(tǒng)，我們至少還需要10到15年的發(fā)展。雖然整個愿景無法立即部署，但我們已經(jīng)制定了具體藍(lán)圖和實施路線圖，其中部分組件現(xiàn)在就可以投入應(yīng)用。這篇論文的定位，就是向?qū)W界指明一條通向真正革命性突破的路徑——逐步推進(jìn)，我們終將建成具有生命體特征的智能無線網(wǎng)絡(luò)。”
歷代無線網(wǎng)絡(luò)的演進(jìn)都依賴于核心組件的升級，例如新型天線和通信技術(shù)的性能提升。但研究者指出，即便是從5G到6G的跨越——其標(biāo)志性特征是無線系統(tǒng)中嵌入人工智能架構(gòu)和開放式無線接入網(wǎng)（ORAN）——仍不足以滿足未來數(shù)據(jù)處理和網(wǎng)絡(luò)需求的革命性要求。
“這正是最激動人心的部分，”參與研究的哈沙什（Hashash）解釋道，“新一代無線網(wǎng)絡(luò)與人工智能正在協(xié)同演進(jìn)，但很少有人能看清它們?nèi)绾螌崿F(xiàn)真正的無縫融合?！?/p>
一、 被賦予人工智能能力的
物理網(wǎng)絡(luò)
薩阿德、哈沙什和托馬斯團(tuán)隊最初的研究聚焦于元宇宙領(lǐng)域，并基于當(dāng)前6G探索方向——將人工智能深度嵌入無線系統(tǒng)，即“人工智能原生網(wǎng)絡(luò)”。
“現(xiàn)有研究者使用的仍是計算機視覺等領(lǐng)域的傳統(tǒng)人工智能工具，”薩阿德指出，“這些工具在設(shè)計上存在固有局限，難以滿足通信網(wǎng)絡(luò)的需求。要實現(xiàn)真實世界與虛擬世界的融合，本質(zhì)上需要構(gòu)建數(shù)字鏡像，這是傳統(tǒng)人工智能無法勝任的。”
人類通過構(gòu)建世界模型和理解環(huán)境物理直覺來形成常識，而當(dāng)前人工智能系統(tǒng)僅依賴數(shù)據(jù)訓(xùn)練。雖然這些系統(tǒng)能提取數(shù)據(jù)模式并捕捉潛在關(guān)聯(lián)關(guān)系，卻無法合理應(yīng)對突發(fā)場景。6G技術(shù)的下一階段目標(biāo)，正是要突破這種基于統(tǒng)計規(guī)則的狹義人工智能解決方案，從而提升網(wǎng)絡(luò)的可持續(xù)性、泛化能力、可信度及可解釋性。迄今為止，我們?nèi)晕撮_發(fā)出能處理陌生場景的人工智能系統(tǒng)，因為它們?nèi)笔Я巳祟惖年P(guān)鍵特質(zhì)：常識判斷力。
薩阿德教授解釋道：“常識讓我們能夠應(yīng)對全新場景，通過類比進(jìn)行學(xué)習(xí)，并在必要時將零散信息整合成完整認(rèn)知。簡而言之，當(dāng)前人工智能技術(shù)擅長從數(shù)據(jù)中提取統(tǒng)計關(guān)系，卻極度缺乏推理能力，難以應(yīng)對突發(fā)的新情況——而這些恰恰是人類最擅長的領(lǐng)域。”
要實現(xiàn)物理世界、虛擬空間與數(shù)字維度的無縫融合——例如僅需佩戴VR頭顯就能足不出戶“穿越”時空——下一代無線系統(tǒng)必須滿足極致的服務(wù)質(zhì)量要求，確保多維度世界的完美同步。這還需要一種超級人工智能，使網(wǎng)絡(luò)能夠像人類一樣自如地協(xié)調(diào)物理、虛擬和數(shù)字空間，這一目標(biāo)只有真正具備類人智能的網(wǎng)絡(luò)才能實現(xiàn)。
概言之，面向后6G時代的無線技術(shù)發(fā)展，其核心挑戰(zhàn)不僅來自無線通信的物理極限，更受限于當(dāng)前人工智能技術(shù)的能力邊界。
二、通信大腦的誕生
隨著研究的深入，薩阿德團(tuán)隊驚訝地發(fā)現(xiàn)，他們不僅延續(xù)了先前的無線技術(shù)研究，其成果更與人工智能邁向人類智能水平的突破性進(jìn)展不謀而合。
“一方面，元宇宙及其數(shù)字世界能實現(xiàn)對物理世界的實時感知，這是構(gòu)建通用人工智能原生網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵要素，”哈沙什解釋道，“另一方面，元宇宙將催生諸如需要常識能力的認(rèn)知數(shù)字人等創(chuàng)新應(yīng)用場景?！?/p>
憑借數(shù)字孿生等新興技術(shù)對物理世界的精準(zhǔn)數(shù)字化復(fù)現(xiàn)，元宇宙有望為通信網(wǎng)絡(luò)提供獲取感知能力、構(gòu)建高維世界模型、形成規(guī)劃能力和類比推理的關(guān)鍵機遇。這種架構(gòu)將補全現(xiàn)有技術(shù)缺失的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，使網(wǎng)絡(luò)真正具備“大腦”功能，從而能夠應(yīng)對訓(xùn)練數(shù)據(jù)之外的突發(fā)狀況并預(yù)測全新場景。
托馬斯（Thomas）強調(diào)：“我們必須構(gòu)建具有本質(zhì)理解能力的無線網(wǎng)絡(luò)——既能解析人工智能模型背后的數(shù)理機制，又能認(rèn)知現(xiàn)實物體的物理特性及其相互作用。這要求我們?nèi)诤蠑?shù)學(xué)原理、范疇論和神經(jīng)科學(xué)，既要建模物理世界，又要理解人腦的復(fù)雜運作機制。因此我們主張重新審視人工智能、無線網(wǎng)絡(luò)、數(shù)學(xué)和神經(jīng)科學(xué)的基礎(chǔ)理論?！?/p>
研究團(tuán)隊并未止步于現(xiàn)有無線技術(shù)的漸進(jìn)式改良，而是提出根本性的范式變革。這一變革將超越6G時代預(yù)期的人工智能原生無線系統(tǒng)，致力于打造具備人類智能水平的系統(tǒng)——這種智能誕生于數(shù)字世界與未來無線網(wǎng)絡(luò)的交匯處。屆時，這種通用人工智能原生網(wǎng)絡(luò)將賦予數(shù)字孿生以常識能力，從而催生新一代類人人工智能體。
薩阿德教授指出：“真正的關(guān)鍵突破點在于無線網(wǎng)絡(luò)及其數(shù)字孿生等組件。通過將數(shù)字孿生作為世界模型的基礎(chǔ)，我們就能實現(xiàn)類人思維，并將這些‘思考’過程實時整合到現(xiàn)有無線網(wǎng)絡(luò)中。這將幫助我們突破當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)瓶頸，開啟無線通信的全新時代。這種融合發(fā)展戰(zhàn)略將為無線技術(shù)和人工智能的協(xié)同進(jìn)化帶來雙贏局面?！?/p>
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