Paradigma Komunikasi Berikutnya yang Dipimpin oleh Komunikasi Semantik Berbasis AI

Hukum Shannon

Komunikasi saat ini telah berkembang berdasarkan Hukum Shannon (Shannon's Law). Ini adalah teori yang menentukan batasan komunikasi jaringan, dan merupakan upaya untuk meningkatkan kapasitas saluran maksimum dari rumus yang akan dijelaskan di bawah ini. Contohnya adalah teknologi seperti MIMO (Multiple Input Multiple Output). Teknologi-teknologi ini merupakan bagian dari upaya untuk memiliki kapasitas saluran yang lebih tinggi berdasarkan teori Shannon.

Hukum Shannon diekspresikan dengan rumus berikut untuk menghitung kapasitas saluran: $$C = B \cdot \log_{2}(1 + \frac{S}{N})$$ author: yoonhyunwoo

Masing-masing mewakili Kapasitas Saluran (Channel Capacity), Bandwidth (Bandwidth), dan Rasio Sinyal terhadap Derau (Signal-to-Noise Ratio). Dijelaskan dengan mudah, Kecepatan Komunikasi Maksimum (C) adalah hasil kali total sumber daya frekuensi fisik (B) yang dapat digunakan oleh sistem, dengan **Efisiensi ( $\log_2(1 + S/N)$ 48afe9fa2bfe0934a415fbc

Dengan munculnya hukum untuk menghitung kapasitas saluran seperti ini, industri komunikasi mulai mencurahkan upaya untuk meningkatkan kapasitas saluran. Selama kurang lebih 70 tahun, inovasi komunikasi sebagian besar terjadi pada peningkatan kapasitas saluran.

Namun, di era saat ini, sumber daya pemrosesan telah berkembang pesat. Komunikasi telah mencapai titik di mana ia mengirimkan vektor spasial, dari masa ketika ia hanya mengirimkan teks. Batasan mulai muncul dalam membagi dan mengirimkan semua data ini dengan andal. Misalnya, data yang dihasilkan oleh mobil otonom dapat mencapai beberapa terabyte per hari, dan hampir tidak mungkin bagi jaringan komunikasi saat ini untuk menanganinya. Hanya dengan memasang lebih banyak kabel dan menempatkan lebih banyak antena, akan mencapai batasan ekonomi/fisik.

Dengan demikian, paradigma yang berupaya untuk mentransfer hanya konteks dengan memperkenalkan kecerdasan di antara komunikasi, alih-alih paradigma yang ada untuk mentransfer seluruh bit secara akurat, mulai diteliti. (*Konsep itu sendiri telah ada selama beberapa dekade) Dan ini adalah perubahan yang mengikuti perkembangan kuat dari model kecerdasan baru-baru ini dan kebutuhan akan komunikasi data yang lebih besar.

Ini disebut Komunikasi Semantik (Semantic Communication) karena merupakan komunikasi yang bertukar makna (意味).

Komunikasi Semantik (Semantic communication)

Jika komunikasi semantik yang ada mentransfer seluruh data, kini tujuannya adalah hanya mentransfer makna inti yang terkandung di dalamnya, yaitu konteks.

Masalah seperti ini telah diajukan dalam model komunikasi Shannon dan Weaver, dan mereka membagi kematangan komunikasi menjadi tiga tingkatan.

1. Masalah Teknis: Seberapa akurat simbol (Symbol) dapat ditransfer? (Ini adalah domain inti dari teori saya.)
2. Masalah Semantik: Seberapa akurat simbol yang ditransfer menyampaikan 'makna' yang diinginkan?
3. Masalah Efektivitas: Seberapa efektif makna yang disampaikan memengaruhi tindakan penerima?

Hingga saat ini, perkembangan komunikasi telah hampir menyelesaikan masalah teknis, dan sekarang melakukan tugas menerjemahkan masalah semantik dan efektivitas.

Perbedaan antara tingkat kematangan 1 dan tingkat 2, 3 (komunikasi semantik) biasanya menggunakan contoh rumah yang terbakar.

Sebuah rumah sedang terbakar.

Dalam paradigma komunikasi saat ini, adegan ini diubah menjadi data sedikit demi sedikit, dan ditransfer sebagai foto.

Dalam komunikasi semantik, alih-alih mengirimkan semua data seperti "asap hitam keluar dari jendela dan terlihat nyala api", ia hanya mentransfer 'makna' inti, yaitu "kebakaran terjadi, perlu segera dikirim". Tujuannya adalah untuk menghilangkan informasi yang tidak perlu secara drastis dan membuat penerima melakukan tindakan tertentu (pengiriman).

Jika itu adalah komunikasi antar ujung yang memiliki basis pengetahuan yang sama dalam kategori pemadam kebakaran, ini dapat mengurangi jumlah data transmisi yang diperlukan untuk memahami situasi secara revolusioner.

Logika pengkodean/dekode inti dari komunikasi semantik ini adalah paradigma komunikasi tetapi beroperasi di atas lapisan aplikasi. Di sisi pengirim, data yang diberikan diubah menjadi data semantik melalui Semantic Encoder, dan di sisi penerima, ia diproses menjadi bentuk yang dapat digunakan oleh sumber di belakang melalui Semantic Decoder. Keduanya akan berbentuk model inferensi atau sejenisnya yang memiliki basis pengetahuan yang sama, dan melalui ini, komunikasi yang bertukar semantik dimungkinkan bahkan tanpa transfer data yang besar.

Tentu saja, ini dijamin di atas kelengkapan paradigma komunikasi yang ada. Pertama, secara teknis, simbol harus dapat ditransfer secara akurat, dan tingkat kematangan ini telah tercapai. Sekarang, tugas utama telah menjadi seberapa baik simbol yang ditransfer menyampaikan dan menafsirkan semantik informasi, dan penelitian baru saja dimulai.

Namun, sistem komunikasi berbasis konteks semantik ini, berbeda dengan sistem komunikasi sintaktik yang ada, sangat mungkin menimbulkan masalah karena keandalan (reliability) bergantung pada AI, dll. Bahkan jika memiliki Knowledge Based yang sama, interpretasi yang berbeda dapat muncul dari area kotak hitam model.

Ulasan

Dikatakan bahwa dalam 6G (generasi ke-6) komunikasi seluler, komunikasi semantik seperti ini akan diterapkan, menjadikannya sistem internet yang cerdas, tetapi ada tanda tanya tentang mengapa paradigma yang beroperasi di atas lapisan aplikasi menjadi tugas penelitian perusahaan telekomunikasi seluler. Dalam intuisi saya, perusahaan telekomunikasi seluler berperan dalam menjamin tingkat kematangan tahap 1 di mana simbol dan bit ditransfer secara akurat secara teknis, dan titik di mana komunikasi semantik beroperasi dianggap sebagai ranah aplikasi.

Di sisi lain, ada juga pertanyaan tentang apakah paradigma baru ini akan ada dalam teknologi komunikasi yang harus didasarkan pada keandalan sebagai nilai dasar. Saya juga memiliki keraguan seperti ini dan secara pribadi saya sedikit negatif.

Meskipun demikian, alasan saya menulis artikel ini adalah karena saya pikir paradigma berikutnya dari komunikasi seluler terungkap dalam bentuk yang cukup menarik. Fakta bahwa pengenalan internet satelit untuk perluasan kapasitas saluran telah menjadi fakta yang sudah pasti dengan munculnya Project Kuiper, Starlink, dll., dan upaya untuk mengatasi batasan yang terikat oleh Hukum Shannon dalam bentuk baru cukup menarik.