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 maksimum saluran dalam rumus yang akan dibahas kemudian. Contohnya adalah teknologi seperti MIMO (Multiple Input Multiple Output). Teknologi-teknologi ini adalah 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

Ini masing-masing berarti Kapasitas Saluran (Channel Capacity), Bandwidth, dan Rasio Sinyal terhadap Derau (Signal-to-Noise Ratio). Dalam bahasa yang mudah dipahami, Kecepatan Komunikasi Maksimum (C) adalah hasil perkalian antara total sumber daya frekuensi fisik yang dapat digunakan oleh sistem (B) dengan Efisiensi (log₂(1 + S/N)) mengenai berapa bit informasi yang dapat dibawa per 1 Hz sumber daya tersebut, tergantung pada kualitas sinyal (S/N).

Setelah munculnya hukum untuk menghitung kapasitas saluran ini, industri komunikasi mulai berupaya keras untuk meningkatkan kapasitas saluran. Dengan demikian, selama kurang lebih 70 tahun, inovasi komunikasi sebagian besar terjadi dalam peningkatan kapasitas saluran.

Namun, di era modern ini, sumber daya pemrosesan telah berkembang pesat. Komunikasi telah mencapai titik di mana ia tidak lagi hanya mengirim teks tetapi juga mengirim vektor spasial. 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 mustahil bagi jaringan komunikasi saat ini untuk menanganinya. Sekadar memasang lebih banyak kabel dan menempatkan lebih banyak antena akan mencapai batas ekonomi/fisik.

Maka, mulai diteliti sebuah paradigma yang beralih dari paradigma yang ada untuk mentransmisikan seluruh bit secara akurat, dengan memperkenalkan kecerdasan antar komunikasi untuk hanya mengejar transmisi konteks. (*Konsep itu sendiri sudah ada sejak puluhan tahun yang lalu) Dan ini adalah perubahan yang didorong oleh perkembangan model kecerdasan yang kuat 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 mentransmisikan seluruh data, kini tujuannya adalah untuk mentransmisikan hanya makna inti yang terkandung di dalamnya, yaitu konteks.

Masalah ini sudah diajukan dalam model komunikasi Shannon dan Weaver, dan mereka membagi kedewasaan komunikasi menjadi tiga tingkatan.

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

Sejauh ini, perkembangan komunikasi telah hampir menyelesaikan masalah teknis, dan kini melakukan tugas menerjemahkan masalah semantik dan efektivitas.

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

Sebuah rumah sedang terbakar.

Dalam paradigma komunikasi saat ini, adegan ini diubah menjadi data sepotong demi sepotong dan ditransmisikan sebagai foto.

Dalam komunikasi semantik, alih-alih mengirimkan semua data seperti "asap hitam keluar dari jendela dan api terlihat", ini adalah cara untuk hanya menyampaikan 'makna' inti, yaitu "Terjadi kebakaran, perlu segera dikerahkan". Ini bertujuan untuk menghilangkan informasi yang tidak perlu secara drastis dan membuat penerima melakukan tindakan tertentu (pengerahan).

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

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, data tersebut diproses menjadi bentuk yang dapat digunakan oleh sumber di belakangnya melalui Semantic Decoder. Keduanya akan berbentuk seperti model inferensi dengan basis pengetahuan yang sama, dan melalui ini, komunikasi dimungkinkan untuk bertukar semantik tanpa transmisi data yang besar.

Tentu saja, ini dijamin di atas kelengkapan paradigma komunikasi yang ada. Pertama, simbol harus dapat ditransmisikan secara akurat secara teknis, dan tingkat kedewasaan ini sudah tercapai. Sekarang, tantangan utama adalah seberapa baik simbol yang ditransmisikan menyampaikan dan menafsirkan semantik informasi, dan penelitian baru saja dimulai.

Namun, sistem komunikasi berbasis konteks semantik ini, berbeda dengan sistem komunikasi sintaksis yang ada, memiliki kemungkinan besar untuk menimbulkan masalah karena keandalan (reliability) bergantung pada AI, dll. Meskipun memiliki Knowledge Based yang sama, interpretasi yang berbeda dapat muncul dari area kotak hitam model.

Penutup

Dikatakan bahwa komunikasi seluler 6G (generasi ke-6) akan menerapkan komunikasi semantik ini dan menjadi sistem internet yang cerdas, tetapi ada tanda tanya mengapa paradigma yang beroperasi di atas lapisan aplikasi menjadi tugas penelitian bagi perusahaan telekomunikasi seluler. Dalam intuisi saya, perusahaan telekomunikasi seluler berperan dalam menjamin tingkat kedewasaan 1 di mana simbol dan bit ditransmisikan secara akurat secara teknis, dan titik di mana komunikasi semantik beroperasi sudah merupakan ranah aplikasi.

Di sisi lain, ada juga keraguan apakah paradigma baru ini akan ada dalam teknologi komunikasi yang harus mengutamakan keandalan sebagai nilai dasar. Saya juga memiliki keraguan seperti itu dan secara pribadi bersikap 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 hampir pasti dengan munculnya Project Kuiper, Starlink, dll., dan upaya untuk mengatasi batasan yang dibatasi oleh Hukum Shannon dengan bentuk baru cukup menarik.

Karena tidak ada konten tentang GO, saya akhiri dengan gopher.