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 batas komunikasi jaringan, dan merupakan upaya untuk meningkatkan kapasitas saluran maksimum dari persamaan yang akan dijelaskan di bawah. Misalnya, terdapat 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 sebagai persamaan berikut untuk menghitung kapasitas saluran: $$C = B \cdot \log_{2}(1 + \frac{S}{N})$$

Masing-masing dari ini berarti Kapasitas Saluran (Channel Capacity), Bandwidth (Bandwidth), dan Rasio Sinyal-ke-Derau (Signal-to-Noise Ratio). Dijelaskan dengan kata-kata agar 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)) yang menunjukkan berapa bit informasi yang dapat dibawa per 1Hz sumber daya tersebut, tergantung pada kualitas sinyal (S/N).

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

Namun, di era sekarang, sumber daya pemrosesan telah berkembang pesat. Komunikasi telah mencapai titik di mana ia mengirimkan vektor ruang, dari era pengiriman teks. Batasan mulai muncul dalam hal 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. Hanya dengan memasang lebih banyak kabel dan menempatkan lebih banyak antena, kita akan mencapai batas ekonomi/fisik untuk menyelesaikannya.

Dengan demikian, paradigma baru mulai diteliti, yang menyimpang dari paradigma transmisi bit keseluruhan yang akurat yang ada, dan hanya mengupayakan transmisi konteks dengan memperkenalkan kecerdasan di antara komunikasi. ( *Konsep itu sendiri telah ada selama beberapa dekade ). Dan ini adalah perubahan yang didorong oleh perkembangan kuat model cerdas baru-baru ini dan kebutuhan akan komunikasi data yang lebih besar.

Ini disebut Komunikasi Semantik (Semantic Communication), karena ini adalah komunikasi yang bertukar makna (意味).

Komunikasi Semantik (Semantic communication)

Komunikasi semantik bertujuan untuk hanya mengirimkan makna inti yang terkandung di dalamnya, yaitu konteks, sedangkan sebelumnya mentransmisikan seluruh data.

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

1. Masalah Teknis: Seberapa akurat simbol dapat ditransmisikan? (Ini adalah area 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 hampir menyelesaikan masalah teknis, dan sekarang melakukan tugas menerjemahkan masalah semantik dan efektivitas.

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

Sebuah rumah sedang terbakar.

Dalam paradigma komunikasi saat ini, adegan ini diubah menjadi data secara rinci, dan dikirim sebagai foto.

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

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 encoder semantik, dan di sisi penerima, data tersebut diproses menjadi bentuk yang dapat digunakan oleh sumber di belakang melalui decoder semantik. Keduanya akan menjadi bentuk seperti model inferensi yang memiliki basis pengetahuan yang sama, dan melalui ini, komunikasi yang bertukar semantik dimungkinkan bahkan 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 kematangan ini telah tercapai. Sekarang, seberapa baik simbol yang ditransmisikan menyampaikan dan menafsirkan semantik informasi telah menjadi tugas utama, dan penelitian baru saja dimulai.

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

Penutup

Dalam komunikasi seluler 6G (Generasi ke-6), komunikasi semantik ini akan diterapkan dan akan menjadi sistem internet cerdas, tetapi ada tanda tanya mengapa paradigma yang beroperasi di atas lapisan aplikasi menjadi tugas penelitian perusahaan telekomunikasi seluler. Secara intuitif bagi saya, perusahaan telekomunikasi seluler berperan dalam menjamin tingkat kematangan 1, di mana simbol dan bit ditransmisikan secara akurat secara teknis, dan titik di mana komunikasi semantik beroperasi dianggap sebagai domain aplikasi.

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

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

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