Paradigma Komunikasi Berikutnya yang Didorong 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 batas maksimum kapasitas kanal dari persamaan yang akan dijelaskan kemudian. Contohnya adalah teknologi seperti MIMO (Multiple Input Multiple Output). Teknologi-teknologi ini merupakan bagian dari upaya untuk memiliki kapasitas kanal yang lebih tinggi berdasarkan teori Shannon.

Hukum Shannon diekspresikan dengan persamaan di bawah ini untuk menghitung kapasitas kanal.

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

Setelah munculnya hukum yang menghitung kapasitas kanal seperti ini, industri komunikasi mulai mencurahkan upaya untuk meningkatkan kapasitas kanal. Selama kurang lebih 70 tahun, inovasi dalam komunikasi sebagian besar telah terjadi dalam peningkatan kapasitas kanal.

Namun, di era sekarang, sumber daya pemrosesan telah berkembang pesat. Komunikasi telah mencapai tahap di mana ia mengirimkan vektor ruang, dari masa-masa di mana ia mengirimkan teks. Batasan mulai muncul dalam membagi dan mengirimkan semua data ini dengan keandalan. Misalnya, data yang dihasilkan oleh mobil otonom dapat mencapai beberapa terabyte per hari, dan hampir mustahil bagi jaringan komunikasi saat ini untuk menanganinya. Mencoba menyelesaikannya hanya dengan memasang lebih banyak kabel dan menempatkan lebih banyak antena akan mencapai batas ekonomi/fisik.

Dengan demikian, paradigma baru mulai diteliti, yang menjauh dari paradigma yang ada untuk mentransmisikan seluruh bit secara akurat, dan sebaliknya, bertujuan hanya untuk mentransmisikan konteks dengan memperkenalkan kecerdasan di antara komunikasi. (*Konsep itu sendiri sudah ada selama puluhan tahun) 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 ini adalah komunikasi yang bertukar makna.

Komunikasi Semantik (Semantic communication)

Jika komunikasi semantik sebelumnya mentransmisikan seluruh data, kini tujuannya adalah untuk mentransmisikan hanya makna inti yang terkandung di dalamnya, yaitu konteks.

Masalah ini sudah diangkat 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 telah hampir menyelesaikan masalah teknis, dan sekarang melakukan tugas menerjemahkan masalah semantik dan efektivitas.

Perbedaan antara tingkat kematangan 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 sedikit demi sedikit, dan ditransmisikan sebagai foto.

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

Jika komunikasi terjadi antara ujung ke ujung yang memiliki basis pengetahuan yang sama dalam kategori pemadam kebakaran, ini dapat secara drastis 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 belakang melalui Semantic Decoder. Keduanya akan berbentuk seperti model inferensi yang memiliki basis pengetahuan yang sama, dan melalui ini, komunikasi yang bertukar semantik dimungkinkan tanpa transmisi data yang besar.

Tentu saja, ini dijamin di atas kesempurnaan paradigma komunikasi yang ada. Pertama, simbol harus dapat ditransmisikan secara akurat secara teknis, dan tingkat kematangan ini telah tercapai. Sekarang, tugas 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 yang sangat besar untuk menimbulkan masalah karena mengandalkan AI, dll., untuk keandalan (reliability). Bahkan jika mereka memiliki Knowledge Based yang sama, interpretasi yang berbeda dapat muncul dari area kotak hitam model.

Penutup

Dikatakan bahwa 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 topik penelitian bagi operator seluler. Dalam intuisi saya, operator seluler berperan dalam menjamin tingkat kematangan 1, di mana simbol dan bit ditransmisikan secara akurat secara teknis, dan saat komunikasi semantik beroperasi sudah merupakan ranah aplikasi.

Di sisi lain, ada juga keraguan tentang apakah paradigma baru ini akan ada dalam teknologi komunikasi yang harus mengutamakan keandalan sebagai nilai dasar. Saya sendiri juga memiliki keraguan ini dan secara pribadi bersikap sedikit negatif.

Meskipun demikian, alasan saya menulis artikel ini adalah karena saya pikir paradigma berikutnya dari komunikasi seluler berkembang dalam bentuk yang cukup menarik. Fakta bahwa pengenalan internet satelit untuk perluasan kapasitas kanal sudah menjadi fakta yang tak terhindarkan dengan munculnya Project Kuiper, Starlink, dll., dan upaya untuk menembus batasan yang dibatasi oleh Hukum Shannon dalam bentuk baru cukup mencengangkan.