在演講中，葛寧指出，現階段，行業(yè)5G的挑戰日益復雜，現有方法基于還原論思路，采用簡(jiǎn)化模型，受限于統計、穩態(tài)理論框架，效率、安全問(wèn)題日益突出。行業(yè)需要探索通信開(kāi)放的新架構，知識從人—單機-網(wǎng)絡(luò )，在更高層次上研究通信中的復雜性問(wèn)題。
現有方法存在局限性
最早人們采用兩個(gè)極端的簡(jiǎn)化模式來(lái)應對行業(yè)5G的復雜性。首先，圍繞著(zhù)普適定律，最有代表性的是采樣定律和信息論，無(wú)論是在任何時(shí)候以及地點(diǎn)，普適定律都是適用的。其次，對于信息來(lái)說(shuō)，采用的是i.i.d簡(jiǎn)化模式，針對局部的信息應用模型。
葛寧表示，當要應對日益復雜的電磁資源，采用現有的方法的局限性就顯露出來(lái)—只關(guān)心了局部，放棄了整體特性。簡(jiǎn)化模型導致資源利用瓶頸，面向行業(yè)變動(dòng)條件的網(wǎng)絡(luò )優(yōu)化需要新的方式。
對于現有方法，依據統計平均設計優(yōu)化，盡力而為，網(wǎng)絡(luò )通常以超額供給的方式提供服務(wù)。網(wǎng)絡(luò )付出2-3倍的超額帶寬，也只能滿(mǎn)足典型用戶(hù)需求，對未來(lái)大容量、低延時(shí)業(yè)務(wù)仍存在服務(wù)瓶頸。這種統計理論局限于平均典型，效率面臨瓶頸，難以支持行業(yè)服務(wù)質(zhì)量保障。
此外，隨著(zhù)行業(yè)的應用，網(wǎng)絡(luò )的安全成為人們重視的焦點(diǎn)。據統計，在機器流量中，惡意的流量已經(jīng)占比多半，其原因在于網(wǎng)絡(luò )將業(yè)務(wù)分解為數據包，不監管通信行為。這樣的方式，網(wǎng)絡(luò )本身設計采用無(wú)記憶，端到端的原則，穩態(tài)假設替代過(guò)程方法、安全需求難以滿(mǎn)足。
應對復雜的新方法
葛寧指出，在這些網(wǎng)絡(luò )復雜性的挑戰之下，迫切需要突破舊的理論方法，找到新的理論途徑。
新方法最初是來(lái)自于“973”的啟發(fā)，也就是基于結構的處理方法。其出發(fā)點(diǎn)是復雜不確定性描述與處理的粒度。選取合理的力度，找到合適的中間層次，解決復雜性處理力度的問(wèn)題。
葛寧認為，原來(lái)的理論要么模式普適定律，要么是獨立叢分布的信息。在這種尺度上，無(wú)論是在某一段區域或者某一段時(shí)間，孕育著(zhù)人的知識和規則，這種區域化的知識是一個(gè)重要的突破途徑。
在這樣的理論下，通信有了新的視角。通信網(wǎng)絡(luò )的發(fā)展已經(jīng)到了云網(wǎng)融合的時(shí)代，通信實(shí)際上是分布式處理的組織方式，解決的是行業(yè)中不同終端，不同用戶(hù)乃至不同子網(wǎng)中獨立協(xié)同運行的分布式處理的要求。
葛寧稱(chēng)，在新的視角下，通信和網(wǎng)絡(luò )有了新的發(fā)展。從通信到網(wǎng)絡(luò )，如果引入知識K，整個(gè)信息理論就有了新的內涵。在信息論對應的上方，傳統的信息理論主要解決端到端的互信息問(wèn)題，引入知識后，就成為了條件互信息，條件就成為網(wǎng)絡(luò )優(yōu)化和處理的方式。在傳遞過(guò)程中，不僅要處理比特，還要處理知識的交互和傳遞。
在信息論對應的下方是通信復雜性，這種通信復雜性針對的是分布式處理面臨的不同處理單元之間為了達到協(xié)同處理需要交互的多少通信量。這是在知識的交互下，解決處理的問(wèn)題。這種交互協(xié)議復雜性也成為網(wǎng)絡(luò )需要應對的新的業(yè)務(wù)服務(wù)方式。我們需要整合不同的知識，使之成為有序的知識庫。
在該背景下，需要探討面向知識的信息理論。通過(guò)信息+知識的閉環(huán)演進(jìn)，能使網(wǎng)絡(luò )不斷地發(fā)展，積累出新的知識和規則。在面向知識的信息理論，新的通信方式，從人機通信到虛擬交互。未來(lái)，當引入機器之后，機器與人的交互就要觸及信息的含義新的層面。
葛寧指出，傳統的通信是傳遞比特，格式是事前約定的，但是對未來(lái)人機物混雜的交互系統，就需要引入先驗知識，以編碼規范信息含義，就要求發(fā)展可擴展的標準規范，達到含義網(wǎng)絡(luò )統一，實(shí)現機器互聯(lián)互通。知識庫承載編碼含義，可按場(chǎng)景分類(lèi)，通過(guò)演進(jìn)更新適應需求變化，
引入先驗知識庫 提升通信能力
葛寧指出，在新的理論的支撐下，得以逐漸探索新的通信架構。為了應對行業(yè)5G的復雜性，需要把人和網(wǎng)絡(luò )的能力結合起來(lái)，人的計算、記憶以及溝通能力是有限的，要發(fā)揮網(wǎng)絡(luò )的能力來(lái)應對行業(yè)5G的復雜性。知識使用從人到單機到網(wǎng)絡(luò )，探索網(wǎng)絡(luò )新架構，研究應對復雜性的新途徑。
傳統通信流程是簡(jiǎn)化模型，面向穩態(tài)分解。973提出創(chuàng )新思路，引入先驗知識庫，提升通信能力。在層析信道模型和計算通信模型方面整明可行性與有效性。新的發(fā)展思路是引入高層次閉環(huán)反饋，為“管”傳播環(huán)境、媒體內容以及流量性質(zhì)提供途徑。網(wǎng)絡(luò )需要不斷地學(xué)習以及記憶，形成知識驅動(dòng)的智能通信架構，通過(guò)網(wǎng)絡(luò )化知識庫的構建和運用來(lái)應對通信中日益增長(cháng)的復雜性。
葛寧強調：“以往的通信網(wǎng)絡(luò )是一個(gè)管道，希望在引入智能協(xié)同優(yōu)化平臺之后，網(wǎng)絡(luò )能實(shí)現對外交互，從封閉到開(kāi)放，對服務(wù)過(guò)程不斷評價(jià)和優(yōu)化。同時(shí)，引入環(huán)境、媒體、行為等知識庫，實(shí)現從人工驅動(dòng)到知識驅動(dòng)，閉環(huán)自主學(xué)習。”
