Sains & Teknologi

Para ilmuwan baru saja mengajarkan cahaya untuk mengirimkan makna – dan itu merevolusi komunikasi

Perbanyakan pulsa cahaya dengan dispersi antar moda dalam MMF
Perbanyakan pulsa cahaya dengan dispersi antar moda dalam MMF. Kata -kata dipetakan ke frekuensi yang berbeda (warna yang berbeda), pulsa optik direntangkan ke kurva dispersi temporal yang berbeda. Hal ini memungkinkan untuk identifikasi frekuensi pulsa di penerima, sehingga memungkinkan rekonstruksi kata -kata input. Kredit: Gao, Z., Jiang, T., Zhang, M. et al.

Para ilmuwan merevolusi komunikasi optik dengan sistem transmisi semantik mutakhir yang sangat meningkatkan efisiensi dan ketahanan.

Dengan memanfaatkan Multimode Fiber (MMF), pendekatan ini mengkode informasi dalam frekuensi daripada data mentah, mencapai peningkatan kapasitas tujuh kali lipat dari metode tradisional. Teknologi ini tidak hanya meningkatkan transmisi data, tetapi juga terbukti sangat efektif dalam analisis sentimen, memungkinkan interpretasi yang akurat bahkan di lingkungan yang bising.

Tantangan meningkatkan permintaan komunikasi

Permintaan yang semakin cepat untuk komunikasi yang lebih cepat dan lebih efisien mendorong sistem konvensional ke batasnya. Solusi yang menjanjikan adalah komunikasi semantik, teknologi yang memprioritaskan transmisi informasi yang bermakna daripada data mentah, membuat komunikasi lebih efisien dan banyak akal.

Dalam studi terbaru yang diterbitkan di Cahaya: Sains & Aplikasitim peneliti dari Universitas Sains dan Teknologi Huazhong, Cina, yang dipimpin oleh Profesor Ming Tang dan Dr. Hao Wu, bersama dengan mahasiswa doktoral Zheng Gao dan Ting Jiang, memperkenalkan sistem komunikasi semantik optik yang inovatif. Pendekatan mereka menggunakan Multimode Fiber (MMF) untuk secara signifikan meningkatkan kapasitas dan keandalan transmisi data.

Meningkatkan transmisi data dengan penyandian dimensi tinggi

Menggambarkan terobosan mereka, para ilmuwan menjelaskan:

Kami mencapai pengkodean dan decoding semantik dimensi tinggi dalam domain frekuensi melalui memanfaatkan dispersi antar moda dalam MMF. Dengan memetakan simbol ke frekuensi yang berbeda, kami menunjukkan peningkatan kapasitas transmisi tujuh kali lipat dibandingkan dengan metode pengkodean komunikasi konvensional.

Komunikasi semantik optik melalui sistem eksperimental serat multimode
Sistem Eksperimental. A, Pengkodean: Setiap kata dipetakan ke frekuensi optik sesuai dengan tabel pengkodean. B, skema pengaturan eksperimental. C, Decoding: Kenali setiap kurva dispersi sebagai frekuensi yang sesuai menggunakan kamus sidik jari, dan kemudian merekonstruksi kata -kata berdasarkan tabel pengkodean. D, mengimplementasikan analisis sentimen menggunakan model pembelajaran yang mendalam. Kredit: Gao, Z., Jiang, T., Zhang, M. et al.

Meningkatkan toleransi kebisingan untuk analisis sentimen

“Beyond improving transmission capacity, we explored the application in sentiment analysis using the IMDb movie review dataset. By encoding semantically similar symbols to adjacent frequencies, the system's noise tolerance was effectively improved, facilitating accurate sentiment analysis even under high symbol error rate conditions. This approach highlights the potential of MMF-based semantic communication to enhance both capacity and robustness in optical communication systems, offering promising applications in Lingkungan bandwidth yang dibatasi dan bising, ”tambah mereka.

Masa depan komunikasi semantik optik

“Metode inovatif menggunakan MMF untuk komunikasi semantik menyajikan kemajuan yang signifikan di bidang komunikasi optik. Kemampuan untuk secara langsung mengirimkan informasi semantik melalui frekuensi optik, bersama dengan kapasitas tinggi dan ketahanan sistem, menjadikannya solusi yang menjanjikan untuk teknologi komunikasi di masa depan,” perkiraan para ilmuwan.

Referensi: “Komunikasi semantik optik melalui serat multimode: dari transmisi simbol ke analisis sentimen” oleh Zheng Gao, Ting Jiang, Mingming Zhang, Hao Wu dan Ming Tang, 23 Januari 2025, Cahaya: Sains & Aplikasi.
Doi: 10.1038/s41377-024-01726-5

Related Articles

Tinggalkan Balasan

Alamat email Anda tidak akan dipublikasikan. Ruas yang wajib ditandai *

Back to top button