従来のコミュニケーションと意味論的コミュニケーションの比較
セマンティック チャネル キャパシティ (セマンティック コミュニケーションのチャネル キャパシティが従来のコミュニケーションのチャネル キャパシティよりも高くなる理由を式の観点から説明します)
離散メモリレス チャネルのセマンティック チャネル容量は次のように表されます
。 {p (Z \mid X)}\left\{I(X ; V)-H(Z \mid X)+\overline{H_S(V)}\right\}ハs=p ( Z ∣ X )スープ{
私( X ;Ⅴ ）−H ( Z∣X )+HS(五)な}
其中， I ( X ; V ) I(X ; V) 私( X ;V ) は、送信元 X と送信タスク V の間の距離を表します互信息。p ( Z ∣ X ) p(Z \mid X)p ( Z∣X )语义编码策略は、ソースXXを参照する条件付き確率分布です。Xはそのセマンティック表現ZZZ中，H ( Z ∣ X ) H(Z \mid X)H ( Z∣X )意味着编码的语义歧义，HS ( V ) ‾ = − ∑ p ( v ) H ( v ) , v ∈ V \overline{H_S(V)}=-\sum p(v) H(v), v \in VHS(五)な=−∑p ( v ) H ( v ) 、vεVはタスクVVVが受け取ったメッセージ平均逻辑信息
より高いH ( Z ∣ X ) H(Z \mid X)H ( Z∣X ) は、より高いセマンティック コーディングによって引き起こされるセマンティックのあいまいさを意味し、より高いHS ( V ) {H_S(V)}HS( V )受信者による受信メッセージのより強い解釈可能性につながります。语义信道容量可能高于或低于香农信道容量 I (X; V)，这取决于语义编码策略和接收者解释接收到的消息的能力。
理解を深めるために、ここでは 2 つのケースを示します。ソース文が与えられた場合、「彼女はジェームズの車を建物の 1 階に駐車しました。この建物は 13 階建てで、各フロアが 120 平方メートルあり、作成者であるウィリアム スミスにちなんでスミス ビルディングと呼ばれています。」受信者は、ジェームズの車がどこにあるかを知りたがっています。 .
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Case1：HS ( V ) ‾ − H ( Z ∣ X ) > 0 \overline{H_S(V)}-H(Z \mid X)>0HS(五)な−H ( Z∣X )>0。これは、受信者がセマンティックのあいまいさを処理できることを意味します。原文は「スミスビルの1階」に凝縮できる。ソース文と比較すると、意味のあいまいさが高くなります。つまり、H ( Z ∣ X ) H(Z|X)H ( Z ∣ X )が増加します。ただし、受信者は受信した文で質問に答えることができるため、受信者は意味のあいまいさを処理できます。セマンティック圧縮により、転送速度が向上します。この場合、セマンティック チャネル容量はシャノン容量よりも大きくなります。
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Case2：HS ( V ) ‾ − H ( Z ∣ X ) < 0 \overline{H_S(V)}-H(Z \mid X)<0HS(五)な−H ( Z∣X )<0は、受信者がセマンティックのあいまいさを解決できないことを意味します。ソースセンテンスは、「She parked Jame's car on the building」のように圧縮できます。受信者は受信した文に基づいて車を見つけることができないため、受信者は意味のあいまいさを処理できず、この時点で意味チャネルの容量はシャノンの容量よりも低くなります。
タスク指向のセマンティック コミュニケーション
- 特定のタスクを処理するために使用される、タスク指向のセマンティック コミュニケーションと呼ばれます。ただし、システムは特定のタスク用にトレーニングされるため、転送タスクが変更された場合は、トレーニング済みのモデルを更新するか、再トレーニングする必要があります。