5G移動(dòng)通信技術(shù)在人工智能領(lǐng)域應(yīng)用的探討

賀明華

（湖南高速鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院，湖南 衡陽(yáng) 420021）

5G 移動(dòng)通信技術(shù)與人工智能技術(shù)都是當(dāng)前發(fā)展非常迅猛的高新技術(shù)。 2019年，工業(yè)和信息化部開(kāi)始向中國(guó)電信、 中國(guó)移動(dòng)、 中國(guó)聯(lián)通、 中國(guó)廣電發(fā)放對(duì)應(yīng)的5G 商用牌照，自此，我國(guó)開(kāi)始正式進(jìn)入到5G 技術(shù)商用階段。 同時(shí)，人工智能技術(shù)也連續(xù)3年被寫入政府的工作報(bào)告中，成為我國(guó)戰(zhàn)略發(fā)展內(nèi)容之一。 在這種形勢(shì)下，探究5G 移動(dòng)通信技術(shù)與人工智能技術(shù)的融合發(fā)展非常有必要。

1 5G 移動(dòng)通信技術(shù)與人工智能技術(shù)的概述

1.1 5G 移動(dòng)通信技術(shù)

5G 技術(shù)是 “第五代移動(dòng)通信技術(shù)” 的簡(jiǎn)稱，是對(duì)4G 技術(shù)的一種延伸，其優(yōu)勢(shì)在于大帶寬、 高傳輸率、 高可靠、 低時(shí)延等[1]。 與4G 技術(shù)相比，5G技術(shù)在流量密度、 傳輸速率、 網(wǎng)絡(luò)能效、 端到端時(shí)延等多個(gè)方面都有著非常明顯的優(yōu)勢(shì)。 同時(shí)，5G技術(shù)一般是采用新型多址、 毫米波通信等關(guān)鍵性技術(shù)，其中毫米波通信技術(shù)是保證5G 顯現(xiàn)出高頻特點(diǎn)的重要技術(shù)依據(jù)。 此外，5G 技術(shù)通過(guò)應(yīng)用微基站超密集組網(wǎng)相關(guān)技術(shù)實(shí)現(xiàn)了覆蓋范圍的無(wú)邊界特點(diǎn)，提高了邊緣吞吐量和平均吞吐量，保證業(yè)務(wù)能夠更加快速地實(shí)現(xiàn)。 5G 技術(shù)中采用的多天線技術(shù)能夠保證系統(tǒng)運(yùn)行方式變得更加靈活，在降低噪聲、 減少干擾等方面的優(yōu)勢(shì)非常明顯。 當(dāng)前5G 通信網(wǎng)絡(luò)的重點(diǎn)發(fā)展內(nèi)容是網(wǎng)絡(luò)部署，開(kāi)始從超密集組網(wǎng)、 頻率擴(kuò)展、 頻率提升3 個(gè)方面不斷提升通信的網(wǎng)絡(luò)效能。

1.2 人工智能技術(shù)

人工智能技術(shù)主要是指賦予機(jī)器人類智能的一項(xiàng)技術(shù)內(nèi)容，該理念是1956年由美國(guó)科學(xué)家在達(dá)特茅斯會(huì)議上提出。 當(dāng)前人工智能技術(shù)經(jīng)過(guò)了多年的發(fā)展，人們對(duì)于其在認(rèn)知、 定義方面也存在一定的差別，比較認(rèn)可的一種概念是 “人工智能主要是使用機(jī)械實(shí)現(xiàn)對(duì)人類的思考、 感知、 行動(dòng)等進(jìn)行模仿的一種科學(xué)技術(shù)”，人工智能技術(shù)出現(xiàn)的主要目的是將人類的智慧、 能力進(jìn)行拓展和延伸，保證系統(tǒng)能夠勝任任何需要人類智能才可以完成的任務(wù)。

人工智能是計(jì)算機(jī)科學(xué)的一個(gè)分支，涉及到多個(gè)不同領(lǐng)域，如心理學(xué)、 語(yǔ)言學(xué)、 邏輯學(xué)、 認(rèn)知科學(xué)等。 人工智能能夠模仿人類的意識(shí)、 思維等，可以輔助工作高效率、 高質(zhì)量完成，并且可以非常準(zhǔn)確地完成一些復(fù)雜工作，具備良好的推理能力和學(xué)習(xí)能力[2]。 可見(jiàn)，人工智能技術(shù)是一項(xiàng)多學(xué)科技術(shù)，當(dāng)前在各種因素的驅(qū)動(dòng)下，人工智能技術(shù)已經(jīng)改變了部分行業(yè)的生產(chǎn)模式和運(yùn)作模式，并且對(duì)人們的生活方式產(chǎn)生了較大影響，促使社會(huì)朝著更高層次發(fā)展。

2 5G 移動(dòng)通信技術(shù)與人工智能技術(shù)的關(guān)系

2.1 5G 技術(shù)是人工智能技術(shù)發(fā)展的原動(dòng)力

5G 技術(shù)是保證人工智能實(shí)現(xiàn)積極發(fā)展的基礎(chǔ)，能夠保證人工智能技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用更加高效，可以將二者的關(guān)系理解為 “只有更好的5G 技術(shù)，才能夠帶來(lái)更加完善的人工智能技術(shù)”。 5G 技術(shù)促進(jìn)人工智能技術(shù)發(fā)展主要可以體現(xiàn)在以下兩個(gè)方面：一是5G 技術(shù)能夠促使人工智能技術(shù)實(shí)現(xiàn)進(jìn)步，人工智能技術(shù)的核心內(nèi)容是數(shù)據(jù)支持，各種各樣的數(shù)據(jù)信息能夠?yàn)樯疃葘W(xué)習(xí)等算法提供基礎(chǔ)，而5G 技術(shù)可以將人和人之間的通信直接拓展到萬(wàn)物互聯(lián)的領(lǐng)域中，并且具備超大連接能力、 超高速率等優(yōu)勢(shì)，可以非常有效地提供海量數(shù)據(jù)信息[3]。 5G 技術(shù)的這一優(yōu)勢(shì)可以為人工智能技術(shù)對(duì)大量信息的預(yù)測(cè)趨勢(shì)、 學(xué)習(xí)形式和規(guī)則、 執(zhí)行策略提供一定支持，進(jìn)而促使人工智能技術(shù)水平不斷提升。 二是5G 技術(shù)能夠保證人工智能技術(shù)的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)普及，5G 技術(shù)中包含的一項(xiàng)功能就是能夠進(jìn)行邊緣計(jì)算，可以將計(jì)算、 存儲(chǔ)功能直接應(yīng)用在接入網(wǎng)中。 在5G 技術(shù)出現(xiàn)前，人工智能技術(shù)處理數(shù)據(jù)信息一般是在云端開(kāi)展，應(yīng)用上受到了較大的制約； 在5G 技術(shù)出現(xiàn)后，可以利用其具備的邊緣計(jì)算功能，保證人工智能技術(shù)能夠在終端進(jìn)行應(yīng)用，并且實(shí)現(xiàn)終端、 云端的有效銜接和配合、 積極互補(bǔ)，解決以往解決不了的問(wèn)題。 5G 技術(shù)的這一優(yōu)勢(shì)促使人工智能技術(shù)在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、 車聯(lián)網(wǎng)、 無(wú)人機(jī)等多個(gè)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了廣泛應(yīng)用，保證人工智能技術(shù)的應(yīng)用范圍更廣、 應(yīng)用領(lǐng)域更多，真正實(shí)現(xiàn)萬(wàn)物聯(lián)網(wǎng)。

2.2 人工智能技術(shù)為5G 技術(shù)的發(fā)展提供能量

在人工智能技術(shù)迫切需要5G 技術(shù)的同時(shí)，5G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)也需要人工智能的支持，保證5G 技術(shù)能夠與網(wǎng)絡(luò)體現(xiàn)出的復(fù)雜性和高效性特點(diǎn)相適應(yīng)，進(jìn)而保證通信能力有效提升。 人工智能技術(shù)對(duì)5G 技術(shù)發(fā)展產(chǎn)生的作用主要體現(xiàn)在以下兩個(gè)方面：一是在人工智能技術(shù)的支持下，5G 移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)維成本變得更低，5G 技術(shù)應(yīng)用中使用了大量的天線以及毫米波等先進(jìn)技術(shù)，不僅技術(shù)的復(fù)雜程度不斷提升，而且對(duì)于運(yùn)營(yíng)商的實(shí)際網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃、 優(yōu)化、 日常運(yùn)維都提出了更加嚴(yán)格的要求，明顯增加了通信網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)營(yíng)成本。 而將人工智能應(yīng)用在5G網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，在人工智能算法的支持下和滿足用戶實(shí)際需求的基礎(chǔ)上，能夠有效地管理網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維資源，并且可以自主地選擇連接路徑、 自動(dòng)對(duì)連接情況進(jìn)行分析，自行修復(fù)一些故障，減少出錯(cuò)率的同時(shí)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化，有效地減少運(yùn)維成本[4]。二是人工智能技術(shù)保證5G 網(wǎng)絡(luò)變得更加智能化，可以通過(guò)人工智能調(diào)整5G 網(wǎng)絡(luò)的參數(shù)配置、 網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，真正將5G 網(wǎng)絡(luò)打造成零接觸業(yè)務(wù)管理、 全自動(dòng)部署、 自學(xué)習(xí)的認(rèn)知云網(wǎng)絡(luò)，有效提升了網(wǎng)絡(luò)的智能化水平以及自動(dòng)化管理能力。 同時(shí)，基于各個(gè)垂直領(lǐng)域?qū)τ诰W(wǎng)絡(luò)的實(shí)際要求，通過(guò)應(yīng)用人工智能實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)分析，自主設(shè)計(jì)出滿足智慧制造、 智慧城市等多個(gè)領(lǐng)域的實(shí)際網(wǎng)絡(luò)服務(wù)需求。

3 5G 移動(dòng)通信技術(shù)在人工智能領(lǐng)域的具體應(yīng)用

3.1 AR/VR

AR/VR 是一種將渲染處理、 近眼現(xiàn)實(shí)感知交互、 網(wǎng)絡(luò)傳輸、 內(nèi)容制作等各種全新技術(shù)互相融合在一起的新時(shí)代產(chǎn)物。 針對(duì)該領(lǐng)域來(lái)說(shuō)，應(yīng)用5G移動(dòng)通信技術(shù)擁有的超帶寬、 高速數(shù)據(jù)傳輸能力能夠有效解決AR/VR 存在的互動(dòng)體驗(yàn)感受不佳、 渲染效果不強(qiáng)、 終端移動(dòng)性能較差等問(wèn)題。 5G 技術(shù)的應(yīng)用一般是在促進(jìn)媒體行業(yè)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)型、 升級(jí)發(fā)展的情況下，如媒體在社交娛樂(lè)、 文化宣傳以及教育科普等各個(gè)大眾領(lǐng)域的提升和發(fā)展。

3.2 智能化教育

將人工智能技術(shù)融入到教育領(lǐng)域中能夠非常有效地改變傳統(tǒng)教育模式以及學(xué)生學(xué)習(xí)方式，可以將全新的人工智能+教育模式真正凸顯出來(lái)，促使教育朝著更加開(kāi)放的方向發(fā)展，實(shí)現(xiàn)教育的重構(gòu)、 教育發(fā)展方向的變革[5]。 具體來(lái)說(shuō)： 在教學(xué)中應(yīng)用投影儀進(jìn)行授課，保證教學(xué)過(guò)程變得更加開(kāi)放，促使學(xué)生更好地接受對(duì)應(yīng)知識(shí)； 應(yīng)用對(duì)應(yīng)的語(yǔ)音識(shí)別系統(tǒng)對(duì)學(xué)生發(fā)出的聲音進(jìn)行糾正； 利用圖像識(shí)別相關(guān)技術(shù)實(shí)現(xiàn)試卷的無(wú)人批改等。

3.3 超高視頻

由于5G 技術(shù)有著較好的承載能力，能夠非常好地解決使用超高清視頻過(guò)程中出現(xiàn)的高速率、 大數(shù)據(jù)等問(wèn)題，保證高清視頻在網(wǎng)絡(luò)流量、 傳輸速率以及回傳時(shí)延等各種關(guān)鍵技術(shù)的指標(biāo)能夠符合要求，真正滿足人們對(duì)于高清視頻的實(shí)際需求。 針對(duì)超高視頻領(lǐng)域來(lái)說(shuō)，4K，8K 超高清視頻已經(jīng)實(shí)現(xiàn)與5G 技術(shù)的有效融合發(fā)展并且開(kāi)始被廣泛應(yīng)用于各種活動(dòng)、 賽事等現(xiàn)場(chǎng)直播中，同時(shí)也被應(yīng)用于遠(yuǎn)程現(xiàn)場(chǎng)演示、 現(xiàn)場(chǎng)視頻監(jiān)控等多個(gè)不同的領(lǐng)域中。

3.4 車聯(lián)網(wǎng)

車聯(lián)網(wǎng)是智慧交通建設(shè)中最具備代表性的一個(gè)成果，也是智慧交通的一種代表性應(yīng)用。 將5G 技術(shù)融入到車聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中能夠保證系統(tǒng)變得更加靈活，實(shí)現(xiàn)車外、 車內(nèi)各種智能設(shè)備、 車載互聯(lián)網(wǎng)之間信息的互通，進(jìn)而保證遠(yuǎn)控駕駛、 自動(dòng)駕駛等各種人工智能技術(shù)能夠擁有更好的應(yīng)用空間[6]。

3.5 遠(yuǎn)程醫(yī)療

在醫(yī)療領(lǐng)域中可以將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、 5G 技術(shù)結(jié)合在一起使用，創(chuàng)建出鏈接各種醫(yī)療設(shè)備、 智能終端的全范圍網(wǎng)絡(luò)，并且可以實(shí)現(xiàn)移動(dòng)護(hù)理與無(wú)線監(jiān)護(hù)，對(duì)患者的實(shí)際位置數(shù)據(jù)信息進(jìn)行監(jiān)測(cè)與采集，然后在醫(yī)院內(nèi)部的業(yè)務(wù)服務(wù)器中對(duì)信息進(jìn)行分析，進(jìn)而保證醫(yī)護(hù)效率能夠有效提升[7]。 此外，借助5G技術(shù)、 人工智能中的云計(jì)算技術(shù)實(shí)現(xiàn)醫(yī)生通過(guò)包含視頻、 圖像的對(duì)應(yīng)醫(yī)療診斷相關(guān)系統(tǒng)與患者遠(yuǎn)程交流，對(duì)于應(yīng)急救援的遠(yuǎn)程指導(dǎo)、 遠(yuǎn)程會(huì)診等工作有著非常重要的意義。

3.6 智能化制造

在智能化的制造領(lǐng)域中積極利用5G 技術(shù)的高頻、 多天線技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)生產(chǎn)車間準(zhǔn)確定位、 高寬帶通信，其擁有的毫秒級(jí)別低時(shí)延技術(shù)能夠使工業(yè)機(jī)器人和機(jī)械設(shè)備、 工業(yè)機(jī)器人之間實(shí)現(xiàn)一種前所未有的互動(dòng)和協(xié)調(diào)，不僅可以為生產(chǎn)活動(dòng)提供更加精確、 高效的控制支持，還可以有效加快產(chǎn)品的生產(chǎn)周期，提高產(chǎn)品的質(zhì)量。

3.7 智能化安防

在智能安全體系中應(yīng)用5G 技術(shù)能夠提高監(jiān)控視頻傳輸效率、 反饋處理速度，保證智能安防能夠?qū)崿F(xiàn)提前預(yù)警、 遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)控制，真正落實(shí)有效的安防工作，保證安防效果[8]。 同時(shí)，智能化安防在5G技術(shù)支持下實(shí)現(xiàn)積極的發(fā)展，使智能安防工作在救護(hù)車、 火車、 警車等各種移動(dòng)交通工具中的實(shí)時(shí)監(jiān)控也變成了可能。

4 結(jié)束語(yǔ)

5G 移動(dòng)通信技術(shù)正處于發(fā)展的關(guān)鍵階段，其在人工智能領(lǐng)域中的應(yīng)用范圍非常廣闊，不僅包括人們?nèi)粘５某浴?穿、 住、 行，同時(shí)還涉及教育、 安防等多個(gè)不同的領(lǐng)域。 在5G 技術(shù)的支持下，人工智能技術(shù)的發(fā)展將進(jìn)入到一個(gè)全新的階段，使一些危險(xiǎn)系數(shù)較大行業(yè)中的工作人員能夠得以解脫，工作效率也會(huì)成倍地提高。 同時(shí)，5G 技術(shù)在人工智能領(lǐng)域中應(yīng)用也使得人們的生活變得更加便利、 快捷。 因此，在技術(shù)不斷成熟的發(fā)展形勢(shì)下，當(dāng)前需要在明確5G 技術(shù)關(guān)鍵內(nèi)容的基礎(chǔ)上，通過(guò)實(shí)質(zhì)化、標(biāo)準(zhǔn)化的研究實(shí)現(xiàn)5G 技術(shù)在人工智能領(lǐng)域中的有效應(yīng)用和發(fā)展，引領(lǐng)5G 技術(shù)、 人工智能技術(shù)都能夠進(jìn)入到一個(gè)全新的發(fā)展階段。