后香农时代ICT领域的十大挑战问题

• 作者: 徐文伟 张弓 白铂 艾超 吴瑾
• 来源期刊: 中国科学（数学）
• 关键词: 信息论 概率论 优化理论 运筹学 反问题 非线性Schr?dinger方程 深度神经网络(DNN) 近似计算
• 年，卷（期）: 2021,（7）
• 所属期刊栏目: 综述
• 页码范围: 1095-1138
• 页数: 44页
• 语种: 中文
• DOI: 10.1360/SSM-2021-0013

摘要

本文以未来万物互联的智能社会的愿景为出发点,从信息产生、传输和处理的角度,深入剖析信息通信(information and communications technologies,ICT)行业在信息论、运筹学、控制论、计算理论和人工智能方面未来发展中面临的技术挑战,并提出十个重要挑战问题.文章首先详细阐述这些技术挑战问题的背景、问题定义以及学术界和工业界当前的研究进展.其次针对这些问题给出潜在的解决思路和未来的研究方向.最后提出要解决十大挑战难题所面临的理论突破机会,包括:需要超越经典的香农信息论,建立语义信息论体系;需要突破深度神经网络,建立可解释的深度神经网络理论体系;需要突破经典的排队论和优化理论体系,建立网络排队论和网络优化理论方法;需要突破功耗和复杂度的约束,建立近似计算理论体系.