因為一部科幻電影 她走上了創造未來的道路

央視網消息：在如今這個信息爆炸的時代，通信技術日新月異，但卻仍無法滿足人們的需求。在新的嚴峻形勢下，如何滿足人們對更高容量、更高帶寬的通信需求成了棘手的國際性難題。

作為清華大學電子工程系通信研究所副教授，陶曉明和她的團隊正致力尋找一把能將難題迎刃而解的密鑰——在傳統通信技術中引入智慧計算的方式，通過基礎研究來拓展帶寬需求——為你我開啟無線世界的更多可能性。

“未來通信技術航向已經轉向了寬帶化和多媒體化，而通信頻譜資源卻面臨日益短缺。”陶曉明説。

陶曉明

1999年，18歲的陶曉明還是一名西安電子科技大學通信工程學院的大一新生。在這個中國互聯網剛剛興起，甚至連藍屏手機都還沒有出現的年代裏，科幻電影《黑客帝國》裏的每一個場景都讓陶曉明感到酷炫：在一個帶寬無限制的世界中，主角Neo和母體Matrix的所有聯絡都能以無線通信的方式隨時傳輸。當時的陶曉明心中只剩下一個念頭：未來科技能否發展成這樣？如果能由自己親手來實現這樣的未來就好了。

傳統無線通信技術基於數據通信，包括文字、圖像、聲音等多媒體信息，每實現一次傳輸，都必須建立一個新的通信連接。假如把無線通信的每次傳輸視為一次“見面”，那麼在傳統通信技術中，每次見面時“雙方”都必須重新“自我介紹”，這也因此佔用了本就緊缺的帶寬資源。

對此，通信領域中解決帶寬的傳統方法，是通過對多媒體信息壓縮編碼，以達到提高傳輸效率的目的。但是受制于率失真性能，當多媒體信息一旦達到失真的臨界點，就很難再壓縮了。面對傳統方法的掣肘，陶曉明另辟蹊徑，選擇了一個大膽而充滿想象力的新思路：將人工智慧技術引入無線通信領域。

“視頻通信智慧協同計算的核心創新是在傳統通信中融入智慧計算，通過計算把真正需要傳輸的未知信息找出來，而把已知的信息在收發端預存，從而做到不重復傳輸，這樣就有效實現了節省通信傳輸帶寬的目的。”陶曉明解釋説，“這就像陌生人之間可以‘一回生，二回熟’一樣。”基於模型的智慧計算在首次連接時“介紹雙方認識”，在下一次傳輸時，就無需“重新介紹”佔用帶寬了。

陶曉明最早提出這一創新性的研究方向還是在10年前，當時國內移動通信網絡正在從2G向3G過渡，而作為新興交叉學科的無線多媒體通信也絕非是“無線通信”和“多媒體處理”兩個領域的簡單疊加。雖然當時機器學習正在飛速發展，但把計算通信作為一種新方法去實現面對面的實時通信效果，這種思路在國際上還是被認為難以實現。陶曉明團隊的論文也都被拒絕了，評委會的意見是：該論文研究思路和傳統方法不一樣，很難得到認可。

陶曉明回憶道。之後的兩三年時間，這個研究方向走進了死衚同。

“從事前沿技術研究往往像在無人區中行走，前路不清晰，也不知道哪是盡頭。”陶曉明説，“雖然有時會讓人感到害怕，但有波折和困境是正常的。”倍感壓力的日子裏，陶曉明沒有輕言放棄。經過幾年的艱苦努力，團隊終於迎來了好消息：實驗證明在新的計算通信理論的支持下，用於視頻通信的效果比傳統方法節省了好幾倍的帶寬。此後，團隊連續發表高水平論文，並得到了國際同行的高度認可。

回想起科研道路上的自我驅動力，陶曉明笑著表示，除了科研工作本身的魅力和樂趣外，還有科幻電影《黑客帝國》種下的“初心”。

19年後的今天，陶曉明仍然初心不渝，“在通信領域裏，堅持做理論基礎研究的意義在於從本質上去解決問題，從根本上去創造未來和影響世界。”（材料來源：全國婦聯宣傳部）