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Entropy 北邮牛凯教授：将经典BA算法拓展到语义层面，我们做了这些尝试

已有 184 次阅读 2026-8-20 16:48 |个人分类:作者说|系统分类:论文交流

学者风采

牛凯教授北京邮电大学

牛凯教授，北京邮电大学博士研究生导师，主要研究方向为下一代移动通信，主持完成多项国家级项目、重点研发计划项目等，以第一或通讯作者发表高水平论文70余篇，参编论著15部，所提极化码高可靠编码方案写入5G标准，荣获中国电子学会科技奖自然科学一等奖，入选中国电子学会优秀科技工作者。兼任北京邮电大学“泛网无线通信”教育部重点实验室副主任，中国电子学会与中国通信学会高级会员，信息论分会副主任委员。

研究解码

本研究将经典信息论中用于计算率失真极限的传统BA算法，扩展到了语义通信领域，提出了“扩展的BA算法 (EBA)”。传统通信只关注符号的精确传输，而由张平院士和牛凯教授提出的语义信息论更关注信息背后的“含义”，并引入了“同义映射”的概念。EBA通过交替迭代优化转移概率和重构分布，能够对任意离散信源计算语义率失真函数，从而高效逼近语义压缩极限。为了应对实际场景中同义映射未知的场景，本研究进一步提出了结合模拟退火的自适应优化框架。此外结合语义知识库，本研究证实了“知识库越大、语义通信压缩效率越高”的理论预测，为未来语义通信的发展提供了理论支撑。

对话实录

1.您是如何确定本篇论文选题的？在此过程中是否遇到过困难？

在选题时，我们团队注意到语义信息论中虽给出了语义率失真函数的数学公式，但针对任意离散信源的数值计算仍是空白；于是我们联想到经典信息论中的经典BA算法，便尝试将其拓展到语义层面，确立了研发EBA算法的选题。期间遇到的最大困难在于未知同义映射场景下的结构优化。如何将离散的符号合并问题与连续的概率迭代相结合，并引入模拟退火算法在巨大的搜索空间中精准找到全局最优的映射，是我们攻克的最大难关。为此，我们进行了大量的算法调优与仿真尝试，最终成功实现了逼近全局最优的自适应框架。

2.这篇论文从构思到完成您花了多长时间？在写作过程中，您是如何规划论文进度的？

从最初的灵感构思到最终润色完成，总共花了大约半年的时间。在写作和研究的进度规划上，前两个月我们专注于理论推导与算法框架的构建，重点攻克EBA算法在语义信息论下的收敛性数学证明；中间两个月全力投入到代码编写、模拟退火框架的融合以及与知识库结合的仿真实验中，用数据验证算法的有效性；最后两个月则集中精力进行论文撰写、图表绘制与多轮修改，确保逻辑的严密性与学术表达的规范性。

3.请分享一下您在本篇论文写作过程中借助的软件/工具？

我们主要借助MATLAB软件完成了整个EBA算法及模拟退火框架的代码编写与实验仿真，同时也利用其强大的可视化功能绘制了论文中的实验结果图。此外，论文的文本撰写与排版是基于TeXstudio完成的，利用其本地编译器高效地处理了复杂的数学公式与参考文献。

4.写完一篇文章之后，您是如何修改完善自己的文章的？

我们团队主要采用反复通读的方式进行打磨。具体来说，我们会检查全文的逻辑架构是否严密连贯，并重点排查论文中容易出错的细节，包括数学符号的前后一致性与推导规范、英文语法使用的准确性，以及标点符号与参考文献的格式规范。通过团队成员之间的相互提意见与反复纠错，确保论文在逻辑结构和细节表述上都达到学术论文的标准。

5.您是如何平衡科研与生活的？有什么时间管理方法可以跟大家分享吗？

我主要坚持“高效科研、认真生活”的原则，避免陷入无效加班。每天开始工作前，我会把复杂的科研任务拆解成多个具体项，并在高效时间段内集中全部精力逐项攻克，减少被琐事打断的频率。生活中我会通过运动等方式彻底放松自己。我认为只有保持身心健康的状态，才能源源不断地为科研创新输出灵感。

6.您是如何选择本篇论文的投稿平台的？

我们团队主要考量了期刊的专业契合度与学术影响力。由于我们的研究将经典信息论算法扩展到语义信息论，需要平台兼具深厚的信息论底蕴与对新兴通信范式的包容度。而Entropy 作为信息论领域的知名期刊，审稿高效、作风严谨，与我们选题高度契合，能让成果迅速传播给同行，因此成为了首选。