《5G移动通信》课件-项目六 5G网络中的人工智能技术

项目六5G网络中的人工智能技术任务一5G网络使能人工智能技术任务二人工智能技术赋能5G任务一5G网络使能人工智能技术6.1.1人工智能技术人工智能英文名称为“ArtificialIntelligence”。达特茅斯会议提出的关于人工智能的目标是：“制造一台机器，该机器可以模拟或者学习智能的所有方面，只要这些方面可以精确描述“，目前常用的人工智能的专业一些的定义为“人工智能是关于知识的科学”。其中“知识的科学”就是研究知识的表示，知识的获取和知识的运用。任务一5G网络使能人工智能技术6.1.1人工智能技术人工智能是要研究如何定义知识，知识的基本单位是概念。精通掌握任何一门知识，必须从这门知识的基本概念开始学习。而知识本身也是概念。由此人工智能的问题就变成了如下的三个问题：如何定义（或表示）一个概念、如何学习一个概念、如何应用一个概念。概念的指物功能行为主义流派取决于感知和行动，不需要知识、表示和推理概念的指心功能连接主义流派符号主义流派概念的指名功能大脑是一切智能的基础，关注于大脑神经元及其连接机制。只要在机器上是正确的，现实世界就是正确的。其最重要的成绩就是专家系统和知识工程。任务一5G网络使能人工智能技术6.1.1人工智能技术任务一5G网络使能人工智能技术6.1.1人工智能技术物联网带来的应用场景使得人工智能技术可以随时随地连接网络而不用考虑由于其自身运动和复杂任务而带来的网络布线困难。大数据通过对海量数据的存取和统计、智能化地分析和推理，并经过机器的深度学习后，可以有效推动人工智能认知技术的发展；云计算让人工智能可以在云端随时处理海量数据，如目前的云机器人系统就可以利用无线传感、网络通信和云计算理论的进一步综合发展，其研究成熟化，并扩展了人工智能的应用领域。任务一5G网络使能人工智能技术6.1.1人工智能技术任务一5G网络使能人工智能技术6.1.1人工智能技术任务一5G网络使能人工智能技术6.1.25G网络垂直应用ITU为5G定义了增强移动宽带eMBB、海量机器通信mMTC、超高可靠性与超低时延业务URLLC三大应用场景。应用场景说明网络支持要求智慧警务实现无人机高空巡逻、摩托车沿路巡逻和云联动指挥等场景应用。通过5G网络支持智能设备、人工智能技术、云计算以及三维大数据可视化的融合。智慧交通实现高清视频回传、4K视频远程互动、远程移动空中交通指挥，以及云网融合等场景，解决现有许多交通问题。根据5G网络高带宽、低时延的特性，及时回传道路数据，路-网协调管理。智慧生态实现生态环境治理的立体化监控、智能化分析和全联动治理，以提升治理水平。通过5G网络支持生态治理的大规模监控点接入，提供智能操控平台和高清全景实时回传视频。智慧党建通过信息化手段丰富党建教学方式，使设备无线化，采用VR教学和高清视频等方式，，优化用户体验，提升教学效果。通过5G网络大带宽支持云端VR教学和高清视频，VR视频存放在云端，本地无需部署服务器。智慧医疗实现远程手术直播示教、指导和远程辅助医疗手术规划，远程急救等。通过5G网络大带宽，低时延特性，有效提升互动性和现场体验感；大幅度提升远程支撑急救机动性和急救能力。车联网实现无人驾驶、高精度定位服务，通过5G网络实现高精度定位，和大带宽低时延的数据回传实现人-车-路-云协调管理的智能通信系统。智慧媒体直播高清直播、VR沉浸式体验在线赛事，新媒体的4K高清直播等。5G网络的大带宽和低时延特性，实现电视就得高清直播以及全新视觉感知。智慧教育远程课堂、教学分析、VR教学互动，实时教学评估等应用利用5G网络的高容纳性和低延迟性支持多种教学方式，通过5G与人工智能技术结合，实现通过学生表情及行为进行实时评估教学效果。智慧旅游风景视频实时回传，VR沉浸式体验，景区智能管理等通过5G网络将无人机航拍的风景视频实时回传，并支持游客的VR头盔沉浸式体验，通过无线网络协助景区加强巡检，实现智能管理。智慧制造远程专家指导，人机协同，远程机器人的精确控制等以便机械臂在特殊场景下完成快速反应。利用5G网络的高带宽特性，实现高清视频回传，利用5G网络的低时延特性，实现远程机器人的精确控制，以及人机协同。任务一5G网络使能人工智能技术6.1.25G网络垂直应用5G垂直行业应用端到端时延用户体验速率连接密度服务区域范围智慧警务50ms1Mbps-100Mbps100Gbps/km210000/km2智慧交通10ms

10Mbps100Gbps/km2沿道路2km智慧生态50ms1Mbps1Tbps/km2100000/km2智慧党建50ms1Mbpsupto100Mbps10Gbps/km21000/km2智慧医疗10ms10Mbps10Gbps/km21000/km2车联网10ms

10Mbps100Gbps/km2沿道路2km智慧媒体直播10ms1Mbpsupto100Mbps100Gbps/km210000/km2智慧教育50ms1Mbpsupto100Mbps100Gbps/km21000/km2智慧旅游50ms1Mbpsupto100Mbps10Gbps/km210000/km2智慧制造10ms10Mbps1Tbps/km210000/km2表6.1-2各垂直行业应用的网络性能需求任务一5G网络使能人工智能技术6.1.35G网络支持人工智能技术智能家居未来绝大多数家居、家电产品都是智能且互联。5G的连接能力和计算性能更为强大，能够同时连接更多的智慧家居终端，从普通家电逐步扩展到家居生活的各个领域。随着5G网络的发展，单一功能、低功耗、低成本终端也将不断面试，提供更为简单直接的“开机即入网”的连接体验，无需适配现有家庭网络即可互联。任务一5G网络使能人工智能技术6.1.35G网络支持人工智能技术车联网

广义车联网是未来能够实现智能化交通管理、智能动态信息服务和车辆智能化控制的一体化网络，是物联网技术在交通系统领域的典型应用。

车联网应该是先进传感技术，网络技术，计算技术，控制技术和智能技术深度融合，通过对道路交通的全面感知，对每部汽车进行交通全程控制，对每条道路进行交通全时空管理，形成以车内网，车际网和车云网为基础，按照约定的通信协议和数据交互标准，在人、车、路、云之间形成数据共享和信息交换的大系统网络。任务一5G网络使能人工智能技术6.1.35G网络支持人工智能技术机器视觉以计算机技术和电子技术为主，通过兼容图像处理、模式识别等功能，使其具有一定的视觉功能。机器视觉技术通过计算机模拟人类的视觉功能，在部分事物的图像中提取相关信息，并对信息进行处理判断。在工业中，该技术经常被应用于产品检验中，可以对机械产品进行精细测量以及质量检测等。利用工业的高清视频和5G，直接和后台的人工智能结合，能很好地发现质量问题，可以长期进行高效率生产，失误率小，精准度也高，从而促进制造业的发展。任务一5G网络使能人工智能技术6.1.35G网络支持人工智能技术工业互联网5G网络将助力工业互联网实现设备的数字化和智慧连接。基于物联网终端采集到的数据、通过数据的可视化，保证实施了解现场状况，综合人员、设备、材料、生产、环境等全方位的数据，建立统一的沟通协同平台。同时，监管部门也可以形成大数据指数，实现对工业互联网运行的实施检测、预警，形成产业发展变化的宏观指数。任务一5G网络使能人工智能技术6.1.35G网络支持人工智能技术虚拟现实5G网络将提供更高的速率、更低的延迟以及更好的整体性能和可靠性。这对于VR/AR等领域的发展起着至关重要的作用。虚拟现实是仿真技术的一个发展方向，与AR/VR相结合的高速、低延迟的移动连接，对于模仿真实环境至关重要。5G可以实现新级别的远程监控，实现安全操控，避免风险。任务一5G网络使能人工智能技术6.1.35G网络支持人工智能技术智慧城市5G作为信息通信技术将助力解决城市化过程中的一些问题，在信息感知、汇聚、接入及传输层面成为智慧城市所需的信息高速路，为全面感知、智慧决策、智慧处理提供有力保障。如24小时的视频监控，辅以智能视频分析能力；应急指挥系统需要及时准确的通知，指挥调度；智能安保根据不同区域特点实行不同安全级别的管理；消防管理也可以利用5G实现无人智能巡检。任务二人工智能技术赋能5G6.2.1智能组网技术利用众多场景网络的多维度历史流量和网络质量数据，结合时间和场景特征基于人工智能技术进行数据分析挖掘，综合网络实际需求，进行流量预测。通过处理从网络设备收集的大量数据，分析预测用户和无线网络的环境状态，从而实现数据智能驱动的全网组网决策。基于神经网络的人工智能采集处理无线网络中多个传感器的非直接特征，从而更准确地估计无线网络故障和其他破坏性事件并有效分配可用资源，促进复杂的无线网络设备协同运作。利用人工智能技术，多模基站可以实现在不同频谱带上的在线资源主动管理。根据环境变化调整天线方向、预测并适应用户的移动模式，从而提高通信质量；可以通过预测流量确定不同频谱带上的非高峰时间，提前响应传入需求并在需要时为其提供服务，以便可以在给定的情况下正确分配传入流量需求时间窗口。任务二