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Volume 47 期 9，2026 2026年第47卷第9期

  • 特邀论文

    李明

      
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    更新时间：2026-09-20

    牛凯, 张平

    DOI：10.11959/j.issn.1000-436x.TXXB260559
    摘要：本文提出语用信息的数学理论，将通信、控制与决策纳入同一个框架。核心是“同效映射”（isoteleia mapping），揭示了语用信息的本质——同效性：不同语义路径若导向相同最优动作，则在语用上等价。该映射诱导语法、语义、语用三层信息层级，每层抽象都丢弃与任务无关的细节。在此基础上，本文建立语用层面的信息论度量，包括语用熵、上/下语用互信息、语用信道容量与语用率失真函数，并证明3 个编码定理——语用无损信源编码、语用信道编码与语用率失真编码。与经典和语义信息论相比，该框架的关键在于以“信息对行动的有效性”为核心度量，而非符号或语义保真度。在信息度量之外，本文引入语用信息价值（VoI）与语用信息成本（CoI），分别作为率失真函数与信道容量的决策论对偶。VoI衡量信息带来的期望效用增益，CoI 衡量给定语用速率下所需的最小资源消耗。二者构成Legendre-Fenchel型对偶，并通过拉格朗日框架实现跨层优化。由此得到语用效率上界，即行为容量，刻画资源受限智能系统在给定资源价格下的最大净效用。对于连续消息，本文给出高斯信源与高斯信道的闭式表达，包括语用容量、语用率失真及相应VoI 与CoI；对于双边与单边抽象，分别给出感知路径与表达路径的对偶关系。在动态场景中，本文将框架扩展到部分可观测马尔可夫决策过程，并推导信念状态下的贝尔曼方程。语用信息论框架为任务导向通信、网络化控制、自主系统与具身智能提供统一数学语言，将关注点从符号保真度转向信息对行动的有效性。具体而言，语用熵刻画决策不确定性，语用容量刻画可靠传递最优动作的最大速率，语用率失真刻画给定任务失真下所需的最小速率，而VoI 与CoI 则分别从收益与代价两侧给出资源分配的决策论依据。这些度量与经典和语义信息论保持层次兼容：当同效映射退化为恒等映射时，语用信息论退化为语义信息论；当同义映射也退化为恒等映射时，进一步退化为经典信息论。因此，该框架在保持向后兼容的同时，将信息论适用范围从符号传输扩展到目标导向的行为决策。本文的基础贡献在于，将语用信息从哲学概念推进为可定义、可计算、可证明的数学对象，并在信息论中首次建立语法语义语用三层统一的严格层次。它通过同效映射与同义映射的复合，把信息论极限、决策论目标与物理资源约束连接起来，为任务导向通信、语义通信、6G、大模型与AI Agent、具身智能、自动驾驶等通信与人工智能融合方向，提供了以任务效用为中心的设计语言，推动信息传输从“比特保真”走向“传递对行动真正有效的信息”，具有重要的理论指导意义。  
    关键词：语用信息论;同效映射;具象映射;语用熵;语用互信息;语用信道容量;语用率失真;信息价值;信息成本;语用拉格朗日量;行为容量   
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    更新时间：2026-09-20

  • 学术论文

    刘凇佐, 张轩野, 高健乔, 乔钢

    DOI：10.11959/j.issn.1000-436x.TXXB260328
    摘要：针对水声信道多径效应导致码间干扰严重的问题，提出一种用于水声信道均衡的旋转多尺度自适应融合网络（RoMAFNet）。旋转位置编码以乘性方式将符号间相对时延嵌入 Transformer 编码器的注意力计算，提升时变适应能力。多尺度自适应多径均衡模块以膨胀率递增的并行分支分尺度刻画不同时延的多径分量，并由全局上下文驱动门控动态加权。此外，在利普希茨平滑性等假设下推导融合机制误差的闭式上界，据此分析在线微调稳定性。网络采用“离线预训练-在线微调”范式，仿真信道中每帧约50个训练序列符号更新即可适配新信道，海上实测信道中训练序列符号的增量利用效率亦显著优于对比方法。  
    关键词：水声通信;信道均衡;旋转位置编码;多尺度自适应融合;在线微调部署   
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    更新时间：2026-09-20

    王烨, 冉琼慧子, 徐悦甡, 高洪皓

    DOI：10.11959/j.issn.1000-436x.TXXB260272
    摘要：针对车路协同（V2X）网络面临的边缘计算服务部署非均衡及资源覆盖受限的问题，提出了一种基于残差图注意力网络与竞争双深度Q学习的边缘计算服务器智能部署方法。首先，基于双重邻接矩阵与多维特征编码的V2X环境建模方法将路侧单元（RSU）网络转化为结构化图数据。其次，构建了一种融合残差连接与注意力机制的图神经网络以提取节点间复杂的空间依赖关系。接着，设计了一种基于竞争双深度Q网络的序列部署决策框架，通过价值函数分解与双网络更新机制来提升Q值估计精度，并结合多目标导向的奖励函数引导策略收敛。实验结果表明，相较于现有方法，所提方法改善了5.1%的服务覆盖率、1.4%的负载均衡度和17%的传输时延。  
    关键词：车路协同;边缘计算;注意力机制;图神经网络;竞争双深度Q学习   
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    更新时间：2026-09-20

    张妍, 潘恬, 郑 䶮, 刘江, 黄韬

    DOI：10.11959/j.issn.1000-436x.TXXB260286
    摘要：针对低轨卫星网络星地链路频繁切换导致流量跨星分散、难以追踪与汇聚的问题，提出一种星上分布式Sketch测量框架。该框架利用分布式哈希表动态记录跨星长流经过的卫星轨迹，在查询时先定位轨迹序列，再聚合各接入卫星上的流量片段。采用卫星数据平面与地面控制平面协同架构：卫星端部署Sketch进行本地统计，并利用布隆过滤器与分布式哈希表实现首包检测与轨迹记录；地面端负责按需查询、结果聚合与参数配置，借助Sketch的线性可加性高效汇聚分散片段。理论分析与仿真实验表明，在792颗卫星Walker星座、跨3颗测量卫星和1 200条跨星长流的典型场景下，所提测量方案的平均端到端查询时延为128 ms，单星存储开销低于100 KB。  
    关键词：低轨卫星网络;流量测量;Sketch;分布式哈希表;布隆过滤器   
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    更新时间：2026-09-20
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