認(rèn)知無(wú)線電架構(gòu)

前言

　　在1998年10月14號(hào)，我創(chuàng)造了術(shù)語(yǔ)“認(rèn)知無(wú)線電（cognitiveradio，CR）”來(lái)表示大量的計(jì)算智能——特別是機(jī)器學(xué)習(xí)、視覺(jué)與自然語(yǔ)言處理——到軟件無(wú)線電（softwaredefinedradio，SDR）的集成。CR嵌有一個(gè)RF域智能引擎，作為用戶的無(wú)線電與信息接入代理，同時(shí)代表用戶（不必是網(wǎng)絡(luò)）做出許多詳細(xì)的無(wú)線電使用判決，從而更有效地使用無(wú)線電頻譜。（這是認(rèn)知無(wú)線電諸多非正式定義中的第一個(gè)。技術(shù)上的定義在理想認(rèn)知無(wú)線電，iCR的計(jì)算實(shí)體中給出。）CR的基礎(chǔ)是“軟件無(wú)線電”。（參見(jiàn)J.Mitola，SoftwareRadioArchitecture，Wiley，Hoboken，HJ，2000）?！　≡?998年與2000年間，我在我的學(xué)位論文研究中改進(jìn)了認(rèn)知無(wú)線電的定義。那時(shí)，我用Java建立了一個(gè)研究原型認(rèn)知無(wú)線個(gè)人數(shù)字助理（cognitivewirelesspersonaldigitalassistant，CWPDA）——CRI——并對(duì)它進(jìn)行了訓(xùn)練，獲得了對(duì)認(rèn)知無(wú)線電技術(shù)與結(jié)構(gòu)的深刻理解。在做我的學(xué)位論文的同時(shí)，我在1999年4月6日的聯(lián)邦通信委員會(huì)（FederalcommunicationCommission，F(xiàn)CC）（參見(jiàn)附帶的CD-ROM或者有關(guān)本文的這種陳述的網(wǎng)站），以及在一個(gè)二級(jí)市場(chǎng)的公共論壇上從外行人士對(duì)核心博士工程的看法的角度（FCC，二級(jí)市場(chǎng)公共論壇，華盛頓，2000年5月21E1），為頻譜管理描述了理想的CR（idealCR，iCR）。它顯示了iCR在二級(jí)無(wú)線電頻譜市場(chǎng)中的潛在經(jīng)濟(jì)價(jià)值。我首先公開(kāi)顯示了IEEE工作組關(guān)于移動(dòng)多媒體通信的技術(shù)材料（參見(jiàn)J.MitolaIII，“CognitiveRadioforFlexibleMobileMultimediaCommunications”.MobileMultimediaCommunications（MoMUC99），IEEEPress，NewYork，1999）。FCC把術(shù)語(yǔ)認(rèn)知用于表示不需要機(jī)器學(xué)習(xí)的“自適應(yīng)”。本文為具有自治機(jī)器學(xué)習(xí)，視覺(jué)（不僅是相機(jī)），以及口頭或手寫(xiě)語(yǔ)言覺(jué)察的CR創(chuàng)造了短語(yǔ)“理想認(rèn)知無(wú)線電（idealCognitiveRadio，iCR）”。在意識(shí)、自適應(yīng)與認(rèn)知無(wú)線電（aware，adap-tire，andcognitiveradio，AACR）之間將有令人興奮的接續(xù)。盡情享受吧！

內(nèi)容概要

這是第一本研究認(rèn)知無(wú)線電的書(shū)。認(rèn)知無(wú)線電是充滿前景的新技術(shù)，隨時(shí)準(zhǔn)備以增強(qiáng)的無(wú)線靈活性革新電信產(chǎn)業(yè)。認(rèn)知無(wú)線電技術(shù)為適應(yīng)于RF環(huán)境與用戶需求的嵌入型智能引擎把計(jì)算智能集成到軟件無(wú)線電中。使用該技術(shù)，用戶能更加充分地利用無(wú)線電頻譜與來(lái)自無(wú)線鏈接的服務(wù)。如在一個(gè)子載波負(fù)荷很高的區(qū)域嘗試發(fā)送10MB的電子郵件可使認(rèn)知無(wú)線電改變它的用戶并建議等待，直到進(jìn)入辦公室使用LAN?！墩J(rèn)知無(wú)線電架構(gòu)》驗(yàn)證了以自治機(jī)器學(xué)習(xí)，計(jì)算機(jī)視覺(jué)以及口語(yǔ)或者書(shū)面語(yǔ)言覺(jué)察為特征的“理想認(rèn)知無(wú)線電”。    這是一本激動(dòng)人心的書(shū)，作者是該技術(shù)的發(fā)明人，并且是該領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)者。按照他循序漸進(jìn)的介紹，讀者可以開(kāi)始建立意識(shí)／自適應(yīng)無(wú)線電，并且進(jìn)一步朝著認(rèn)知無(wú)線電發(fā)展。在介紹自適應(yīng)、意識(shí)與認(rèn)知無(wú)線電后，作者在三個(gè)章節(jié)中發(fā)展了三個(gè)主題：基礎(chǔ)、無(wú)線電能力、用戶域能力。    本書(shū)使認(rèn)知無(wú)線電的設(shè)計(jì)原理更加容易被電信專業(yè)的學(xué)生以及無(wú)線通信系統(tǒng)開(kāi)發(fā)人員接受，既包含了認(rèn)知無(wú)線電的實(shí)踐，也包含了理論。特別是本書(shū)開(kāi)發(fā)了一種包括自治機(jī)器學(xué)習(xí)、計(jì)算機(jī)視覺(jué)以及語(yǔ)言覺(jué)察技術(shù)等不同學(xué)科的認(rèn)知架構(gòu)。附帶的CD—ROM中包含了針對(duì)本書(shū)應(yīng)用所開(kāi)發(fā)的Java源代碼與編譯過(guò)的類文件。此外，為了方便讀者，包含了介紹關(guān)鍵概念的網(wǎng)絡(luò)資源，如語(yǔ)音應(yīng)用程序員接口。    雖然距離完全部署仍然有五到十年時(shí)間，世界范圍內(nèi)電信巨頭與研究實(shí)驗(yàn)室已經(jīng)開(kāi)始致力于研發(fā)該技術(shù)了。電信工程師、本科生與研究生都能夠從發(fā)明人那里學(xué)到該革新技術(shù)充滿前景的可能性。

作者簡(jiǎn)介

MITRE公司的一位顧問(wèn)科學(xué)家。作為電信領(lǐng)域的先驅(qū)，Mitola博士在1992年發(fā)表了關(guān)于軟件無(wú)線電的第一篇文章，并且繼續(xù)撰寫(xiě)并廣泛傳授該技術(shù)。他當(dāng)前的研究興趣集中在增強(qiáng)軟件無(wú)線電的計(jì)算智能以開(kāi)發(fā)認(rèn)知無(wú)線電。

書(shū)籍目錄

譯者序前言致謝  第1章  緒論    1.1 感知    1.2 感知，自適應(yīng)，還是認(rèn)知？    1.3 自適應(yīng)    1.4 認(rèn)知    1.5 認(rèn)知無(wú)線電與國(guó)家政策    1.6 我們實(shí)現(xiàn)認(rèn)知了嗎？    1.7 關(guān)鍵問(wèn)題    1.8 全文結(jié)構(gòu)    1.9 習(xí)題第Ⅰ部分  基礎(chǔ)  第2章  技術(shù)概論    2.1 iCR有七種能力    2.2 感知與覺(jué)察：察覺(jué)什么以及察覺(jué)誰(shuí)    2.3 理想認(rèn)知無(wú)線電(iCR)平臺(tái)評(píng)估    2.4 iCR機(jī)器學(xué)習(xí)的serMODEL    2.5 架構(gòu)    2.6 iCR功能性定義概要    2.7 習(xí)題  第3章  由意識(shí)自適應(yīng)到認(rèn)知無(wú)線電的進(jìn)化    3.1 革命還是進(jìn)化？    3.2 搬家日    3.3 為Genie開(kāi)發(fā)AML    3.4 學(xué)習(xí)禮儀    3.5 在AACR中以AML為目的的價(jià)值提案    3.6 習(xí)題  第4章  AACR中自治的機(jī)器學(xué)習(xí)    4.1 機(jī)器學(xué)習(xí)框架    4.2 發(fā)現(xiàn)算法的直方圖    4.3 用戶域?qū)W習(xí)    4.4 無(wú)線電域?qū)W習(xí)    4.5 加強(qiáng)、擴(kuò)展和限制發(fā)現(xiàn)    4.6 學(xué)習(xí)策略    4.7 習(xí)題  第5章  認(rèn)知無(wú)線電架構(gòu)    5.1 CRA Ⅰ：功能、單元和設(shè)計(jì)準(zhǔn)則    5.2 CRAⅡ：認(rèn)知環(huán)    5.3 CRAⅢ：推論層次    5.4 CRAⅣ：體系映射    5.5 CRA Ⅴ：在sDR結(jié)構(gòu)上建立cRA    5.6 認(rèn)知結(jié)構(gòu)研究主題    5.7 習(xí)題第Ⅱ部分  無(wú)線電域能力  第6章  無(wú)線電域的使用案例    6.1 無(wú)線電使用案例公制    6.2 FCC未使用的TV頻譜使用案例    6.3 需求成型使用案例    6.4 軍事市場(chǎng)方面的使用案例    6.5 救護(hù)用的RF知識(shí)    6.6 預(yù)言    6.7 習(xí)題  第7章  無(wú)線電的相關(guān)知識(shí)    7.1 無(wú)線電域概述    7.2 HF無(wú)線電頻帶的知識(shí)    7.3 LVHF無(wú)線電頻帶的知識(shí)    7.4 無(wú)線電噪聲與干擾    7.5 VHF無(wú)線電頻帶的知識(shí)    7.6 UHF無(wú)線電頻帶的知識(shí)    7.7 SHF無(wú)線電頻帶的知識(shí)    7.8 EHF、太赫以及自由空間光通信知識(shí)    7.9 衛(wèi)星通信知識(shí)    7.10 交叉頻帶／模式知識(shí)  第8章  實(shí)現(xiàn)無(wú)線電域技能    8.1 認(rèn)知無(wú)線電架構(gòu)組織無(wú)線電技能    8.2 嵌入式數(shù)據(jù)庫(kù)激發(fā)技能    8.3 生產(chǎn)系統(tǒng)激發(fā)技能    8.4 嵌入式推論激發(fā)技能    8.5 無(wú)線電知識(shí)對(duì)象(RKOs)    8.6 經(jīng)由RKO和RDH的演進(jìn)技能    8.7 實(shí)現(xiàn)空間技能    8.8 普通化的    8.9 微觀世界    8.10 無(wú)線電技能小結(jié)    8.11 習(xí)題第Ⅲ部分  用戶域能力  第9章  用戶域的使用案例    9.1 緊急伙伴使用案例    9.2 辦公室助理用戶使用案例    9.3 無(wú)線認(rèn)知助理    9.4 用戶技能增強(qiáng)    9.5 習(xí)題  第10章  用戶域知識(shí)    10.1 用戶的自然語(yǔ)言表達(dá)    10.2 聽(tīng)覺(jué)感官感知    10.3 視覺(jué)感官感知    10.4 視聽(tīng)覺(jué)集成    10.5 詞匯概念語(yǔ)義學(xué)(LCS)    10.6 其他傳感器    10.7 架構(gòu)設(shè)計(jì)的意義    10.8 習(xí)題  第11章  實(shí)現(xiàn)用戶域的技能    11.1 綜合認(rèn)知    11.2 自治的擴(kuò)展能力    11.3 監(jiān)督的可擴(kuò)展性    11.4 不確定性    11.5 學(xué)習(xí)需要訓(xùn)練    11.6 睡眠周期    11.7 缺陷和機(jī)會(huì)    11.8 習(xí)題  第12章  語(yǔ)義無(wú)線電    12.1 CYC、電子商務(wù)的解答和語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)    12.2 CYC案例研究    12.3 CYC暗示    12.4 網(wǎng)站語(yǔ)言    12.5 無(wú)線電XML    12.6 結(jié)論詞匯表(縮略語(yǔ)表)參考文獻(xiàn)

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無(wú)

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