6/19/2022，光纖在線訊，剛剛的神奇光子在線講壇，邀請了上海交大義理林老師講智能光纖通信系統(tǒng)。前幾年的武漢光谷論壇上，我們曾邀請義老師來講智能的光接入網(wǎng)。這一次義老師又把智能引入更廣泛的層面，光聽這個(gè)題目就足夠神奇了。

義老師今天講的很專業(yè)，但又由淺入深，就我所能理解的，和大家分享一下。

第一個(gè)，光纖通信非常重要。我們做光通信的人都會(huì)這么講，但是能有數(shù)據(jù)，90%這個(gè)數(shù)據(jù)的，義老師這個(gè)圖我是第一次看到。

第二個(gè)，突破香濃極限的關(guān)鍵在哪里？關(guān)鍵在于解決非線性補(bǔ)償。義老師說，對于光纖非線性的補(bǔ)償，利用和抑制是共性的關(guān)鍵問題，無論對于通信，還是光纖激光等。對于非線性，筆者并不陌生。當(dāng)光纖系統(tǒng)中的注入功率超過一個(gè)閾值，就會(huì)引發(fā)一些非線性的效應(yīng)，從而會(huì)對光傳輸性能帶來影響。

當(dāng)年筆者在學(xué)校時(shí)課題組做的光纖孤子項(xiàng)目正是利用這種非線性和色散效應(yīng)的均衡來實(shí)現(xiàn)長距離大容量光纖傳輸。今天義老師在另一張PPT中提到光纖信道微分的時(shí)候，同樣提到色散和非線性兩個(gè)方面的問題。由此可以知道，20年前的光纖孤子，和今天的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，異曲同工。這就有點(diǎn)像現(xiàn)在高速光模塊的基于CDR的Open Eye MSA和DSP陣營的比較。

第三個(gè)，光通信用的人工智能包括哪些？義老師在講座中提到人工智能的高速發(fā)展得益于數(shù)據(jù) 、算法和算力的進(jìn)展。這當(dāng)然是技術(shù)發(fā)展的螺旋式體現(xiàn)。當(dāng)年數(shù)據(jù)、算法和算力都不行，只有靠模擬方式，現(xiàn)在條件具備了，AI技術(shù)便可以發(fā)揮用處，等到一段時(shí)間之后，估計(jì)又得回頭走傳統(tǒng)方式。人工智能怎么解決光通信的問題？義老師說，其基礎(chǔ)是所謂的全連接人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)ANN，在這個(gè)單個(gè)神經(jīng)元數(shù)學(xué)模型上進(jìn)行疊加，就像任意波型都可以通過傅里葉疊加生成一樣。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的萬能逼近定理意思就是說足夠多的節(jié)點(diǎn)，就可以模擬任何復(fù)雜函數(shù)。

第四個(gè)，人工智能引入光通信的效果和問題。義老師首先說他們2016年OFC的文章，可以看到基于對IMDDD系統(tǒng)的補(bǔ)償，一下子大幅改善誤碼率幾個(gè)數(shù)量級。但是隨后義老師說，這里面可能存在一些誤區(qū)，為此他們后來進(jìn)行了大量的工作，去探索人工智能到底如何應(yīng)用到光通信系統(tǒng)的非線性改善中。關(guān)鍵就是怎么解決誤判，怎么逼近神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的能力極限。利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)可以實(shí)現(xiàn)光通信系統(tǒng)的模式識(shí)別、幀同步和物理建模等等。光通信系統(tǒng)的發(fā)射和接收，全部都是神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。光通信鏈路同樣可以利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行優(yōu)化。這里面還有大量的工作。

第五個(gè)，成果。以前我們光看到國外的光傳輸系統(tǒng)模擬軟件，這一次義老師展示了他們基于Python程序開發(fā)的自己的光傳輸模擬軟件，期待盡快看到產(chǎn)品上市。

最后一個(gè)，今天聽義老師講，還了解了一個(gè)概念。以前一直聽諾基亞貝爾實(shí)驗(yàn)室談概率星系整形，今天義老師的講座里也有概率整形，這些都是算法在光通信里面的應(yīng)用。

最后，祝大家周末愉快，祝天下的父親，在世的，和在天堂的，都快樂。