Along with the springing up of semantics-empowered communication (SemCom) researches, it is now witnessing an unprecedentedly growing interest towards a wide range of aspects (e.g., theories, applications, metrics and implementations) in both academia and industry. In this work, we primarily aim to provide a comprehensive survey on both the background and research taxonomy, as well as a detailed technical tutorial. Specifically, we start by reviewing the literature and answering the "what" and "why" questions in semantic transmissions. Afterwards, we present corresponding ecosystems, including theories, metrics, datasets and toolkits, on top of which the taxonomy for research directions is presented. Furthermore, we propose to categorize the critical enabling techniques by explicit and implicit reasoning-based methods, and elaborate on how they evolve and contribute to modern content \& channel semantics-empowered communications. Besides reviewing and summarizing the latest efforts in SemCom, we discuss the relations with other communication levels (e.g., reliable and goal-oriented communications) from a holistic and unified viewpoint. Subsequently, in order to facilitate the future developments and industrial applications, we also highlight advanced practical techniques for boosting semantic accuracy, robustness, and large-scale scalability, just to mention a few. Finally, we discuss the technical challenges that shed light on future research opportunities.

Explainability of Graph Neural Networks (GNNs) is critical to various GNN applications but remains an open challenge. A convincing explanation should be both necessary and sufficient simultaneously. However, existing GNN explaining approaches focus on only one of the two aspects, necessity or sufficiency, or a trade-off between the two. To search for the most necessary and sufficient explanation, the Probability of Necessity and Sufficiency (PNS) can be applied since it can mathematically quantify the necessity and sufficiency of an explanation. Nevertheless, the difficulty of obtaining PNS due to non-monotonicity and the challenge of counterfactual estimation limits its wide use. To address the non-identifiability of PNS, we resort to a lower bound of PNS that can be optimized via counterfactual estimation, and propose Necessary and Sufficient Explanation for GNN (NSEG) via optimizing that lower bound. Specifically, we employ nearest neighbor matching to generate counterfactual samples for the features, which is different from the random perturbation. In particular, NSEG combines the edges and node features to generate an explanation, where the common edge explanation is a special case of the combined explanation. Empirical study shows that NSEG achieves excellent performance in generating the most necessary and sufficient explanations among a series of state-of-the-art methods.

Multi-view graph clustering (MGC) methods are increasingly being studied due to the explosion of multi-view data with graph structural information. The critical point of MGC is to better utilize the view-specific and view-common information in features and graphs of multiple views. However, existing works have an inherent limitation that they are unable to concurrently utilize the consensus graph information across multiple graphs and the view-specific feature information. To address this issue, we propose Variational Graph Generator for Multi-View Graph Clustering (VGMGC). Specifically, a novel variational graph generator is proposed to extract common information among multiple graphs. This generator infers a reliable variational consensus graph based on a priori assumption over multiple graphs. Then a simple yet effective graph encoder in conjunction with the multi-view clustering objective is presented to learn the desired graph embeddings for clustering, which embeds the inferred view-common graph and view-specific graphs together with features. Finally, theoretical results illustrate the rationality of VGMGC by analyzing the uncertainty of the inferred consensus graph with information bottleneck principle. Extensive experiments demonstrate the superior performance of our VGMGC over SOTAs.

信息指标的年龄无法正确描述状态更新的内在语义。在一个智能反映表面上的合作中继通信系统中，我们提出了语义年龄（AOS），用于测量状态更新的语义新鲜度。具体而言，我们专注于从源节点（SN）到目标的状态更新，该状态被称为马尔可夫决策过程（MDP）。 SN的目的是在最大发射功率约束下最大程度地提高AOS和能源消耗的预期满意度。为了寻求最佳的控制政策，我们首先在派利时间差异学习框架下推出了在线深层演员批评（DAC）学习方案。但是，实践实施在线DAC在SN和系统之间无限重复的互动中构成了关键的挑战，这可能是危险的，尤其是在探索过程中。然后，我们提出了一个新颖的离线DAC方案，该方案估算了先前收集的数据集的最佳控制策略，而无需与系统进行任何进一步的交互。数值实验验证了理论结果，并表明我们的离线DAC方案在平均效用方面显着优于在线DAC方案和最具代表性的基线，这表明了对数据集质量的强大鲁棒性。

现有的源单元手机识别方法缺乏源设备的长期特征表征，从而导致与源单元相关特征的不准确表示，从而导致识别精度不足。在本文中，我们提出了一种基于时空表示学习的源细胞手机识别方法，其中包括两个主要部分：提取顺序高斯平均矩阵特征和基于时空表示学习的识别模型的构建。在特征提取部分中，基于对记录源信号的时间序列表示的分析，我们通过使用高斯混合模型对数据分布的灵敏度提取具有长期和短期表示能力的顺序高斯平均矩阵。在模型构建部分中，我们设计了一个结构化的时空表示网络C3D-BILSTM，以充分表征时空信息，结合3D卷积网络和双向长期短期记忆网络，用于短期光谱信息和长期的长期记忆网络波动信息表示学习，并通过融合记录源信号的时空特征信息来准确识别细胞手机。该方法的平均准确性为99.03％的封闭设置识别在CCNU \ _Mobile数据集中的45个手机识别，而在小样本尺寸实验中的平均识别率为98.18％，识别性能优于现有的最新目前的识别性能方法。实验结果表明，该方法在多级细胞手机识别中表现出出色的识别性能。

变压器模型最近已成为自然语言处理中的基础模型之一，作为副产品，最近对扩展这些模型具有重大的兴趣和投资。但是，这些大型变压器语言模型的培训和推理成本令人难以置信，因此需要更多的研究来识别更有效的变体。在这项工作中，我们通过用统计语言建模中的文献启发的变压器体系结构提出了一个简单而有效的修改，该架构是通过通过文本序列的离散潜在表示构建的n-grams来增强模型的。我们评估了我们的模型，关于C4数据集的语言建模的N-Strammer以及Superglue数据集的文本分类，并发现它的表现优于诸如变压器和底漆等几个强基线。我们为JAX中的可重复性目的开放源模型。

在本文中，我们分享了我们努力建立能够翻译一千多种语言的实用机器翻译（MT）系统的发现。我们在三个研究领域中描述了结果：（i）通过利用半监督预训练的语言识别和开发数据驱动的过滤技术来构建1500多种语言的清洁，网挖数据集； （ii）通过利用大规模的多语言模型来开发用于服务不足的语言的实用MT模型，该模型训练了有监督的并行数据，以使用100多种高资源语言和单语言数据集，以增加1000多种语言； （iii）研究这些语言的评估指标的局限性，并对我们MT模型的输出进行定性分析，突出显示了这些类型模型的几种频繁误差模式。我们希望我们的工作为旨在为当前研究的语言构建MT系统的从业者提供有用的见解，并突出显示可以补充Data-Sparse设置中大量多语言模型的弱点的研究方向。

ALPA通过生成统一数据，操作员和管道并行性的执行计划来自动对大型深度学习（DL）模型的模型平行训练。现有的模型并行训练系统要求用户手动创建并行化计划，或者自动从有限的模型并行性配置中生成一个计划。它们不足以在分布式计算设备上扩展复杂的DL模型。 ALPA通过将并行性视为两个层次级别来分配大型DL模型的训练：操作员和操作员并行性。基于它，ALPA构建了一个新的分层空间，用于大规模的模型并行执行计划。 ALPA设计了许多汇编，以在每个并行性级别自动得出有效的并行执行计划。 ALPA实现了有效的运行时，以在分布式计算设备上协调两级并行执行。我们的评估表明，ALPA生成的并行化计划，即使在其设计的型号上，也可以匹配或超过手动模型并联训练系统。与专业系统不同，ALPA还推广到具有异质体系结构和模型的模型，而没有手动设计的计划。 ALPA的源代码可在https://github.com/alpa-projects/alpa上公开获得

图表可以模拟实体之间的复杂交互，它在许多重要的应用程序中自然出现。这些应用程序通常可以投入到标准图形学习任务中，其中关键步骤是学习低维图表示。图形神经网络（GNN）目前是嵌入方法中最受欢迎的模型。然而，邻域聚合范例中的标准GNN患有区分\ EMPH {高阶}图形结构的有限辨别力，而不是\ EMPH {低位}结构。为了捕获高阶结构，研究人员求助于主题和开发的基于主题的GNN。然而，现有的基于主基的GNN仍然仍然遭受较少的辨别力的高阶结构。为了克服上述局限性，我们提出了一个新颖的框架，以更好地捕获高阶结构的新框架，铰接于我们所提出的主题冗余最小化操作员和注射主题组合的新颖框架。首先，MGNN生成一组节点表示W.R.T.每个主题。下一阶段是我们在图案中提出的冗余最小化，该主题在彼此相互比较并蒸馏出每个主题的特征。最后，MGNN通过组合来自不同图案的多个表示来执行节点表示的更新。特别地，为了增强鉴别的功率，MGNN利用重新注射功能来组合表示的函数w.r.t.不同的主题。我们进一步表明，我们的拟议体系结构增加了GNN的表现力，具有理论分析。我们展示了MGNN在节点分类和图形分类任务上的七个公共基准上表现出最先进的方法。

具有更多数据，计算和参数的缩放语言模型在自然语言处理方面取得了重大进展。例如，由于缩放，GPT-3能够在内心学习任务上实现强烈结果。但是，培训这些大密度模型需要大量的计算资源。在本文中，我们提出并开发了名为Glam（通用语言模型）的语言模型系列，它使用稀疏激活的专家架构来规模模型容量，同时与致密变体相比，也产生显着更少的训练成本。最大的Glam具有1.2万亿参数，比GPT-3大约为7倍。它仅消耗了用于训练GPT-3的1/3的能量，并且需要一半的计算拖鞋进行推理，同时仍然在29个NLP任务中实现更好的整体零射击和一次性性能。