In this paper, we introduce the Age of Incorrect Information (AoII) as an enabler for semantics-empowered communication, a newly advocated communication paradigm centered around data's role and its usefulness to the communication's goal. First, we shed light on how the traditional communication paradigm, with its role-blind approach to data, is vulnerable to performance bottlenecks. Next, we highlight the shortcomings of several proposed performance measures destined to deal with the traditional communication paradigm's limitations, namely the Age of Information (AoI) and the error-based metrics. We also show how the AoII addresses these shortcomings and captures more meaningfully the purpose of data. Afterward, we consider the problem of minimizing the average AoII in a transmitter-receiver pair scenario where packets are sent over an unreliable channel subject to a transmission rate constraint. We prove that the optimal transmission strategy is a randomized threshold policy, and we propose a low complexity algorithm that finds both the optimal threshold and the randomization parameter. Furthermore, we provide a theoretical comparison between the AoII framework and the standard error-based metrics counterpart. Interestingly, we show that the AoII-optimal policy is also error-optimal for the adopted information source model. At the same time, the converse is not necessarily true. Finally, we implement our proposed policy in various real-life applications, such as video streaming, and we showcase its performance advantages compared to both the error-optimal and the AoI-optimal policies.


翻译:在本文中,我们引入了“错误信息时代”(AoII), 这是一种以数据的作用及其对通信目标的有用性为中心的新倡导的通信模式。 首先,我们阐明了传统通信模式,及其对数据的盲角色方法,如何容易受到绩效瓶颈的影响。 其次,我们强调了一些拟议绩效措施的缺陷,这些措施旨在处理传统通信模式的局限性,即信息时代(AoI)和基于错误的衡量标准。我们还展示了AoII框架如何解决这些缺陷,并更有意义地抓住了数据的目的。之后,我们考虑了在发送器-接收器配对情景中将平均AoII最小化的问题,在传输速率制约下,通过不可靠的频道发送软件包。我们证明,最佳传输战略是一种随机化的门槛政策,我们提出了一种低复杂性的算法,找到我们的最佳门槛和随机化参数。 此外,我们从理论上比较了AoII框架和标准的错误度指标政策的目的。 有趣的是,在发送器- real- real 匹配中,我们最后显示A-II应用了我们所采用的信息源-al-al-al-al- laudeal- prial-al-al- prial-deal-al-al-al-al-forview) 政策, 我们也显示了我们采用了真实的版本政策。

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