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题名面向函数计算的信息论和编码
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作者
孙秀芳
崔若璞
张儒泽
白洋
光炫
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机构
南开大学
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出处
《移动通信》
2024年第2期56-62,共7页
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基金
国家重点研发计划课题“非线性信息论和函数计算的编解码研究”(2023YFA1009604)
国家自然科学基金“收缩网络纠错编码”(62171238)
天津市普通高等学校本科教学改革与质量建设研究计划项目“跨学科基础课程融合建设的探索与研究”(B231005528)。
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文摘
在云计算、大数据、物联网和人工智能的共同刺激下,数据量在不断膨胀。经典的香农信息论仅着眼于“语法”层次,即传输信息符号的准确程度如何,且各类信息的编码均面向人类,如文本、图像、语音、视频等。数据和智能时代各类信息的编码或面向智能体,目的为某种任务的达成或功能的实现,其注重“语义”和“语用”层次,这些均可看作信息的运算、量化等函数计算。因此,提出并讨论了面向函数计算的信息论和编码。主要论述三个方面的内容,首先是分布式函数压缩,考虑相关信源下的算术和函数压缩系统,基于图染色的方法,完全刻画了模型的压缩容量;其次是网络函数计算,考虑在任意的网络上计算任意目标函数,使用割集强划分的方法,得到了一个新的基于割集的“普适”上界,这是目前最好的“普适”上界;最后是信息论安全网络函数计算,考虑任意网络上计算任意目标函数,并且满足任意给定的安全性限制,采用信息论和图论等知识,刻画了安全计算容量的一个上界,并提出了一个线性的函数计算安全网络编码的构造方案,从而得到了安全计算容量的一个下界。
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关键词
信息论
编码理论
网络函数计算
分布式函数压缩
信息论安全网络函数计算
语义通信的数学基础
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Keywords
information theory
coding theory
network function computation
distributed function compression
information-theoretically secure network function computation
mathematical foundations of semantic communication
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分类号
TN929.5
[电子电信—通信与信息系统]
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