通过互联网传播的每条数据 – 从电子邮件中的段落到虚拟现实环境中的3D图形 – 可以通过它在此过程中遇到的噪音来改变
通过Internet传播的每条数据（从电子邮件中的段落到虚拟现实环境中的3D图形）都可以通过它在此过程中遇到的噪音（例如来自微波炉或蓝牙设备的电磁干扰）来改变。对数据进行编码，以便当它们到达目的地时，解码算法可以消除该噪声的负面影响并检索原始数据。
自1950年代以来，大多数错误纠正的代码和解码算法已被一起设计。每个代码的结构与特定，高度复杂的解码算法相对应，该算法通常需要使用专用硬件。
麻省理工学院，波士顿大学和爱尔兰的Maynooth大学的研究人员现在创建了第一个能够使用通用解码算法（猜测随机的添加性噪声解码（GRANG））来解码任何代码，无论其结构如何，都具有最高的准确性。通过消除对多个计算复杂的解码器的需求，Grand可以提高效率，这些效率可能会在增强和虚拟现实，游戏，5G网络和连接的设备中应用，这些设备依赖于以最小的延迟处理大量数据。
麻省理工学院的研究由电气工程与计算机科学系的Cecil H.和Ida Green教授MurielMédard领导，并由MIT的研究生Amit Solomon和Wei Ann合着；波士顿大学电气和计算机工程助理教授Rabia Tugce Yazicigil；波士顿大学的研究生Arslan Riaz和Vaibhav Bansal；爱尔兰国立大学汉密斯大学汉密尔顿学院主任肯·R·达菲（Ken R. Duffy）；和Maynooth研究生凯文·加利根（Kevin Galligan）。该研究将在下周的欧洲固态设备研究和电路会议上介绍。
思考这些代码的一种方法是将原始数据末尾添加到冗余哈希（在这种情况下，一系列1s和0s）。创建该哈希的规则存储在特定的代码簿中。
当编码的数据通过网络传播时，它们会受到噪声的影响，或者会破坏信号的能量，而信号通常是由其他电子设备生成的。当该编码的数据和影响它们的噪音到达目的地时，解码算法会咨询其代码簿，并使用哈希的结构来猜测存储的信息是什么。
取而代之的是，Grand通过猜测影响消息的噪声并使用噪声模式来推断原始信息来起作用。 Grand以可能发生的顺序生成一系列噪声序列，从接收到的数据中减去它们，并检查结果编码是否在代码簿中。
尽管噪声本质上是随机的，但它具有概率结构，使算法可以猜测它可能是什么。
“从某种意义上说，它类似于故障排除。如果有人将他们的汽车带入商店，那么机械师就不会从将整个汽车映射到蓝图开始。相反，他们首先问：“最有可能出错的事情是什么？”也许只需要汽油。如果那不起作用，下一步是什么？也许电池已经死了？”梅达德说
大芯片使用三层结构，从第一阶段的最简单解决方案开始，然后在随后的两个阶段进行更长，更复杂的噪声模式。每个阶段都独立运行，这增加了系统的吞吐量并节省了功率。
该设备还旨在在两个代码簿之间无缝切换。它包含两个静态随机访问存储芯片，一个可以破解代码字，而另一个可以加载新的代码簿，然后切换到解码而无需任何停机时间。
研究人员对大芯片进行了测试，发现它可以有效地解码任何长度高达128位的中等冗余代码，只有一微秒的延迟。
梅达德（Médard）和她的合作者此前曾证明了该算法的成功，但是这项新作品首次展示了Grand在硬件中的有效性和效率。
梅达德说，为新颖的解码算法开发硬件要求研究人员首先抛弃其先入为主的观念。
“我们无法出去再利用已经完成的事情。这就像一个完整的白板。我们必须真正考虑从头开始的每个组件。这是一次重新考虑的旅程。而且我认为，当我们做下一个芯片时，第一个芯片将会意识到我们出于习惯或假设可以做得更好。”她说，未来的筹码
由于Grand仅使用代码手册进行验证，因此芯片不仅可以与旧版代码一起使用，而且还可以与尚未引入的代码一起使用。
在实施5G实施的领导中，监管机构和通信公司努力寻找有关在新网络中应使用哪些代码的共识。监管机构最终选择在不同情况下使用两种类型的传统代码用于5G基础架构。 Médard说，使用Grand可以消除对将来对僵化标准化的需求。
大筹码甚至可以将编码的领域开放到一波创新。
“出于我不太确定的原因，人们会敬畏地进行编码，就像黑魔法一样。该过程在数学上是讨厌的，因此人们只使用已经存在的代码。我希望这将重新阐述讨论，以便并非如此面向标准，使人们能够使用已经存在的代码并创建新的代码。”她说。
向前迈进，梅达德（Médard）和她的合作者计划通过重编版的Grand Chip来解决软检测问题。在软检测中，接收到的数据不那么精确。
他们还计划测试宏伟破解更长，更复杂的代码并调整硅芯片结构以提高其能源效率的能力。
这项研究由爱尔兰的巴特尔纪念研究所和科学基金会资助。经过麻省理工学院新闻的许可。阅读原始文章。
原创文章，作者：生活会，如若转载，请注明出处：http://www.dsonekey.com/3097.html
