《資訊理論和網路編碼中的隨機資源研究》是依託西安電子科技大學，由蔡寧擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：資訊理論和網路編碼中的隨機資源研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：蔡寧
- 依託單位：西安電子科技大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
通信中的隨機資源包括用戶共享的公共隨機量和相關信源等。隨機資源是通信的重要輔助工具,在很多通信系統中起了關鍵作用。合法通信雙方的公共隨機資源是信息理論意義下安全的必不可少條件。而且，合理使用隨機資源可在任意變化信道等多用戶信道和網路編碼中發揮戲劇性的作用。因此,對隨機資源的研究不僅使我們能更有效地發揮其在通信中的作用，這往往也是通往資訊理論和網路編碼困難問題的答案之路。本項目研究公共隨機量和相關信源作為隨機資源在任意變化信道，竊聽信道，多址接入信道和網路安全和糾錯編碼中的作用；確定干擾者具有輸入邊信息的任意編碼信道的容量；確定共享相關信源的竊聽信道的容量和任意變化竊聽信道的容量；證明猜想多址接入信道隨機化最大錯誤編碼容量域大於它的確定型最大錯誤編碼容量域；研究非k-網路安全編碼，提出高效的普適性網路安全和糾錯編碼算法。本項目研究將為我國開發高速可靠地通信網路提供新的思路。
結題摘要
合理使用隨機資源可在任意變化信道、多用戶信道和網路編碼中發揮戲劇性的作用，也是通往資訊理論和網路編碼困難問題的答案之路。本項目研究公共隨機量和相關信源作為隨機資源在任意變化信道，竊聽信道，多址接入信道和網路安全和糾錯編碼中的作用，刻畫基於隨機資源的信道容量，並提出高效的編碼方案。研究的難點是在網路狀況未知的情況下提出使用隨機資源的可達網路容量且複雜度低的編碼算法。 蔡寧教授領導的課題組，在項目的資助下，開展了深入的研究工作。通過4年的不懈努力，項目組做出了一些有意義的工作，主要成果如下： 1.給出任意變化信道新模型，確定兩種準則下信道容量，並給出達到容量所要求的最小密鑰比例的上界；完整刻畫了帶1記憶的所有情形的零錯誤容量。 2.確定多址接入信道的隨機編碼最大錯誤機率的信道容量，這是列在項目申請中的要證明的猜想，已按計畫完成這個課題的研究；確定了第二類竊聽信道擴展模型的安全容量。 3.研究了各種不同網路環境下的網路糾錯編碼的性質，提出局部化糾錯編碼；從安全網路編碼理論出發研究分散式存儲系統的安全問題：擴展了r 安全網路編碼。 4.為解決編碼域值及網路拓撲變化的問題，結合隨機編碼的自適應性以及卷積網路編碼的優勢，提出自適應隨機卷積網路編碼，可減小解碼時延和存儲需求。 5.利用投影測量的三角化表示，給出了經過m次投影測量後的系統狀態與初始狀態之間的跡距離的上界，還給出了特定結果出現機率的下界。這為量子資訊理論的研究提供了有力的數學工具。 6.給出有因果信道狀態信息的經典量子信道容量的單字元描述，並且給出非因果信道狀態的容量的兩種不同的正規化表達式；分別給出了帶/不帶邊信息的經典-量子複合信道的安全容量的下界。
