Bir e-postadaki paragraflardan sanal gerçeklik ortamındaki 3 boyutlu grafiklere kadar internet üzerinden dolaşan her veri parçası, mikrodalga veya Bluetooth cihazından kaynaklanan elektromanyetik girişim gibi yol boyunca karşılaştığı gürültüler tarafından değiştirilebilir. Veriler, hedeflerine vardıklarında bir kod çözme algoritmasının bu gürültünün olumsuz etkilerini ortadan kaldırabilmesi ve orijinal verileri alabilmesi için kodlanmıştır.
1950'lerden beri çoğu hata düzeltme kodu ve kod çözme algoritması birlikte tasarlanmıştır. Her kod, genellikle özel donanım kullanımını gerektiren, belirli, oldukça karmaşık bir kod çözme algoritmasına karşılık gelen bir yapıya sahipti.
MIT, Boston Üniversitesi ve İrlanda'daki Maynooth Üniversitesi'ndeki araştırmacılar, Rastgele Eklemeli Gürültü Kod Çözme Tahmini (GRAND) adı verilen evrensel bir kod çözme algoritması kullanarak, yapısı ne olursa olsun her türlü kodu maksimum doğrulukla çözebilen ilk silikon çipi yarattılar. . GRAND, çoklu, hesaplama açısından karmaşık kod çözücülere olan ihtiyacı ortadan kaldırarak, artırılmış ve sanal gerçeklik, oyun, 5G ağları ve yüksek hacimli verileri minimum gecikmeyle işlemeye dayanan bağlı cihazlarda uygulamalara sahip olabilecek artan verimlilik sağlar.
Gürültüye odaklanın
Bu kodları düşünmenin bir yolu, orijinal verilerin sonuna eklenen gereksiz karmalardır (bu durumda bir dizi 1 ve 0'lar). Bu karmanın oluşturulmasına ilişkin kurallar belirli bir kod kitabında saklanır.
Kodlanmış veriler bir ağ üzerinde dolaşırken, genellikle diğer elektronik cihazlar tarafından üretilen gürültüden veya sinyali bozan enerjiden etkilenirler. Bu kodlanmış veriler ve onları etkileyen gürültü hedeflerine ulaştığında, kod çözme algoritması kod kitabına başvurur ve saklanan bilginin ne olduğunu tahmin etmek için karma yapısını kullanır.
Bunun yerine GRAND, mesajı etkileyen gürültüyü tahmin ederek çalışır ve orijinal bilgiyi çıkarmak için gürültü modelini kullanır. GRAND, oluşma ihtimali olan sıraya göre bir dizi gürültü dizisi oluşturur, bunları alınan verilerden çıkarır ve elde edilen kod sözcüğünün bir kod kitabında olup olmadığını kontrol eder.
Gürültü doğası gereği rastgele görünse de algoritmanın ne olabileceğini tahmin etmesine olanak tanıyan olasılıksal bir yapıya sahiptir.
“Bir bakıma sorun gidermeye benziyor. Birisi arabasını mağazaya getirirse tamirci işe arabanın tamamını planlarla haritalandırarak başlamaz. Bunun yerine şu soruyu sorarak başlıyorlar: 'Yanlış gitmesi en muhtemel şey nedir?' Belki sadece gaza ihtiyacı vardır. Bu işe yaramazsa, sırada ne var? Belki pil ölmüştür?” Médard diyor.
Yeni donanım
GRAND çipi, ilk aşamada mümkün olan en basit çözümlerle başlayıp sonraki iki aşamada daha uzun ve daha karmaşık gürültü modellerine kadar çalışan üç katmanlı bir yapı kullanıyor. Her aşama bağımsız olarak çalışır, bu da sistemin verimini artırır ve güç tasarrufu sağlar.
Cihaz ayrıca iki kod kitabı arasında sorunsuz geçiş yapacak şekilde tasarlanmıştır. Biri kod sözcüklerini kırabilen, diğeri yeni bir kod kitabı yükleyen ve ardından herhangi bir kesinti olmadan kod çözmeye geçiş yapan iki statik rastgele erişimli bellek yongası içerir.
Araştırmacılar GRAND çipini test ettiler ve uzunluğu 128 bit'e kadar olan herhangi bir orta düzeyde artıklık kodunu yalnızca bir mikrosaniyelik gecikmeyle etkili bir şekilde çözebildiğini buldular.
Médard ve işbirlikçileri daha önce algoritmanın başarısını göstermişti ancak bu yeni çalışma, GRAND'ın donanımdaki etkinliğini ve verimliliğini ilk kez sergiliyor.
Médard, yeni kod çözme algoritması için donanım geliştirmenin, araştırmacıların öncelikle önyargılı fikirlerini bir kenara atmasını gerektirdiğini söylüyor.
“Dışarı çıkıp daha önce yapılmış şeyleri yeniden kullanamazdık. Bu tam bir beyaz tahta gibiydi. Gerçekten her bir bileşeni sıfırdan düşünmek zorundaydık. Bu bir yeniden değerlendirme yolculuğuydu. Ve sanırım bir sonraki çipimizi yaptığımızda, bu ilk çipte alışkanlıktan veya daha iyisini yapabileceğimize dair varsayımdan dolayı yaptığımızın farkına varacağımız şeyler olacak” diyor.
Geleceğe yönelik bir çip
GRAND doğrulama için yalnızca kod kitaplarını kullandığından, çip yalnızca eski kodlarla çalışmakla kalmıyor, aynı zamanda henüz tanıtılmamış kodlarla da kullanılabiliyor.
5G'nin uygulanmasına giden süreçte düzenleyiciler ve iletişim şirketleri, yeni ağda hangi kodların kullanılması gerektiği konusunda fikir birliğine varmakta zorlandı. Düzenleyiciler sonuçta farklı durumlarda 5G altyapısı için iki tür geleneksel kodu kullanmayı tercih etti. Médard, GRAND'ın kullanılmasının gelecekte bu katı standardizasyon ihtiyacını ortadan kaldırabileceğini söylüyor.
GRAND çipi kodlama alanını bir yenilik dalgasına bile açabilir.
“Tam olarak emin olmadığım nedenlerden dolayı, insanlar kodlamaya sanki kara büyüymüş gibi hayranlıkla yaklaşıyorlar. Süreç matematiksel olarak kötü, dolayısıyla insanlar zaten var olan kodları kullanıyor. Bunun tartışmayı standart odaklı olmayacak şekilde yeniden şekillendireceğini, insanların zaten var olan kodları kullanmasına ve yeni kodlar oluşturmasına olanak tanıyacağını umuyorum” diyor.
İleriye dönük olarak Médard ve çalışma arkadaşları, GRAND'ın yenilenmiş bir versiyonuyla yazılımsal algılama sorununu çözmeyi planlıyor. yonga. Yazılımla algılamada alınan veriler daha az kesindir.
Ayrıca GRAND'ın daha uzun, daha karmaşık kodları kırma ve silikon çipin yapısını enerji verimliliğini artıracak şekilde ayarlama yeteneğini test etmeyi planlıyorlar.
ELE Times Bürosu
ELE Times, Elektronik alanında kapsamlı bir küresel kapsama alanı sağlar. Teknoloji ve Pazar. ELE Times, derinlemesine makaleler sunmanın yanı sıra, güncel, alakalı içeriğimizi ve popüler formatlarımızı takdir eden, sektörün en büyük, nitelikli ve son derece ilgili izleyici kitlesinin ilgisini çekmektedir. ELE Times farkındalık oluşturmanıza, trafiği artırmanıza, tekliflerinizi doğru hedef kitleye iletmenize, potansiyel müşteriler oluşturmanıza ve ürünlerinizi daha iyi satmanıza yardımcı olur.
-
ELE Times Bürosuhttps://www.eletimes.com/author/adminSu Geçirmez Yalıtımlı N Tipi Konektörlerle Olası Hasarları Önleyin
-
ELE Times Bürosuhttps://www.eletimes.com/author/adminİki Bakan Tarafından Ortaklaşa Başlatılan Açık Deniz Rüzgârı Mükemmeliyet Merkezi: Yenilenebilir Enerji
-
ELE Times Bürosuhttps://www.eletimes.com/author/adminDüşük Gürültülü Amplifikatörlerin RF Performansını Artırmak İçin Bağlanmayı Kullanmanın Kapsamlı Bir Yolu
-
ELE Times Bürosuhttps://www.eletimes.com/author/adminInfineon ve Panasonic, 650 V GaN Güç Cihazları için GaN Teknolojisi Geliştirmeyi Hızlandırıyor