第1006章 最大秩距離碼
第1006章 最大秩距離碼
實際上，張維永最早的專業出身就是通信技術。
只不過，在90年代中後期開始擔任衛星總師之後，他的主要精力就放在工程總體這方面了。
當然，就算他依舊專精於原始專業，也未必就會提前注意到那篇提出網絡編碼的論文——
21世紀初這會，正趕上網絡通信技術大爆發的年代，不說每天，至少每個月都有新概念新技術被提出來，而且幾乎每個提出者都聲稱自己的研究能改變世界。
即便是資源再怎麼豐富的研究團隊，也不可能對其中每個成果都給予足夠的注意力。
更不用說華夏的航天領域研究歷來以求穩為主，在新技術的應用上相對保守。
但如果是在其他行業中已經被驗證過的技術……那就是另一回事了。
因此，在聽到剛剛常浩南的回答之後，張維永登時就坐直了身子：
「常總對資訊理論還有研究？」
數據傳輸和數據壓縮，都是資訊理論的範疇。
而常浩南此前並沒有過這方面的研究成果。
不過轉念一想，似乎常浩南再拓展出一個新的研究領域，倒也不是很讓人感到意外……
「雖然網絡編碼確實屬於資訊理論，不過我接觸到這個領域倒是單純從數學角度……」
常浩南笑著解釋道：
「你知道，我對拓撲學和拓撲結構算是有些研究……」
「咳咳咳——」
這會張維永剛重新端起杯子喝了口酒，結果直接被常浩南這句話給嗆到。
一個解決龐加萊猜想，還創造出流形學習算法的人。
說自己對拓撲學「有些研究」？
那可真是太有研究了。
好一會之後，總算緩過來些的張維永才擺了擺手表示自己無妨，並示意常浩南繼續表演……呃……繼續說下去。
「總之就是……前段時間，有人找到我給一篇有關非線性編碼算法的論文審稿，我發現他論文裡面有幾處很基礎的理論問題，肯定是沒法過稿的，但提出的思路確實很新穎，就順便去了解了一下研究背景。」
常浩南喝了一小杯紅酒之後就沒有繼續，而是不知道從哪弄來一個暖壺，改為喝水。
說話間，還順便給張維永倒了一杯。
「所以你就深入研究下去了？」
「研究倒是還談不上。」
常浩南搖搖頭：
「資訊理論領域的東西，理論層面還好說，工程應用要是真想研究的話，那需要足夠的時間和經費才行，我最多算是了解了一下……」
這下子，張維永算是明白了。
對方繞這麼一個大圈子，原來是想跟自己一起去申請項目，然後順便利用一下航天口這邊的資源。
畢竟，別說常浩南如今還只能算半步院士，哪怕真是院士大圓滿境界的大佬，也不可能單憑嘴上說說就讓國家專門打一批衛星，或者建設一整個專用網絡去搞技術驗證。
肯定要依託一些名頭。
當然「我只是了解一下，還沒深入研究」這種鬼話，張維永是一個標點符號都不會信的。
「能展開講講麼？」
他不動聲色地問道：
「我是指，關於那個具體的廣義編碼。」
「當然。」
常浩南把剛剛那張紙翻到背面：
「我們先簡化一種單源雙宿的多播有向無環網絡，網絡中所有點到點之間的鏈路具有單位容量，S是信源，T1和T2是信宿，其餘是中間節點……」
他一邊說，一邊在紙上歘欻欻地畫出了兩張示意圖。
「根據『最大流最小割』定理，任意一個有向圖中，從輸入節點到輸出節點的信息最大流的流量等於分離輸入節點到輸出節點的最小割集的容量，那麼下圖多播網絡的最大理論傳輸容量為2比特/單位時間……」
「如果按照左圖中的傳統模式，由於鏈路ＣＤ是該網絡傳輸的瓶頸，只能傳送1比特信息，導致節點Ｃ處必須採用傳統的排隊存儲方式實現信息傳送，導致每個信宿節點的吞吐量只有1.5比特/單位時間……」
「而右圖中，節點C處將收到的消息a消息b進行編碼處理……為了簡單我們選擇最簡單的異或邏輯，總之信宿節點可以利用收到的消息a或b，以及a與b經編碼後的結果，同時譯出另一個未收到的消息比特，這樣就減少了一個信息流的傳輸，把每個信宿節點的吞吐量提高到了理論上限的2比特/單位時間……」
「當然，由於香農極限的存在，任何技術都不可能對數據進行無限壓縮，但剛剛這只是最簡單的情況，你我都知道，信息傳輸網絡越複雜，實際吞吐量與理論傳輸容量之間的差距就越大，這一類算法的潛力也就越明顯……」
「……」
「等一下……」
就在常浩南快要講到結尾，那張紙也終於快被畫滿的時候，張維永突然伸出了手：
「常總，您剛才說的這些有個大前提，就是假設傳輸過程是沒有差錯的……如果右邊的其中任何一個節點出現編碼錯誤或者傳輸錯誤，那麼後面的節點就都會被傳染，導致錯誤像電腦病毒一樣，最終擴散到整個通信節點當中……」
「先不說正常通信當中這類錯誤就很常見，軍用衛星還要考慮對手的電子干擾……」
後者的擔心，自然是有道理的。
傳統信息中繼方式不停重複發送數據，雖然會帶來卡頓和延遲，但總歸還是能把正確的信息給發送過去。
但常浩南準備搞的這種新花樣，要是在中間編碼和解碼的過程中出了岔子，那相關數據就都有可能出現錯誤。
而且，由於錯誤擴散速度極快，還很難搞清楚到底是哪一步出的問題。
最後還是得重複發送數據，只會變得更卡。
不過，面對這個問題，常浩南反倒擺出了一副理所應當的樣子：
「所以我才說，還需要深入研究和技術驗證嘛……」
「要是我現在就能拿出現成的技術，那哪還用得著找你，直接去找欒主任不就行了……」
「嘶……」
張維永撓了撓頭，覺得好像也有道理……
「總之，張總你剛剛也已經提到了，現在這個技術的重點，一是開發壓縮能力更強的編碼算法，其二就是想辦法給信息傳輸過程找到一種糾錯機制，這樣即便數據在傳輸中出了差錯，也能在下一個節點被糾正過來，保證錯誤不會在不同節點之間傳染擴散。」
常浩南說著，伸出手輕輕敲了敲那張紙，以示強調。
而說到這裡，反倒是進入張維永相對熟悉的領域：
「比如……最大秩距離碼？」
「MRD碼確實可以。」
常浩南有些驚訝於對方能直接點出他想要的答案，不過表情上倒是沒什麼變化：
「不過，目前關於MRD的研究，還主要集中在利用它進行數據加密，糾錯功能只是順帶的……所以要想實現強糾錯能力，那肯定要開發新的MRD碼技術。」
「我可以利用火炬集團的資源，在小範圍的區域網路，以及航空中繼通信領域內進行一些研究和測試，不過這些環境相比於衛星通訊來說還是過於溫和了，肯定需要一顆……甚至是一組專門的衛星來進行星間鏈路測試，才能最終確定用在航天領域的可行性……」
(本章完)
實際上，張維永最早的專業出身就是通信技術。
只不過，在90年代中後期開始擔任衛星總師之後，他的主要精力就放在工程總體這方面了。
當然，就算他依舊專精於原始專業，也未必就會提前注意到那篇提出網絡編碼的論文——
21世紀初這會，正趕上網絡通信技術大爆發的年代，不說每天，至少每個月都有新概念新技術被提出來，而且幾乎每個提出者都聲稱自己的研究能改變世界。
即便是資源再怎麼豐富的研究團隊，也不可能對其中每個成果都給予足夠的注意力。
更不用說華夏的航天領域研究歷來以求穩為主，在新技術的應用上相對保守。
但如果是在其他行業中已經被驗證過的技術……那就是另一回事了。
因此，在聽到剛剛常浩南的回答之後，張維永登時就坐直了身子：
「常總對資訊理論還有研究？」
數據傳輸和數據壓縮，都是資訊理論的範疇。
而常浩南此前並沒有過這方面的研究成果。
不過轉念一想，似乎常浩南再拓展出一個新的研究領域，倒也不是很讓人感到意外……
「雖然網絡編碼確實屬於資訊理論，不過我接觸到這個領域倒是單純從數學角度……」
常浩南笑著解釋道：
「你知道，我對拓撲學和拓撲結構算是有些研究……」
「咳咳咳——」
這會張維永剛重新端起杯子喝了口酒，結果直接被常浩南這句話給嗆到。
一個解決龐加萊猜想，還創造出流形學習算法的人。
說自己對拓撲學「有些研究」？
那可真是太有研究了。
好一會之後，總算緩過來些的張維永才擺了擺手表示自己無妨，並示意常浩南繼續表演……呃……繼續說下去。
「總之就是……前段時間，有人找到我給一篇有關非線性編碼算法的論文審稿，我發現他論文裡面有幾處很基礎的理論問題，肯定是沒法過稿的，但提出的思路確實很新穎，就順便去了解了一下研究背景。」
常浩南喝了一小杯紅酒之後就沒有繼續，而是不知道從哪弄來一個暖壺，改為喝水。
說話間，還順便給張維永倒了一杯。
「所以你就深入研究下去了？」
「研究倒是還談不上。」
常浩南搖搖頭：
「資訊理論領域的東西，理論層面還好說，工程應用要是真想研究的話，那需要足夠的時間和經費才行，我最多算是了解了一下……」
這下子，張維永算是明白了。
對方繞這麼一個大圈子，原來是想跟自己一起去申請項目，然後順便利用一下航天口這邊的資源。
畢竟，別說常浩南如今還只能算半步院士，哪怕真是院士大圓滿境界的大佬，也不可能單憑嘴上說說就讓國家專門打一批衛星，或者建設一整個專用網絡去搞技術驗證。
肯定要依託一些名頭。
當然「我只是了解一下，還沒深入研究」這種鬼話，張維永是一個標點符號都不會信的。
「能展開講講麼？」
他不動聲色地問道：
「我是指，關於那個具體的廣義編碼。」
「當然。」
常浩南把剛剛那張紙翻到背面：
「我們先簡化一種單源雙宿的多播有向無環網絡，網絡中所有點到點之間的鏈路具有單位容量，S是信源，T1和T2是信宿，其餘是中間節點……」
他一邊說，一邊在紙上歘欻欻地畫出了兩張示意圖。
「根據『最大流最小割』定理，任意一個有向圖中，從輸入節點到輸出節點的信息最大流的流量等於分離輸入節點到輸出節點的最小割集的容量，那麼下圖多播網絡的最大理論傳輸容量為2比特/單位時間……」
「如果按照左圖中的傳統模式，由於鏈路ＣＤ是該網絡傳輸的瓶頸，只能傳送1比特信息，導致節點Ｃ處必須採用傳統的排隊存儲方式實現信息傳送，導致每個信宿節點的吞吐量只有1.5比特/單位時間……」
「而右圖中，節點C處將收到的消息a消息b進行編碼處理……為了簡單我們選擇最簡單的異或邏輯，總之信宿節點可以利用收到的消息a或b，以及a與b經編碼後的結果，同時譯出另一個未收到的消息比特，這樣就減少了一個信息流的傳輸，把每個信宿節點的吞吐量提高到了理論上限的2比特/單位時間……」
「當然，由於香農極限的存在，任何技術都不可能對數據進行無限壓縮，但剛剛這只是最簡單的情況，你我都知道，信息傳輸網絡越複雜，實際吞吐量與理論傳輸容量之間的差距就越大，這一類算法的潛力也就越明顯……」
「……」
「等一下……」
就在常浩南快要講到結尾，那張紙也終於快被畫滿的時候，張維永突然伸出了手：
「常總，您剛才說的這些有個大前提，就是假設傳輸過程是沒有差錯的……如果右邊的其中任何一個節點出現編碼錯誤或者傳輸錯誤，那麼後面的節點就都會被傳染，導致錯誤像電腦病毒一樣，最終擴散到整個通信節點當中……」
「先不說正常通信當中這類錯誤就很常見，軍用衛星還要考慮對手的電子干擾……」
後者的擔心，自然是有道理的。
傳統信息中繼方式不停重複發送數據，雖然會帶來卡頓和延遲，但總歸還是能把正確的信息給發送過去。
但常浩南準備搞的這種新花樣，要是在中間編碼和解碼的過程中出了岔子，那相關數據就都有可能出現錯誤。
而且，由於錯誤擴散速度極快，還很難搞清楚到底是哪一步出的問題。
最後還是得重複發送數據，只會變得更卡。
不過，面對這個問題，常浩南反倒擺出了一副理所應當的樣子：
「所以我才說，還需要深入研究和技術驗證嘛……」
「要是我現在就能拿出現成的技術，那哪還用得著找你，直接去找欒主任不就行了……」
「嘶……」
張維永撓了撓頭，覺得好像也有道理……
「總之，張總你剛剛也已經提到了，現在這個技術的重點，一是開發壓縮能力更強的編碼算法，其二就是想辦法給信息傳輸過程找到一種糾錯機制，這樣即便數據在傳輸中出了差錯，也能在下一個節點被糾正過來，保證錯誤不會在不同節點之間傳染擴散。」
常浩南說著，伸出手輕輕敲了敲那張紙，以示強調。
而說到這裡，反倒是進入張維永相對熟悉的領域：
「比如……最大秩距離碼？」
「MRD碼確實可以。」
常浩南有些驚訝於對方能直接點出他想要的答案，不過表情上倒是沒什麼變化：
「不過，目前關於MRD的研究，還主要集中在利用它進行數據加密，糾錯功能只是順帶的……所以要想實現強糾錯能力，那肯定要開發新的MRD碼技術。」
「我可以利用火炬集團的資源，在小範圍的區域網路，以及航空中繼通信領域內進行一些研究和測試，不過這些環境相比於衛星通訊來說還是過於溫和了，肯定需要一顆……甚至是一組專門的衛星來進行星間鏈路測試，才能最終確定用在航天領域的可行性……」
(本章完)