Математики помогут ускорить интернет

Схема работы сетевого кодирования "бабочка". Изображение MIT/Christine Daniloff

Сотрудники Массачусетского технологического института разработали теорию передачи информации в коммуникационных сетях, позволяющую оптимизировать емкость сетей и объем передаваемых данных. Работа разбита на две части, первая из которых опубликована в журнале IEEE Transactions on Information Theory. Препринты статей доступны в архиве Корнельского университета. Краткое содержание можно прочитать на сайте института.

Работа большинства компьютерных сетей на сегодняшний день подчинена задаче достоверной передачи сообщения независимо от присутствия шума. При этом емкость сетей и объем передаваемой информации имеет второстепенное значение. Алгоритм работы интернета разработан в соответствии с этой задачей: каждый узел, получив сообщение (пакет) должен передать его далее по цепочке в соответствии с адресом получателя, при этом содержимое пакета не изменяется.

Ученые предложили другой метод передачи сообщений - сетевое кодирование, которое должно существенно увеличить объем передаваемой в сети информации.

Сетевое кодирование работает следующим образом. Содержимое разных сообщений А и В сливаются узлом в АВ и передается в таком виде нескольким другим узлам. Узел, к которому приходят два сообщения, например А и AВ может, проведя небольшие вычисления, восстановить В.

Несмотря на то, что интуитивно кажется, будто описанный способ излишне нагружает сеть, передавая избыточную информацию, на самом деле он делает емкость сети больше. Это связано в том числе с тем, что адресат получает данные разными путями и не зависит от "пробок" на ее пути.

Авторы публикации проанализировали, как именно уровень шума в сети влияет на ее работу, если информация в ней передается не классическим способом, а с помощью сетевого кодирования, и как нужно с ним бороться. Кроме того, им удалось рассчитать верхний и нижний пределы емкости сети, построенной по такому принципу.

Сетевое кодирование может помочь ускорить работу различных коммуникационных сетей, особенно беспроводных, сетей сенсоров, пиринговых (P2P) и так далее.

Наука и техника00:0630 ноября 2017
Красноармейцы в финском плену. Лагерь в области Париккала

«Красноармейцы — голодные и нищие колхозники»

Сталин обрек тысячи солдат на мучительную смерть и подарил Финляндию Гитлеру
Наука и техника00:0218 января

«Это привело к страшнейшим и кровавым событиям»

На Украине не раз предавали Россию и объединялись с ее врагами. Кто виноват?
Придется подождать
От России после конца света до войны со зловещей сектой: главные игры 2018 года
Другой мир
Какой была бы Россия без большевиков и советской власти
«Это привело к страшнейшим и кровавым событиям»
На Украине не раз предавали Россию и объединялись с ее врагами. Кто виноват?
Сексуальная тварь
Кино недели: от влюбленного ихтиандра до патологий «Пианистки»
Сексуальная контрреволюция
Скандалы с изнасилованиями убивают юмор и скоро уничтожат культуру
«Это был протест и вой женщин»
Пионер российского рейва о свободе, экспериментах и забытых писателях 90-х
Из мира Барби
Некоторым людям мало играть в куклы. Они ими становятся
Горят на работе
Почему порноактрисы все чаще кончают с собой
«Это было очень ярко и больно»
Он всю жизнь рассказывает о сексе с пришельцами. И даже пишет об этом картины
Разврат какой-то
Сможете ли вы отличить порностудию от квартиры в Москве?
Копить надо было
В России наступает ипотечная депрессия. Что делать?
«Никогда бы не подумала, что москвичи могут так жить»
Провинциалка искала в столице дешевую квартиру, а попала в кошмар наяву
Жители КапотниЧужой район
Москву окружат гетто для мигрантов