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.

Обсудить
Больно, но полезно
Китай готовится к реформе госкорпораций, чреватой социальным взрывом
Displaced people from the minority Yazidi sect, fleeing violence from forces loyal to the Islamic State in Sinjar town, walk towards the Syrian border, on the outskirts of Sinjar mountain, near the Syrian border town of Elierbeh of Al-Hasakah Governorate August 11, 2014. Islamic State militants have killed at least 500 members of Iraq's Yazidi ethnic minority during their offensive in the north, Iraq's human rights minister told Reuters on Sunday. The Islamic State, which has declared a caliphate in parts of Iraq and Syria, has prompted tens of thousands of Yazidis and Christians to flee for their lives during their push to within a 30-minute drive of the Kurdish regional capital Arbil. Picture taken August 11, 2014. REUTERS/Rodi Said (IRAQ - Tags: POLITICS CIVIL UNREST TPX IMAGES OF THE DAY) FOR BEST QUALITY IMAGE ALSO SEE: GM1EA8M1B4V01Дважды отверженные
Почему от женщин, вырвавшихся из плена боевиков, отворачивается общество
FILE - In this Saturday, June 4, 2011 file photo made by Associated Press photographer Anja Niedringhaus, injured U.S.Marine Cpl. Burness Britt reacts after being lifted onto a medevac helicopter from the U.S. Army's Task Force Lift "Dust Off," Charlie Company 1-214 Aviation Regiment. Location:
Sangin, AfghanistanПадение Сангинграда
Десятилетнее сражение за столицу наркоторговли завершилось победой «Талибана»
Participants attend a gay pride parade in central Istanbul June 30, 2013. Tens of thousands of anti-government protesters teamed up with a planned gay pride march in Istanbul. Crowds were stopped by riot police from entering Taksim, the centre of previous protests, but the atmosphere appeared peacefulОпасное интернет-проникновение
Грозит ли подъем геев-мусульман исламскому миру
Demonstrators take part in a protest aimed at showing London's solidarity with the European Union following the recent EU referendum, inTrafalgar Square, central London, Britain June 28, 2016. REUTERS/Dylan Martinez TPX IMAGES OF THE DAYСпасет ли уход Меркель Европу?
Свое 60-летие Европейский союз встречает в состоянии экзистенциального кризиса
Тест: когда появились «поворотники» и ночное видение?
Непроходимый тест на знание истории… автомобиля!
Самые доступные семейные машины
Восемь недорогих автомобилей на семь и более мест
Невспаханная «Нива»
12 модификаций легендарного внедорожника, о которых вы не знали
Они из будущего
Объясняем, почему «Мерседесы» выглядят так, как выглядят, и какими они станут
Талант расправил плечи
Лучшие архитектурные проекты 2017 года: от города в пустыне до термальных ванн
Адская машина
Ученые и урбанисты придумали, что делать с заполонившими города автомобилями
«Если у тебя нет любовника, квартире взяться неоткуда»
Исповедь россиянки, ставшей ипотечницей в 20 лет
Тариф «Хватит»
За услуги ЖКХ можно платить в разы меньше