近日,香港中文大學(深圳)理工學院助理教授楊升浩擔任項目負責人申請的科研項目“融合通信與計算的信息理論研究”,獲得國家自然科學基金專項項目資助,實現我校重點專項零突破。

01?國家自然科學基金專項項目

專項項目是國家自然科學基金會為專門支持或加強某一領域或某一方面而設立的專款資助項目。本專項項目旨在圍繞未來通信的典型場景、網絡結構、性能需求等共性基本問題,擴展傳統信息論單一的信道容量/傳輸速率性能界到多維性能界,評估影響系統性能的內在因素及其作用規律,并以此驅動各調控要素的創新,為未來通信技術提供堅實的理論依據和技術支撐。(信息來源于國家自然科學基金委員會網站:https://www.nsfc.gov.cn/publish/portal0/tab442/info81890.htm)

02?研究項目簡介

香農信息論一直是通信技術的基本遵循,它指引了通信技術近幾十年的發展與進步。但香農信息論是在理想通信環境下所建立的通信信道容量/傳輸速率界的估計理論,并不適應未來通信的復雜環境和多樣化性能目標。而未來通信的信源可以是具有知識結構、有記憶和可學習的;信道與環境具有密集、異構、分布式等復雜網絡特征下的多發多收結構;通信的性能追求也不僅僅局限在容量或速率,需要聯合兼顧可靠性、時延、吞吐量、能效、算力效率、隱私與安全等因素。因此,突破針對可靠通信的信息論,建立一套融合計算與通信的數學理論,對通信網絡、大數據處理、機器學習等領域的發展都有重要的指導意義。

(信息來源于國家自然科學基金委員會網站:https://www.nsfc.gov.cn/publish/portal0/tab442/info81890.htm)

總體研究方案

本項目在一個由大量具有數據采集和計算能力的節點構成的網絡中,研究如何在保障數據隱私和安全的前提下,實現對數據高效、魯棒的處理和學習。項目從信息的本質出發,把計算任務作為通信的直接目標,來研究網絡通信的基本原理與設計方法。項目為未來通信網絡的設計提供了一個新型架構,把一系列計算任務作為網絡的基本功能,從而既能夠獲得計算與通信的融合帶來的性能增益,也能夠保持設計網絡應用的靈活性。在理論研究指導下,項目搭建多層次聯邦學習的實驗系統,通過試驗檢驗研究中提出的理論與方法。

03?項目成員

本項目與南開大學、西南交通大學合作研究。楊升浩教授和南開大學符方偉教授共同擔任本項目負責人;我校數據科學學院張寅教授和理工學院陳梓坍教授為項目核心成員。

楊升浩

香港中文大學(深圳)理工學院助理教授

楊升浩教授的研究主要集中在網絡編碼以及相關的信息論和編碼理論,并涉及網絡計算以及量子信息等領域。他是分批稀疏(BATS)碼的共同發明人,并獲得發明專利多項。

張寅

香港中文大學(深圳)數據科學學院校長講座教授

張寅教授的主要研究領域為最優化算法設計、分析、實現,以及各類實際應用和相應的計算機軟件開發。

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陳梓坍

香港中文大學(深圳)理工學院助理教授

陳梓坍教授主要研究領域包括編碼論、信息論,以及理論計算機中的相關問題。

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