"Norra ja EMP finantsmehhanismide teaduskoostöö toetus" projekt EMP133
EMP133 "Uudsed analüüsi- ja disainitööriistada madala tihedusega paarsuskontrollikoodidele (3.09.2013−30.04.2017)", Vitaly Skachek, Tartu Ülikool, Matemaatika-informaatikateaduskond.
EMP133
Uudsed analüüsi- ja disainitööriistada madala tihedusega paarsuskontrollikoodidele
Novel Anaysis and Design Tools for Low-Density Parity-Check Codes
3.09.2013
30.04.2017
Norra ja EMP finantsmehhanismide teaduskoostöö toetus
ValdkondAlamvaldkondCERCS erialaFrascati Manual’i erialaProtsent
4. Loodusteadused ja tehnika4.6. ArvutiteadusedP175 Informaatika, süsteemiteooria2.2. Elektroenergeetika, elektroonika (elektroenergeetika, elektroonika, sidetehnika, arvutitehnika ja teised seotud teadused)100,0
PerioodSumma
03.09.2013−30.04.2017256 021,00 EUR
256 021,00 EUR
Info- ja kommunikatsioonitehnoloogiad

Aastal 1948 näitas Claude Shannon artiklis [1] et iga kommunikatsioonikanali jaoks on täpne ja teoreetiliselt saavutatav ülempiir (kanali /mahutavus/) sellele, kui palju infot on võimalik läbi selle ühes ajaühikus edastada. Sellest ajast saati on kodeerimisteoreetikud keskendunud oma uurimistöös sellele piirile võimalikult lähedale jõudvate praktikas rakendatavate koodide loomisele. Suur samm edasi selles suunas astuti seoses iteratiivselt dekodeeritavate koodide [2], täpsemalt LDPC koodide, avastamisega, millest on praeguseks saanud vaikevalik paljudes rakendustes. Lühikeste ning keskmise pikkusega koodide puhul, mis on praktikas kõige olulisemad, on aga mitmeid takistusi optimaalse kommunikatsiooni saavutamisele. Põhilised raskused on seotud teatavate kombinatoorsete struktuuridega, mida iteratiivsetes dekodeerijates kasutatakse. Hetkel on suhteliselt puudulik arusaam sellest, kuidas nende struktuuride koos töötamine dekodeerimistulemusi rikub või kas ja mil määral see välditav on. Selle projekti raames sooviksime uurida LDPC koodides vahel juhtuvate rikete põhjuseid. See projekt keskendub optimaalsete kommunikatsiooni- ja salvestussüsteemide disainile. Veelgi enam - tänu seostele veaparanduskoodide dekodeerimise ja hõredate andmete rekonstrueerimise [3,5] vahel on paremal arusaamal dekodeerimisvigadest oodata rakendusi ka seiretehnoloogiates, nt seismiliste või meditsiinipiltide analüüsis, ning nii tehniliste kui ka sotsiaalvõrkudest pärit andmetel rakendatavatel andmekaevevõtete parandamisel.
In 1948, Claude Shannon [1] showed that for any communication channel, there is an associated precise and theoretically achievable upper limit (the capacity) on the amount of information the channel can transmit per time unit. Hence, coding theorists focused their research efforts on the design of error correcting codes that allow practical communication at or close to this capacity. Significant progress was made through the introduction of iteratively decodable codes [2], in particular LDPC codes, which have become a default choice in a wide variety of applications. For short and medium-length messages, which are most practically important, there remains a few obstacles before optimum communication can be implemented. These obstacles are related to certain combinatorial structures that are present in iterative decoders. It is not well understood how different types of such structures interact in corrupting the decoding results, nor how they can be avoided, nor to which degree they are unavoidable. In this proposal, we will study the reasons for the occasional failure of LDPC codes. This project focuses on the design of optimum communication and storage systems. Moreover, due to connections between decoding and compressed sensing [3, 5], advances in the understanding of decoder imperfections will have an impact on sensing technologies such as medical and seismic imaging, on data mining, and on other techniques of data collection from technical and even social networks.

Vastutav täitja (1)

IsikKraadTöökoht ja ametCVOsalemise periood
Vitaly SkachekdoktorikraadTartu Ülikool, Matemaatika-informaatikateaduskond, Arvutiteaduse instituut, teoreetilise informaatika dotsent (1,00)EST / ENG03.09.2013−30.04.2017

Põhitäitjad (5)

IsikKraadTöökoht ja ametCVOsalemise periood
Irina BocharovadoktorikraadEST / ENG01.01.2016−30.04.2017
Dushantha Nalin Kumara Jayakody ArachchilagedoktorikraadTartu Ülikool, Matemaatika-informaatikateaduskond, Arvutiteaduse instituut, Krüptograafia õppetool, Järeldoktor (1,00)EST / ENG02.10.2014−26.09.2016
Ivo KubjasmagistrikraadEST / ENG01.01.2014−30.04.2017
Akashkumar Rajaram01.05.2015−30.06.2016
Yauhen YakimenkamagistrikraadEST / ENG01.01.2014−30.04.2017
Publikatsioonid
Publikatsioonid
Yakimenka, Y.; Skachek, V. (2015). Refined Upper Bounds on Stopping Redundancy of Binary Linear Codes. IEEE Information Theory Workshop, Jerusalem, Israel. IEEE, 1−5.
Kubjas, I.; Skachek, V. (2015). Data Dissemination Problem in Wireless Networks. 53rd Annual Allerton Conference on Communication, Control, and Computing, Allerton, IL, USA. IEEE, 1.
Dushantha Nalin Kumara Jayakody Arachchilage , Vitaly Skachek, Chen Bin (2016). Spatially coupled LDPC coding in cooperative wireless networks. EURASIP Journal on Advances in Signal Processing, 1−12.10.1186/s13634-016-0311-9.
Jayakody, D.N.K; Skachek, V.; Chen, B. (2016). Spatially-coupled LDPC coding in cooperative wireless networks. 2016 IEEE Wireless Communications and Networking Conference, April 2016. Qatar: IEEE, 1−6.10.1109/WCNC.2016.7564992.
Dushantha Nalin Kumara Jayakody Arachchilage, Eirik Rosnes (2016). SC-LDPC Coded Lossy Forwarding Scheme for Wireless Networks. 84th IEEE Vehicular Technology Conference, VTC 2016 Fall, Montréal, Canada, 18-21 Sept 2016.. Montreal, Canada: IEEE VEHICULAR TECHNOLOGY , 1−6.
Bocharova, I.; Kudryashov, B.; Skachek, V.; Yakimenka, Y. (2016). Low Complexity Algorithm Approaching the ML Decoding of Binary LDPC Codes. IEEE International Symposium on Information Theory (ISIT), Barcelona, Spain, July 2016. IEEE, 2704 −2708.10.1109/ISIT.2016.7541790.
Rajaram, A.; Jayakody, D.N.K.; Skachek, V. (2016). Store-then-cooperate: Energy harvesting scheme in cooperative relay networks. International Symposium on Wireless Communication Systems (ISWCS), Poznan, Poland. IEEE, 445−450.10.1109/ISWCS.2016.7600945.
Bocharova, I.E.; Kudryashov, B.D.; Rosnes, E.; Skachek, V.; Ytrehus, O. (2016). Wrap-around sliding-window near-ML decoding of binary LDPC codes over the BEC. 9th International Symposium on Turbo Codes and Iterative Information Processing (ISTC), Brest, France. IEEE, 16−20.10.1109/ISTC.2016.7593068.
-
Bocharova, I.; Kudryashov, B.; Skachek, V.; Yakimenka, Y. (2017). Average Spectra for Ensembles of LDPC Codes and Applications. International Symposium on Information Theory, Aachen, Germany, June 2017. IEEE, 0−0.