Математика и Computer Science

Усовершенствован механизм исправления ошибок при обработке данных

Roxanne Pinto/Medium

Ученые из Мексики и России предложили способ повышения надежности маломощных устройств при использовании меньшего количества ресурсов. Механизм на основе нейронной сети позволит обнаруживать и исправлять больше ошибок при обработке данных. Статья опубликована в журнале IEEE Access.

Обеспечить надежность на маломощных устройствах (например, телефонах, планшетах, ноутбуках) — непростая задача. Большинство методов требуют больших вычислительных ресурсов и не могут применяться в данном случае. Математики из Института системного программирования РАН, МФТИ, МЭИ и СКФУ совместно с коллегой из Мексики предложили новый подход к решению этой проблемы. В его основе лежит применение двухуровневой системы остаточных классов (СОК). Классический одноуровневый и двухуровневый СОК уже показали свою эффективность в обеспечении надежности, но предлагаемые ранее механизмы имеют ряд ограничений по количеству обнаруженных и исправляемых ошибок. Теперь ученые значительно расширили эти границы за счет того, что создали двухуровневую систему СОК с новыми алгоритмами.

«В качестве критерия мы взяли за основу расстояние Хемминга, позволяющее оценивать количество ошибок, — отметил один из авторов работы, заведующий кафедрой вычислительной математики и кибернетики СКФУ Михаил Бабенко. — Его мы адаптировали для двухуровневого СОК и скрестили с backpropagation — обратным распространением ошибки. Это и дало нам выигрыш».

Backpropagation — механизм нейронной сети, позволяющий исправлять ошибки. Так как ошибка, возникшая на втором уровне СОК, влияет на результаты на первом уровне, за счет возвращения ошибки назад производится перерасчет. Из множества возможных вариантов решения выбирается то, которое содержит наименьшее количество ошибок.

Подход математиков позволяет повысить не только надежность, но и скорость обработки данных в 2,5 раза. Ученые показали его эффективность применительно к мультиоблачным хранилищам. Облака все чаще используются для хранения данных, но существуют риски нарушения целостности и доступности информации, связанные с ее потерей из-за технических сбоев и других причин. Помимо повышения надежности и скорости кодирования — декодирования, предложенный подход обеспечивает безопасность хранения данных в облаках.

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.

Пресс-релизы о научных исследованиях, информацию о последних вышедших научных статьях и анонсы конференций, а также данные о выигранных грантах и премиях присылайте на адрес science@indicator.ru.