网络信息理解与信息共享技术

《网络信息理解与信息共享技术》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、网络信息理解与信息共享技术马建国西南科技大学信息工程学院教授工学博士mjg_my@263.net主要内容研究背景信息共享技术与信息共享网络的理论模型大规模并播技术UCL技术广播型网格移动网格课题背景带宽瓶颈信息垃圾语义障碍数字鸿沟课题来源国家自然科学基金项目：“共享信息的第二类网络”（编号：60272014）国家863计划项目：“第五媒体物理链路传输协议研究”(编号：2002AA121063)教育部研究项目：“基于UCL技术的精品课程平台研究”（教高司2003-218）四川省应用基础研究项目：“基于UCL的大规模数据广播传输协议封装技术研究”（课题

2、编号：03JY029-017-2）研究体系结构信息共享理论信息共享网络并播技术UCL技术信息理解网格技术广播型网格互补结构UCL协议文化网格教育网格UCL代理MIS-Grid网络层理论层技术层结构层应用层信息共享技术与信息共享网络的理论模型信息共享技术与信息共享网络的理论模型物质共享与信息共享信息系统的传输代价信息网络的结构特征典型信息网络分析理论模型--物质共享与信息共享世界是由物质组成的，质量、能量和信息是物质世界的三个重要属性。人们早已认识到，物质的质量和能量是满足守恒定律的。物质共享物质不灭定律指出：物质既不能消亡也不能创造，只能从一种物

3、质转化为另一种物质。根据这个原理，对于某一物质质量为M的系统，被n个受体分成n份，则满足以下的守恒定律：M=（2-1）理论模型--物质共享与信息共享能量共享同样能量也是既不能创造，也不能消灭。对物质系统间的能量转换可由热力学第一定律描述。其数学表达式为：Q=E2-E1+A（2-2）在没有与外界交换能量的封闭系统中，对于一个能量为E的封闭系统，j个子系统的能量分配满足如下的守恒定律：E=（2-3）理论模型--物质共享与信息共享e1e2e4e3…elm1m2m3m4…mn图2-1总能量为E的系统能量分配图2-2总质量为M的系统质量分配理论模型--物质共

4、享与信息共享图2-3说明了信息的共享并不是对母体的瓜分，可以是无失真的复制。更一般的情况下，可以把信息的共享看成是某种方式的映射关系。原像：A复制2：B2复制1：B1复制3：B3复制n：Bn图2-3信息的共享——复制定义2-1：设映射fi：X→Yi,AX,BiYi。记：（2-5）称为映射下信息集A的一个像，或称信源集A在关系下的一个信宿。记：（2-6）称为映射fi下Bi原像或信源。注解：(1)在映射fi下Bi的原像是唯一的，因为信源是同一的。(2)映射fi的映射关系改变，可以在同一信源下生成不同信宿。(3)映射fi是在理想信道下的情况，没有考虑编码

5、和传输的失真。理论模型--物质共享与信息共享理论模型--物质共享与信息共享定义2-2：当映射fi的映射关系成为某种特殊的有序的1-1映射时，即不改变原像的信息量和次序，称为这种信息的保形映射或信息复制。显然，信息复制是不改变信源的次序与信息量的一种特殊映射关系。定义2-3：信源通过某种映射关系形成信源的像的过程称为信息的共享。注解：(1)信息的传输可以看成是一种信息的映射或信息的复制。(2)信息的共享并不会损失或者改变信息的原像。理论模型--物质共享与信息共享定理2-1：信息的共享不会损失或者改变信源的信息量和信息次序。证明：设信源X与信宿Yi构成

6、信息共享关系。由定义2-3可知，X与Yi形成信息的共享关系，必然会成为一种映射关系，设它们之间满足映射fi：X→Yi,AX,BiYi。且（2-7）为映射下信息集A的一个像。由式（2-7）可知，映射并不改变原像或信源,且原像或信源式由（2-8）表示，（2-8）由定义（2-1）注解（1）可知，此原像或信源唯一。证毕。理论模型--物质共享与信息共享性质1：信息的共享不同于物质的质量和能量共享，不是一种分配关系，而是一种映射关系。信息的共享不会对信源造成任何信息的损失。性质2：信息的共享中信宿的数量是没有上限的。因此，从理论上讲对信息共享者并没有数量上的限

7、制。理论模型--物质共享与信息共享在式（2-9）的信息系统中，对信息的分配、编码、传输、存储、表示和使用环节中，唯有在信息的传输过程中容易受信道影响，引入信息的失真，因此根据1948年香农对通信系统的描述可抽象为图2-4所示[8]。理论模型--物质共享与信息共享图2-4描述的通信系统实际上是将一般信息系统抽象成信源、信道与信宿三个部分。理论模型--物质共享与信息共享可以简化成式（2-10）的形式：（2-10）由2.1.1的讨论可以知道，在信息系统中信源部分与信宿部分并不会对信息的共享造成任何障碍，唯一可能给信息共享造成障碍的就是信息的传输过程。下面

8、就分析信息传输过程对信息共享的限制问题。信息传输的能量代价[8]Eb=0.693KT（焦耳）（2-24）称为比特传输的能量