香农:信息论及数字通信之父

20世纪中叶,信息论、控制论、系 统论等标新立异的新理论相继问世,有力地“晃动”着传统的科学框架。克劳德·香农是一位美国数学工程师,作为信息论的创始人,人们认为他是20世纪最伟大的科学家之一。他在通信技术与工程方面的创造性工作,为计算机与远程通信奠定了坚实的理论基础。人们尊崇香农为信息论及数字通信时代的奠基之父。确实,他对人类的贡献超过了一般的诺贝尔获奖者。回顾20世纪的信息革命风暴,经他阐明的信息概念、连同“比特”这个单位已经深入人心,成为今天日常生活都离不开的词汇。家庭背景克劳德·香农(Claude Elwoo…     

信息理论的奠基

我们这里说的信息理论是广义的,包含计算理论和通信理论两大部分。计算理论指经典的可计算性理论,代表人物是英国科学家图灵;通信理论指经典的信息论,代表人物是美国科学家香农。     

由多维体运算求布尔差分

布尔差分(布尔导数)是对逻辑电路进行动态分析和求故障测试集的有效数学工具,自1968年由Sellers等人提出后被人们广泛采用.如果将逻辑函数的布尔表达式用多维体集合表示,利用自动逻辑综合中所定义的一些运算符和多维体集合之间的一些运算方法可以不需要展开为最小项而求布尔差分,因而占用存储单元较少.n个变量逻辑函数可以表示为:     

分辨矩阵在逻辑优化中的应用

真值表的化简对于逻辑电路的分析与设计具有及其重要的意义.对真值表的化简问题进行研究,提出了一种利用分辨矩阵从真值表中获取最小布尔表达式的粒分辨矩阵方法,实现其在逻辑优化中的应用.首先,将真值表视为逻辑信息系统,将真值表的化简问题转化为逻辑信息系统的最简规则发现问题.然后,在传统分辨矩阵的基础上,利用等价关系模型构造粒分辨矩阵,找出可以组织成最小布尔表达式的信息粒,利用信息粒的析取合取运算获得逻辑信息系统的最小布尔表达式.为进一步加快算法的收敛速度,引入启发式信息的概念,给出了组织信息粒的判定法则,避免在最小布尔表达式的获取中出现冗余逻辑项,使得布尔逻辑表达式最简,同时提高最小布尔表达式的获取效率,解决大规模逻辑电路的优化问题.最后,给出了详细的算法,并通过实例和理论证明说明了该方法的正确性和有效性.     

图灵:计算理论的奠基人

广义的信息理论包含计算理论和通信理论两大部分。计算理论指经典的可计算性理论,代表人物是英国科学家图灵;通信理论指经典的信息论,代表人物是美国科学家香农。本文介绍图灵的杰出贡献,一是建立了图灵机模型,奠定了可计算理论的基础;二是提出了图灵测试,阐述了机器智能的概念。他当之无愧地被誉为“计算机科学之父”。但是在他生活的时代,却完全没有这些赞誉。当时认为他不过是一位古怪的数学家、超前的哲学家、神秘的密码破译专家,没有人会想到他的思维能燃起信息时代的烈焰。童年的艰辛艾兰·图灵(Alan MathisonTuring,1912-1954年)于…     

布尔函数表示的二元判定图方法的研究与实现

布尔函数是数字系统与计算机科学等领域的基础，有广泛的应用。本文对布尔函数的二元判定图表示方法进行了详细讨论，说明了基于布尔函数的真值表和香农展开式来构造二元判定图的方法、二元判定图的简化、以及它在数字电路设计与测试中的应用。     

粗糙集概念与运算的布尔矩阵表示

建立了属性集与布尔矩阵以及逻辑方程组的解之间的关系;在此基础上给出了粗糙集理论中概念与运算的布尔矩阵表示;最后证明了属性约简在布尔矩阵和代数两种不同表示下是等价的。     

块序列布尔网络的拓扑结构

利用矩阵的半张量积,通过建立逻辑变量与向量的对应,块序列布尔网络被表示为离散时间系统,将对序列布尔网络的研究转化为对结构矩阵的研究.块序列布尔网络的结构矩阵是一个逻辑矩阵,利用逻辑矩阵的1特征值与和1特征向量的特殊性质,从矩阵特征值和特征向量的角度研究了块序列布尔网络的拓扑结构,显式表示出了不同长度极限环的个数,并指出网络的极限环总数等于(2n-结构矩阵的秩).     

中移动智能交通的发展路径

交通流与信息流是并发的,据香农的定义,信息是不确定性消除的量,充分利用信息通信技术,能使交通智能化,对交通的方方面面都将产生革命性的影响。今年世界电信和信息社会日的主题是"信息通信技术与改善道路安全(ICTs and     

面向密码算法的非线性布尔函数实现技术研究

为了提升密码算法中非线性布尔函数实现效率,设计了串行与电路和以查找表为基础的并行化低次布尔函数实现架构,分别实现高次与项和低次与项。分析了不同并行化查找表实现密码算法中低次布尔函数的效率。结果表明,结合香农分解定理提出的并行化查找表架构处理性能可以达到1.02 GHz,不仅能够灵活适配密码算法中的非线性布尔函数,而且能够节省资源占用。     

决策表中粗糙集的布尔矩阵表示

建立了布尔矩阵与逻辑方程组的解和决策表中的属性集之间的关系;然后在此基础上给出了决策表中的粗糙集理论的布尔矩阵表示;最后证明了属性约简在布尔矩阵和代数两种不同表示下是等价的。这些结论有助于人们深刻理解粗糙集理论的本质,同时为寻找高效的属性约简算法奠定了基础。     

浅谈Web of Science数据库文献初级检索方法

笔者采用理论与实例相结合的方式,针对如何利用WOS数据库科学、高效检索信息,介绍了Webof Science数据库检索中常用的布尔逻辑算符、双引号和通配符等三种检索符号的使用方式,分析了Web of Science数据库中基本检索、被引参考文献检索和高级检索等三种检索功能的使用方法与技巧,以期为科研工作者高效利用WOS数据库的检索方法和技巧提供参考。     

一种图像隐蔽通信的安全模型

安全性是图像隐蔽通信应用的前提条件。基于香农信息熵和相对熵的安全约束条件还存在不足,隐藏信息不能抵抗利用图像相关性的密写分析。深入分析了图像相邻像素的相关性,给出了基于像素相关的广义信息熵、相对熵和概率分布。提出了广义信息度量的信息隐藏模型,该模型满足隐藏信息的不可检测性,适应于图像隐蔽通信。给出了安全约束条件和信息隐藏方法,并进行了验证实验,给出了实验数据。实验结果表明,该安全模型具有理论和实用价值。     

布尔逻辑的代数表示及其应用研究

目前布尔逻辑已成为计算机科学的重要理论基础之一,是研究人类思维规律的重要工具.文章提出了一种系统化的布尔逻辑的代数表示方法,其基本思想是把布尔集合用一组多项式来表示,在此基础上定义完备的逻辑运算符集.文章对该方法在可满足性问题(SAT)求解和测试模式自动生成(ATPG)中的应用进行了讨论.     

逻辑函数的双逻辑综合与优化

针对传统布尔逻辑在电路面积优化中存在的不足,提出了一种用传统布尔逻辑和Reed-Muller(RM)逻辑相结合的双逻辑优化算法.通过将原逻辑函数的乘积项转化为不相交乘积项,并利用不相交乘积项的位操作,将逻辑函数的覆盖分成2个部分,使之分别适合布尔逻辑综合和RM逻辑综合;同时提出了适合双逻辑函数的逻辑功能验证方法.双逻辑优化算法用C语言编程实现并用MCNC标准电路进行测试.实验结果表明,与单一的布尔逻辑综合结果相比,在绝大多数情况下文中算法可使电路面积获得进一步优化.     

教育系统还在原地张望,数据与信息已去了远方

20世纪30年代开始,香农给出了信息的定义,说信息本身并没有意义,但是翻译信息的人由于本身的背景对信息有自己的解释,由于信息的存在,减少了不确定性,这就是信息的本质。由此,香农完全避开了信息的意义这个“漫长的工程学无解的道路”,直接用数学符号和计算来处理信息以及信息的不确定性计量,信息论从此变成一个独立的科学。     

可能性理论与不相容知识处理

Ｄ．Ｄｕｂｏｉｓ和Ｈ．Ｐｒａｄｅ提出的可能性逻辑是一种基于可能性理论的非经典逻辑，主要和于不确定证据推理。可能性逻辑不同于模糊逻辑，因为模糊逻辑处理非布尔公式，其命题中包模糊谓词，而可能性逻辑处理布尔公式，其中只包含经典命题的和谓词。本文尝试在可能性理论的框架下进行不相容知识库的维护和问题求解。这里的知识表示是基于可能性逻辑的。为此，我们提出了两种不同的方法：第一种方法在计算命题可信度时，要考虑所     

由布尔函数求多数决定逻辑式的推导公式

本文介绍一种由布尔代数式表示的逻辑线路式推导多数决定逻辑线路式的方法。这里给出了一个有三个输入的多数决定逻辑元件,如用符号“#”表示逻辑式时,则得出其与布尔代数式的关系式如下:A#B#C=AB AC BC (1)如以 f_i 代表某一布尔函数,x 代表某一布尔变数时,则得出式(2)形式的关系式。这种关系应用数字归纳法极易证明:     

布尔控制网络的输出稳定与镇定

矩阵的半张量积是将逻辑变量转化为向量研究的主要工具.本文利用半张量积把逻辑控制系统表示为离散时间仿射线性系统,在逻辑系统的状态空间框架下研究了以布尔控制网络为代表的逻辑动态系统的输出稳定与镇定.首先给出布尔网络输出稳定的定义,研究了布尔网络输出稳定的充要条件;其次讨论了布尔控制网络的输出镇定,分别得到了布尔控制网络由常值输入变量、自由控制序列、状态反馈控制序列输出镇定的条件.本文讨论的系统输出稳定与镇定是(部分)变量稳定与镇定的推广.     

一种链接和通信的模型

链接、通信是计算机网络中的基本内容,建立合适的模型进行分析,有助于理论研究与技术创新。描述连接和链接两个概念并给出了它们之间的关系;在定义了逻辑链接后,分别提出有向链接和逻辑链接集合,并形式化定义了数据传输方式。在逻辑链接的基础上,给出了通信状态的定义,并依据有向链接的定义,形式化描述了信息交互的三种基本方式;此外,以层次化的网络通信为背景,定义了对等层通信,并基于映射描述了网络通信的过程。