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Computing Nonlinear Functions over Communication Networks

Descrizione del progetto

Ripensare le modalità di calcolo delle reti

La vita moderna dipende dalle reti che movimentano grandi quantità di dati, poiché i dispositivi intelligenti e le automobili inviano informazioni attraverso questi sistemi. Tuttavia, con la crescita delle reti, la semplice trasmissione non è sufficiente. Gli ingegneri sono alla ricerca di modi per aumentare i flussi di dati senza sprecare energia. Il progetto SENSIBILITÉ, finanziato dal CER, propone una teoria per il calcolo distribuito, in cui le reti codificano e decodificano congiuntamente i dati per calcolare direttamente funzioni non lineari, aggirando i limiti classici della comunicazione. L’obiettivo del progetto è rendere pratico il calcolo guidato dalla rete. La sua struttura sarà testata su applicazioni di grande impatto, tra cui l’elaborazione IoT over-the-air, la compressione massiva dei dati nell’imaging e le comunicazioni olografiche in tempo reale.

Obiettivo

SENSIBILITÉ describes a novel theory for distributed computing of nonlinear functions over communication networks. Motivated by the long-lasting open challenge to invent technologies that scale with the network size, this intriguing and far-reaching theory elevates distributed encoding and joint decoding of information sources, to the critical network computing problem for a class of network topologies and a class of nonlinear functions of dependent sources. Our theory will elevate distributed communication to the realm of distributed computation of any function over any network.

Overall, this problem requires communicating correlated messages over a network, coding distributed sources for computation of functions, and meeting the desired fidelity given a distortion criterion for the given function. In such a scenario, the classical separation theorem of Claude Shannon, which modularizes the design of source and channel codes to achieve the capacity of communication channels, is in general inapplicable.

SENSIBILITÉ envisions a networked computation framework for nonlinear functions. It will use the structural information of the sources and the decomposition of nonlinear functions for efficient distributed compression algorithms. For scalability, it will design message sets that are oblivious to the protocol information. For parsimonious representations across networks, it will grip the curious trade-off between quantization and compression of functions. SENSIBILITÉ has a contemporary vision of network-driven functional compression via accounting for the description length and time complexities towards alleviating large-scale, real-world networks of the future. The advanced theory will be tested in a real-life setting on applications of grand societal impact, such as over-the-air computing for the internet-of-things, massive data compression for computational imaging, and zero-error computation for real-time holographic communications.

Campo scientifico (EuroSciVoc)

Parole chiave

Programma(i)

Argomento(i)

Meccanismo di finanziamento

HORIZON-ERC - HORIZON ERC Grants

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Invito a presentare proposte

(si apre in una nuova finestra) ERC-2022-STG

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Istituzione ospitante

EURECOM GIE
Contributo netto dell'UE
€ 1 499 061,00
Indirizzo
ROUTE DES CHAPPES 450 CAMPUS SOPHIA ANTIPOLIS
06410 Biot
Francia
Regione
Provence-Alpes-Côte d’Azur Provence-Alpes-Côte d’Azur Alpes-Maritimes
Tipo di attività
Higher or Secondary Education Establishments
Collegamenti
Costo totale
€ 1 499 061,25

Beneficiari (1)