杜克大學研究人員領導 $5M 計畫以改善空軍網絡

達勒姆 – 杜克大學的研究人員將與全國各地的同事合作，確保美國空軍使用的未來通訊協定適合處理可以想像的數據量最大的任務，例如飛行無人機，並免受對抗性攻擊。

由...領著 羅伯特·考爾德班克杜克大學電腦科學、電機與電腦工程以及數學系 Charles S. Sydnor 傑出教授，羅德資訊計畫主任 瓦希德·塔羅克羅德家族電機與電腦工程教授，新的為期五年、$5 百萬美元的計劃被稱為空軍研究實驗室/空軍科學研究辦公室 (AFRL/AFOSR) 大學卓越中心：通訊網路的敏捷波形設計在有在爭議的環境中。新中心也吸收了維吉尼亞理工大學、普林斯頓大學、卡內基美隆大學、科羅拉多州立大學和亞利桑那州立大學的研究專業知識。

空軍研究實驗室資訊局 (AFRL/ RI)，計算與通訊部門技術顧問。 “這種方法的創新技術將重新構想這一領域，並將這個傑出的大學團隊與 AFRL/RI 科學家和工程師緊密結合起來，為通信網絡波形設計的未來鋪平道路。”

協定之於通訊就像程式語言之於計算一樣；它們是一組明確定義的規則和格式，允許資訊在設備之間傳輸。隨著無線通訊頻道的頻寬效率變得更高，這些協定也變得更加複雜。例如，他們可以利用地理和地形訊息，對建築物和其他訊號的干擾具有穩健性，並且知道如何修復或替換沿途發生的錯誤。

雖然這項任務對於最新一代智慧型手機和筆記型電腦等商業應用來說已經足夠困難，但對於空軍使用的設備和機器來說就更困難了。除了由當地地形和競爭訊號引起的常規背景噪音之外，通訊流還必須能夠承受對抗性攻擊。無人機對通訊網路的要求比典型的智慧型手機高得多。

然而，空軍並不想完全重新發明輪子。希望控制其設備上的通訊傳輸的協定能夠與現有的商業現成應用程式一起工作。但由於它們的資料流比商業網路更不穩定、變化更快，並且容易受到對抗性攻擊，因此商業協議無法輕鬆勝任這項任務。

新的 AFRL/AFOSR 大學卓越中心將進行設計和操作協議所需的基礎研究，以滿足空軍與現有解決方案的需求。透過創建整合機器學習方法的新軟體，研究人員將開發支援低延遲通訊的新波形，同時為競爭環境中的對手提供穩健性。

「我們的方法不同於傳統方法，傳統方法使用數學模型來描述傳輸過程、訊號傳播、接收器雜訊、網路流量以及影響端到端性能的許多其他系統組件，」Calderbank 說。電氣和計算機工程、數學和物理。 「傳統方法仍然有價值，但隨著無線鏈路變得更加可變，系統元件變得更難建模，它們正在失去優勢。我們將通過開發受傳統優化方法啟發並基於傳統優化方法的機器學習演算法來保留這一價值。”

「杜克大學擁有深厚的知識和經驗，這些知識和經驗來自於機器學習方法的悠久歷史，這些方法徹底改變了語音和圖像處理，」塔羅克補充道，他還擔任電腦科學和數學領域的職務。 “這些相同的方法將成為新網路和協定的基礎，使空軍能夠滿足未來的無線通訊需求。”

該計畫將深化相關大學與 AFRL/RI 之間的現有合作。透過應對這項新挑戰，研究人員將提高 AFRL 員工的能力、知識、技能和專業知識，同時透過以下專案為其員工提供與大量才華橫溢的學生一起工作的機會 數據+ 和 代碼+，這兩項為期十週的夏季研究經驗將杜克大學本科生和研究生的混合團隊與現實生活中的數據集和合作公司的問題配對。

(C) 杜克大學

原文來源： WRAL 技術線