کارگاه مخابرات و تئوری اطلاعات ایران

امروز و دی‌روز پنجمین دوره کارگاه مخابرات و تئوری اطلاعات ایران برگزار شد. (+) تمامی سخن‌رانی‌ها و ارائه‌ها ناظر به ایده‌هایی ناب و اصیل بودند. هر کدام از سخن‌رانان مدعو جزء شاخص‌ترین افراد دنیا در حوزه خود بودند. قطعن عمق مطالب ارائه شده بیش‌تر از درک من بود. و روابط ریاضی بعضی از ارائه‌ها به حدی پیچیده بود که گاهی حتا دنبال کردن پارامترهای معرفی شده کار سختی بود. در ادامه مرور شهودیِ سطحیِ مختصری خواهم داشت به موضوعات ارائه شده و البته موافق طبع خودم، کمی هم حاشیه می‌روم.


اولین سخن‌ران کلیدی Andrea Goldsmith از دانش‌گاه Stanford

موضوع: The Future of Wireless and what it will enable

آندرا گلداسمیت قطعن جزء 10 نفر ارزشمند مخابرات جهان است. و بی‌تردید ارزشمندترین خانمِ آکادمیک عضو خانواده‌ی مخابرات است. حجاب هم به‌ش می‌آید شکر خدا. توی این ارائه از هر دری صحبت کرد. به نظرِ بی‌ارزش من به نسبت سایر ارائه‌ها ارائه گلداسمیت ارائه‌ی متوسطی بود. وقتی به اسلایدهای مربوط به مخابرات مولکولی رسید، می‌شد شوق و شعف را توی چهره‌اش دید. این ویدئو را ببینید:

مخابرات مولکولی موضوع جذاب و داغی‌ست که اتفاقن یک تیم درست و حسابی هم توی دانشکده خودمان روی همین موضوع کار می‌کنند. شاید دیدن این یکی ویدئو جذابیت موضوع را به‌تر نشان دهد:

دکتر نصیری استاد توانمندی‌ست. سال‌هاست که توی شریف درس می‌دهد و جزء معدود اساتید خانمِ رشته‌های فنی-مهندسی‌ در کشور است که این اندازه رشد کرده. مهربان و دوست داشتنی‌ست و همیشه شیک می‌پوشد. چندسالی‌ست که تمرکزش را گذاشته روی مخابرات مولکولی. سال گذشته به‌مان گفته بود که امیدوار است بتوانند اولین ارتباط مولکولی را قبل از بقیه گروه‌های تحقیقاتی و توی شریف برقرار کنند. باختند. استنفورد راکس! وقتی آندرا داشت ارائه می‌داد، من بیش‌تر حواس‌م به دکتر نصیری بود. دیروز تمام نگاه‌ها معطوف به گلداسمیت بود. و بقیه‌ی افراد شاخص دیگری که توی آن سالن نشسته بودند، همه در حاشیه بودند. آیا باید احساس شکست می‌کردند؟ آیا کار آکادمیک برنده و بازنده دارد؟ مسیر سختی‌ست. از تعارفات که بگذریم، توی هر جنبه‌ای از زندگی، بعضی‌ها می‌برند و تعداد خیلی خیلی بیش‌تری می‌بازند. ولی کم‌تر حوزه‌ی دیگری را سراغ دارم که در آن رتبه‌بندی‌ها به اندازه درجه‌بندی افراد آکادمیک واضح و شفاف و مشخص باشد. کمی درد دارد. باید تحمل‌مان را بالا ببریم و نترسیم. برنده می‌شویم.


دومین سخن‌ران کلیدی Michael Honig از دانش‌گاه Northwestern

موضوع: The Value of Shared Spectrum

آن‌طور که من متوجه شدم، آقای هانیگ هم یکی از بزرگان است. ارئه‌ای که داشت، زیبا و قابل فهم بود. بیش‌تر هم ناظر به رگولاتوری و تعیین ارزش باندهای فرکانسی بود و مستقیمن یک مسأله فنی مخابراتی را بررسی نکرده بود. کار بسیار ارزشمندی بود و نحوه‌ی تعریف مسأله‌اش به اندازه‌ای تمیز و زیبا بود که همان‌جا و از میان سوالات حاضران، می‌شد سناریوهای دیگری را روی همان بستری که هانیگ ارائه کرده‌بود، تعریف کرد.


اولین سخن‌ران مهمان دکتر Tara Javidi  از دانش‌گاه California San Diego

موضوع: Multi-band Noisy Spectrum Sensing with a Codebook

انصافن ارائه خانم جاویدی هم جذاب و مو به تن آدمی سیخ کننده بود. با توجه به این‌که هر روز بیش‌تر از دی‌روز داریم به عصر اینترنت اشیاء و ارتباط ماشین با ماشین نزدیک می‌شویم، مسأله Spectrum Sensing پر اهمیت‌تر می‌شود. کاری که جاویدی و تیم‌شان انجام داده بودند، ریختن این مسأله در قالب یک مسأله تئوری اطلاعاتی بود.

لابه‌لای خیلی از ارائه‌ها از جمله همین ارائه این جمله مداح‌علی توی ذهن‌م تکرار می‌شد که توی ارزش‌مندی یک کار، یکی از مهم‌ترین قسمت‌ها این است که بتوانید مسأله را پیدا کنید و در قدم بعدی خوب تعریف‌ش کنید. به نظرم اگر کسی از پس این قسمت بر بیاید، از این‌جا به بعد، شوق و ذوق ایجاد شده، خود به خود او را به پیش می‌راند.


دومین سخن‌ران مهمان Shahram ShahbazPanahi از دانش‌گاه Ontario, Institute of Technology

موضوع: Recent Advances in Two-Way CooperativeCommunications

بازهم یک ارائه فوق‌العاده. تعریف مسأله فوق‌العاده. فرمولاسیون زیبا و شفاف. و قدرت بیان خیلی خوب. فکر می‌کنم با دکتر شهبازپناهی همشهری‌ هستم. می‌خواستم فورن به‌ش ای‌میل بزنم و باهاش صحبت کنم. به مهسا هم زحمت دادم و کمک‌م کرد ای‌میل را آماده کنم. اما برای‌ش نفرستادم. (ببخشید مهسا. سینا شرمگین است.)  چرا باید همچه آدمی توی آن خراب شده استاد باشد.


سومین سخنران کلیدی Gerhard Kramer از دانشگاه München

موضوع: Amplitude Shaping: An Architecture for Coded Modulation

خوابیدم و نرسیدم.


سومین سخن‌ران مهمان Mohammad Ali Maddah-Ali از دانش‌گاه Sharif

موضوع: Coding for Computing: Opportunities and Challenges

مداح‌علی یکی از به‌ترین شکارهای شریف بوده. واقعن احساس می‌کنم یک درجه از همه‌ی بقیه‌ی استادهای دانش‌کده بالاتر است. شاید حتا چند درجه. بسیار مسلط و توانمند. بسیار توانمند. خدا حفظ‌ش کند.

شهود من نسبت به کارهای علمی این‌طوری‌ست. یک صفحه سفید را در نظر بگیرید. یکی می‌آید سه چهار تا نقطه نزدیک هم توی آن صفحه می‌زند (به این‌ها می‌گوییم نابغه‌ها. شانون و لطفی‌زاده مثلن). در فاصله دو سه سال، افراد دیگری می‌آیند روی همان قسمت از صفحه تمرکز می‌کنند و چندین نقطه دیگر به همان‌جا اضافه می‌کنند (افرادی که کارهای اصیل و ناب می‌کنند.). در سال‌های بعد (گاهی تا سال‌ها) بقیه می‌آیند و آن نقاط را به هم وصل می‌کنند (این‌ها تخصص‌شان توی وصل کردن نقاط است.). بعد از چند سال می‌بینی که همه نقاط به هم وصل شده‌اند. دیگر هیچ نقطه جدیدی هم نمی‌شود زد. آن قسمت از صفحه کاملن سیاه شده. بعضی‌ها دل‌خور می‌شوند. و منتظر می‌مانند تا نابغه بعدی شکوفا شود و قسمت دیگری از صفحه را نشانه برود. از این منظومه‌ها (قسمت‌های سیاه شده) توی این صفحه زیاد هست. هنوز خیلی جاهای دیگر سفید مانده. اما چه کسی آن‌قدر با شهود و دارای اعتماد به نفس است که سراغ آن‌ها برود؟ باید منتظر نابغه‌ها ماند. در همین حین اما گروه دیگری هم هستند که البته نباید ازشان غافل شد. عمومن این‌ها افراد باهوش و زرنگی هستند. دو تا یا چند تا از این منظومه‌ها را می‌گیرند و بین آن‌ها خط می‌کشند. مداح‌علی از این دسته است. خدا حفظ‌ش کند.


چهارمین سخن‌ران مهمان Hossein Pishro-Nik از دانش‌گاه  Massachusetts, Amherst

موضوع: Theoretical Limits of IoT Privacy

موضوعی که آقای پیش‌رونیک بررسی کرده بودند، مدت‌هاست که دغدغه شخصی من هم هست و اگر عمری باشد سر فرصت مفصلن در موردش می‌نویسم. البته به نظر می‌رسد این مسأله برای پیش‌رونیک کمی جدی‌تر از دغدغه شخصی بوده و ایشان را واداشته که دست به کار شوند. به طور خاص آن‌چه پسِ ‌پشت ذهن پیش‌رونیک و همکاران‌ش نشسته بود، مسأله حفاظت از حریم شخصی کاربران در حین استفاده از Google Earth و یا سرویس‌های مبتنی بر آن‌، نظیر همین تاکسی‌های اینترنتی بوده؛ این‌که چه‌طور می‌شود مشتریان تپ‌سی، به تپ‌سی اجازه ندهند تا در تمام طول مسیر، آن‌ها را رصد کند؟ این‌که من نوعی با شماره مشخص و یک گوگل اکانت منحصر به فرد و کلی سابقه‌ی سرچ‌های ذخیره شده در سرورهای گوگل (که همه این‌ها به معنی هویت منحصر به فرد من است.) اجازه ندهم گوگل به تمام مسیرهای رفت و آمد روزانه و شبانه و سرعت رانندگی و این‌که سرچهارراه از کدام سوپری خرید می‌کنم و جلوی کدام مدرسه دنبال پسرم می‌روم و هزار جور اطلاعات خصوصی دیگر من دست‌رسی پیدا کند و البته در عین حال بتوانم از سرویس‌های آن‌ها استفاده کنم.  (اگر دارید از خودتان می‌پرسید گوگل این اطلاعات را می‌خواهد چه‌کار، آن‌وقت من دل‌م به حال‌تان می‌سوزد.)

پیش‌رونیک و دوستان، برای این موضوع دو راه‌حل پیش‌ نهاده‌اند و به دقت آن را فرمول‌بندی و آنالیز کرده‌اند:

  1. اضافه کردن نویز به اطلاعات، از مبدأ.

اگر کسی بخواهد نزدیک‌ترین پمپ‌بنزین را پیدا کند. دیگر لزومی ندارد که اطلاعات موقعیت جغرافیایی خودش را به طور دقیق برای گوگل ارسال کند. چهار کوچه این‌طرف و آن‌طرف‌تر تغییری توی جواب حاصل نمی‌کند. البته همان‌طور که خود دکتر پیش‌رونیک اشاره کردند این راه‌حل بسته به کاربرد می‌تواند مفید، یا غیرمفید باشد. مثلن وقتی می‌خواهید پیتزا سفارش دهید، باید آدرس خودتان را کاملن درست و دقیق در اختیار گوگل بگذارید.

  1. به هم ریختن داده‌ی تعداد بسیار زیادی از کاربران (آنالیز آن‌ها برای بی‌نهایت کاربر انجام شده بود.) توسط یک مرکز امن.

پروتکل پیش‌‎نهادی به این صورت است که ابتدا داده‌ها از تعداد زیادی از کاربران به یک مرکز محاسباتی امن انتقال پیدا کند و در آن‌جا به هم ریخته شود؛  سپس داده‌های به هم ریخته‌شده به گوگل (یا تپ‌سی یا هر جای دیگر) ارسال گردند و در نهایت پاسخ گوگل به مرکز امن ارسال شده، در آن‌جا داده‌ها تجمیع شوند و هر داده به سمت کاربر مربوطه هدایت گردد. (زیادی روی هوا دارم توضیح می‌دهم. خیلی زیاد. انصافن کارشان خیلی به‌تر از این‌ها بود.)

فکر می‌کنم باید راه‌های به‌تری هم وجود داشته باشند. هیچ‌کدام از این راه‌حل‌ها در عمل قابل پیاده‌سازی نیستند. همان‌طوری که خودشان هم اشاره کردند، توی این استخوان‌بندی (Framework) می‌شود خیلی کارها کرد. چندتاش را یادداشت کرده‌ام اما واقعن حوصله ندارم توضیح دهم. (اگر کنجکاوید، ابتدا مقاله‌شان را مطالعه کنید. بعد می‌توانیم در موردش صحبت کنیم.)


و بالاخره آخرین سخن‌ران مهمان Ahmad Beirami از دانش‌گاه MIT

موضوع: Generalizability in Supervised Learning:Fundamental Limits and Practical Estimators

بهتر است در موردش حرف نزنیم.

4+