به گزارش صدای شهر زهرا وجدانی: در عصر ارتباطات پرسرعت و انفجار داده، کیفیت و پایداری انتقال اطلاعات یکی از چالش‌های کلیدی جهان مدرن به شمار می‌رود. هر روز میلیارد‌ها تصویر، ویدئو و پیام در شبکه‌های جهانی جابه‌جا می‌شود؛ اما پشت این جریان عظیم علم پیچیده‌ای نهفته است که تضمین می‌کند هیچ بسته‌ای از اطلاعات در میانه راه گم نشود. یکی از مهم‌ترین دستاورد‌های علمی در این مسیر، توسعه روش‌های “اصلاح خطای پیشرو” (FEC) است؛ رویکردی که امکان بازسازی داده‌های مفقود را بدون نیاز به ارسال مجدد فراهم می‌آورد.
در میان دانشمندان این حوزه نام محمدامین شکراللهی، ریاضیدان ایرانی و استاد دانشگاه پلی‌تکنیک فدرال سوئیس، به‌عنوان چهره‌ای ماندگار ثبت شده است. او با طراحی کد‌های Raptor و RaptorQ نه‌تنها مرز‌های ریاضی و نظریه اطلاعات را گسترش داد، بلکه ستون فقرات اینترنت جهانی و سرویس‌های استریم ویدئو را بازتعریف کرد. دستاوردی که امروز شالودۀ اینترنت جهانی، پلتفرم‌های استریم ویدئو و سامانه‌های فضایی به شمار می‌رود و او را به دریافت جایزه معتبر مصطفی (ص) رسانده است؛ جایزه‌ای که نماد درخشش دانشمندان مسلمان در مرز‌های دانش جهانی است.
در همین راستا، در این گزارش به بررسی زندگی علمی و پژوهشی محمدامین شکراللهی، مسیر شکل‌گیری کد‌های Raptor و RaptorQ کاربرد‌های گسترده آنها در صنایع ارتباطی و دلایل انتخاب او به‌عنوان برگزیده جایزه مصطفی (ص) می‌پردازیم.
انقلاب علمی در انتقال داده
شکراللهی طی بیش از دو دهه فعالیت علمی، در حوزه “اصلاح خطای پیشرو” (Forward Error Correction – FEC) پژوهش‌های گسترده‌ای انجام داده و روش‌هایی نوین برای بازیابی بسته‌های مفقود داده در شبکه‌های ارتباطی ارائه کرده است.
او با طراحی کد‌های Raptor و سپس RaptorQ، توانست محدودیت‌های نسل‌های پیشین کدگذاری داده را رفع و الگوریتمی کارآمد برای انتقال ایمن اطلاعات در بستر‌های اینترنتی، ماهواره‌ای و ارتباطات بی‌سیم معرفی کند.
این نوآوری موجب شد بسیاری از شرکت‌های فناوری و رسانه‌ای بزرگ جهان از جمله نتفلیکس و یوتیوب برای ارائه محتوای ۴K و ۸K بدون وقفه از دستاورد‌های او بهره‌مند شوند. همچنین، سامانه‌های فضایی و زیرساخت‌های مخابراتی پرظرفیت در سطح بین‌المللی نیز به فناوری‌های او متکی هستند.
از ایده تا استاندارد جهانی
در دهه ۱۹۹۰ نخستین تلاش‌ها برای طراحی کد‌های مقاوم در برابر تلفات داده با معرفی “کد‌های گردبادی” (Tornado Codes) و سپس “کد‌های “LT آغاز شد. با وجود پیشرفت‌های نسبی این روش‌ها هنوز با محدودیت‌های فنی جدی مواجه بودند.
شکراللهی با الهام از این مسیر و همکاری با مایکل لوبی خالق کد‌های LT و بنیان‌گذار شرکت دیجیتال فانتین در سال ۲۰۰۴ کد‌های Raptor را معرفی کرد. او با افزودن مرحله‌ای نو به نام پیش‌کدگذاری توانست ضعف‌های پیشین را برطرف کند.
بر اساس این نوآوری میزان داده اضافی مورد نیاز برای بازسازی کامل بسته‌های اصلی تنها حدود ۱۰ درصد بود و از سوی دیگر پیچیدگی محاسباتی به‌طور چشمگیری کاهش یافت. همین ویژگی‌ها باعث شد این فناوری به سرعت به مرحله کاربرد صنعتی برسد و در قالب استاندارد جهانی AFC ۵۰۵۳ به ثبت برسد.
RaptorQ؛ شکستن رکورد جهانی
در سال ۲۰۱۱ وی با معرفی نسخه تکامل‌یافته RaptorQ بار دیگر رکوردی جهانی به ثبت رساند.این کد پیشرفته توانست آستانه تحمل تلفات داده را به حدود ۲۷ درصد افزایش دهد و در عین حال تنها به ۱ تا ۵ درصد داده اضافه نیاز داشته باشد. چنین کارایی‌ای در تاریخ FEC بی‌سابقه بود و موجب شد نام شکراللهی در سطح جهانی به‌عنوان مرجعی میان “نظریه ریاضی” و “کاربرد صنعتی” تثبیت شود.
کاربرد‌های گسترده در صنایع
کد‌های Raptor و RaptorQ امروز نقشی کلیدی در صنایع ارتباطی، ذخیره‌سازی داده و سامانه‌های فضایی ایفا می‌کنند. این فناوری‌ها زمینه‌ساز انتقال بدون وقفه محتوا در پلتفرم‌های استریم، افزایش کارایی شبکه‌های ماهواره‌ای و پدید آمدن زیرساخت‌های ارتباطی پایدار در شرایط بحرانی هستند.
وی اکنون روی پروژه‌های نوینی متمرکز است که در آنها کد‌های FEC با فناوری هوش مصنوعی تلفیق می‌شوند. این تحقیقات کاربرد‌هایی در خودرو‌های خودران، واقعیت مجازی و متاورس خواهند داشت و می‌توانند نسل تازه‌ای از زیرساخت‌های ارتباطی هوشمند را رقم بزنند.
جایگاه جهانی و جایزه مصطفی (ص)
به پاس این دستاورد‌ها محمدامین شکراللهی به‌عنوان یکی از برگزیدگان جایزه مصطفی (ص) معرفی شد؛ جایزه‌ای که معتبرترین نشان علمی جهان اسلام به شمار می‌رود. این انتخاب علاوه بر تأکید بر جایگاه ممتاز علمی این فناور فعال در جهان نمادی از توانمندی و نقش‌آفرینی دانشمندان ایرانی در عرصه‌های بین‌المللی است.
نگاهی به تاریخ علم نشان می‌دهد که هر جهش بزرگ در تمدن بشری به همت دانشمندانی رقم خورده که توانسته‌اند از دل نظریه‌های پیچیده ابزار‌هایی برای بهبود زندگی انسان‌ها بیافرینند. در جهان امروز که وابستگی به فناوری به اوج خود رسیده، چنین دستاورد‌هایی بیش از هر زمان دیگری اهمیت دارند. نوآوری‌هایی مانند کد‌های Raptor و RaptorQ یادآور این حقیقت‌اند که مرز میان علم ناب و نیاز‌های روزمره بشر بسیار باریک است و تنها با تلاش دانشمندانی خلاق و متعهد است که این مرز‌ها در هم شکسته می‌شوند.
تجلیل از این دستاورد‌ها و معرفی چهره‌هایی، چون محمدامین شکراللهی تنها بزرگداشت یک فرد نیست؛ بلکه تأکیدی است بر ارزش آفرینی علم و الهام‌بخشی برای نسل‌های آینده، تا بدانند مسیر پیشرفت جهانی همچنان از اندیشه‌های دانشمندان و نوآوری‌های فناورانه می‌گذرد.
انتهای پیام/
Source link
