Challenges
Datasets
Workspaces
Papers
Discussions
Leaderboard
Log inSign up
Challenges
Datasets
Workspaces
Papers
Discussions
Leaderboard
Blog
Job Board
Q3AS

© 2026 Aqora Quantum S.A.S.

TermsPrivacyLegal Notice

Simulace LDPC kódů pomocí open source nástroje Octave

Michaela Kadúchová

Published Jan 1, 2016• 0 citations
OpenAlex

Abstract

Bakalarska praca sa zaobera tvorbou Low Density Parity Check kodov pomocou programu GNU Octave. V teoretickej casti su vysvetlene blokove kody, z ktorých LDPC kody vychadzaju. Je tu ukazana maticova reprezentacia a taktiež graficka interpretacia LDPC kodov. Ďalej su zmienene zakladne vlastnosti programu, priebeh instalacie a spustenie programu GNU Octave. Na priklade je ukazaný jednoduchý numerický výpocet a vykreslenie Tannerovho grafu v Octave. Samotna realizacia simulacii zahŕňa pseudo-random konstrukciu paritnej matice H, ktora definuje kod. Je tu opisana metoda tvorby algebraickej konstrukcie matice H nazývana Quasi-cyclic kod. V ramci simulacii je ukazane kodovanie a dekodovanie LDPC kodov. V poslednej casti prace su LDPC kody porovnane s inými samoopravnými kodmi.

Related papers

LDPC codes

Ondrej Hrouza

Práce se zabývá problematikou LDPC kódů. Jsou zde popsány metody vytváření paritní matice, kde je kladen důraz především na strukturované vytváření této matice za použití konečné geometrie: Euklidovské geometrie a projektivní geometrie. Další oblastí, které se práce věnuje je dekódování LDPC kódů. Práce porovnává čtyři dekódovací metody: Hard-Decision algoritmus, Bit-Flipping algoritmus, The Sum-Product algoritmus a Log Likelihood algoritmus, při kterých je kladen důraz především na iterativní dekódovací metody. Praktickým výstupem práce je program LDPC kódy, který vznik v prostředí Matlab. Tento program je rozdělen na dvě části -- Výuka LDPC kódů a Simulace LDPC kódů. Na základě výsledků získaných z programu Simulace LDPC kódů je vytvořeno porovnání vytvářecích a dekódovacích metod LDPC kódů. Pro porovnávání dekódovacích metod LDPC kódů byly využity BER charakteristiky a časová závislost jednotlivých metod na různých parametrech LDPC kódu (počet iterací nebo velikost paritní matice).

•Jan 1, 2012•0 citations

Detekční a opravné kódy

Jan Broulím

LDPC kódy se stávají stále častěji populárními a v praxi nasazovanými zejména díky jejich účinnosti při využívání pravděpodobnostního dekodéru. V této práci jsou představeny nové metodologie pro návrh LDPC kódů na bázi genetických optimalizačních algoritmů, pro implementaci LDPC dekodérů na paralelní architektury a pro vylepšováním bitové chybovosti stávajících dekodérů. \n \nLDPC kódy jsou definovány kontrolní maticí nebo Tannerovým grafem, jehož parametry definují vlastnosti a účinnost dekodéru, zejména pak hodnosti uzlů a výskyt cyklů. V této práci je představen algoritmus pro návrh Tannerových grafů s nastavitelným omezením výskytu cyklů, který je dále využíván pro algoritmy genetické optimalizace. Navržené algoritmy jsou testovány na různých délkách kódového slova. \n \nDruhá část dizertační práce se zabývá implementací iregulárních LDPC kódů na paralelní architektury. Představená metoda je prakticky implementovaná na GPU s využitím OpenCL a CUDA frameworků. \n \nPoslední část dizertační práce se zabývá vylepšováním bitové chybovosti stávajících dekodérů. První představená metoda využívá zpětné procházení kódových slov. Druhá představená metoda je založena na využívání mutací kontrolních matic. Mutované kontrolní matice zabezpečují stejný prostor kódových slov, ale mění parametry konvergence dekodéru. Tuto informaci je možné dále využívat pro zpřesnění odhadu původního kódového slova. \n \nBudoucí práce může být zaměřena na rozvoj metod představených v práci, na jejich praktickou implementaci a na vývoj algoritmů zaměřených na LDPC kódy s delší délkou kódového slova.

•Jan 1, 2019•0 citations

A Tool for Quantum Circuits Analysis

Filip Novák

Simulácia kvantových obvodov na klasickom hardvéri je kľúčovým nástrojom na validáciu kvantových programov pred nasadením na reálnych kvantových zariadeniach. V tejto práci sa venujeme dvom obmedzeniam existujúceho simulátora kvantových obvodov založeného na rozhodovacích diagramoch: jeho závislosti na komplexnej paralelnej knižnici pre rozhodovacie diagramy, ktorá vnáša zbytočnú réžiu pri sekvenčnom použití, a jeho obmedzeniu na algebraicky reprezentovateľné hradlá. Predstavíme natívne rozšírenie minimalistickej sekvenčnej knižnice pre rozhodovacie diagramy o podporu multi-terminálových binárnych rozhodovacích diagramov a integrujeme ho ako alternatívny backend, čím dosahujeme lepší výkon a nižšiu spotrebu pamäte. Ďalej zavádzame kódovanie amplitúd pomocou čísel s pohyblivou rádovou čiarkou, ktoré odstraňuje obmedzenie na množinu podporovaných hradiel a umožňuje simuláciu variačných obvodov s ľubovoľnými rotáciami, čím rozširuje riešiteľnú veľkosť problému pre Groverov algoritmus zo 40 na 64 qubitov v rámci hodinového časového limitu.

•Jan 1, 2026•0 citations

Programming quantum computers

Vlastimil Hudeček

Díky rychlému vývoji kvantových počítačů v nedávné době, narůstá zájem o kvantové algoritmy a jejich využití. V prvních kapitolách této práce je podán stručný úvod do tématu kvantové výpočetní techniky a algoritmů. Dále jsou v nich shrnuty principy, vlastnosti a použití dvou významných kvantových algoritmů, variační algoritmus hledání vlastních čísel (VQE) a kvantový aproximační optimalizační algoritmus (QAOA). V dalších kapitolách jsou nastíněny v současné době dostupné softwarové nástroje pro vývoj kvantových programů, důraz je zde kladen na SDK Qiskit od IBM. Poslední část práce se věnuje implementaci zkoumaných algoritmů.

•Jan 27, 2023•0 citations

Analiza performansi i hardverske kompleksnosti algoritama za dekodovanje 5G NR LDPC kodova

Univerzitet u Beogradu - Elektrotehnički fakultet, Živana Garašević, Vladimir L. Petrović +1 more

Cilj ovog rada je da se kroz analizu performansi kontrole grešaka najčešće korišćenih algoritama dekodovanja 5G NR LDPC (kodovi sa proverama parnosti male gustine (engl. low-density parity-check)) kodova i njihove hardverske kompleksnosti preporuče optimalni algoritam i bitske širine koje daju najbolji odnos performansi kontrole grešaka i upotrebljenih hardverskih resursa. Analiza je pokazala da OMS (engl. offset min-sum) algoritam ima bolje performanse kontrole grešaka od NMS (engl. normalized min-sum) algoritma, stabilniji izbor optimalnog parametra u odnosu na promenu kodnog količnika i bolju toleranciju na izračunavanja sa podacima malih bitskih širina.

Конференција ЕТРАН (ETRAN)•Jul 31, 2024•0 citations

Programming and simulation with quantum computers

Jiří Viták

Přestože kvantové počítače, které mohou překonat konvenční počítače, jsou stále ve vývoji, je pro přípravu na budoucnost kvantové výpočetní techniky zásadní, abychom pokročili v porozumění a vývoji kvantových algoritmů. Tento bakalářský projekt zkoumá rozvíjející se oblast kvantového programování a simulace na aktuálně dostupných kvantových počítačích. Studujeme základy kvantového počítání a shrnujeme běžně používané principy používané v této oblasti. Teoreticky popisujeme kvantové procházky s klíčovým důrazem na varianty s diskrétním časem, které tvoří stěžejní část této práce. Dále představujeme optimalizovanou metodu pro efektivní implementaci kvantových procházek v diskrétním čase vhodnou pro současnou architekturu kvantových počítačů. Ukazujeme, že tato metoda je ve srovnání s běžnými metodami úspěšnější při zkoumání aspektů souvisejících s kvantovými procházkami, jako je dynamika šíření a dokonalý přenos stavu.

•Aug 21, 2024•0 citations
Bakalarska praca sa zaobera tvorbou Low Density Parity Check kodov pomocou programu GNU Octave. V teoretickej casti su vysvetlene blokove kody, z ktorých LDPC kody vychadzaju. Je tu ukazana maticova reprezentacia a taktiež graficka interpretacia LDPC kodov. Ďalej su zmienene zakladne vlastnosti programu, priebeh instalacie a spustenie programu GNU Octave. Na priklade je ukazaný jednoduchý numerický výpocet a vykreslenie Tannerovho grafu v Octave. Samotna realizacia simulacii zahŕňa pseudo-random konstrukciu paritnej matice H, ktora definuje kod. Je tu opisana metoda tvorby algebraickej konstrukcie matice H nazývana Quasi-cyclic kod. V ramci simulacii je ukazane kodovanie a dekodovanie LDPC kodov. V poslednej casti prace su LDPC kody porovnane s inými samoopravnými kodmi.
Práce se zabývá problematikou LDPC kódů. Jsou zde popsány metody vytváření paritní matice, kde je kladen důraz především na strukturované vytváření této matice za použití konečné geometrie: Euklidovské geometrie a projektivní geometrie. Další oblastí, které se práce věnuje je dekódování LDPC kódů. Práce porovnává čtyři dekódovací metody: Hard-Decision algoritmus, Bit-Flipping algoritmus, The Sum-Product algoritmus a Log Likelihood algoritmus, při kterých je kladen důraz především na iterativní dekódovací metody. Praktickým výstupem práce je program LDPC kódy, který vznik v prostředí Matlab. Tento program je rozdělen na dvě části -- Výuka LDPC kódů a Simulace LDPC kódů. Na základě výsledků získaných z programu Simulace LDPC kódů je vytvořeno porovnání vytvářecích a dekódovacích metod LDPC kódů. Pro porovnávání dekódovacích metod LDPC kódů byly využity BER charakteristiky a časová závislost jednotlivých metod na různých parametrech LDPC kódu (počet iterací nebo velikost paritní matice).
LDPC kódy se stávají stále častěji populárními a v praxi nasazovanými zejména díky jejich účinnosti při využívání pravděpodobnostního dekodéru. V této práci jsou představeny nové metodologie pro návrh LDPC kódů na bázi genetických optimalizačních algoritmů, pro implementaci LDPC dekodérů na paralelní architektury a pro vylepšováním bitové chybovosti stávajících dekodérů. \n \nLDPC kódy jsou definovány kontrolní maticí nebo Tannerovým grafem, jehož parametry definují vlastnosti a účinnost dekodéru, zejména pak hodnosti uzlů a výskyt cyklů. V této práci je představen algoritmus pro návrh Tannerových grafů s nastavitelným omezením výskytu cyklů, který je dále využíván pro algoritmy genetické optimalizace. Navržené algoritmy jsou testovány na různých délkách kódového slova. \n \nDruhá část dizertační práce se zabývá implementací iregulárních LDPC kódů na paralelní architektury. Představená metoda je prakticky implementovaná na GPU s využitím OpenCL a CUDA frameworků. \n \nPoslední část dizertační práce se zabývá vylepšováním bitové chybovosti stávajících dekodérů. První představená metoda využívá zpětné procházení kódových slov. Druhá představená metoda je založena na využívání mutací kontrolních matic. Mutované kontrolní matice zabezpečují stejný prostor kódových slov, ale mění parametry konvergence dekodéru. Tuto informaci je možné dále využívat pro zpřesnění odhadu původního kódového slova. \n \nBudoucí práce může být zaměřena na rozvoj metod představených v práci, na jejich praktickou implementaci a na vývoj algoritmů zaměřených na LDPC kódy s delší délkou kódového slova.
Simulácia kvantových obvodov na klasickom hardvéri je kľúčovým nástrojom na validáciu kvantových programov pred nasadením na reálnych kvantových zariadeniach. V tejto práci sa venujeme dvom obmedzeniam existujúceho simulátora kvantových obvodov založeného na rozhodovacích diagramoch: jeho závislosti na komplexnej paralelnej knižnici pre rozhodovacie diagramy, ktorá vnáša zbytočnú réžiu pri sekvenčnom použití, a jeho obmedzeniu na algebraicky reprezentovateľné hradlá. Predstavíme natívne rozšírenie minimalistickej sekvenčnej knižnice pre rozhodovacie diagramy o podporu multi-terminálových binárnych rozhodovacích diagramov a integrujeme ho ako alternatívny backend, čím dosahujeme lepší výkon a nižšiu spotrebu pamäte. Ďalej zavádzame kódovanie amplitúd pomocou čísel s pohyblivou rádovou čiarkou, ktoré odstraňuje obmedzenie na množinu podporovaných hradiel a umožňuje simuláciu variačných obvodov s ľubovoľnými rotáciami, čím rozširuje riešiteľnú veľkosť problému pre Groverov algoritmus zo 40 na 64 qubitov v rámci hodinového časového limitu.
Díky rychlému vývoji kvantových počítačů v nedávné době, narůstá zájem o kvantové algoritmy a jejich využití. V prvních kapitolách této práce je podán stručný úvod do tématu kvantové výpočetní techniky a algoritmů. Dále jsou v nich shrnuty principy, vlastnosti a použití dvou významných kvantových algoritmů, variační algoritmus hledání vlastních čísel (VQE) a kvantový aproximační optimalizační algoritmus (QAOA). V dalších kapitolách jsou nastíněny v současné době dostupné softwarové nástroje pro vývoj kvantových programů, důraz je zde kladen na SDK Qiskit od IBM. Poslední část práce se věnuje implementaci zkoumaných algoritmů.
Cilj ovog rada je da se kroz analizu performansi kontrole grešaka najčešće korišćenih algoritama dekodovanja 5G NR LDPC (kodovi sa proverama parnosti male gustine (engl. low-density parity-check)) kodova i njihove hardverske kompleksnosti preporuče optimalni algoritam i bitske širine koje daju najbolji odnos performansi kontrole grešaka i upotrebljenih hardverskih resursa. Analiza je pokazala da OMS (engl. offset min-sum) algoritam ima bolje performanse kontrole grešaka od NMS (engl. normalized min-sum) algoritma, stabilniji izbor optimalnog parametra u odnosu na promenu kodnog količnika i bolju toleranciju na izračunavanja sa podacima malih bitskih širina.
Přestože kvantové počítače, které mohou překonat konvenční počítače, jsou stále ve vývoji, je pro přípravu na budoucnost kvantové výpočetní techniky zásadní, abychom pokročili v porozumění a vývoji kvantových algoritmů. Tento bakalářský projekt zkoumá rozvíjející se oblast kvantového programování a simulace na aktuálně dostupných kvantových počítačích. Studujeme základy kvantového počítání a shrnujeme běžně používané principy používané v této oblasti. Teoreticky popisujeme kvantové procházky s klíčovým důrazem na varianty s diskrétním časem, které tvoří stěžejní část této práce. Dále představujeme optimalizovanou metodu pro efektivní implementaci kvantových procházek v diskrétním čase vhodnou pro současnou architekturu kvantových počítačů. Ukazujeme, že tato metoda je ve srovnání s běžnými metodami úspěšnější při zkoumání aspektů souvisejících s kvantovými procházkami, jako je dynamika šíření a dokonalý přenos stavu.