CIF:Small: Towards Information Content of Dynamic Structures

CIF:Small:走向动态结构的信息内容

基本信息

  • 批准号:
    2006440
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 50万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
    Standard Grant
  • 财政年份:
    2020
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2020-07-01 至 2025-06-30
  • 项目状态:
    未结题

项目摘要

Brain networks, protein‐protein interactions, and social networks all build on basic ingredients of sets, trees, and graphs, yet a theory of information for such advanced dynamic data structures is lacking. Fundamental questions for such data structures include: What are the fundamental limits on storage and processing of structural and temporal information? What are the limits on the extraction of information from large biological databases? What are the fewest bits of an incomplete database needed to reliably answer a query? This project seeks to find answers to these questions and thus make headway in information theory for dynamic structures by finding efficient algorithms to appraise structural and temporal information – whether it is embodied in graphs of social networks, Markov fields of images, or protein tertiary structures.The specific goals of the project are as follows: 1) Finding fundamental limits of information content in a wide range of dynamic structures, including dynamic networks, Markov fields, and structurally complex channels such as Boltzmann’s channel; 2) Examining dynamic networks by: (a) Inferring underlying dynamic processes governing network evolution; (b) determining the minimum number of bits to describe dynamic networks; and (c) inferring spatial‐temporal properties such as node arrivals; 3) Understanding structural properties of large systems with local mutual dependencies, constraints, and interactions often described by Markov fields; 4) Analyzing flow of structural information over a noisy channel. Tools developed as part of the project will be used in areas such as characterization of biological and social networks, deciphering evolution of the human brain, development of a comprehensive formal model for misinformation, and designing a robust pervasive communications infrastructure.This award reflects NSF's statutory mission and has been deemed worthy of support through evaluation using the Foundation's intellectual merit and broader impacts review criteria.
大脑网络、蛋白质-蛋白质相互作用和社会网络都建立在集合、树和图的基本成分上,但缺乏这种高级动态数据结构的信息理论。这类数据结构的基本问题包括:结构信息和时间信息的存储和处理的基本限制是什么?从大型生物数据库中提取信息的限制是什么?对于一个不完整的数据库,可靠地回答查询所需的最少比特是多少?该项目旨在找到这些问题的答案,从而通过寻找有效的算法来评估结构和时间信息,从而在动态结构的信息论方面取得进展-无论是体现在社会网络图,图像的马尔可夫场还是蛋白质三级结构中。该项目的具体目标如下:1)在广泛的动态结构中发现信息内容的基本限制,包括动态网络、马尔可夫场和结构复杂的通道,如玻尔兹曼通道;2)通过以下方式检查动态网络:(a)推断控制网络演变的潜在动态过程;(b)确定描述动态网络的最小位数;(c)推断时空属性,如节点到达;3)理解具有局部相互依赖、约束和相互作用的大型系统的结构特性,这些特性通常由马尔可夫场描述;4)分析结构信息在噪声信道上的流动。作为该项目的一部分开发的工具将用于生物和社会网络的表征,破译人类大脑的进化,开发错误信息的综合正式模型,以及设计强大的普及通信基础设施等领域。该奖项反映了美国国家科学基金会的法定使命,并通过使用基金会的知识价值和更广泛的影响审查标准进行评估,被认为值得支持。

项目成果

期刊论文数量(4)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Temporal Ordered Clustering in Dynamic Networks: Unsupervised and Semi-Supervised Learning Algorithms
Precise Minimax Regret for Logistic Regression with Categorical Feature Values
具有分类特征值的 Logistic 回归的精确 Minimax Regret
  • DOI:
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Jacquet, P.
  • 通讯作者:
    Jacquet, P.
Joint String Complexity for Markov Sources: Small data Matter
马尔可夫源的联合串复杂性:小数据很重要
Towards Degree Distribution of Duplication-Divergence Graph Model
重复散度图模型的度分布
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Wojciech Szpankowski其他文献

Project-Team Hipercom HIgh PERformance COMmunication
Hipercom 高性能通信项目团队
  • DOI:
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Philippe Jacquet;Wojciech Szpankowski;C. Adjih;Géraud Allard;E. Baccelli;P. Mühlethaler
  • 通讯作者:
    P. Mühlethaler
Average redundancy rate of the Lempel-Ziv code
Lempel-Ziv码的平均冗余率
Profiles of PATRICIA Tries
  • DOI:
    10.1007/s00453-016-0261-5
  • 发表时间:
    2016-12-07
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0.700
  • 作者:
    Abram Magner;Wojciech Szpankowski
  • 通讯作者:
    Wojciech Szpankowski
Combinatorial optimization problems for which almost every algorithm is asymptotically optimal
几乎所有算法都是渐近最优的组合优化问题
  • DOI:
  • 发表时间:
    1995
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Wojciech Szpankowski
  • 通讯作者:
    Wojciech Szpankowski
An analysis of a contention resolution algorithm
  • DOI:
    10.1007/bf00264363
  • 发表时间:
    1987-04-01
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0.500
  • 作者:
    Wojciech Szpankowski
  • 通讯作者:
    Wojciech Szpankowski

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  • DOI:
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  • 发表时间:
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  • 期刊:
  • 影响因子:
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  • 作者:
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  • 通讯作者:
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CCF: Medium: Learning From Classical and Quantum Data: a Fourier Perspective
CCF:媒介:从经典和量子数据中学习:傅里叶视角
  • 批准号:
    2211423
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 50万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Collaborative Research: CIF: Small: Coded String Reconstruction Problems in Molecular Storage
合作研究:CIF:小型:分子存储中的编码串重建问题
  • 批准号:
    2007238
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 50万
  • 项目类别:
    Standard Grant
CIF: Small: Towards Structural Information
CIF:小:走向结构信息
  • 批准号:
    1524312
  • 财政年份:
    2015
  • 资助金额:
    $ 50万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Emerging Frontiers of Science of Information
信息科学的新兴前沿
  • 批准号:
    0939370
  • 财政年份:
    2010
  • 资助金额:
    $ 50万
  • 项目类别:
    Cooperative Agreement
Information Transfer in Biological Systems
生物系统中的信息传输
  • 批准号:
    0800568
  • 财政年份:
    2008
  • 资助金额:
    $ 50万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
Collaborative Research: Information Theory of Data Structures
合作研究:数据结构信息论
  • 批准号:
    0830140
  • 财政年份:
    2008
  • 资助金额:
    $ 50万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Collaborative Research: Nonlinear Equations Arising in Information Theory and Computer Sciences
合作研究:信息论和计算机科学中出现的非线性方程
  • 批准号:
    0503742
  • 财政年份:
    2005
  • 资助金额:
    $ 50万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Crossroads of Information Theory and Computer Science: Analytic Algorithmics, Combinatorics, and Information Theory
信息论和计算机科学的十字路口:分析算法、组合学和信息论
  • 批准号:
    0513636
  • 财政年份:
    2005
  • 资助金额:
    $ 50万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Information Theory and Computer Science Interface
信息论与计算机科学接口
  • 批准号:
    0321451
  • 财政年份:
    2003
  • 资助金额:
    $ 50万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Analytic Information Theory, Combinatorics, and Algorithmics: The Precise Redundancy and Related Problems
分析信息论、组合学和算法:精确冗余及相关问题
  • 批准号:
    0208709
  • 财政年份:
    2002
  • 资助金额:
    $ 50万
  • 项目类别:
    Continuing Grant

相似国自然基金

昼夜节律性small RNA在血斑形成时间推断中的法医学应用研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2024
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
tRNA-derived small RNA上调YBX1/CCL5通路参与硼替佐米诱导慢性疼痛的机制研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2022
  • 资助金额:
    10.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
Small RNA调控I-F型CRISPR-Cas适应性免疫性的应答及分子机制
  • 批准号:
    32000033
  • 批准年份:
    2020
  • 资助金额:
    24.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
Small RNAs调控解淀粉芽胞杆菌FZB42生防功能的机制研究
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    31972324
  • 批准年份:
    2019
  • 资助金额:
    58.0 万元
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变异链球菌small RNAs连接LuxS密度感应与生物膜形成的机制研究
  • 批准号:
    81900988
  • 批准年份:
    2019
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    21.0 万元
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    青年科学基金项目
肠道细菌关键small RNAs在克罗恩病发生发展中的功能和作用机制
  • 批准号:
    31870821
  • 批准年份:
    2018
  • 资助金额:
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基于small RNA 测序技术解析鸽分泌鸽乳的分子机制
  • 批准号:
    31802058
  • 批准年份:
    2018
  • 资助金额:
    26.0 万元
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    青年科学基金项目
Small RNA介导的DNA甲基化调控的水稻草矮病毒致病机制
  • 批准号:
    31772128
  • 批准年份:
    2017
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基于small RNA-seq的针灸治疗桥本甲状腺炎的免疫调控机制研究
  • 批准号:
    81704176
  • 批准年份:
    2017
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水稻OsSGS3与OsHEN1调控small RNAs合成及其对抗病性的调节
  • 批准号:
    91640114
  • 批准年份:
    2016
  • 资助金额:
    85.0 万元
  • 项目类别:
    重大研究计划

相似海外基金

CIF: Small: Towards a Control Framework for Neural Generative Modeling
CIF:小:走向神经生成建模的控制框架
  • 批准号:
    2348624
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 50万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Collaborative Research: SaTC: CORE: Small: Towards Secure and Trustworthy Tree Models
协作研究:SaTC:核心:小型:迈向安全可信的树模型
  • 批准号:
    2413046
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 50万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Collaborative Research: SaTC: CORE: Small: Towards a Privacy-Preserving Framework for Research on Private, Encrypted Social Networks
协作研究:SaTC:核心:小型:针对私有加密社交网络研究的隐私保护框架
  • 批准号:
    2318843
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 50万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
Collaborative Research: NSF-AoF: CNS Core: Small: Towards Scalable and Al-based Solutions for Beyond-5G Radio Access Networks
合作研究:NSF-AoF:CNS 核心:小型:面向超 5G 无线接入网络的可扩展和基于人工智能的解决方案
  • 批准号:
    2225578
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 50万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Collaborative Research: SaTC: CORE: Small: Towards Secure and Trustworthy Tree Models
协作研究:SaTC:核心:小型:迈向安全可信的树模型
  • 批准号:
    2247619
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 50万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Collaborative Research: SaTC: CORE: Small: Towards a Privacy-Preserving Framework for Research on Private, Encrypted Social Networks
协作研究:SaTC:核心:小型:针对私有加密社交网络研究的隐私保护框架
  • 批准号:
    2318844
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 50万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
Collaborative Research: SaTC: CORE: Small: Towards Secure and Trustworthy Tree Models
协作研究:SaTC:核心:小型:迈向安全可信的树模型
  • 批准号:
    2247620
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 50万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Collaborative Research: SaTC: CORE: Small: Towards Robust, Scalable, and Resilient Radio Fingerprinting
协作研究:SaTC:核心:小型:迈向稳健、可扩展和有弹性的无线电指纹识别
  • 批准号:
    2225161
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 50万
  • 项目类别:
    Standard Grant
SaTC: CORE: Small: Towards Deceptive and Domain-Specific Cyber-Physical Honeypots
SaTC:核心:小型:走向欺骗性和特定领域的网络物理蜜罐
  • 批准号:
    2231651
  • 财政年份:
    2023
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    $ 50万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Collaborative Research: IIS-III: Small Towards Fair Outlier Detection
协作研究:IIS-III:小到公平的异常值检测
  • 批准号:
    2310481
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 50万
  • 项目类别:
    Standard Grant
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知道了