
El passat 13 de març, Andrea Suárez, Fernando Gastón i Marcel Morillas, de la Unitat de Transferència del Coneixement del CRM (KTU), juntament amb Pau Varela i Mariona Fucho, de comunicació i divulgació, van participar a l’EspaiCiència dins del marc del Saló de l’Ensenyament.
Durant l’esdeveniment, van realitzar dos tallers. El primer, dirigit per l’Andrea Suárez, el Fernando Gaston i la Mariona Fucho, va consistir en una sessió pràctica sobre l’ús de la criptografia per a la compressió i transmissió eficient de dades.
Considerant la gran quantitat de dades generades cada minut i els costos associats amb la seva transmissió i emmagatzematge, la KTU, en col·laboració amb l’ALBA sincrotró, participa en el programa DYSEDAS per a la compressió de dades. Segons l’Andrea: “L’objectiu del projecte DYSEDAS és crear un programari per a la compressió d’imatges volumètriques, és a dir, una seqüència de moltes imatges molt semblants entre elles. Hi ha molts marges per a la compressió en aquest cas, atès que hi ha redundància de les dades, i s’estan explorant combinacions d’algorismes coneguts com ara el codi Huffman o el codi Golomb, juntament amb una reordenació o transformació reversibles de les imatges.”
Però, què és exactament la compressió?
La compressió té com a objectiu reduir la grandària dels fitxers per minimitzar-ne els costos.
En el taller, els participants van ser desafiats a codificar una frase de 12 caràcters com “me mira a mi” (incloent-hi els espais) i, utilitzant tres tipus de codis, van investigar si era possible encriptar-los i desencriptar-los. Van observar que un d’aquests codis era molt eficient en la compressió de dades, però no permetia la recuperació de la informació, descobrint així el mètode Huffman.
Què és el mètode Huffman?
El mètode Huffman és un algorisme de compressió de dades que crea codis prefix, assegurant que cap cadena de bits que representa un símbol sigui prefix d’una altra, òptims per a la compressió sense pèrdua d’informació. Va ser desenvolupat per David A. Huffman mentre estudiava a l’MIT i publicat el 1952.
Aquest mètode fa servir una taula de codis de longitud variable basada en la probabilitat o freqüència estimada d’aparició de cada símbol font. Els símbols més comuns són representats amb menys bits, reduint la redundància.
Com funciona el mètode Huffman?
- Analitzar l’entrada: Identifica els símbols únics i calcula les seves freqüències d’aparició.
- Crear nodes inicials: Crea un node per a cada símbol, assignant la seva freqüència com a pes inicial.
- Construir l’arbre Huffman:
- Combina els dos nodes amb menor freqüència per crear un nou node, sumant les seves freqüències.
- Inserir el nou node: Insereix el nou node a l’arbre mantenint l’ordre de freqüència.
- Repetir el procés fins que només quedi un node a l’arbre, que serà l’arrel de l’arbre Huffman.
- Assignar codis: Recorre l’arbre assignant 0 a les branques esquerra i 1 a les branques dreta, registrant el codi binari associat a cada símbol.
- Crear la taula de codis: Utilitza els codis per construir una taula de codis Huffman.
És important assenyalar que tot i ser eficient en la codificació de símbols per separat, el mètode Huffman no sempre és la millor opció comparat amb altres mètodes de compressió com l’arithmetic coding o els sistemes numèrics asimètrics.
Voleu posar-vos a proba?
Proveu a codificar ‘STATISTICS’ i cliqueu-hi a sobre per veure la resposta. Tingueu en compte que la solució no és única.
Symbol | Probability |
S | 0.3 |
T | 0.3 |
I | 0.2 |
A | 0.1 |
C | 0.1 |
El segon taller, a càrrec de l’Andrea Suárez, el Marcel Morillas i en Pau Varela, van explicar en què consisteix la incertesa, específicament, aplicada a models d’intel·ligència artificial.
Per que? Basicament, ens interessa dissenyar sistemes que puguin quantificar la seguretat de les respostes que donen, já que la IA pot ser entrenada amb dadees que no reflecteixin la realitat degut a biaixos de gènere, dades errònies o falta de representació de col·lectius minoritaris.
I… Com puc utilitzar la IA per la ciberseguretat?
El phishing és una estafa en la qual un ciberdelinqüent es fa pasar per algú altre per intentar extreure información sobre la persona afectada maliciosament.
En paraules d’Axel Masó, membre de la KTU, “al projecte LICSAI, la KTU ha elaborat una eina per quantificar la incertesa d’un model de Machine Learning (desenvolupat per I2Cat) que permet predir, donat el comportament virtual d’un individu, quin és el risc que aquest sigui víctima de phishing.”
En el taller, les estudiants havien de llegir uns textos i opinar sobre com de segurs estaven que allò podía ser phishing i, a continuación, entre les dades de tots els participants, van estudiar les gràfiques resultants per entendre el seu significat.
Subscribe for more CRM News
|
CRM CommPau Varela & Mariona Fucho
|
Mathematics Beneath the Tarmac: CRM’s Role in Enhance Europe
The Centre de Recerca Matemàtica (CRM) participates in Enhance Europe. This European research project explores how solar heat from asphalt can be harvested and reused as thermal energy in cities. Through its Knowledge Transfer Unit, CRM leads the...
Talent jove al CRM: tres estudiants del programa Joves i Ciència fan estada a la Unitat de Transferència
D'esquerra a dreta: Lucía Escudero, Clara Castelló, Marc Homs-Dones, Roger Carrillo, Manel Mas, Maria Borrell i David Romero. Per segon any, la Unitat de Transferència del CRM ha acollit tres estudiants del programa Joves i Ciència de la Fundació...
BAMB! 2025: A School for Models, Minds, and the Messy Art of Behavior
BAMB! 2025 brought together thirty early-career researchers in Barcelona for an intense nine-day training on model-based analysis of behaviour. Organised by the Centre de Recerca Matemàtica with top international researchers, the school combined...
Barcelona, Stochastic Analysis and Quantitative Finance: Highlights of the 2025 Summer School
The 5th edition of the Barcelona Summer School on Stochastic Analysis and Quantitative Finance took place from July 21 to 25, 2025, at the Centre de Recerca Matemàtica (CRM), marking the revival of an academic tradition interrupted by the pandemic. The program offered...
Scientific vision and dialogue: the SAB meets at CRM to advise on future directions
The Scientific Advisory Board of the CRM met in July 2025 to advise on the centre’s scientific direction and review key aspects of its activity. In addition to looking at strategic plans and recruitment priorities, Board members took part in a...
Mathematics Illuminates Metabolic Mysteries: Understanding SDH-b Dysfunction in Pheochromocytoma
A mathematical model developed by researchers from the University of Birmingham, Queen Mary University of London, and the Centre de Recerca Matemàtica reveals how chromaffin cells adapt to the loss of SDH-b—a key metabolic enzyme subunit whose dysfunction is linked to...
ESGI 2025: Mathematics Meets Industry at the CRM
Over the course of five days, ESGI 2025 turned the CRM into a collaborative lab where mathematics tackled questions raised by industry. From safer autonomous driving systems to smart water resource allocation and the financial uncertainties of wind...
Quatre noves figures s’incorporen a l’exposició del CRM sobre dones matemàtiques
Aquest estiu, el CRM ha ampliat fins a tretze els roll ups de la seva exposició sobre dones matemàtiques, incorporant quatre noves figures del context espanyol i català. La mostra aprofita l’afluència de visitants al centre per visibilitzar...
From Real Problems to Mathematical Applications: A Chronicle of the XI Iberian Modeling Week
From July 7 to 11, the CRM became a hub for collaborative problem-solving during the XI Iberian Modeling Week, an international training initiative that brought together nearly 30 students from diverse academic backgrounds to tackle real-world...
The Way DNA Folds Might Help Explain How Cells Decide What to Become
A new study by researchers from the University of Edinburgh, Oxford, and CRM reveals how the 3D structure of DNA and a microscopic molecular tug-of-war shape the identity of every cell in our...
The CRM hosts a new edition of the Barcelona Introduction to Mathematical Research summer school
From June 30 to July 25, 2025, the CRM is organising a new edition of the Barcelona Introduction to Mathematical Research (BIMR), a summer school hosted at the Universitat Autònoma de Barcelona. The programme brings together 30 undergraduate...
Niclas Rieger defends his PhD thesis on data-driven climate analysis and marine pollution
Niclas Rieger defended his PhD thesis at the Institut de Ciències del Mar, culminating a research journey focused on extracting insights from both massive climate datasets and scarce environmental observations. Developed within the European CAFE...