
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
|
Núria Fagella, nova degana de la Facultat de Matemàtiques i Informàtica de la UB
La professora i investigadora Núria Fagella ha estat escollida nova degana electa de la Facultat de Matemàtiques i Informàtica de la Universitat de Barcelona. Especialista en dinàmica complexa i adscrita al Centre de Recerca Matemàtica, el seu...
El CRM apropa el cervell al públic a la Festa de la Ciència amb l’activitat “Neural Code”
Aquest cap de setmana, el Centre de Recerca Matemàtica ha participat a la 18a Festa de la Ciència de Barcelona amb l’activitat Neural Code, un taller interactiu per explorar com el cervell transforma els senyals neuronals en moviment. L’activitat, organitzada en...
The CRM hosts the Advanced Course on Modern Aspects of Fourier Analysis
From May 26 to May 30, 2025, the Centre de Recerca Matemàtica (CRM) in Bellaterra welcomed more than 80 participants from institutions around the world for the Advanced Course on Modern Aspects of Fourier Analysis. The activity, held at the CRM Auditorium, was one of...
Could the Sun–Jupiter–Saturn System Truly Exist? A Computer-Assisted Approach Sheds New Light on Celestial Stability
Mathematicians Jordi-Lluís Figueras and Alex Haro have taken a step toward validating a long-standing astronomical hypothesis: that the Sun–Jupiter–Saturn system could sustain stable, quasiperiodic motion indefinitely, even in the face of chaotic...
CRM publishes its 2024 Annual Report
The Centre de Recerca Matemàtica (CRM) has released its 2024 Annual Report, a comprehensive overview of the centre’s scientific output, institutional developments, training initiatives, and outreach activities over the past year. This edition carries particular...
BARCCSYN 2025: 12th Edition of Barcelona’s Leading Computational and Systems Neuroscience Gathering
On May 22 and 23, the Institut d’Estudis Catalans (IEC) opened its doors to the 12th edition of the Barcelona Computational, Cognitive and Systems Neuroscience (BARCCSYN) conference. Now a well-established event in the city’s scientific calendar, BARCCSYN continues to...
Celebrating the International Day of Women in Mathematics with Six Voices from the CRM
To celebrate the International Day of Women in Mathematics, the Centre de Recerca Matemàtica (CRM) shares a video featuring six inspiring researchers—Marta Casanellas, Marta Mazzocco, Gissell Estrada, Núria Fagella, Joana Cirici, and Gloria Cecchini. Through their...
Mercuri i Venus: Les Danses Orbitals Sense Inclinació
L'article de Clarke i Guàrdia explora la raó per la qual els planetes interiors, com Mercuri i Venus, mantenen òrbites gairebé planes en comparació amb altres cossos celestes. Els investigadors han demostrat que l'estabilitat marginal dels sistemes planetaris només és...
Dos investigadors del CRM, reconeguts amb premis de la Societat Catalana de Matemàtiques i l’IEC
Els investigadors del Centre de Recerca Matemàtica Robert Cardona i Joaquim Duran han estat reconeguts amb dos guardons dels Premis Matemàtics IEC 2025. Cardona ha rebut el Premi IEC de Matemàtiques per la seva tesi sobre la geometria dels fluids...
New Mathematical Model Helps Improve Filtration of Competing Contaminants
Researchers from the CRM, Universitat Politècnica de Catalunya, and Universitat de Girona have developed a mathematical model to better understand how different air pollutants compete for space in filtration systems. Using a travelling wave...
Peregrina Quintela reconeguda amb el Premi Julio Peláez 2025
La Dra. Peregrina Quintela Estévez, membre del Comitè Científic Assessor del Centre de Recerca Matemàtica (CRM) des del 2017, ha estat distingida amb el Premi Julio Peláez 2025 a Científiques amb Lideratge Cívic. El guardó reconeix la seva trajectòria en matemàtiques...
Chenchang Zhu, Inaugural CRM–María de Maeztu Chair of Excellence
The Centre de Recerca Matemàtica (CRM) has named Professor Chenchang Zhu (University of Göttingen) as the first María de Maeztu Chair of Excellence, a position that recognises leading women mathematicians. Her appointment began on April 9, 2025, with a lecture on...