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| | |-+  Simulacion de Comunicacion.
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Autor Tema: Simulacion de Comunicacion.  (Leído 1,346 veces)
AlbertoBSD
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Re: Simulacion de Comunicacion.
« Respuesta #10 en: 17 Noviembre 2018, 20:11 pm »

Voy a revisarlo con calma.

Solo me queda comentar que la forma en la que estas contando los cambios no contempla si un byte determinado fue modificado en mas de 1 bit. Es decir si por azar cambias mas de 2 bits en un solo byte, al final la forma en la que lo estas contando solo contabilizada un solo cambio, cuando realmente puede ser mas de 1.

Voy a cambiar esa parte y hacer que noise devuelva la cantidad de bits que modifico.

Saludos.


« Última modificación: 17 Noviembre 2018, 20:45 pm por AlbertoBSD » En línea

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Re: Simulacion de Comunicacion.
« Respuesta #11 en: 17 Noviembre 2018, 20:42 pm »

Estoy de acuerdo que la cuenta se puede mejorar, lo indique también en el comentario que acompaña. Gracias!


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Re: Simulacion de Comunicacion.
« Respuesta #12 en: 17 Noviembre 2018, 20:46 pm »

Si bien es cierto que el codigo que posteaste modifica el stream de datos exactamente "cuantos" veces bits por cada 100.
Encontre un detalle. Incremente la precuencia a 10 veces por cada 100, y en ocasiones escribe el mismo bit varias veces, esto obvio por la función al azar.



Con lo cual la solucion tambien falla, se podria solucionar llevando el registro de cuales bits ya fueron modificados y en caso de caer el mismo bit volver a generar un numero al azar.


Volviendo al código de que la función Noise solo reciba de 8 bits en 8 bits. La aproximación sigue siendo buena en el largo plazo, para un stream de 10 millones de bytes el proceso solo modifica un numero paroximado de "Cuantos" % por cada 100.

Hice esta prueba 1000 veces (10 millones de bytes)  y dejo aqui los resultados para cuantos = 1, si bien es cierto que el resultado indica que la mayoría de las veces escribe un poco mas del 1% est esto ejemplo 1.0009% etc..., el problema no radica en error del código, sino en que al realizar modulo de un  numero aleatorio entero, los números arrojados por modulo van a favorecer a los números pequeños mas pequeños, por lo cual son mas veces en las que cae un total de modificaciones mayores al 1%  que las que veces que es menor al 1%

Código:
801872/80000000: 0.010023
800686/80000000: 0.010009
801186/80000000: 0.010015
801434/80000000: 0.010018
798510/80000000: 0.009981
802066/80000000: 0.010026
800646/80000000: 0.010008
800404/80000000: 0.010005
800509/80000000: 0.010006
799722/80000000: 0.009997
800401/80000000: 0.010005
802419/80000000: 0.010030
801342/80000000: 0.010017
799240/80000000: 0.009990
800074/80000000: 0.010001
801603/80000000: 0.010020
801204/80000000: 0.010015
800968/80000000: 0.010012
798772/80000000: 0.009985
800586/80000000: 0.010007
801397/80000000: 0.010017
801388/80000000: 0.010017
801498/80000000: 0.010019
799636/80000000: 0.009995
801361/80000000: 0.010017
799974/80000000: 0.010000
802682/80000000: 0.010034
801124/80000000: 0.010014
800626/80000000: 0.010008
801999/80000000: 0.010025
800699/80000000: 0.010009
798801/80000000: 0.009985
802041/80000000: 0.010026
800655/80000000: 0.010008
800516/80000000: 0.010006
800127/80000000: 0.010002
799840/80000000: 0.009998
800798/80000000: 0.010010
802404/80000000: 0.010030
800962/80000000: 0.010012
799079/80000000: 0.009988
800190/80000000: 0.010002
802071/80000000: 0.010026
801185/80000000: 0.010015
801056/80000000: 0.010013
798745/80000000: 0.009984
800413/80000000: 0.010005
801697/80000000: 0.010021
800700/80000000: 0.010009
801438/80000000: 0.010018
799661/80000000: 0.009996
800943/80000000: 0.010012
801018/80000000: 0.010013
802110/80000000: 0.010026
801044/80000000: 0.010013
801069/80000000: 0.010013
801805/80000000: 0.010023
800529/80000000: 0.010007
799581/80000000: 0.009995
801568/80000000: 0.010020
800177/80000000: 0.010002
800500/80000000: 0.010006
800400/80000000: 0.010005
799989/80000000: 0.010000
801018/80000000: 0.010013
801732/80000000: 0.010022
800914/80000000: 0.010011
799528/80000000: 0.009994
800926/80000000: 0.010012
801257/80000000: 0.010016
801388/80000000: 0.010017
800303/80000000: 0.010004
799101/80000000: 0.009989
800431/80000000: 0.010005
802019/80000000: 0.010025
800509/80000000: 0.010006
801267/80000000: 0.010016
799827/80000000: 0.009998
800949/80000000: 0.010012
801384/80000000: 0.010017
801989/80000000: 0.010025
801143/80000000: 0.010014
800858/80000000: 0.010011
801373/80000000: 0.010017
800915/80000000: 0.010011
799775/80000000: 0.009997
801985/80000000: 0.010025
800055/80000000: 0.010001
799877/80000000: 0.009998
799569/80000000: 0.009995
800713/80000000: 0.010009
801717/80000000: 0.010021
801376/80000000: 0.010017
801070/80000000: 0.010013
798755/80000000: 0.009984
801968/80000000: 0.010025
801261/80000000: 0.010016
801238/80000000: 0.010015
799939/80000000: 0.009999
799197/80000000: 0.009990
800861/80000000: 0.010011
801462/80000000: 0.010018
800967/80000000: 0.010012
801090/80000000: 0.010014
800326/80000000: 0.010004
800272/80000000: 0.010003
801724/80000000: 0.010022
801653/80000000: 0.010021
801532/80000000: 0.010019
800261/80000000: 0.010003
801963/80000000: 0.010025
799778/80000000: 0.009997
800801/80000000: 0.010010
801649/80000000: 0.010021
800511/80000000: 0.010006
799377/80000000: 0.009992
799875/80000000: 0.009998
800583/80000000: 0.010007
801719/80000000: 0.010021
801188/80000000: 0.010015
800559/80000000: 0.010007
799279/80000000: 0.009991
801975/80000000: 0.010025
801776/80000000: 0.010022
800353/80000000: 0.010004
800209/80000000: 0.010003
798950/80000000: 0.009987
801293/80000000: 0.010016
801474/80000000: 0.010018
800916/80000000: 0.010011
801147/80000000: 0.010014
800287/80000000: 0.010004
800628/80000000: 0.010008
801225/80000000: 0.010015
802154/80000000: 0.010027
801185/80000000: 0.010015
800306/80000000: 0.010004
801678/80000000: 0.010021
799658/80000000: 0.009996
801259/80000000: 0.010016
801564/80000000: 0.010020
799898/80000000: 0.009999
799866/80000000: 0.009998
799983/80000000: 0.010000
800596/80000000: 0.010007
802369/80000000: 0.010030
800423/80000000: 0.010005
800433/80000000: 0.010005
799412/80000000: 0.009993
801660/80000000: 0.010021
801684/80000000: 0.010021
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799565/80000000: 0.009995
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800447/80000000: 0.010006
801478/80000000: 0.010018
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801066/80000000: 0.010013
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801202/80000000: 0.010015
799373/80000000: 0.009992
801219/80000000: 0.010015
801008/80000000: 0.010013
800482/80000000: 0.010006
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801192/80000000: 0.010015
799544/80000000: 0.009994
799810/80000000: 0.009998
802012/80000000: 0.010025
800900/80000000: 0.010011
800904/80000000: 0.010011
798985/80000000: 0.009987
800312/80000000: 0.010004
801321/80000000: 0.010017
801691/80000000: 0.010021
801527/80000000: 0.010019
799359/80000000: 0.009992
801560/80000000: 0.010020
799970/80000000: 0.010000
802288/80000000: 0.010029
801383/80000000: 0.010017
800853/80000000: 0.010011
801587/80000000: 0.010020
800985/80000000: 0.010012
798920/80000000: 0.009987
802182/80000000: 0.010027
800557/80000000: 0.010007
800181/80000000: 0.010002
800637/80000000: 0.010008
799569/80000000: 0.009995
800515/80000000: 0.010006
802352/80000000: 0.010029
801326/80000000: 0.010017
798818/80000000: 0.009985
800459/80000000: 0.010006
801850/80000000: 0.010023
801540/80000000: 0.010019
800665/80000000: 0.010008
798514/80000000: 0.009981
800782/80000000: 0.010010
801569/80000000: 0.010020
800724/80000000: 0.010009
801799/80000000: 0.010022
799559/80000000: 0.009994
800986/80000000: 0.010012
800538/80000000: 0.010007
802341/80000000: 0.010029
800994/80000000: 0.010012
801334/80000000: 0.010017
801662/80000000: 0.010021
800750/80000000: 0.010009
799223/80000000: 0.009990
801386/80000000: 0.010017
800510/80000000: 0.010006
800560/80000000: 0.010007
800159/80000000: 0.010002
800365/80000000: 0.010005
800911/80000000: 0.010011
801838/80000000: 0.010023
800889/80000000: 0.010011
799027/80000000: 0.009988
800932/80000000: 0.010012
801580/80000000: 0.010020
801310/80000000: 0.010016
800571/80000000: 0.010007
798814/80000000: 0.009985
800345/80000000: 0.010004
802328/80000000: 0.010029
800357/80000000: 0.010004
801443/80000000: 0.010018
799523/80000000: 0.009994
800929/80000000: 0.010012
801506/80000000: 0.010019
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801058/80000000: 0.010013
801471/80000000: 0.010018
801133/80000000: 0.010014
800858/80000000: 0.010011
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802416/80000000: 0.010030
799759/80000000: 0.009997
800163/80000000: 0.010002
800000/80000000: 0.010000
800462/80000000: 0.010006
801277/80000000: 0.010016
801614/80000000: 0.010020
801123/80000000: 0.010014
799016/80000000: 0.009988
801480/80000000: 0.010019
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800027/80000000: 0.010000
800143/80000000: 0.010002
799882/80000000: 0.009999
800651/80000000: 0.010008
802008/80000000: 0.010025
800978/80000000: 0.010012
800143/80000000: 0.010002
799389/80000000: 0.009992
801792/80000000: 0.010022
801672/80000000: 0.010021
800863/80000000: 0.010011
799350/80000000: 0.009992
799811/80000000: 0.009998
801061/80000000: 0.010013
801439/80000000: 0.010018
801506/80000000: 0.010019
800055/80000000: 0.010001
801321/80000000: 0.010017
800106/80000000: 0.010001
802064/80000000: 0.010026
801764/80000000: 0.010022
800662/80000000: 0.010008
801260/80000000: 0.010016
801389/80000000: 0.010017
798589/80000000: 0.009982
802118/80000000: 0.010026
800484/80000000: 0.010006
800419/80000000: 0.010005
800574/80000000: 0.010007
799727/80000000: 0.009997
800393/80000000: 0.010005
802369/80000000: 0.010030
801305/80000000: 0.010016
799237/80000000: 0.009990
800096/80000000: 0.010001
801742/80000000: 0.010022
801002/80000000: 0.010013
801072/80000000: 0.010013
798750/80000000: 0.009984
800485/80000000: 0.010006
801502/80000000: 0.010019
801336/80000000: 0.010017
801636/80000000: 0.010020
799640/80000000: 0.009995
801200/80000000: 0.010015
799983/80000000: 0.010000
802703/80000000: 0.010034
801153/80000000: 0.010014
800650/80000000: 0.010008
802108/80000000: 0.010026
800634/80000000: 0.010008
798799/80000000: 0.009985
801939/80000000: 0.010024
800500/80000000: 0.010006
800794/80000000: 0.010010
799961/80000000: 0.010000
799847/80000000: 0.009998
800929/80000000: 0.010012
802404/80000000: 0.010030
800871/80000000: 0.010011
799148/80000000: 0.009989
800248/80000000: 0.010003
802077/80000000: 0.010026
801130/80000000: 0.010014
800988/80000000: 0.010012
798719/80000000: 0.009984
800434/80000000: 0.010005
801573/80000000: 0.010020
800775/80000000: 0.010010
801478/80000000: 0.010018
799815/80000000: 0.009998
800746/80000000: 0.010009
801183/80000000: 0.010015
802013/80000000: 0.010025
801092/80000000: 0.010014
801106/80000000: 0.010014
801783/80000000: 0.010022
800560/80000000: 0.010007
799503/80000000: 0.009994
801621/80000000: 0.010020
800130/80000000: 0.010002
800325/80000000: 0.010004
800542/80000000: 0.010007
799935/80000000: 0.009999
801124/80000000: 0.010014
801721/80000000: 0.010022
800891/80000000: 0.010011
799461/80000000: 0.009993
800958/80000000: 0.010012
801274/80000000: 0.010016
801534/80000000: 0.010019
800224/80000000: 0.010003
799078/80000000: 0.009988
800554/80000000: 0.010007
801876/80000000: 0.010023
800448/80000000: 0.010006
801355/80000000: 0.010017
799774/80000000: 0.009997
801020/80000000: 0.010013
801257/80000000: 0.010016
802070/80000000: 0.010026
801247/80000000: 0.010016
800799/80000000: 0.010010
801301/80000000: 0.010016
800863/80000000: 0.010011
799853/80000000: 0.009998
801955/80000000: 0.010024
800270/80000000: 0.010003
799648/80000000: 0.009996
799635/80000000: 0.009995
800617/80000000: 0.010008
801728/80000000: 0.010022
801345/80000000: 0.010017
801111/80000000: 0.010014
798709/80000000: 0.009984
802121/80000000: 0.010027
801177/80000000: 0.010015
801198/80000000: 0.010015
799885/80000000: 0.009999
799417/80000000: 0.009993
800798/80000000: 0.010010
801662/80000000: 0.010021
800809/80000000: 0.010010
801094/80000000: 0.010014
800333/80000000: 0.010004
800186/80000000: 0.010002
801745/80000000: 0.010022
801630/80000000: 0.010020
801546/80000000: 0.010019
800203/80000000: 0.010003
801982/80000000: 0.010025
799751/80000000: 0.009997
800857/80000000: 0.010011
801680/80000000: 0.010021
800389/80000000: 0.010005
799540/80000000: 0.009994
799855/80000000: 0.009998
800417/80000000: 0.010005
801856/80000000: 0.010023
801223/80000000: 0.010015
800587/80000000: 0.010007
799179/80000000: 0.009990
801964/80000000: 0.010025
801735/80000000: 0.010022
800498/80000000: 0.010006
800080/80000000: 0.010001
799009/80000000: 0.009988
801161/80000000: 0.010015
801662/80000000: 0.010021
801002/80000000: 0.010013
800940/80000000: 0.010012
800227/80000000: 0.010003
800631/80000000: 0.010008
801274/80000000: 0.010016
802149/80000000: 0.010027
801317/80000000: 0.010016
800254/80000000: 0.010003
801469/80000000: 0.010018
799928/80000000: 0.009999
801137/80000000: 0.010014
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Re: Simulacion de Comunicacion.
« Respuesta #13 en: 18 Noviembre 2018, 00:18 am »

Lo unico que pruebas, al menos con el programa de test que pusiste previamente, es que la funcion rand() tiene un comportamiento como el que esperas, o sea, que 1 de cada 100 elementos sea elegido, pero esto no implica que 1 de cada 100 elementos tu eligiras de los primeros 100 bits.  

Si le dieras a la funcion rand() los 100 primeros elementos, esta elegiria solo 1 de alli, pero tu no haces esto, le dices a la funcion rand() que eliga uno por uno, cada bit, con probabilidad 1/100. Con ello, tu programa podria elegir varios bits en el camino, y es esto efectivamente lo que ocurre. Varias veces rand() elige alguno de los bits. Aunque rand() este bien, eso no implica que cualquier uso de rand() hara que los resultados esten correctos. No importa cuantas veces lo ejecutes.

El no generar elecciones ya hechas se puede resolver, por ejemplo, manteniendo lo disponible. En vez de guardar lo elegido y comparar si ya ha sido elegido antes., por ejemplo asi:

Código
  1. int noise(char * data_stream, int len_data, unsigned char cuantos, unsigned char valor) {
  2.  int index;
  3.  int bit;
  4.  int cantidad_bits = len_data * 8;
  5.  
  6.  int disponible[100];
  7.  
  8.  for (int offset = 0; offset < cantidad_bits; offset += 100) {
  9.    for (int i = 0; i < 100; i++) disponible[i] = i;
  10.    for (int bits_modificados = 0; bits_modificados < cuantos; bits_modificados++) {
  11.      int r = rand() % (100 - bits_modificados);
  12.      int bit_offset = disponible[r] + offset;
  13.      disponible[r] = disponible[99 - bits_modificados];
  14.  
  15.      if (bit_offset >= cantidad_bits) {
  16.        continue;
  17.      }
  18.      index = bit_offset / 8;
  19.      bit = bit_offset % 8;
  20.      if (valor) {
  21.        data_stream[index] |= 1 << bit;
  22.      } else {
  23.        data_stream[index] &= ~(1 << bit);
  24.      }
  25.    }
  26.  }
  27. }
  28.  
« Última modificación: 18 Noviembre 2018, 00:35 am por CalgaryCorpus » En línea

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Re: Simulacion de Comunicacion.
« Respuesta #14 en: 18 Noviembre 2018, 02:03 am »

Si tienes razón, tu código funciona.  ;-)

La aproximación por probabilidad que implemente a un byte es la mas sencilla de entender, claro ineficiente por que prueba bit por bit si debe de ser o no modificado, la desviación estandar es muy baja y la media siempre esta sobre el % indicado por "Cuantos"

En fin, estoy de acuerdo que la versión por probabilidad NO hace exactamente lo que pide el programa, sin embargo es muy acercado a lo que se pide.

He realizado un nuevo código que funciona de byte en byte y NO UTILIZA PROBABILIDAD,

Funciona Byte a Byte por que en algún punto el modulo de ruido se debe de acoblar a un modulo "Canal" cosa que no voy a discutir aqui.

Esta en forma de Clase por que necesitamos tener control de variables internas y llevar registro de cuales bits ya modificamos.

Dejo el codigo por si a alguien le sirve, el algoritmo de ordenamiento se puede mejorar, para dejarlo simple utilice el ordenamiento burbuja. Cámbienlo por el que les guste.

El programa  utiliza objeto de clase Noise y genera una lista previa de los bits que va a modificar, y solo modifica dichos bits cuando le mandan un byte que contenga el indice de bit mencionado.

Este programa no sabe a priori cuantos bytes le van a enviar, por lo que el ciclo de "cuantos" por cada 100 solo se cumple cuando el numero de bits que se le a enviado es múltiplo de 100.

Código
  1. #include<string.h>
  2. #include<stdio.h>
  3. #include<time.h>
  4. #include<stdlib.h>
  5.  
  6. #define LEN 25
  7.  
  8. class Noise
  9. {
  10. private:
  11. unsigned char cuantos;
  12. unsigned char valor;
  13. int index_nibble;
  14. int lista_actual;
  15. int *lista;
  16. int next;
  17. void generar_lista();
  18. void ordenar_lista();
  19. public:
  20. unsigned int recibidos;
  21. unsigned int modificados;
  22. Noise(unsigned char _cuantos, unsigned char _valor);
  23. ~Noise();
  24. char modificar(char b);
  25. };
  26.  
  27. Noise::Noise(unsigned char _cuantos, unsigned char _valor) {
  28. cuantos = _cuantos;
  29. valor = _valor;
  30. index_nibble = 0;
  31. recibidos = 0;
  32. modificados = 0;
  33. lista = new int[cuantos];
  34. srand(time(NULL));
  35. generar_lista();
  36. }
  37.  
  38. Noise::~Noise() {
  39. delete lista;
  40. }
  41.  
  42. void Noise::generar_lista() {
  43. lista_actual = 0;
  44. int no_duplicados[100] = {0};
  45. int i = 0,r;
  46. while(i < cuantos) {
  47. do {
  48. r = rand() % 100;
  49. }while(no_duplicados[r] == 1);
  50. no_duplicados[r] = 1;
  51. //printf("Numero random %i\n",r);
  52. lista[i] = r;
  53. i++;
  54. }
  55. ordenar_lista();
  56. next = lista[lista_actual];
  57. }
  58.  
  59. void Noise::ordenar_lista() {
  60. int i,j,aux;
  61. i = 1;
  62. while(i<cuantos) {
  63. j = 0;
  64. while(j<(cuantos-1)) {
  65. if(lista[j] > lista[j+1]) {
  66. aux = lista[j];
  67. lista[j] = lista[j+1];
  68. lista[j+1] = aux;
  69. }
  70. j++;
  71. }
  72. i++;
  73. }
  74. /*
  75. Solo para imprimir las siguientes lineas se pueden omitir
  76. */
  77. /*
  78. printf("Lista Ordenada: ");
  79. i = 0;
  80. while(i< cuantos) {
  81. printf("%i\t",lista[i++]);
  82. }
  83. printf("\n");
  84. */
  85.  
  86. }
  87.  
  88. char Noise::modificar(char b) { //Se divide el byte recibido en nibbles para trabajar correctamente con divisores de 100, ya que 8 no es divisible entre 100
  89. int i;
  90. int entrar = 1;
  91. int bit_offset;
  92. char nibble[2];
  93. recibidos+=8;
  94.  
  95. /*
  96. Lo siguiente es hardware dependiente pero me da flojera realizar la prueba... Supongo que la mayoria utilizara little endian
  97. */
  98. nibble[0] = b & 0x0F;
  99. nibble[1] = b & 0xF0;
  100. nibble[1] = nibble[1] >> 4;
  101. //printf("Numero separado en nibbles '%c' : [%i,%i]\n",b,nibble[0],nibble[1]);
  102. i = 0;
  103. while(i < 2) {
  104. entrar = 1;
  105. //printf("Evaluando index nibble %i, buscando %i, index actual de la lista %i:%i\n",index_nibble,next/4,lista_actual,lista[lista_actual]);
  106. while(entrar && index_nibble == next/4) {
  107. bit_offset = next % 4;
  108. //printf("Encontrado., bit a modificar %i\n",bit_offset);
  109. if(valor) {
  110. nibble[i] |= 1 << bit_offset;
  111. }
  112. else {
  113. nibble[i] &= ~(1 << bit_offset);
  114. }
  115. lista_actual++;
  116. if(lista_actual < cuantos) {
  117. next = lista[lista_actual];
  118. }
  119. else {
  120. entrar = 0;
  121. }
  122. modificados++;
  123. }
  124. index_nibble++;
  125. if(index_nibble == 25) {
  126. index_nibble = 0;
  127. generar_lista();
  128. }
  129. i++;
  130. }
  131. return nibble[0] + (nibble[1] << 4);;
  132. }
  133.  
  134. int main() {
  135. char mensaje[LEN+1];
  136. unsigned int i = 0;
  137. Noise noise(1,1); //10 bytes modificados por cada 100
  138. memset(mensaje,'A',LEN);
  139. printf("Mensaje antes del Ruido: %s\n",mensaje);
  140. while(i < LEN) {
  141. mensaje[i] = noise.modificar(mensaje[i]);
  142. i++;
  143. }
  144. printf("Mensaje despues del Ruido: %s\n",mensaje);
  145. printf("%u/%u\n",noise.modificados,noise.recibidos);
  146. }
  147.  

Aun asi, yo sigo prefiriendo la funcion por PROBABILIDAD, ya que es la mas sencilla y rapida de implementar. Y funciona bien digan lo que digan en el largo plazo se comporta aproximadamente se esperaba y funcionaria aun mejor si la distribucion de los nimeros pseudo-aleatorios fuera mas uniforme.

Código
  1.  
  2. char noise(char byte,unsigned char cuantos, unsigned char valor) {
  3. int i = 0;
  4. recibidos+= 8;
  5. while(i < 8) {
  6. if((rand() % 100) < cuantos) {
  7. modificados++;
  8. if(valor) {
  9. byte |= 1 << i;
  10. }
  11. else {
  12. byte &= ~(1 << i);
  13. }
  14. }
  15. i++;
  16. }
  17. return byte;
  18. }
  19.  
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