数据科学每日总结--Day2--区块链与模型了解

区块链

区块链三难困境(Blockchain Trilemma)
  • 概念:区块链系统在去中心化、安全性和可扩展性三者之间难以兼得,通常只能同时满足其中的两项,牺牲第三项。

  • 核心:去中心化(网络中没有单一控制者,节点分布广泛,抗审查能力强);安全性(系统能抵御各种攻击,保证数据和资产安全);可扩展性(系统能高效处理大量交易,支持大规模用户和应用)

  • 典型代表:比特币、以太坊主网(高度去中心化和安全,但TPS(每秒交易数)低,可扩展性差);部分联盟链/私有链(高可扩展性和安全,但去中心化程度低);一些高性能公链(提升可扩展性,但可能牺牲去中心化或安全性)

模块化区块链(Modular Blockchain)
  • 概念:将区块链的不同功能(如执行、共识、数据可用性、结算等)分离到不同模块或层级的架构设计,通过分工协作提升整体性能和灵活性

  • 核心:执行层(负责智能合约和交易的执行);共识层(负责网络节点达成一致);数据可用性层(保证数据能被所有节点获取和验证);结算层(负责跨链或跨层的最终结算)

  • 典型代表:celestia(专注于数据可用性和共识,执行交给Rollup等外部模块);以太坊2.0+Rollup(以太坊主网作为结算和数据可用性层,Rollup负责执行);

跨链与互操作性(Interoperability)
  • 概念:不同区块链网络之间能够安全、无缝地交换数据和价值,实现资产、信息、智能合约等的互通

  • 核心:中继链/中继桥(如Polkadot的中继链、Cosmos的IBC协议);原子交换(无需第三方即可在不同链间交换资产);跨链桥(如Wormhole、LayerZero等,连接不同公链);多链虚拟机(如Polkadot的Substrate、Cosmos SDK等)

  • 典型代表:Polkadot(通过中继链和平行链实现互操作);Cosmos(通过IBC协议实现链间通信);LayerZero、Wormhole、Axelar等新型跨链桥

三个经典理论框架的联系与意义:
  • 三难困境是区块链设计的根本挑战,模块化区块链和跨链互操作性正是为突破三难困境而生的创新路径。

  • 模块化区块链通过分离执行、共识、数据可用性等功能,让每个模块专注于自身优化,从而在一定程度上缓解三难困境,提升可扩展性和灵活性。

  • 跨链与互操作性则打破了单一链的孤岛效应,让不同区块链间资源、资产、应用互通,推动区块链生态的整体繁荣。

模型应用与了解(conv-Tasnet)

核心优势

与传统方法在频域操作(先将音频信号变换到频谱,再做分离)不同,该模型直接在时域(原始波形)上进行分离,避免了频域变换带来的信息损失和延迟。

主要结构
  • 编码器:用一组一维卷积核将输入音频分解为高维表示(类似于时域上的"特征提取")

  • 分离网络:通常采用深度卷积堆叠的时序卷积网络(TCN),对编码后的特征进行处理,输出每个声源的掩码(mask),TCN结构能有效建模长距离时序依赖,适合音频信号

  • 解码器:用一组一维转置卷积核,将分离后的特征重构为各个声源的时域波形

输入与输出
  • 输入:混合语音信号(如两人同时说话的录音)

  • 输出:分离后的每个人的语音信号

主要应用场景
  • 语音分离:会议、电话、采访等场景下,将多个人的语音分离出来。

  • 音频源分离:音乐分离(如将人声与伴奏分离)、环境声音分离等。

  • 语音增强:去除背景噪声,提高语音清晰度。

  • 助听器、语音识别前端:提升语音识别系统在嘈杂环境下的准确率。

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