Tlačni koeficient. Zahteve informacijskega sistema za stiskanje algoritmov

Vsaka snov pod vplivom zunanjega tlaka se lahko stisne, jedo do ene stopnje, druga pa bo spremenila njen obseg. Torej, plini s povečanjem tlaka lahko zelo znatno zmanjšajo njegovo količino. Tekočina je odvisna od spremembe obsega, ko se zunanji tlak spremeni v manjši meri. Še manj stisljivost v trdnih telesih. Stisljivost odraža zasvojenost fizične lastnosti Snovi od razdalj med molekulami (atomi). Za stisljivost je značilna razmerje stiskanja (enako: koeficient stisnjenosti, koeficient celovitega stiskanja, koeficient obsega elastičnosti).

Opredelitev

Tlačni koeficient. - To je fizična količinaenaka relativni spremembi volumna, deljena z spremembo tlaka, kar povzroči spremembo prostornine snovi.

Obstajajo različne oznake koeficienta stiskanja, najpogosteje je črke ali. V obliki formule bo koeficient stiskanja pisal kot:

kadar znak minus odraža dejstvo, da povečanje tlaka vodi do zmanjšanja obsega in obratno. V diferencialni obliki je koeficient opredeljen kot:

Obseg je povezan z gostoto snovi, zato lahko za procese spreminjanja tlaka v konstantni masi, ki jih lahko napišete:

Velikost koeficienta stiskanja je odvisna od narave snovi, njegove temperature in tlaka. Poleg tega je razmerje stiskanja odvisno od vrste postopka, v katerem se pojavi sprememba tlaka. Tako se v izotermnem procesu koeficient stiskanja razlikuje od razmerja stiskanja v adiabatskem procesu. Koeficient izotermičnega stiskanja je opredeljen kot:

kje je zasebni derivat pri T \u003d CONT.

Koeficient adiabatnega stiskanja lahko najdete kot:

kje je zasebni derivat s konstantno entropijo. Za trdne snovi, koeficient koeficienta stisnjenosti in adiabat se zelo malo razlikuje in pogosto zanemarjajo s to razliko.

Obstaja povezava med adiabatskimi in izotermičnimi koeficienti stisljivosti, ki se odražajo v enačbi:

kjer in - toplotna zmogljivost pri stalnem volumnu in tlaku.

Enote kompresijskega koeficienta

Glavna merska enota koeficienta stisljivosti v sistemu SI je:

Primeri reševanja problemov

Primer 1.

Načela informacij o stiskanju

V središču kakršne koli metode stiskanja informacij leži model vira informacij ali, natančneje, model redundance. Z drugimi besedami, nekatere informacije se uporabljajo za stiskanje informacij o tem, kakšne informacije so stisnjene - brez poseganja informacij o informacijah, ki jih ne morete narediti nobenih predpostavk kakršne koli predpostavke, ki bodo pretvorba zmanjšala obseg sporočila. Te informacije se uporabljajo v procesu stiskanja in rally. Model redundanca se lahko zgradi ali parametrira na fazi kompresije. Metode, ki omogočajo na podlagi vhodnih podatkov za spremembo modela odpuščanja informacij, se imenujejo prilagodljivi. Nepredmerni so ponavadi ozko specializirani algoritmi, ki se uporabljajo za delo z dobro opredeljenimi in nespremenjenimi značilnostmi. Velik del dokaj univerzalnih algoritmov je na tak ali drugačen način.

Vsaka metoda informacij o stiskanju vključuje dva pretvorba nazaj drug na drugega:

  • pretvorba stiskanja;
  • pretvorbo prakse.

Pretvorba stiskanja zagotavlja stisnjeno sporočilo iz vira. Rally zagotavlja izvorno sporočilo (ali približevanje) iz stisnjenega.

Vse metode stiskanja so razdeljene na dva glavna razreda.

  • brez izgube
  • z izgubami.

Kardinalna razlika med njimi je, da stiskanje brez izgube omogoča natančno obnovo izvorna sporočila. Stiskanje z LoSlimy vam omogoča, da dobite samo nekaj pristopa izvirnega sporočila, ki je drugačen od vira, vendar v nekaterih vnaprej določenih napakah. Te napake je treba določiti z drugim modelom - model sprejemnika, ki določa, kateri podatki in s kakšno natančnostjo so pomembni za prejemnika, in ki jih je dovoljeno odvreči.

Značilnosti algoritmov stiskanja in uporabnosti

Tlačni koeficient.

Razmerje kompresije je glavna značilnost stiskalnega algoritma, ki izraža glavno uporabljeno kakovost. Opredeljen je kot razmerje med velikostjo nestisnjenih podatkov za stisnjeno, to je:

k. = S. o / S. c,

kje k. - koeficient stiskanja, \\ t S. o - velikost nestisnjenih podatkov in S. C - Velikost stisnjenega. Tako je višji kot koeficient stiskanja, algoritem je boljši. Opozoriti je treba:

  • če k. \u003d 1, algoritem ne stisne, to je, da prejme izhodno sporočilo v velikosti, ki je enak vhodu;
  • če k. < 1, то алгоритм порождает при сжатии сообщение большего размера, нежели несжатое, то есть, совершает «вредную» работу.

Stanje S. k. < 1 вполне возможна при сжатии. Невозможно получить алгоритм сжатия без потерь, который при любых данных образовывал бы на выходе данные меньшей или равной длины. Обоснование этого факта заключается в том, что количество различных сообщений длиной n. Predloga: E: Bit je točno 2 n. . Nato število različnih sporočil z dolžino manjšega ali enakega n. (Če imate vsaj eno sporočilo manj kot dolžina), manjša od 2 n. . To pomeni, da je nemogoče definitivno primerjati vsa sporočila izvornih sporočil: ali nekatera izvorna sporočila ne bodo imela stisnjenega pogleda, ali več izvorna sporočila bo ustrezala iste stisnjene, zato jih ni mogoče razlikovati.

Razmerje kompresije je lahko kot konstanten koeficient (nekatere zvočne kompresijske algoritme, slike, itd, na primer zakona, μ-zakon, ADPCM) in spremenljivke. V drugem primeru se lahko definira za vsako posamezno sporočilo, ki ga je treba z nekaterimi merili ceniti:

  • povprečje (običajno na določenem plačilu nabora);
  • največji (primer najboljše stiskanja);
  • minimalen (najslabši kompresijski primer);

ali katera koli druga. Razmerje kompresije izgube je zelo odvisno od dovoljene napake stiskanja ali njene kakovostki običajno deluje kot parameter algoritma.

Dopustnost izgub

Glavno merilo za razliko med algoritmami stiskanja je prisotnost ali odsotnost zgoraj opisanih izgub. V splošnem primeru so algoritmi stiskanja univerzalni v smislu, da se lahko uporabijo za podatke o vseh vrstah, medtem ko je uporaba kompresije izgube upravičena. Nekatere vrste podatkov ne sprejemajo nobenih izgub:

  • simbolni podatki, sprememba, ki neizogibno vodi do spremembe njihovih semantikov: programi in njihovih izvornih besedil, binarnih nizov itd.;
  • vitalni podatki, spremembe, ki lahko vodijo do kritičnih napak: na primer, pridobljeni iz medicinske merilne opreme ali krmilnih naprav zrakoplovov, vesoljskih plovil itd.
  • podatki, ki so bili večkrat izpostavljeni stiskanju in generaciji: delovne grafične, zvočne, video datoteke.

Vendar pa stiskanje z LoSlimy omogoča doseganje veliko velikih količnikov kompresije zaradi zavrženja Inconcent Informacije, ki je slabo stisnjena. Torej, na primer, algoritem za stiskanje zvoka brez izgub flac omogoča, v večini primerov, stisnite zvok 1,5-2,5 krat, medtem ko algoritem z izgubo vorbis, odvisno od nastavite parameter Obesva se lahko stisne do 15-krat, hkrati pa ohranja sprejemljivo kakovost zvoka.

Sistemske zahteve Algoritem.

Različni algoritmi lahko zahtevajo različno število virov računalniškega sistema, ki se izvajajo: \\ t

  • rAM (za vmesne podatke);
  • stalni pomnilnik (pod programsko kodo in konstantno);
  • Čas procesorja.

Na splošno so te zahteve odvisne od zapletenosti in "intelektualnosti" algoritma. Glede na splošni trend, boljši in univerzalni algoritem, večje zahteve z avtomobilom, ki jih krajuje. Vendar pa lahko v posebnih primerih enostavni in kompaktni algoritmi bolje delajo. Sistemske zahteve določajo svoje potrošniške lastnosti: manj zahtevni algoritem, bolj preprost, zato kompaktni, zanesljiv in poceni sistem, ki ga lahko deluje.

Ker algoritme stiskanja in rally delujejo v paru, je prav tako pomembno kot razmerje sistemske zahteve njim. Pogosto lahko zapletete en algoritem, ki ga lahko bistveno poenostavite drugo. Torej imamo lahko tri možnosti:

Algoritem stiskanja je veliko zahtevnejši od sredstev kot algoritem za izračun. To je najpogostejši odnos, in velja predvsem v primerih, ko bodo stisnjeni podatki večkrat uporabljeni. Digitalni avdio in video predvajalniki se lahko podajo v primeru primera. Algoritmi stiskanja in pohvale imajo približno enake zahteve. Najbolj sprejemljiva možnost za komunikacijsko linijo, ko stiskanje in izračun se enkrat pojavi na dveh koncih. Na primer, lahko je telefoninija. Algoritem stiskanja je bistveno manj zahtevna kot rally algoritem. Precej eksotičen primer. Lahko se uporablja v primerih, ko je oddajnik ultra-prenosna naprava, kjer je količina razpoložljivih virov zelo kritična, na primer, vesoljsko plovilo ali veliko porazdeljeno senzorsko omrežje, ali pa je lahko razlikovanje, ki je potrebno v a Zelo majhen odstotek primerov, kot so snemanje video nadzornih kamer.

Poglej tudi


Fundacija Wikimedia. 2010.

Oglejte si, kaj je "kompresija informacij" v drugih slovarjih:

    informacije za stiskanje - Informacije o zapiranju - [L.G.Sumenko. Angleški ruski slovar o informacijski tehnologiji. M.: GP TSNIIS, 2003.] Teme informacijska tehnologija Na splošno, jepomenke za zmanjšanje eneformacije informacijskega pečata ...

    Informacije za stiskanje - (Stiskanje podatkov) Predstavitev informacij (podatkov) z manjšim številom bitov v primerjavi z začetnim. Na podlagi odpravljanja redundance. Razlikujte S. in. Brez izgube informacij in z izgubo dela informacij, nepomembnega reševanja nalog. Za ... ... Enciklopedijski slovar psihologije in pedagogike

    prilagodljivo stiskanje informacij brez izgube - - [l.g.sumenko. Angleški ruski slovar o informacijski tehnologiji. M.: GP TSNIIS, 2003.] Teme Informacije Technologies na splošno EN Adaptive Lossless podatkov kompresijo ... Imenik tehničnega prevajalca

    informacije na tjulnje / kompresije - - [l.g.sumenko. Angleški ruski slovar o informacijski tehnologiji. M.: GP TSNNIIS, 2003.] Teme Informacije Technologies na splošno EN Slabitev ... Imenik tehničnega prevajalca

    informacije o digitalnem stiskanju - - [l.g.sumenko. Angleški ruski slovar o informacijski tehnologiji. M.: GP TSNIIS, 2003.] Teme Informacije Technologies na splošno EN Stiskanje ... Imenik tehničnega prevajalca

    Zvok je preprost val, digitalni signal pa je predstavitev tega vala. To se doseže z zapomnitev Analogne amplitude signala za eno sekundo. Na primer, v običajnem CD-ju je signal zapomnil 44100 krat ... ... Wikipedija

    Postopek, ki zmanjšuje količino podatkov z zmanjšanjem njihove redundance. Stiskanje podatkov je povezano s kompaktno lokacijo porcij standardnih podatkov. Razlikovanje stiskanja z izgubo in brez izgube informacij. V angleščini: Podatki ... ... Finančni besednjak

    digitalna kartografska stiskanja - obdelavo digitalnih kartografskih informacij, da bi zmanjšali njen obseg, vključno z odvečnimi izjemami v okviru zahtevane natančnosti njegove predstavitve. [GOST 28441 99] Tema Kartografija Digitalni prilagodljivi pogoji Metode in tehnologija ... ... Imenik tehničnega prevajalca

Razmerje kompresije je glavna značilnost algoritma stiskanja. Opredeljen je kot razmerje med količino začetnih nestisnjenih podatkov na glasnost stisnjenega, to je, kje, kje k.- koeficient stiskanja, \\ t S. o - volumen virov podatkov in. \\ t S. C - stisnjen volumen. Tako je višji kot koeficient stiskanja, je algoritem učinkovitejši. Opozoriti je treba:

    če k.\u003d 1, potem algoritem ne stisne, to je, izhodno sporočilo izkaže, da je enak vhodu;

    če k.< 1, то алгоритм порождает сообщение большего размера, нежели несжатое, то есть, совершает «вредную» работу.

Stanje S. k.< 1 вполне возможна при сжатии. Принципиально невозможно получить алгоритм сжатия без потерь, который при любых данных образовывал бы на выходе данные меньшей или равной длины. Обоснование этого факта заключается в том, что поскольку число различных сообщений длинойn.bit je točno 2 n. , število različnih sporočil z dolžino manjšega ali enakega n.(Če imate vsaj eno sporočilo manj kot dolžina), manjša od 2 n. . To pomeni, da je nemogoče definitivno primerjati vsa sporočila izvornih sporočil: ali nekatera izvorna sporočila ne bodo imela stisnjenega pogleda, ali več izvorna sporočila bo ustrezala iste stisnjene, zato jih ni mogoče razlikovati. Vendar, tudi če se algoritem stiskanja poveča velikost podatkov izvor, je enostavno zagotoviti, da je njihov obseg zagotovljen, ne bi mogel povečati več kot 1 bitov. Potem, tudi v najslabšem primeru se bo pojavila neenakost: to se izvede, kot sledi: Če je volumen stisnjenih podatkov manjši od količine vira, vrnemo stisnjene podatke z dodajanjem "1", sicer vrnemo izvorne podatke z dodajanjem "0" z njimi). Primer, kako se izvaja na Pseudo-C ++, je prikazan spodaj:

bin_data_t __compess (BIN_DATA_T vhod) // BIN_DATA_T - Vrsta podatkov, kar pomeni poljubno zaporedje bita spremenljivke

bIN_DATA_T izhod \u003d lok (vhod); // Funkcija BIN_DATA_T arch (vhod BIN_DATA_T) izvaja določen algoritem stiskanja podatkov

ifput.size ()

izhod.add_begin (1); // bin_data_t :: add_begin (Bool __bit__) dodaja malo enako __bit__ do začetka zaporedja

povratni izhod; // vrne stisnjeno zaporedje z dodano "1"

drugače (če je prostornina stisnjenih podatkov večja ali enaka prostornini vira)

vhod.add_begin (0); // Dodajte "0" na prvotno zaporedje

vrnitev vračanja; // Vrnite izvorno datoteko z dodano "0"

Razmerje kompresije je lahko stalno (nekateri zvočni kompresijski algoritmi, slike, itd, na primer zakona, μ-zakon, ADPCM, okrnjena blok kodiranje) in spremenljivke. V drugem primeru je mogoče opredeliti bodisi za vsako posebno sporočilo ali oceniti nekatera merila:

    srednje (običajno za določen niz podatkov);

    največji (primer najboljše stiskanja);

    minimalen (najslabši kompresijski primer);

ali katera koli druga. Razmerje stiskanja z izgubami je zelo odvisno od dovoljene napake stiskanja ali kakovostki običajno deluje kot parameter algoritma. V splošnem primeru lahko trajno kompresijsko razmerje zagotovi samo metode stiskanja podatkov z izgubami.

Glavno merilo za razliko med algoritmami stiskanja je prisotnost ali odsotnost zgoraj opisanih izgub. Na splošno so algoritmi stiskanja univerzalni v smislu, da je njihova uporaba brezpogojno mogoča za podatke o vseh vrstah, medtem ko je treba utemeljiti možnost uporabe stiskanja z izgubami. Za nekatere vrste podatkov popačenja niso dovoljeni. Med njimi

    simbolni podatki, sprememba, ki neizogibno vodi do spremembe njihovih semantikov: programi in njihovih izvornih besedil, binarnih nizov itd.;

    pomembne podatke, spremembe, ki lahko vodijo do kritičnih napak: na primer, pridobljeni iz medicinske merilne opreme ali krmilnih naprav zrakoplovov, vesoljskih plovil itd.;

    multiplely izpostavljen stiskanju in obnovim vmesnih podatkov z večstopenjsko obdelavo grafičnih, zvočnih in video podatkov.

Osem epizod v sezoni še vedno ni dovolj za takšno serijo, zgodba ni imela resnično časa za razvoj, vendar je še vedno zanimivo, kaj se bo zgodilo, in to je dobro. Poleg tega je druga sezona potrjena. Čeprav je bila končna serija precej dolgočasna.

Ekipa je plačala papir, odstranjen iz Brusises Erlicha, ki ga je pridobil med predstavitvijo, nekatere koristi. Prvič, vodstvo konference (odvetnika-kitarist) je predlagal Pyad plačnik, da gre na naslednji krog brez kakršnih koli tekmovanj, in drugič, Erlich ga je prav tako potrkal v hotelu.


Erlich, čeprav zelo sultry, vendar je korist od tega. Ekipa bi morala imeti takšno osebo - Brezen kot traktor, perlaktiven, smug optimist, ki ima vedno idiotsko idejo na pripravljenosti in lahko sprejme malega fanta. In to ni dovolj za ta vsak duh.

Zdi se, da je vse dobro, vendar so začetni podatki pregledali Belssonovo predstavitev, in predstavil ne le obsežen projekt z veliko različnih funkcionalnosti, blagoslov služb Huli, ki se lahko integrira, veliko, vendar Tudi določen wizmanski koeficient, to je razmerje stiskanja, ima enako kot na Piper Piper. Koeficient Waismana je bil izumil posebej za serijo dveh svetovalcev iz Stanforda Weizmana in Miserja.

Na splošno se izkaže, da drugi konkurenti še vedno dosežejo Richard algoritem skozi povratne inženiring. Piet plačnik nima ničesar jutri.

Erlich je poskušal Troll Belan, ki ga je obtožil vseh smrtnih grehov iz alkoholizma do spolnega nadlegovanja, je bil Jereed bil nor, in Dineah in Gilfoil je poskušal najti novo delovno mesto.

Do večera, ko je bil Jereed izpuščen iz policije, so se vsi zbrali v hotelu in začeli razmišljati, kaj storiti. Nihče ne želi izpostaviti sebe jutri, razen Erlich, seveda, ki verjame, da so javne usmrtitve zelo priljubljena in na splošno, vse to predstavo. V vsakem primeru se bo premagal, tudi če bo osebno moral zamuditi vsakemu tipu v dvorani. Ta ideja je bila zaznana z bang, ker, kot sem že napisana, lahko programerji opravijo vsako nalogo in še vedno zlonamerno ali neumno. Kot so izračunali, pod kakšnimi pogoji Erlich razbije vse za običajnega možnega časa, je Richard obiskal idejo.

Ne, to ni ideja Richarda,

To je ekipa Piper Piper rešuje nalogo Erlich.

Kot mislite, vse se je dobro končalo in plačano Piper prejel 50 tisoč dolarjev. Peter Gregory jih je izročil, da ni bil žalosten.

Večina, želim, da Peter Gregory ne bomo več videli. To je bil najboljši znak. Ne vem, ali bo plačal sodnik, bo našla drugačen vlagatelj, enako nenormalno.





Naloga Naj kocka tRD Stran enaka je polna celovitega tlaka. Stran kocke se zmanjšuje. Izražite razmerje kompresije Cuba, če tlak, ki se izvaja na njem, glede na začetno
Sklep Naredite risbo.


V skladu z opredelitvijo koeficienta stiskanja pišemo:

Ker je sprememba na strani kocke, ki jo povzroča tlak, enak, je prostornina kocke po stiskanju () lahko zastopana kot:

Posledično bo relativna sprememba količine pisala kot:

Velikost je majhna, zato verjamemo, da enaka nič, potem lahko to postavite:

Nameravamo relativno spremembo prostornine iz (1.4) v formuli (1.1), imamo:

Odgovor