في عالم ضغط البيانات، تحكم الكفاءة. نسعى إلى تمثيل المعلومات بأقل عدد ممكن من البتات، لزيادة مساحة التخزين وتقليل وقت الإرسال. يُعد الترميز الحسابي، تقنية قوية وأنيقة، بطلاً في هذه المهمة الهادفة لتحقيق ضغط فعال.
تم تطوير الترميز الحسابي بواسطة رواد مثل إلياس و باسكو و ريسانين، ويتميز بأنه أسلوب ضغط خالي من الخسائر، مما يعني أنه يعيد بناء البيانات الأصلية بدقة دون أي فقدان للمعلومات. يُحقق ذلك من خلال نهج فريد يستفيد من بنية التوسعات الثنائية للأرقام الحقيقية داخل الفاصل الوحدوي (من 0 إلى 1).
تخيل فاصلًا متواصلًا يمثل جميع تسلسلات البيانات الممكنة. يخصص الترميز الحسابي بشكل ذكي فاصلًا فرعيًا فريدًا لكل تسلسل، حيث يكون حجمه متناسبًا مع احتمال حدوث ذلك التسلسل. كلما كان الاحتمال أصغر، صغر الفاصل الفرعي المخصص له.
تتمثل عملية الترميز بعد ذلك في تمثيل الفاصل الفرعي المختار باستخدام رمز ثنائي. يتم اشتقاق هذا الرمز من الجزء الكسري من الرقم الحقيقي المرتبط بالفاصل الفرعي. تكمن روعة هذا الأسلوب في أنه يمكن ترميز هذا الرمز تدريجياً، مما يعني أنه يمكننا تحسين الرمز بشكل مستمر مع وصول المزيد من البيانات.
يجد الترميز الحسابي تطبيقات متنوعة في الهندسة الكهربائية، بما في ذلك:
ضع في اعتبارك سيناريو بسيطًا حيث نرغب في ضغط تسلسل من الحروف "أ" و "ب"، مع احتمالات 0.8 و 0.2، على التوالي. سيقوم الترميز الحسابي بتخصيص فاصل فرعي أصغر للحرف "ب" بسبب احتماله الأقل، مما يعكس حقيقة أنه أقل احتمالًا للحدوث. من خلال ترميز الفاصل الفرعي الذي يمثل التسلسل، نحقق ضغطًا فعالًا.
الترميز الحسابي هو تقنية قوية لتحقيق نسب ضغط عالية مع ضمان إعادة بناء البيانات الأصلية خالية من الخسائر. تجعله كفاءته وقدرته على التكيف ومرونته أداة قيمة في مجالات هندسة كهربائية متنوعة، مدفوعًا بالتقدم في تقنيات الاتصالات والمعالجة وتخزين البيانات.
Comments