معجم المصطلحات الفنية مستعمل في الكهرباء: arithmetic coding

arithmetic coding

الترميز الحسابي: أداة قوية لضغط البيانات

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).

جوهر الترميز الحسابي

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.

الخصائص الرئيسية للترميز الحسابي:

  • الكفاءة: يحقق الترميز الحسابي ضغطًا شبه أمثل، حيث يقترب من حد الانتروبيا النظري، والذي يمثل الحد الأدنى لعدد البتات اللازمة لتمثيل البيانات.
  • التكيف: يمكن للطريقة التكيف مع أنماط البيانات المتغيرة، مما يجعلها فعالة بشكل خاص في ضغط أنواع البيانات المتنوعة.
  • المرونة: يمكن تطبيقه على مصادر بيانات متنوعة، بما في ذلك النصوص والصور والصوت.

التطبيقات في الهندسة الكهربائية:

يجد الترميز الحسابي تطبيقات متنوعة في الهندسة الكهربائية، بما في ذلك:

  • الاتصالات الرقمية: ضغط البيانات للإرسال الفعال عبر القنوات اللاسلكية والسلكية.
  • معالجة الإشارات: ترميز وفك ترميز الإشارات في مجالات مختلفة مثل معالجة الصوت والصور.
  • تخزين البيانات: تقليل مساحة التخزين المطلوبة لأنواع البيانات الرقمية المختلفة.

مثال توضيحي:

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.

الخلاصة:

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.

مصطلحات مشابهة
الأكثر مشاهدة
  • ammonia maser ماسير الأمونيا: ثورة في تقنية… Electrical
  • α-level set فهم مجموعات α-Level في الهندس… Electrical
  • AC coupling اقتران التيار المتردد: جسر ال… Electrical
  • acceleration error constant فهم ثابت خطأ التسارع في أنظمة… Electrical
  • ABCD matrix كشف قوة خطوط النقل: فهم مصفوف… Electrical

Comments


No Comments
POST COMMENT
captcha
إلى