Головна

N [1,2,3, ... q], n q.

 (2.3)

де:  - Швидкість стиснення вихідного повідомлення.

 (2.4)

де:  - Нормований вектор конфігурації n-го обчислювального комплексу;

 - Мінімальний вектор конфігурації;

 - Вектор конфігурації n - го обчислювального комплексу.

Vqu =  (2.5)

де Vqu - Вектор якості.

На підставі розрахунків відповідних параметрів, а також векторів якості, можна визначити найкраще програмне забезпечення.

Однак, проведені авторами дослідження, показали, що тільки алгоритми (з 8 по13), зазначені раніше, здатні здійснювати стиснення вихідних даних, що відносяться до ближніх областях бернуллиевского послідовностей.

Малюнок 2.6 - Структурна схема дії архіваторів.

На малюнку введені наступні позначення:

,  - Довжини повідомлень Марковських і бернуллиевского послідовностей;

,  - Алгоритми архиваторов Марковських і бернуллиевского послідовностей;

 - Марковские послідовності;

 - Бернуллиевского послідовності;

 - Довжина стиснутого повідомлення.

Як видно з структурної схеми дії архіваторів, показаної на малюнку 2.6, алгоритми 1 ? 7 переводять тільки довжини повідомлень належать до ближньої області Марковських послідовностей в ближню зону бернуллиевского. У той час як алгоритми 8 ? 13, є універсальними і дозволяють здійснювати перекази > и >  . Тестування останнього перекладу представляє особливий інтерес т. К. Дозволяє виявити найкращий з існуючих універсальних алгоритмів.

Слід зауважити, що в силу сильної кореляції,  - Послідовності мають дуже великий надмірністю, на відміну від  - Послідовностей, які представляють собою, в скоєному чистому вигляді «цифровий білий шум» - BWN має нульову кореляцію між елементами масиву М.

Області застосування BWN - Функцій:

· Радіолокація.

· Криптографія.

· Стеганографія.

· Підвищення якості зображення при випаданні піксельних сегментів.

· Базові тестові функції (псевдовипадкові послідовності - ПСП, вчинені псевдовипадкові послідовності - СПСП).

Зауважимо, що публікацій по створенню і теорії BWN - Функцій практично немає, а в існуючих розглянуті деякі приватні форми (послідовності де Брейне), яким притаманний цілий ряд недоліків. Однак якщо синтезувати BWN - Функції на основі дискретних кільцевих структур (DCS), Спосіб створення яких розроблений авторами, то можна реалізувати  - Послідовності позбавлені цих недоліків.

Послідовності де Брейне

Послідовності де Брейне будуються на основі теорії кінцевих автоматів за алгоритмом бесповторной вибірки із застосуванням регістрів зсуву і елементів «виключають або». Одна з можливих найпростіших схем генерації такій послідовності представлена ??на малюнку 2.7,

де RG - регістр зсуву;

el pl - пристрій установки початкових станів;

OSC - генератор тактових імпульсів;

exc ОR - елемент «виключає або».

 
 

 Малюнок 2.7 - Структурна схема апаратної реалізації однієї з послідовностей де Брейне

Таблиця 2.4 станів регістрів при початкових умовах «1111» представлена ??нижче.

З таблиці видно, що в сформованій послідовності відсутній елемент з кодом «0000». Однак, ця послідовність є повною відповідно до опису алгоритму де Брейне.

Таблиця 2.4

 такт  стан регістрів  десяткове число

На підставі аналізу формування повних ПСП де Брейне можна констатувати їх наступні недоліки:

1. Кількість елементів алфавіту k = 2m - 1.

2. Відсутність кодових комбінацій (або 000 ... або 111 ...).

3. Наявність постійної складової.

4. Обмежене число вихідних полиномов, що описують повну ПСП.

5. Неможливість генерації кодових послідовностей з «клонами» елементів.

6. Неможливість створення збалансованих структур в рамках завдання повного однонаправленного замкнутого графа.

7. У зв'язку з чіткою фіксацією позиціонування елементів ПСП, неспроможність упоратися із завданням про «рукостискання».

8. При складанні більшого кільця з малих відбувається випадання цілого ряду елементів послідовності, т. К.

 (2.6)

Серйозною альтернативою ПСП - де Брюйне є СПСП - DCS.

Дискретні кільцеві структури

Принципи створення дискретних кільцевих структур [76] з певними параметрами, в тому числі вчинених, зводяться до вирішення завдань про «рукостискання» і «клонах».

 Завдання про «рукостискання», в залежності від початкових умов, має різні узагальнені рішення. Проте, знайдені і вирішені загальні формули підтверджують правоту побудови СПСП. Як з'ясувалося, основою синтезу СПСП, є повний збалансований векторний замкнутий граф, який утворює структуру односпрямованого позиціонування, де кожен елемент Bk зустрічається з іншим елементом послідовності тільки один раз, незалежно справа або зліва. Виявилося, що така структура може бути створена тільки на основі базису, що має в основі прості числа. Приклади наведені на малюнку 2.8. а Б В Г.


а Б В Г)

Малюнок 2.8 - Основи синтезу СПСП

де:

а, б, в - збалансовані односпрямовані замкнуті графи

г - збалансований односпрямований незамкнений граф з розривом;

k - Вершини графа (кількість елементів - k).

Графи малюнків 2.8а, 2.8б, 2.8в мають в базисі прості числа 3, 5, 7, г - базис натуральне складене число. Однак, кількість ребер для будь-яких базисів, що реалізують цю концепцію, може бути визначено за формулою:

 (2.7)

Так для малюнка 2.8а - 3 ребра, малюнка 2.8б - 10 ребер, малюнка 2.8г - 21 ребро, малюнка 2.8г - 6 ребер.

Кільцеві структури з «клонами» (завдання про двостороннє «рукостисканні») реалізується на основі комбінацій елементів масиву  , Де кожен елемент масиву Bk , Зустрічається зліва і справа з іншими елементами тільки один раз. Така послідовність в основі має один «клон» для кожного елемента. Одна з можливих базових послідовностей представлена ??нижче.

1223413311424432 - мале кільце цифрового шуму.

Принцип створення досконалих кілець з двома «клонами» продемонструємо на формуванні кільця з двома елементами В1 и В2 в таблиці 2.5.

Таблиця 2.5

Х
 22 (1)

1 2 1

2 1 1

1 + 1 1

1 + 1 2

1 2 2

2 + 2 2

2 + 2 1

2 1 2

1 2 1 1 1 2 2 2 - досконале кільце.

Де, в загальному вигляді: для k = 2m

 (2.8)

 (2.9)

 - Кількість елементів в скоєному кільці з двома «клонами».

Як видно з прикладу, основою побудови досконалих кільцевих структур є рішення нелінійно-векторної задачі покриття вільних зон дискретно-форматованої площині повністю з поверненням в «початок кільця» (завдання про покриття всіх позицій «шахового поля» об'єктом, з векторним переміщенням за неповними даними) . Причому, має бути здійснено закріплення «зшивання» кільця шляхом накладення останнього коду на префікс і закінчення формованої СПСП послідовності.

Так при формуванні скоєних кілець необхідно керуватися наступними положеннями:

1. Фіксування довільного Трьохелементний початкового коду.

2. Виявлення домінуючих закінчень кодової послідовності.

3. Виявлення і позначення закріплюють кодових комбінацій.

4. Створення попередньої карти маршрутизації.

5. Формалізація маршрутів слідування на основі платформ нечіткої логіки і неповними початковими даними.

Кільце з чотирьох базових елементів B1,B2,B3,B4 з двома поелементно клонами представлено в таблиці 2.6.

Таблиця 2.6

 
 1 1 11 1 21 1 31 1 4  2 1 12 1 22 1 32 1 4  3 1 13 1 23 1 33 1 4  4 1 14 1 2 fc4 1 34 1 4 de fc
 1 2 11 2 + 2 > 1 2 31 2 4  2 2 12 2 22 2 32 2 4  3 2 13 2 23 2 33 2 4  4 2 14 2 24 2 34 2 4 de
 1 3 11 3 21 3 31 3 4  2 3 12 3 22 3 32 3 4  3 3 13 3 23 3 33 3 4  4 3 14 3 24 3 34 3 4 de
 < 1 4 11 4 21 4 31 4 4  2 4 12 4 22 4 32 4 4  3 4 13 4 23 4 33 4 4  4 4 14 4 24 4 34 4 4 de

де: de- Домінуючі закінчення;

fc - Фіксує код;

123 - Початковий код кільця.

Сформована послідовність СПСП має вигляд:

1 2 3 4 1 1 1 4 2 1 3 2 4 3 3 3

1 2 2 2 4 4 4 3 1 4 4 2 3 3 4 4

1 3 4 3 2 2 1 1 2 4 2 4 1 4 3 4

2 2 3 1 3 1 1 3 3 2 3 2 4 2 1 4

Як видно з таблиці 2.6 фіксують кодів fc в даному випадку може бути тільки чотири, в загальному fc= k. Кількість домінуючих закінчень - шістнадцять, в загальному випадку de = k2, Кількість можливих пар de • fc = k3.

Таким чином, попередні коди закінчення і фіксують коди відомі.

У процесі створення цифрової послідовності СПСП необхідно стежити щоб виявлені коди і їх комбінації використовувалися в останню чергу, для того щоб залишилася остання пара de, fc.

Властивості скоєних дискретних кільцевих структур

· Кількість елементів алфавіту k = 2m.

· Кільце завжди має збалансований код.

· Відсутність постійної складової.

· По колу кільця елементи одно розподілені.

· Кожен Bk елемент кільця сполучається з лівого і правого боку з іншими елементами рівну кількість разів (вирішена задача про «рукостискання»).

· Кожен Bk елемент кільця утворює групу з «клонами» (в залежності від складності поставленого завдання, може бути один і більше «клонів»).

· Початком кільця може бути будь-який елемент послідовності.

· Кільце можна «розрізати» в будь-якому перетині.

· «Зшивання» різних кілець можлива тільки за певними перетинах з урахуванням елементів зліва і справа.

· Створення великих кілець з малих зі збереженням попередніх властивостей.

· Можливість перестановки «клонів» всередині цифрової послідовності.

· Може бути вироблено транспонирование елементів всередині кільця.

Транспонування елементів кільцевих структур

Якщо знайдена послідовність елементів, відповідно до правил побудови СПСП-DCS, То її можна прийняти як базову послідовність, з якою можуть бути отримані інші кільця з точно такими ж параметрами.

Автори визначили, що транспонирование елементів кільця, може бути здійснено декількома основними способами:

1. RG - Операція "зрушення на один елемент послідовності".

2. r- Напрямок "зсуву" (вліво або вправо).

3.  - Перестановка базових елементів всередині кільця.

4.  - Перестановка за певними правилами елементів з "клонами".

Для реалізації даних функцій отримані наступні співвідношення:

, , ,  (2.10)

Таким чином, повне транспонування визначається наступним виразом:

,(2.11)

,

звідки

= 4 • k5• k! (2.12)

Розглянемо приклад на основі вже отриманої СПСП з чотирма елементами BK і двома "клонами".

= 4 • k5• k! = 4 • 45• 4! = 48 = 65536

Отриманий результат показує, що з базового кільця можна отримати ще 65535 кілець.

Поєднавши ці кільця в одне велике кільце, довжина кола складе:

Lcir =  (2.13)

Lcir = 128 • 65536 = 8388608 b = 1048576 B

Lcir= 1024 k B = 1M

З проведеного розрахунку і видно, що одне базове кільце, з базисом k = 4 і двома "клонами", може бути основою створення СПСП послідовності з збалансованим кодом довжиною 1 M B.

Необхідно відзначити, що зрушення на один і більше біт приводить до зовсім інших результатів. Так, при рівній кількості елементів, в межах базису, отримуємо ПСП, що належить до основних структурних варіацій багатопозиційною бесповторной вибірці. В даному випадку збалансованість коду зберігається, проте завдання про «рукостискання» і «клонах» виконується в повному обсязі. Проте, дана послідовність також відноситься до бернуллиевского процесам.

Таким чином, можна зробити висновки:

Послідовності де Брейне є приватним прикордонним випадком дискретних кільцевих структур.

- Вчинені і напів-вчинені кільцеві структури мають безліч переваг.

- Отримання базових кілець і створення складних скоєних кілець є більш складним завданням, ніж обчислення простих чисел.

- Дискретні кільцеві структури є більш криптографически стійкими, ніж послідовності де Брейне.

- Проектовані складові кільця можуть бути практично необмеженої довжини дискретної цифрової окружності.

Дослідження показали, що вчинені кільцеві структури являють собою «цифровий білий шум» (якісна реалізація послідовностей Бернуллі

висновки

1 привабливість стереохимической теорії визначається багатьма причинами, найважливішою з яких є те, що теорія припускає характер сприйманого запаху, з певними властивостями хімічних сполук, що викликають його. Однак вона була сприйнята фахівцями досить скептично і не отримала широкого визнання (Cain, 1978). В основному це пов'язано з відсутністю надійних свідчень на користь існування специфічних нюхових рецепторів (т. Е. «Замків») і значного числа винятків. Наприклад, відомі одоранти, що володіють абсолютно різними запахами, незважаючи на те, що їх молекули мають ідентичне будова. Коротше кажучи, неможливо надійно передбачити запах з'єднання на підставі одного лише просторової будови його молекул.

2 В 60-х і початку 70-х років велися бурхливі дебати про справедливість вібраційної теорії. Однак в середині 70-х гіпотеза Райта зазнала фіаско і її тимчасово зрадили забуттю. В якості аргументів "проти" наводилися, наприклад, дані про відмінність запаху оптичних енантіомерів (оптичних антиподів) ментолу або карвона, інфрачервоні спектри яких виглядають абсолютно однаково ..

3 Ряд дослідників представили докази того, що молекулярні коливання самі по собі не можуть пояснити сприймають запах пахучих молекул. Вони просили добровольців нюхати три групи речовин, для яких Турин раніше вказував поведінку відповідно до теорії коливань, а потім записали свої нюхові відчуття. Виявилося, тести не не підтвердили прогноз Турина.

4 Є і інші дослідження, в яких була проаналізована теорія Турина. Дослідження показали, що теорія узгоджується з основами і з відомими особливостями запахів.

Найбільше визнання отримала в даний час комбінаторна теорія, проте одна не дає ключа до вирішення проблеми синтезу бажаного запаху.

5 Ніс людини містить близько 400 рецепторів, кожний з яких, закодований окремим геном і сприймає певний спектр запахів. Однак у світі немає двох людей (за винятком близнюків), які володіли б однаковим набором нюхових рецепторів, т. Е. Окремі індивідууми по-різному сприймають різні запахи. Кожна людина має вимкнені нюхові гени і «сліпа пляма», тобто запахи, які він не здатний розрізнити, якими б сильними вони не здавалися іншій людині. Наприклад, 1-3% людей не сприймають запах ванілі.

6 Починаючи з перших спроб ідентифікувати невелика кількість одиночних летючих компонентів за допомогою набору неспецифічних газових сенсорів, велика робота була виконана в області електронних носів. Сьогодні це не тільки металеві оксидні сенсори зі змінною селективність, які можливі для цього завдання, але також і інші перетворювачі з електрохімічним зчитуванням, такі як провідні полімери, як метало-оксидні польові транзистори або амперометричні сенсори. Крім того, застосовуються гравіметричні, теплові та оптичні сенсори, які використовують абсолютно різні правила перетворення. На основі цього розмаїття сенсорів, електронний ніс довів доцільність використання для обмеженого числа ретельно відібраних і вивчених додатків. Таким чином, можна класифікувати бактерії або перевірити псування харчових продуктів, і це лише кілька успішних прикладів.

Незважаючи на успіх в деяких областях, зусилля досягти універсального пристрою, який може виконати високоякісне розрізнення ароматів, духів і запахів і, в кінцевому рахунку, замістити людський ніс, невтішні.

Електронний ніс сьогодні не підміняє ні складного аналітичного обладнання, ні експертної групи для аналізу аромату, але доповнює їх. У порівнянні з ними у електронного носа є кілька переваг: мобільність, ціна і простота використання. Тому, у нього є потенціал, щоб увійти в наше повсякденне життя, далеку від добре укомплектованих хімічних лабораторій і кваліфікованих фахівців. Пам'ятаючи його обмеження і адаптацію до спеціальним програмам, використання електронного носа ще далеко від поставленої мети записи запахів.

7 Прийнятними часовими межами для поєднання відео та запахів укладені в межах від - 30 с (запах випереджає відео) до +20 с (запах відстає від відео).

8 При передачі запахів необхідно приділяти велику увагу можливим помилкам в каналах зв'язку, так це може значно вплинути на сприймається якість мультимедійних додатків. Для стиснення даних можуть бути використані тільки методи стиснення без втрат. Один з таких методів, який має високу ефективність, розроблений авторами.

 



Деякі проблеми при доставці запахів користувачеві | Специфіка створення контенту для 4D телебачення

Визначення, позначення і скорочення | Вступ | Методи підвищення якості стереоскопічних і багато ракурсів систем телебачення | Аналіз методів калібрування стереоскопічних камер | Зйомка з екрану монітора | Система оцінки якості об'ємного телевізійного зображення | Теорії нюху, класифікація запахів і методи їх генерації | теорії нюху | Класифікація запахів | генерація запахів |

© um.co.ua - учбові матеріали та реферати