Алгоритмы обратимых методов

При исследовании методов сжатия данных следует иметь в виду существование следующих доказанных теорем.

1. Для любой последовательности данных существует теоретический предел сжатия, который не может быть превышен без потери части информации.

2. Для любого алгоритма сжатия можно указать такую последовательность данных, для которой он обеспечит лучшую степень сжатия, чем другие методы.

3. Для любого алгоритма сжатия можно указать такую последовательность данных, для которой данный алгоритм вообще не позволит получить сжатия.

Таким образом, обсуждая различные методы сжатия, следует иметь в виду, что наивысшую эффективность они демонстрируют для данных разных типов и разных объемов.

Рассмотрим возможности и приемы работы с архиватором 7Z.

Практическое задание

Задание №1 Сжатие одного файла

  1. Выберите на свое усмотрение файл, подлежащий сжатию (в примере это файл – Инструкция по технике безопасности)
  2. Рассмотрим две манипуляции, позволяющие сжать необходимый файл:

1 способ:

а) Встаем на необходимый файл и нажимаем правую кнопку мыши:

Алгоритмы обратимых методов

б) Выбираем опцию «Добавить к архиву», в результате чего на экране появится окно следующего вида:

Алгоритмы обратимых методов

в) Выберем формат архива 7Z и нажимаем кнопку «ОК» и получаем архив нашего файла.

г) Изменяем вид Проводника, выбирая во вкладке «Вид» опцию «Таблица»

д) Теперь мы можем сравнить размер исходного файла и его архива:

Алгоритмы обратимых методов

е) попробуем изменить опции сжатия.

— заменим значение опции «Уровень сжатия» на скоростной и посмотрим итоговый размер сжатого файла;

Алгоритмы обратимых методов

— заменим значение опции формат архива с 7Z на ZIP и посмотри изменения в Проводнике: во-первых, появился еще один архив, во-вторых, он имеет иной размер, чем архив с расширением 7Z.

Алгоритмы обратимых методов

— заменим метод сжатия с LZMA на PPMd и посмотрим изменения размера файла в Проводнике:

Алгоритмы обратимых методов

— заменим значение опции Размер словаря на 2 МБ, а размер слова на 20 и посмотрим изменения:

Алгоритмы обратимых методов

2 способ сжатия файла

а) Нажимаем на кнопку и в открывшемся окне выбираем Программы7ZIP7ZIP manager:

Алгоритмы обратимых методов

б) в открывшемся окне программы 7 ZIP в командной строке откройте папку, где располагается файл, подлежащий сжатию:

Алгоритмы обратимых методов

в) если вы нажмете на правую кнопку мыши и выберете 7ZIP, то окажетесь в привычном окне, содержание которого было рассмотрено ранее:

Алгоритмы обратимых методов

г) иначе для архивирования файла можно воспользоваться кнопкой Алгоритмы обратимых методов .

В результате нажатия на эту кнопку появится знакомое окно «Добавить к архиву».

3. Самостоятельная работа:

Выбрать файлы следующих форматов: .doc, .gif, jpg, !!!

Провести исследование, выполняя сжатие указанных файлов изменяя:

— формат архива (zip, 7Z);

— уровень сжатия (нормальный, быстрый, максимальный);

— метод сжатия (LZMA, PPMd);

— размер словаря (2 любых значений);

— размер слова (2 любых значений).

и заполняя в файле формата EXCEL следующую таблицу:

№ эксперимента N=48
краткое имя файл
расширение файла
исходный размер файла в байтах
формат архива
уровень сжатия
метод сжатия
размер словаря
размер слова
размер сжатого файла
время сжатия
Степень сжатия
Качество сжатия

Используя полученные результаты постойте график зависимости:

— степень сжатия от формата исходного файла с получением архива 7ZIP

— степень сжатия каждого исходного файла от метода сжатия при прочих равных условиях;

— степень сжатия каждого исходного файла от уровня сжатия при прочих равных условиях.

Задание №2 Создание архива, содержащего несколько файлов.

1. Для создания архива, содержащего несколько файлов следует выделить эти файлы, одним из ранее описанных способов запустить программу 7ZIP, выбрав опцию «Добавить к архиву»,

Алгоритмы обратимых методов

уточнить имя архива и его местонахождение, нажав кнопку , выбрать все необходимые опции и нажать кнопку «ОК»

Алгоритмы обратимых методов

2. Помимо файлов архив может содержать папки. Для создания архива, содержащего как отдельные файлы, но и папки, необходимо выделить все объекты, подлежащие архивации и проделать ранее описанные действия.

3. Самостоятельная работа

Сделать архив, содержащий 2 файла и 2 папки, изменяя опции процесса сжатия.

Заполнить таблицу, изменяя:

— формат архива (zip, 7Z);

— уровень сжатия (нормальный, быстрый, максимальный);

— метод сжатия (LZMA, PPMd);

— размер словаря (2 любых значений);

— размер слова (2 любых значений).

№ эксперимента N=48
исходный суммарный размер сжимаемых объектов в байтах
формат архива
уровень сжатия
метод сжатия
размер словаря
размер слова
размер архива
время сжатия
Степень сжатия
Качество сжатия

Задание №3 Дополнение существующего архива

Чтобы добавить файл в существующий архив необходимо:

1. Выделить файл требующий архивации

2. Одним из ранее описанных способов вызвать запустить программу 7ZIP, выбрав опцию «Добавить к архиву»,

Алгоритмы обратимых методов

  1. Нажав кнопку , выбрать архив, в который необходимо добавить файл, установить все необходимые опции и нажать кнопку «ОК»

Алгоритмы обратимых методов

Задание №4 Распаковка архива

1. Распаковка (разархивация) производится путем выбора в окне 7Z опции «Распаковать»

Алгоритмы обратимых методов

В результате на экране появляется окно «Извлечь»

2. Для размещения распаковываемых файлов система предлагает создание новой папки, имя которой соответствует имя исходного архива:

Алгоритмы обратимых методов

Однако, Вы можете с помощью кнопки выбрать место размещения распаковываемых файлов.

3. Проделайте все манипуляции, указанные в Задании №4.

Задание №5 Создание самораскрывающегося архива.

1.Для создания самораскрывающегося архива в окне «Добавить к архиву» поставить галочку в опции «Создать SFX-архив».

Алгоритмы обратимых методов

2. Распакуйте полученный архив, щелкнув два раза на его имени, обратите внимание, что процесс распаковки не требует запуска программы – архиватора 7Z.

3. Самостоятельная работа

Сделать самораскрывающийся архив, содержащий 2 файла и 2 папки (из задания №2), изменяя опции процесса сжатия.

Заполнить таблицу, изменяя:

— формат архива (zip, 7Z);

— уровень сжатия (нормальный, быстрый, максимальный);

— метод сжатия (LZMA, PPMd);

— размер словаря (2 значения из задания №2);

— размер слова (2 значения из задания №2).

.

Заполнить таблицу аналогично таблице в задании №2:

№ эксперимента N=48
исходный суммарный размер сжимаемых объектов в байтах
формат архива
уровень сжатия
метод сжатия
размер словаря
размер слова
размер архива
время сжатия
Степень сжатия
Качество сжатия

Для всех произведенных экспериментов в EXCEL заполнить таблицу, демонстрирующую различия итогов архивации с получением обычного и самораскрывающегося архива:

№ эксперимента N=48
исходный суммарный размер сжимаемых объектов в байтах
размер обычного архива
Размер самораскрывающегося архива
Разница в размере обычного и самораскрывающегося архивов

По данным таблицы построить 2 графика в одних осях:

  1. график размера обычного архива от номера эксперимента
  2. график размера самораскрывающегося архива от номера эксперимента.

Задание №6 Защита архива

С помощью архиватора 7Z можно защитить архив паролем. Для этого:

  1. При формировании архива в окне «Добавить в архив» в окне «Шифрование» надо ввести и повторить пароль.

Алгоритмы обратимых методов

Если в процессе повтора пароля Вы сомневаетесь, правильно ли запомнили пароль, можно посмотреть введенный пароль, поставив галочку в опции «Показать пароль».

Алгоритмы обратимых методов

2. При распаковке или при открытии защищенного паролем архива с Вас потребуют пароль.

При распаковке файла пароль необходимо набрать в окне «Извлечь»:

Алгоритмы обратимых методов

При просмотре архива пароль потребуется для открытия файлов:

Алгоритмы обратимых методов

3. Проделайте все манипуляции, описанные в Задании №6.

Метод Гаусса и метод Жордана-Гаусса


Похожие статьи.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями: