способ обработки информации
Классы МПК: | G06K9/00 Способы и устройства для считывания и распознавания напечатанных или написанных знаков или распознавания образов, например отпечатков пальцев G06F17/10 комплексные математические операции |
Автор(ы): | Айзенберг Наум Нисонович[UA], Айзенберг Игорь Наумович[UA], Кривошеев Георгий Александрович[RU] |
Патентообладатель(и): | Товарищество с ограниченной ответственностью "ИНФОРМ-РТГ" (RU) |
Приоритеты: |
подача заявки:
1994-12-23 публикация патента:
27.01.1998 |
Изобретение относится к информатике и вычислительной технике и предназначено для получения, обработки, кодирования, передачи, хранения и восстановления информации. Изобретение направлено на обеспечение возможности определения пространственно-временных характеристик объектов и повышение точности предсказания их поведения, а также восстановления части утраченной об объекте информации. Способ включает представление объекта в виде совокупности составляющих его элементов разбиения, а числовых значений характеристики Xs каждого элемента в виде точек на единичной окружности с использованием функции
где е - основание натурального логарифма; К - конечное число, определяемое диапазоном значений характеристик объекта [0, K-1] ; j - текущее значение характеристики, j
[0, K-1]; Xs - выбранная характеристика, установление взаимосвязи между характеристиками отдельных элементов разбиения в виде функции
P (Wo + W1X1 + ... + WnXn)
![способ обработки информации, патент № 2103737](/images/patents/368/2103737/2103737-2t.gif)
а W0, 1...n - весовые коэффициенты, нахождение таких значений, которые удовлетворяют значениям функции P для всех элементов разбиения, взаимосвязь между которыми установлена и восстановление информации с использованием функции P (Wo + W1X1 + ... + WnXn) с найденными значениями W0, 1...n . 1 з. п. ф-лы, 4 ил.
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4
![способ обработки информации, патент № 2103737](/images/patents/368/2103737/2103737t.gif)
![способ обработки информации, патент № 2103737](/images/patents/368/2103005/8712.gif)
P (Wo + W1X1 + ... + WnXn)
![способ обработки информации, патент № 2103737](/images/patents/368/2103737/2103737-2t.gif)
а W0, 1...n - весовые коэффициенты, нахождение таких значений, которые удовлетворяют значениям функции P для всех элементов разбиения, взаимосвязь между которыми установлена и восстановление информации с использованием функции P (Wo + W1X1 + ... + WnXn) с найденными значениями W0, 1...n . 1 з. п. ф-лы, 4 ил.
Формула изобретения
1. Способ обработки информации, включающий в себя представление объекта в виде совокупности составляющих его элементов разбиения, измерение величин заранее заданных характеристик Xs каждого элемента разбиения, представление числовых значений этих измеренных величин в виде точек на единичной окружности с использованием функции![способ обработки информации, патент № 2103737](/images/patents/368/2103737/2103737-19t.gif)
где e основание натурального логарифма;
k конечное число, определяемое диапазоном значений характеристики объекта [0, k 1]
j текущее значение характеристики, j
![способ обработки информации, патент № 2103737](/images/patents/368/2103005/8712.gif)
Xs выбранная характеристика;
i мнимая единица
![способ обработки информации, патент № 2103737](/images/patents/368/2103737/2103737-20t.gif)
и восстановление информации с использованием функции
P(W0 + W1X1 + + WnXn),
где W0,1,...,n вычисляемые весовые коэффициенты, отличающийся тем, что перед восстановлением информации устанавливают взаимосвязь между характеристиками отдельных элементов разбиения в виде функции
P(W0 + W1X1 + + WnXn),
при этом
![способ обработки информации, патент № 2103737](/images/patents/368/2103737/2103737-21t.gif)
при 2
![способ обработки информации, патент № 2103737](/images/patents/368/2103070/960.gif)
![способ обработки информации, патент № 2103737](/images/patents/368/2103034/8773.gif)
![способ обработки информации, патент № 2103737](/images/patents/368/2103070/960.gif)
и находят коэффициенты W0,1,...,n, удовлетворяющие значениям функции P для всех элементов разбиения, взаимосвязь между которыми установлена. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что при вычислении коэффициентов W0,1,...,n, используют закон коррекции
![способ обработки информации, патент № 2103737](/images/patents/368/2103737/2103737-22t.gif)
где Wm+1 = (Wmo+1, Wm1+1, ... Wmn+1) - новый вектор весовых коэффициентов;
Wm = (Wmo, Wm1, ... Wmn) - старый вектор коэффициентов;
![способ обработки информации, патент № 2103737](/images/patents/368/2103152/969.gif)
![способ обработки информации, патент № 2103737](/images/patents/368/2103737/2103737-23t.gif)
и процесс вычисления ведут до совпадения Wm+1 c Wm.
Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к информатике и вычислительной технике и предназначено для получения, обработки, кодирования, передачи, хранения и восстановления информации. Известен способ обработки информации, используемый для передачи информации по каналам связи, затрудняющий ее несанкционированное восстановление и прочтение ("Data encryption standart" (DES). National bureau of standarts (US) National Techn. Inform. Service, Springfield, VA, Apr. 1977). Метод основан на представлении объекта в виде совокупности элементов разложения и использования их перестановок и подстановок в процессе передачи. Недостатком известного метода является ограниченность применения - формирование, хранение и передача шифрованной информации. А кроме того, его использование не гарантирует невозможность несанкционированного дешифрирования. Наиболее близким к предлагаемому является известный способ обработки информации, который заключается в следующем (Охранный документ N 1082 Мальтийской республики на изобретение "Способ шифрования информации" от 15.10.91). Объект (сообщение) представляется в виде совокупности элементов разбиения (букв). Каждому элементу устанавливается характеристика Xs (например, в виде вектора значений соответствующей булевой функции от трех переменных) и представляется в виде точки на единичной комплексной окружности с использованием функции![способ обработки информации, патент № 2103737](/images/patents/368/2103737/2103737-4t.gif)
где e - основание натурального логарифма;
K - конечное число, определяемое диапазоном значений характеристики объекта [0, K-1];
j - текущее значение характеристики j
![способ обработки информации, патент № 2103737](/images/patents/368/2103005/8712.gif)
Xs - выбранная характеристика;
i - мнимая единица (
![способ обработки информации, патент № 2103737](/images/patents/368/2103737/2103737-5t.gif)
![способ обработки информации, патент № 2103737](/images/patents/368/2103737/2103737-6t.gif)
Сами значения W0, 1,...n, необходимые для восстановления информации, задаются или вычисляются. Недостатком известного способа является ограниченность его применения в силу фиксированности значений, заключающаяся в обеспечении только кодирования (шифрования) информации с последующим ее декодированием (восстановлением). Поэтому известный способ может быть применен только для передачи или хранения информации и не обеспечивает определения пространственно-временных характеристик объектов, позволяющих предсказывать поведение объектов и восстанавливать части утраченной по какой-либо причине информации. Предлагаемое изобретение направлено на обеспечение возможности определения пространственно-временных характеристик объектов и повышение точности предсказания их поведения, а также восстановления части утраченной об объекте информации. Указанный результат достигается тем, что способ обработки информации об объекте включает представление объекта в виде совокупности составляющих его элементов разбиения, измерение величин заранее заданных характеристик Xs каждого элемента разбиения, представление числовых значений этих измеренных величин в виде точек на единичной окружности с использованием функции
![способ обработки информации, патент № 2103737](/images/patents/368/2103737/2103737-7t.gif)
где e - основание натурального логарифма;
K - конечное число, определяемое диапазоном значений характеристик объекта [0, K-1];
j - текущее значение характеристики, j
![способ обработки информации, патент № 2103737](/images/patents/368/2103005/8712.gif)
Xs - выбранная характеристика,
установление взаимосвязи между характеристиками отдельных элементов разбиения в виде функции
P (Wo + W1X1 + ... + WnXn)
![способ обработки информации, патент № 2103737](/images/patents/368/2103737/2103737-8t.gif)
а W0, 1...n - весовые коэффициенты; нахождение таких значений указанных коэффициентов, которые удовлетворяют значениям функции P для всех элементов разбиения, взаимосвязь между которыми установлена, и восстановление информации с использованием функции P (Wo + W1X1 + ... + WnXn) с найденными значениями W0, 1...n
Указанный результат достигается также тем, что в частных случаях реализации способа для нахождения весовых коэффициентов W0, 1...n используют закон коррекции
![способ обработки информации, патент № 2103737](/images/patents/368/2103737/2103737-9t.gif)
новый вектор весовых коэффициентов;
Wm = (Wmo, Wm1, ... Wmn) - старый вектор весовых коэффициентов;
![способ обработки информации, патент № 2103737](/images/patents/368/2103152/969.gif)
![способ обработки информации, патент № 2103737](/images/patents/368/2103737/2103737-10t.gif)
![способ обработки информации, патент № 2103737](/images/patents/368/2103737/2103737-11t.gif)
Установление взаимосвязи между характеристиками отдельных элементов в виде упомянутой функции и нахождения весовых коэффициентов, удовлетворяющих значениям этой функции для всех этих элементов, позволяет восстанавливать утраченную часть информации, прогнозировать и определять пространственно-временные характеристики объектов и их поведение. Использование в качестве алгоритма вычисления весовых коэффициентов закона коррекции Wm+1 = Wm +
![способ обработки информации, патент № 2103737](/images/patents/368/2103737/2103737-12t.gif)
![способ обработки информации, патент № 2103737](/images/patents/368/2103737/2103737-13t.gif)
где e - основание натурального логарифма;
K - конечное число, определяемое диапазоном значений характеристик;
i - мнимая единица;
j - текущее значение характеристики (присущее данному элементу разбиения) j
![способ обработки информации, патент № 2103737](/images/patents/368/2103005/8712.gif)
Xs - выбранная характеристика объекта (температура, яркость и т.п.). В результате использования такого приема комплексная плоскость разбивается на "K" секторов и в зависимости от того, каково значение характеристики или характеристик элемента разбиения, соответствующая ему точка находится в определенном секторе комплексной окружности. Таким образом, исходная K-значная информация оказывается закодированной в комплексной форме. Затем устанавливается взаимосвязь между характеристикой данного элемента разбиения с характеристиками некоторого фиксированного количества других элементов разбиения. Искомая взаимосвязь устанавливается многозначной функцией, значение которой на любом наборе входных переменных вычисляется при наличии набора комплексных чисел (W0, W1, ... Wn) (вектор структуры или весовой вектор) и при условии, что на всех наборах значений переменных, на которых определена функция, выполняется соотношение
![способ обработки информации, патент № 2103737](/images/patents/368/2103737/2103737-14t.gif)
Задача нахождения вектора структуры (W0, W1, ... Wn) решается в результате работы алгоритма обучения вычислителя. В качестве вычислителя наиболее целесообразно использовать нейропроцессорный элемент с необходимым количеством входов, а в качестве алгоритма обучения - метод итеративной коррекции с использованием функции Wm+1 = Wm +
![способ обработки информации, патент № 2103737](/images/patents/368/2103737/2103737-15t.gif)
![способ обработки информации, патент № 2103737](/images/patents/368/2103152/969.gif)
![способ обработки информации, патент № 2103737](/images/patents/368/2103737/2103737-16t.gif)
Wm = (Wmo, Wm1, ... Wmn) - старый вектор весовых коэффициентов,
который обеспечивает быструю сходимость алгоритма обучения. При этом обучение осуществляется до полного совпадения Wm+1 c Wm. Полученная в результате определения весовых коэффициентов W0,1...n функция P (W0 + W1X1 + ... + WnXn) является "ключом" для восстановления информации. Пример. В качестве объекта, информация о котором подлежит обработке, используют массив фотографий различных людей в количестве 20 шт. Для представления объекта в виде совокупности составляющих его элементов разбиения, разобьем каждую из фотографий на некоторое количество одинаковых прямоугольников, например, разделив каждую сторону на 256 частей получим 65536 дискретных элементов, из которых состоит каждое фото. С помощью какого-либо из известных фотоэлектронных приборов измеряем яркость каждого из элементов и с помощью функции
![способ обработки информации, патент № 2103737](/images/patents/368/2103737/2103737-17t.gif)
X* = P (W0 + W1X1 + ... + WnXn)
Эта взаимосвязь устанавливается для яркостей других элементов X1, X2 ... Xn. Затем проводится обучение вычислителя, которое заключается в нахождении функции - ключа, с помощью которой можно осуществить восстановление информации. Для этого задаются произвольные значения весовых коэффициентов W0,1...n и вычисляется значение функции P для выбранного элемента. Если равенство (1) с заданными значениями коэффициентов оказывается нарушенным, то осуществляют коррекцию по закону Wm+1 = Wm +
![способ обработки информации, патент № 2103737](/images/patents/368/2103737/2103737-18t.gif)
Класс G06K9/00 Способы и устройства для считывания и распознавания напечатанных или написанных знаков или распознавания образов, например отпечатков пальцев
Класс G06F17/10 комплексные математические операции