Теоретические положения экономической науки без подкрепления статистическим материалом не всегда выглядят убедительно. Верные выводы о происходящих в обществе процессах можно сделать лишь на основе всестороннего изучения большого фактического материала. Его анализ позволяет раскрыть связь теории с практикой.

Студенту следует внимательно отнестись к подбору фактического материала и статистических данных, их научной обработке, группировке и сведению к сопоставимым единицам. Основными источниками фактических данных являются общие и отраслевые статистические сборники и справочники. Необходимо воспользоваться данными из ежегодно издаваемых Федеральной службой статистики сборников.

При написании работы рекомендуется широко применять местный материал. Студент может получить консультацию у руководителя, по каким предприятиям и учреждениям следует собирать практический материал, в каких отделах (плановом, бухгалтерии и т.д.), на основании каких документов (баланс, финансовый план, кредитное дело и т.п.) и для чего необходимы эти данные. Наиболее полно отражают работу предприятия годовые отчеты, со структурой которых и содержанием их форм необходимо ознакомиться заранее.

Собранный фактический материал должен соответствовать тем теоретическим проблемам и выводам, которые излагаются в работе. Фактический материал лучше обобщить в виде таблиц, графиков. Не следует перегружать работу перечислением разнообразных чисел и фактов, нужно использовать наиболее важные.

Цифровые данные целесообразно обработать и представить в виде диаграмм или таблиц. Таблицы делают материал удобным для чтения, обозримым. Однако цель достигается лишь в том случае, если таблица составлена правильно. При ее составлении необходимо придерживаться следующих правил.

1.Таблица должна быть компактной. Все, что не содержит полезной информации, следует из таблицы исключить.

2. Названия таблиц не сокращаются, а названия граф должны быть сформулированы кратко, с учетом принятых сокращений. Название таблицы должно содержать ответ на вопрос: что, где, когда анализировалось.

3.Следует обязательно указывать единицы измерения.

4. Строки подлежащего и графы сказуемого размещаются по принципу от частного к общему, т.е. сначала даются слагаемые, а в конце подлежащего или графы сказуемого подводятся итоги.

5.Если в таблице приводятся не только отчетные, но и расчетные данные, целесообразно оговорить это в примечании.

Приведенные в работе таблицы должны быть обязательно проанализированы. Анализ данных следует начинать с итогов.

II. Структура работы

Работа включает следующие элементы:

1) титульный лист;

3) текст работы;

4) список использованной литературы (библиографический список);

5) приложения, иллюстрирующие текстовую часть.

Текстовая часть работы состоит из следующих разделов:

1) введение,

2) основная часть: постановка вопроса (проблемы, задачи), анализ состояния вопроса (существующего положения), исследовательская (проектная) часть,

3) заключение (выводы и предложения).

Введение

Введение предусматривает следующее.

1.Обоснование значимости (актуальности) темы.

2.Формулировку цели работы и определение исследуемого объекта.

3.Формулировку решаемых задач для достижения цели работы.

4.Обоснование построения (структуры) работы.

5.Характеристику методов исследования.

6.Ограничение круга рассматриваемых вопросов.

7.Обоснование периода исследования.

8.Объяснение допустимых сокращений в работе.

9.Разъяснения, касающиеся ссылок на используемые источники.

Во всех случаях введение должно включать пункты 1, 2, 3, 4.

Значимость (актуальность) темы может быть обоснована с двух точек зрения: для решения той или иной экономической проблемы или ввиду недостаточной изученности (рассмотрения) данной проблемы с указанием, на какие вопросы будет обращено внимание при написании работы.

Формулировка цели работы и объекта исследования должна быть краткой и точной. Цель работы должна соответствовать названию работы.

При обосновании структуры работы следует указать, почему именно так строится содержание (структура) работы и почему рассматриваются те или иные вопросы.

Основная часть

Основная часть работы подразделяется на главы, а главы – на параграфы. При ее написании должны быть отражены три стадии процесса познания и научного обобщения:

1) констатация фактов;

2) анализ фактов и оценка результатов анализа;

Не допускается простое изложение прочитанной литературы ("фотографирование"). Главное – это умение анализировать факты, на основе результатов анализа делать правильные выводы и подготовить предложения по решению выделенных проблем.

При написании основной части работы целесообразно придерживаться следующей логики: постановка проблемы, анализ состояния проблемы, исследовательская часть. Исследовательская часть предполагает авторские материалы: доказательность выдвинутых положений, обоснованность рекомендаций, оригинальность методик, авторские расчеты. Научно-исследовательская работа логично заканчивается авторскими предложениями, разработанными практическими рекомендациями по улучшению и совершенствованию проблемы, ликвидации имеющихся недостатков на исследуемом объекте.

Таким образом, первая глава, как правило, посвящается теоретическим вопросам темы, в ней исследуются нормативно-законодательные материалы. Вторая глава посвящена анализу проблемы на конкретном объекте. За базу анализа берется финансовая отчетность за последние 3 года. Третья глава должна содержать авторский проект, включающий предлагаемое решение проблемы финансовым инструментарием на конкретном объекте. В конце каждой главы рекомендуется сделать плавный переход на проблемы, рассматриваемые в следующей главе. Главы должны быть одинаковые по объему. Допускается превышение объема только исследовательской (проектной) главы.

При изложении следует избегать местоимений "я”, “мы", ибо в научной литературе принято писать от третьего лица (не "по моему мнению", а "по мнению автора" или безлично – "как представляется"). Необходимо избегать выражений "в прошлом году", "в настоящее время", а точно указывать год, период и т.д.

Заключение

Заключение состоит из краткого изложения ключевых моментов проведенного исследования: основных его результатов, выводов и предложений.

Если работа заканчивается выводами и предложениями, то сначала следуют выводы, а затем предложения. Они формулируются в виде тезисов, с акцентом на основные моменты.

Приложения

Приложения содержат материалы, которые помогали автору в раскрытии темы. Могут быть цифровые данные, которые явились основой таблиц, приведенных в работе: отчеты предприятия, инструктивный материал, анализируемый в работе. Не допускается включение в работу документации в виде макетов. Все формы должны быть заполнены.

Листы большого формата складываются гармошкой и подгибаются снизу так, чтобы были видны страницы.

Полностью готовая работа предоставляется научному руководителю, который допускает (не допускает) ее к защите.

III. Оформление работы

Работа предварительно представляется руководителю в черновике.

После получения разрешения руководителя с учетом всех его устных и письменных замечаний работа может быть переписана или перепечатана.

1. Рекомендуемый объем: реферат, контрольная работа – 10-15 страниц рукописного текста, курсовая работа – 25-30 страниц рукописного текста, дипломная работа – минимум 50, максимум 65 страниц печатного текста до заключения на стандартных листах форматом А4 (210 х 300). Текст печатается через 1 интервал шрифтом № 14. Формулы можно вписывать от руки.

2. Примерная структура текстовой части работы: введение и заключение вместе должны составлять 1/8 общего объема работы, последующие разделы по объему равны.

3. Каждый новый раздел рекомендуется начинать с новой страницы. При этом необходимо указывать не только порядковый номер раздела, но и его название, а также название подразделов (параграфов), если они предусмотрены планом. Каждый абзац начинается с 5-го знака от левого поля листа.

4. Рекомендуется следующий порядок рубрикации отдельных разделов работы: разделы (главы) работы обозначаются арабскими цифрами (1, 2, 3, ...), их подразделы (параграфы) – тоже арабскими цифрами, но с указанием перед ними номера раздела (1.1, 1.2, 1.3, ...). Знак параграфа не ставится.

5. Работа начинается с титульного листа, на котором указывается название учебного заведения, факультета, кафедры, название работы, ее автор, место выполнения (город) и год. Инициалы автора и руководителя писать перед фамилией (см. прил. № 4,5).

6. За титульным листом следует оглавление, в котором названия глав, параграфов, пунктов и т.д. должны обязательно совпадать с названиями в тексте. Здесь же указывается номер страницы, с которой начинается глава, параграф, пункт (см. прил. № 6,7).

7. Работа пишется на одной стороне листа. Размер поля: 2 см слева, 1 см справа и по 2 см сверху и снизу.

8. Страницы работы имеют сквозную нумерацию, включая иллюстрации, и нумеруются арабскими цифрами, которые проставляются в правом верхнем углу. Первой страницей считается титульный лист (номер страницы не ставится), второй является оглавление (номер страницы не указывается).

9. Весь иллюстративный материал (схемы, графики, фотографии) называется рисунками и должен иметь внизу подпись “Рис.”, порядковый номер и название. Таблицы должны иметь сверху справа надпись “Таблица” и порядковый номер. Цифровой материал, используемый в работе, должен иметь сноску на источник, откуда взяты данные. Таблицы помещают в работе по ходу изложения материала.

10. Нумерация таблиц, формул и графического материала такова: первые две арабские цифры – номера раздела и подраздела, к которым относится таблица (формула, рисунок), третья цифра – порядковый номер таблицы (формулы, рисунка) в подразделе. Нумерация иллюстраций, таблиц должна быть сквозной по подразделам, нумерация формул – сквозной по всему тексту работы. Номер формулы ставится в скобках справа от формулы.

11. Громоздкие и сложные иллюстрации и таблицы справочно-нормативного характера следует помещать в приложении в той последовательности, в которой в тексте делается ссылка на них с указанием номера приложения.

12. Список использованных источников и приложения в объем работы не включаются.

Похожая информация.

Изобретение относится к технологии представления сигналов. Техническим результатом является расширение функциональных возможностей. Система формирования компактного описания цифровых материалов содержит модуль получения, выполненный с возможностью получения цифрового материала, модуль сегментации, выполненный с возможностью разбиения упомянутого материала на множество областей, модуль вычисления, выполненный с возможностью формирования векторов характеристик для каждой области из упомянутого множества, причем векторы характеристик вычисляют на основе инвариантностей матриц, включающих в себя сингулярное разложение, модуль вывода, выполненный с возможностью формирования выходного результата, используя комбинацию вычисленных векторов характеристик, при этом выходной результат формирует вектор хэш-значений для этого цифрового материала, где вектор хэш-значений является компактным представлением цифрового материала, таким образом идентифицируя цифровой материал на основе упомянутого компактного представления. 2 н. и 7 з.п. ф-лы, 3 ил.

Рисунки к патенту РФ 2387006

Область техники, к которой относится изобретение

Это изобретение в целом относится к технологии представления сигналов.

Уровень техники

Цифровые материалы часто распространяются потребителям по частным и общедоступным сетям - таким как интранет или Интернет. В дополнение, эти материалы распространяются потребителям посредством фиксированных считываемых компьютером носителей, таких как компакт-диск (CD-ROM), универсальный цифровой диск (DVD), магнитная дискета или жесткий магнитный диск (например, предварительно загруженный жесткий диск).

К сожалению, для человека относительно легко пиратски использовать исходный цифровой контент (содержимое) цифрового материала за счет и в убыток владельцам этого контента, которые включают в себя автора этого контента, издателя, разработчика, дистрибьютора и т.д. Основанные на контенте отрасли производства (например, развлечения, музыка, фильмы, программное обеспечение и т.д.), которые производят и распределяют контент, измучены постоянными потерями доходов из-за цифрового пиратства.

"Цифровые материалы" является общим обозначением, используемым в настоящей заявке для обозначения электронным образом хранимого или передаваемого контента (содержимого). Примеры цифровых материалов включают в себя изображения, аудиоклипы, видео, мультимедийную информацию, программное обеспечение и данные. В зависимости от контекста цифровые материалы могут также быть названы "цифровой сигнал", "сигнал контента", "цифровой поток битов", "мультимедийный сигнал", "цифровой объект", "объект", "сигнал" и тому подобное.

В дополнение, цифровые материалы часто хранятся в массивных базах данных - или структурированных или неструктурированных. По мере роста этих баз данных возрастает нужда в рационализованной категоризации и идентификации материалов.

Хэширование

Технологии хэширования используются для многих целей. Среди этих целей - защита прав владельцев контента и повышение скорости поиска/доступа к базам данных. Технологии хэширования используются во многих областях, таких как управление базами данных, запрашивание, криптография и многих других сферах, включающих в себя большие объемы необработанных данных.

Вообще, технология хэширования отображает (преобразует) большой блок необработанных данных в относительно малый и структурированный набор идентификаторов. Эти идентификаторы также называются "хэш-значениями" или просто "хэш". Посредством введения специальной структуры и порядка в необработанные данные функция хэширования значительно уменьшает размер необработанных данных в меньшее (и обычно более управляемое) представление.

Ограничения обычного хэширования

Технологии обычного хэширования используются для многих видов данных. Эти технологии имеют хорошие характеристики и хорошо поняты. К сожалению, цифровые материалы с визуальным и/или аудиоконтентом представляют уникальный набор особенностей, не встречающихся в других цифровых данных. Это имеет место в основном из-за того уникального факта, что контент таких материалов подлежит перцепциальной оценке (оценке посредством восприятия) людьми-наблюдателями. Обычно перцепциальная оценка является визуальной и/или слуховой.

Например, предположим, что содержимое двух цифровых материалов является в действительности разным, но только с точки зрения восприятия это несущественно. Человек-наблюдатель может рассматривать это содержимое двух цифровых материалов как подобные друг другу. Однако даже перцепциально несущественные различия в свойствах содержимого (такие как цвет, высота звука, интенсивность, фаза) между двумя цифровыми материалами имеют результатом два материала (продукта), представляющиеся существенно различными в цифровой области.

Таким образом, при использовании функции обычного хэширования слегка измененная версия цифрового материала генерирует значительно отличающееся хэш-значение в сравнении с хэш-значением исходного цифрового материала, даже хотя этот цифровой материал по существу идентичен (т.е. с точки зрения восприятия такой же) для человека-наблюдателя.

Человек-наблюдатель достаточно толерантен к определенным изменениям в цифровых материалах. Например, человеческие уши менее чувствительны к изменениям компонентов аудиосигнала в некоторых частотных диапазонах, чем компонентов в других частотных диапазонах.

Эта толерантность человека может эксплуатироваться (пиратами) в нелегальных или беспринципных целях. Например, пират может использовать передовые технологии аудиообработки, чтобы удалить уведомления об авторском праве или вставленные водяные знаки из аудиосигнала без воспринимаемого изменения качества аудиосигнала.

Такие злоумышленные изменения цифровых материалов называются "атаками" и имеют результатом изменения в области данных. К сожалению, человек-наблюдатель не способен ощущать эти изменения, позволяя пиратам успешно распространять неавторизованные копии незаконным способом.

Хотя человек-наблюдатель толерантен к таким малым (т.е. невоспринимаемым) изменениям, наблюдатель цифровой информации - в форме технологии обычного хэширования - не толерантен. Традиционные технологии хэширования мало помогают идентификации общего содержимого исходного цифрового материала и пиратской копии такого материала, потому что хэширование оригинала и пиратской копии приводит к сильно различающимся хэш-значениям. Это справедливо, даже хотя оба они являются перцепциально идентичными (т.е. представляются одинаковыми человеку-наблюдателю).

Применения технологий хэширования

Существуют многие и различные применения технологий хэширования. Некоторые включают в себя антипиратство, категоризацию контента, распознавание контента, вставку водяных знаков, основанное на контенте генерирование ключей и синхронизацию в аудио- и видеопотоках.

Технологии хэширования могут использоваться для поиска в Web-сети цифровых материалов, подозреваемых в том, что они являются пиратскими. В дополнение, технологии хэширования используются для основанного на контенте генерирования ключей сигнала. Эти ключи используются вместо или в дополнение к секретным ключам. Функции хэширования также могут быть использованы для синхронизации входных сигналов. Примеры таких сигналов включают в себя видео- или мультимедийные сигналы. Технология хэширования должна быть быстрой, если синхронизация выполняется в реальном времени.

Сущность изобретения

Описываемое в настоящей заявке является реализацией, которая дает новое представление цифрового материала (такого как изображение) в новой определенной области представления. В частности, эти представления в этой новой области основаны на инвариантностях матриц. В некоторых реализациях эти инвариантности матриц могут, например, в значительной степени использовать сингулярное разложение (SVD).

Краткое описание чертежей

Аналогичные ссылочные позиции используются на всех чертежах для ссылки на аналогичные элементы и признаки.

Фиг.1 - блок-схема, показывающая описываемую методологическую реализацию.

Фиг.2 - блок-схема описываемой реализации.

Фиг.3 - пример компьютерной операционной среды, допускающей (полную или частичную) реализацию по меньшей мере одного описываемого варианта осуществления.

Подробное описание

В последующем описании конкретные числа, материалы и конфигурации излагаются с целью объяснения, чтобы обеспечить полное понимание настоящего изобретения. Однако специалисту очевидно, что настоящее изобретение может быть осуществлено на практике без этих специальных иллюстративных деталей. В других случаях хорошо известные признаки опущены или упрощены, чтобы сделать ясным описание иллюстративных реализаций настоящего изобретения и тем самым лучше пояснить настоящее изобретение. Более того, для легкости понимания некоторые этапы способа выделены в качестве отдельных этапов; однако эти отдельно выделенные этапы не должны быть истолкованы как необходимо зависящие от порядка в их выполнении.

Нижеследующее описание раскрывает одну или более иллюстративных реализаций Представления Цифровых Материалов, основанного на Инвариантностях Матриц, которые содержат элементы, перечисленные в прилагаемой формуле изобретения. Эти реализации описаны с такими подробностями, чтобы соответствовать предписанным требованиям к описанию, возможности реализации и раскрытию представляющегося наилучшим способа осуществления изобретения. Однако не предполагается, что само это описание ограничивает объем этого патента.

Описанные ниже иллюстративные реализации являются примерами. Эти иллюстративные реализации не ограничивают объем заявленного настоящего изобретения; скорее, настоящее изобретение может также быть воплощено и реализовано другими путями в связи с другими современными или будущими технологиями.

Один пример воплощения Представления Цифровых Материалов, основанного на инвариантностях матриц, может быть назван "иллюстративное средство представления материалов".

При упоминании рандомизации следует понимать, что эта рандомизация выполняется посредством генератора (например, RC4) псевдослучайных чисел, начальное число которого является секретным ключом (k), где этот ключ противнику неизвестен.

Введение

Одна или более иллюстративных реализаций этого изобретения, описанные ниже, могут быть реализованы (полностью или частично) на компьютерных системах и компьютерных сетях, подобных той, что показана на фиг.3. Хотя реализации могут иметь много применений, криптосистемы, авторизация и безопасность являются примерами конкретных применений.

Иллюстративное средство представления материалов выводит векторы робастных характеристик цифровых материалов из псевдослучайно выбранных квазиглобальных областей этих материалов посредством инвариантностей матриц. Такие области могут (но не должны) быть перекрывающимися.

В отличие от обычных подходов, вычисления в иллюстративном средстве представления материалов основываются на инвариантностях матриц (таких как те, что основаны на сингулярном разложении (SVD)). SVD компоненты охватывают существенные характеристики цифровых материалов.

Квазиглобальные характеристики

Квазиглобальные характеристики являются представителями (типичными представлениями) общих характеристик группы или коллекции индивидуальных элементов. Например, они могут быть статистиками или признаками "областей" (т.е. "сегментов"). Квазиглобальные характеристики не являются представителями (представлениями) индивидуальных локальных характеристик индивидуальных элементов; скорее они являются представителями перцепциального (воспринимаемого) контента группы (например, сегментов) как целого.

Квазиглобальные характеристики могут быть определены (заданы) посредством математического или статистического представления группы. Например, это может быть среднее цветовых значений всех пикселей в группе. Следовательно, такие квазиглобальные характеристики могут также называться "статистическими характеристиками". Локальные характеристики не представляют робастных статистических характеристик.

Обозначения

Ниже заглавные буквы (например, A, B, C) представляют матрицы, строчные буквы с векторной нотацией (например, ~a, ~b, ~c) представляют векторы-столбцы, а строчные буквы представляют скаляры (например, a, b, c). Секретный ключ представлен посредством k.

Здесь используются следующие математические определения:

Двумерное представление цифровых материалов размера n x n.

Единичная матрица размера n x n.

- матрица, которая представляет i-ую псевдослучайную область (например, прямоугольник размера m x m), взятую из цифровых материалов.

Транспонирование матрицы А.

Норма Фробенуса матрицы A, определенная как

где a k,l является элементом A в строке k и столбце l.

Эрмитово сопряженная матрица для матрицы A. Отметим, что A H =A L для вещественных матриц.

L 2 норма вектора, которая определена как

где является k-ым элементом ~ .

- матрица DCT преобразования размера m для 1-мерных сигналов длины m. Отметим, что 2-мерное DCT преобразование матрицы I (размер m x m) определяется как

- матрица DWT преобразования размера m для 1-мерных сигналов длины m. Отметим, что 2-мерное DWT преобразование матрицы I (размер m x m) определяется как

Вес Хемминга бинарного вектора ~a.

SVD матрицы определяется как:

Ортогональные собственные векторы матрицы AA H (и в общем случае могут не быть уникальными (однозначными)). называются левыми сингулярными векторами A.

Ортогональные собственные векторы матрицы A H A (и в общем случае могут не быть уникальными). называются правыми сингулярными векторами A.

- : Диагональная вещественная матрица размера m x m, где i-ый диагональный элемент, a i , называется i-ым сингулярным значением. Без потери общности можно предполагать, что

Сингулярное разложение(SVD)

Иллюстративное средство представления материалов захватывает сущность геометрической информации, в то же время обеспечивает уменьшение размерности. SVD имеет некоторые доказуемые свойства оптимальности: "лучшая" меньшей размерности (скажем K-мерная) аппроксимация матрицы (скажем ранга N, N>=K) в смысле нормы Фробенуса обеспечивается первыми K сингулярными векторами и соответствующими сингулярными значениями.

Существо квазиглобальных свойств и геометрическая информация цифровых материалов (таких как изображения) компактно охватываются значащими компонентами SVD таких материалов. Такие компоненты приблизительно инвариантны при намеренных или ненамеренных возмущениях до тех пор пока интересующие цифровые материалы не изменены перцепциально слишком сильно.

Посредством иллюстративного средства представления материалов SVD применяется к псевдослучайно выбранным квазиглобальным областям изображений в основном по причинам безопасности. SVD компоненты, полученные из этих областей, точно представляют всеобъемлющие свойства цифровых материалов и обладают подходящими свойствами робастности, в то же время обеспечивая разумную безопасность до тех пор пока используется достаточное количество и размер областей.

Обычным выбором были DCT (дискретное косинусное преобразование) и DWT (дискретное вэйвлет-преобразование http://www.multitran.ru/c/m.exe?a=sa&t=1230948_1_2&sc=134). При использовании DCT и DWT цифровые материалы проецируются в фиксированный набор фиксированных базисных векторов. Доказано, что DCT/DWT являются в общем эффективными для применения обработки обычных материалов.

Вместо преобразований DCT/DWT-типа с фиксированным базисом иллюстративное средство представления материалов использует сингулярное разложение (SVD). В случае SVD иллюстративное средство представления материалов выбирает оптимальные базисные векторы в смысле L 2 нормы (см. уравнение (1) ниже). Более того, для заданной матрицы ее SVD единственно. В качестве аналогии, если цифровой материал представлен вектором в некотором пространстве векторов высокой размерности, то сингулярные векторы дают информацию об оптимальном направлении по отношению к материалу в смысле уравнения (1), в то время как сингулярные значения дают информацию о расстоянии вдоль этого направления. Следовательно, сингулярные векторы, которые соответствуют большим сингулярным векторам, естественно подвержены любой атаке масштабирования и другим малым модификациям обычной обработки сигналов.

Используя SVD разложение, цифровые материалы могут рассматриваться как двумерная поверхность в трехмерном пространстве. Когда DCT-подобные преобразования применяются к цифровому материалу (или поверхности), информация о любом особенно отличительном (следовательно, важном) геометрическом свойстве цифрового материала распределяется по всем коэффициентам.

Например, изображение может иметь поверхность с сильными пиками (например, очень яркие фрагменты на темном фоне), которые должны быть распределены по всем преобразованиям в случае DCT. Используя SVD, иллюстративное средство представления материалов сохраняет как величину этих важных свойств (в сингулярных значениях), так и их местоположение и геометрию в сингулярных векторах. Следовательно, комбинация наибольших левого и правого сингулярных векторов (т.е. тех, которые соответствуют наибольшим сингулярным значениям) охватывает важные геометрические свойства в изображении в смысле L 2 нормы.

Свойства SVD

Ниже описаны математические свойства SVD. Пусть является SVD для А. Тогда

1) Левые сингулярные векторы являются ортогональным базисом для пространства столбцов A.

2) Правые сингулярные векторы являются ортогональным базисом для пространства строк A.

где и

где являются сингулярными значениями, соответствующие сингулярные векторы.

Хэширование

Хэш-функции, используемой иллюстративным средством представления материалов, передают входные значения - цифровой материал (такой как изображение) I и секретный ключ k. Эта хэш-функция формирует короткий вектор из множества мощности 2 k . Желательно, чтобы перцепциальное хэш-значение было с высокой вероятностью идентично для всех перцепциально сходных цифровых материалов. Также желательно, чтобы два перцепциально различных цифровых материала с высокой вероятностью формировали несвязанные хэш-значения. Такая хэш-функция является преобразованием "много в один". С другой стороны, для большинства применений может быть достаточно иметь приблизительно сходные (соответственно различные) хэш-значения для перцепциально сходных (соответственно различных) входных значений с высокой вероятностью, т.е. эта хэш-функция может проявлять постепенное изменение.

Требования для такой хэш-функции заданы в виде:

1) Рандомизация: Для любого данного входного значения его хэш-значение должно быть приблизительно равномерно распределено между всеми возможными выходными значениями. Мера вероятности задается секретным ключом.

2) Попарная независимость: Выходные хэш-значения для двух перцепциально различных цифровых материалов должны быть с высокой вероятностью независимы, где вероятностное пространство задается секретным ключом.

3) Инвариантность: Для всех возможных приемлемых возмущений выходное значение хэш-функции должно оставаться с высокой вероятностью приблизительно инвариантным, где вероятностное пространство задается секретным ключом.

Два цифровых материала считаются перцепциально сходными, когда не существует достаточно заметных расхождений между ними в смысле человеческого восприятия.

Методологические реализации иллюстративного

Фиг.1 показывает методологическую реализацию иллюстративного средства представления материалов. Эта методологическая реализация может выть выполнена с помощью программного обеспечения, аппаратными средствами или их комбинацией.

На этапе 110 иллюстративное средство представления материалов получает входные цифровые материалы. Для данного описания входные цифровые материалы являются изображением размером n x n, которое может быть описано как Отметим, что это изображение может также быть прямоугольным (т.е. размеры могут быть различными). Этот подход может быть обобщен до этого условия без затруднений.

На этапе 120 иллюстративное средство представления материалов псевдослучайным образом формирует многочисленные области из I. Число областей может быть равно p и форма этих областей может быть, например, прямоугольником. Форма этих областей может различаться от реализации к реализации.

Хотя и не обязательно, эти области могут перекрываться друг с другом. Однако может иметь место реализация, которая требует такого перекрытия. И наоборот, может иметь место реализация, которая не допускает перекрытия.

A i является матрицей, которая представляет i-ую псевдослучайную область (например, прямоугольник размера m x m), взятую из цифровых материалов. Отметим, что каждая из этих областей может быть матрицей других размеров и это может быть легко использовано в таком подходе без затруднений.

На этапе 130 формируются векторы характеристик (каждый из которых может быть обозначен из каждой области A i посредством преобразования на основе SVD. Это формирование векторов характеристик может в общем быть описано как

Эти векторы характеристик могут использоваться в качестве хэш-значений после подходящей дискретизации или они могут использоваться в качестве промежуточных характеристик, из которых фактические могут быть сформированы хэш-значения. Преобразование на основе SVD является хэш-функцией, которая использует SVD. Примеры хэш-функций описаны ниже в разделе, озаглавленном "хэш-функции на основе SVD".

На этом этапе иллюстративное средство представления материалов формирует представление (коллекцию векторов характеристик, сформированную посредством цифровых материалов. Некоторые реализации могут заканчиваться на данном этапе с комбинацией чтобы сформировать хэш-вектор.

В этих реализациях может быть создано так, чтобы давал верхние q сингулярных значений из прямоугольника A i . Другая возможность заключается в создании так, чтобы давало верхние q сингулярных векторов (левые, правые или вместе). Они являются q сингулярными векторами, которые соответствуют наибольшим q значениям. Естественно, в обоих случаях параметр q должен быть выбран правильно; например, логическое решение может требовать q<

В некоторых реализациях можно выбрать p=1 и A i так, чтобы они соответствовали всему изображению. Отметим, что этот вариант не обладает какой-либо случайностью; следовательно, это более подходит для не соперничающих (не противоречащих) применений хэширования изображений.

Альтернативно, другие реализации могут выполнять дополнительную обработку, чтобы сформировать даже более гладкие результаты. Этапы 140, 150, 160 и 170 показывают это.

На этапе 140 иллюстративное средство представления материалов формирует вторичное представление J цифровых материалов посредством использования псевдослучайной комбинации векторов характеристик. На этом этапе эти векторы, сформированные как часть этапа 130, могут рассматриваться как "промежуточные" векторы характеристик.

В качестве части такого формирования вторичного представления J иллюстративное средство представления материалов собирает первые левый и правый сингулярный векторы, которые соответствуют наибольшему сингулярному значению из каждой подсекции.

Пусть где (соответственно является первым левым (соответственно правым) сингулярным вектором i-ой подсекции. Тогда иллюстративное средство представления материалов псевдослучайным образом формирует гладкое представление J из множества Г: При данном псевдослучайно выбранном начальном сингулярном векторе продолжает формироваться J посредством выбора и замены последующих векторов из Г, таких что следующий выбранный вектор является ближайшим к предыдущему вектору в смысле L 2 нормы.

Следовательно, после 2p шагов все элементы Г являются псевдослучайно переупорядоченными и сформировано J (размера m x 2p). Отметим, что метрика L 2 может быть заменена любой другой подходящей метрикой (возможно рандомизированной) при формировании J, так чтобы были достигнуты непрерывность и гладкость. Гладкий характер для J может быть желательным в некоторых реализациях.

Также отметим, что вместо этого простого псевдослучайного переупорядочения векторов возможно применить другие (возможно более сложные) операции, чтобы сгенерировать J.

На этапе 150 иллюстративное средство представления материалов псевдослучайным образом формирует многочисленные области из J. Число областей может быть названо r и форма этих областей может быть например, прямоугольной. Эта форма областей может отличаться от реализации к реализации. Как и выше описанные области, эти области могут быть любой формы и могут перекрываться (но не требуется, чтобы это было так).

Это действие представлено посредством: B i является матрицей, которая представляет i-ую псевдослучайную область (например прямоугольник размера d x d), взятую из вторичного представления J этих цифровых материалов. Отметим, что в этой реализации прямоугольники могут иметь разные размеры. В других реализациях прямоугольники могут иметь одинаковый размер.

На этапе 160 генерируется новый набор векторов характеристик (каждый из которых может быть обозначен из каждой области B i посредством преобразования на основе SVD. Это формирование векторов характеристик может быть в общем описано как

Эти векторы характеристик являются хэш-значениями. Преобразование на основе SVD является хэш-функцией, которая использует SVD. Примеры хэш-функций описаны ниже в разделе озаглавленном "Хэш-функции на основе SVD". Эти преобразования (T 1 и T 2) на основе SVD могут быть одинаковыми или отличаться друг от друга.

На этапе 170 иллюстративное средство представления материалов комбинирует векторы характеристик этого нового набора чтобы сформировать новый хэш-вектор, который формирует выходное значение, которое включает в себя эту комбинацию векторов.

Хэш-функции на основе SVD

В этом разделе описано несколько функций хэширования, которые могут быть использованы преобразованиями (T 1 и T 2) на основе SVD, введенными выше при описании фиг.1.

Хэш-функции SVD-SVD

При заданном изображении, например, иллюстративное средство представления материалов псевдослучайным образом выбирает p под-изображений Затем иллюстративное средство представления материалов находит SVD каждого под-изображения:

где U i , V i являются вещественными левой и правой матрицами m x m сингулярных векторов соответственно, и S i - вещественной диагональной матрицей m x m , состоящей из сингулярных значений вдоль диагонали.

После формирования вторичного представления на этапе 140, иллюстративное средство представления материалов снова применяет SVD к подсекциям B i . В качестве хэш-вектора иллюстративное средство представления материалов сохраняет соответствующий набор первых r левых и правых сингулярных векторов из каждой B i после соответствующей дискретизации.

В качестве варианта подхода SVD-SVD иллюстративное средство представления материалов использует 2D-DCT преобразование в качестве начального преобразования (T l) на этапе 130. После нахождения 2D-DCT для каждого под-изображения Ai

сохраняются только верхний диапазон частот из матрицы D i коэффициентов. Здесь D обозначает матрицу DCT преобразования. Выбор из и определяет выбранный частотный диапазон. Коэффициенты частот от нижнего до среднего диапазонов являются более описательными и отличительными для изображений. Выбор позволяет избежать частот, близких к частоте флуктуаций постоянного тока, которые являются более чувствительными к простому масштабированию или изменениям уровня постоянного тока. Выбор малого значения позволяет избежать использования коэффициентов более высоких частот, которые могут быть изменены добавлением малого шума, сглаживанием, компрессией и т.д. Следовательно, могут быть выбраны подходящие значения и в зависимости от конкретной проблемы.

Коэффициенты в этом диапазоне частот затем сохраняются как вектор для каждой области A i . Упорядочивание элементов ~{d i } зависит от пользователя и возможно может быть использовано для введения дополнительной случайности. Затем формируется вторичное представление, следуя тем же путем, посредством выбора случайных векторов из множества и псевдослучайного формирования гладкого представления J. Затем, иллюстративное средство представления материалов применяет SVD к J:

в качестве хэш-векторов.

Это является вариантом подхода DCT-SVD, где 2D-DCT заменено на 2D-DWT. После получения случайных прямоугольников A i из изображения, l-уровень DWT применяется к каждому A i . DC поддиапазоны хранятся в качестве векторов ~ чтобы сформировать вторичное представление J на следующей стадии. Затем к J применяется SVD:

Первые левый и правый сингулярные векторы соответствующие наибольшему сингулярному значению, сохраняются как хэш-векторы после соответствующей дискретизации.

Бинарное SVD

Вместо работы в исходной области иллюстративное средство представления материалов формирует бинарное представление из исходного изображения, сохраняя значимые области этих цифровых материалов. Если эти материалы являются изображением, этот подход может задавать порог для пикселей изображения, где пороговый уровень выбран таким, что только t процентов пикселей изображения представлены единицами (или нулями). Альтернативно, этот пороговый уровень может быть выбран таким, что в каждом подизображении только t процентов пикселей изображения являются единицами (или нулями).

При заданном изображении I бинарное изображение после задания порога может быть представлено как I b , и, чтобы соответствовать наибольшему сингулярному значению, первые левый и правый сингулярные векторы могут быть определены как

где - бинарные векторы и бинарная операция Исключающее ИЛИ . Другие сингулярные векторы могут быть найдены альтернативно, так что (k+1)-ая сингулярная векторная пара выводится из для суммирования.

Следовательно, после задания порога первые бинарные сингулярные векторы для каждого бинарного под-изображения являются найденными и формируют множество После формирования вторичного бинарного представления J b на второй стадии иллюстративное средство представления материалов продолжает использовать бинарное SVD на r псевдослучайно выбранных областях. Окончательное значение задается посредством

Прямое SVD

T l может использоваться как тождественное преобразование и использовать подсекции непосредственно. Эта идея легко применима к бинарным цифровым материалам (таким как бинарное изображение I b), которые могут быть сформированы после задания порога. Из каждой подсекции A i размера m x m векторы ~ формируются напрямую из выборок из материалов. Вторичное представление J генерируется непосредственно из Затем иллюстративное средство представления материалов применяет SVD к J:

и сохраняет первые левый и правый сингулярные векторы как хэш-векторы.

Иллюстративная система для генерирования представления цифровых материалов

Фиг.2 показывает иллюстративную систему 200 для генерирования представления цифровых материалов, которая является примером воплощения иллюстративного средства представления материалов.

Система 200 генерирует представление (например, хэш-значение) цифрового материала. В этом примере цифровой материал является изображением. Система 200 включает в себя модуль 210 получения материалов, модуль 220 разбиения, модуль 230 вычисления статистик областей и устройство 240 вывода.

Модуль 210 получения материалов получает цифровой материал 205 (такой как аудиосигнал или цифровое изображение). Он может получать материалы почти из любого источника, например из запоминающего устройства или из сетевой линии связи. В дополнение к получению модуль 210 получения материалов может также нормализовать амплитуду этих материалов. В этом случае он может также называться амплитудным нормализатором.

Модуль 220 разбиения разделяет материалы в множество имеющих псевдослучайный размер псевдослучайно расположенных областей (т.е. разбиения). Такие области могут перекрываться (но такое наложение не является необходимым).

Например, если этот материал является изображением, он может быть разбит на двумерные многоугольники (например, области) с псевдослучайными размерами и местоположением. В другом примере, если этот материал является аудиосигналом, двумерное представление (использующее частоту и время) этого аудиоклипа может быть разделено на двумерные многоугольники (например, треугольники) с псевдослучайными размерами и местоположением.

В этом варианте реализации эти области в самом деле перекрываются друг с другом.

Для каждой области модуль 230 вычисления статистик областей вычисляет статистики множества областей, сгенерированных модулем 220 разбиения. Статистики для каждой области вычисляются. Эти статистики, вычисленные модулем 230 вычисления, могут быть векторами характеристик, описанными выше при описании этапов 130 и 160.

Устройство 240 вывода представляет результаты (для каждой области или комбинированно) модуля 230 вычисления статистик областей. Такие результаты могут храниться или использоваться для дальнейших вычислений.

Примеры применений для иллюстративного

средства представления материалов

Иллюстративное средство представления материалов может быть полезно для различных применений. Такие применения могут включать в себя соперничающие и несоперничающие сценарии.

Некоторые несоперничающие приложения могут включать в себя проблемы поиска в базах данных сигналов, мониторинг сигналов в несоперничающих средах. В несоперничающих приложениях применение данного подхода ко всему изображению может обеспечить благоприятные результаты. Кроме того, другим применением данного алгоритма может быть несколько применений в сертификации: для того чтобы компактно описать отличительные особенности (изображения лица, изображения радужной оболочки глаза, отпечатков пальцев и т.д.) человека, применением может быть использование их хэш-значения, где эти хэш-значения формируются посредством иллюстративного средства представления материалов.

Иллюстративная компьютерная система и среда

Фиг.3 иллюстрирует пример подходящей компьютерной среды 300, в которой может быть реализовано (или полностью или частично) иллюстративное средство представления материалов, описанное выше. Компьютерная среда 300 может быть реализована в виде компьютерной и сетевой архитектур, описанных ниже.

Иллюстративная компьютерная среда 300 является только одним примером компьютерной среды и не предполагает наложение какого-либо ограничения как на область использования так и на функциональность этих компьютерной и сетевой архитектур. Компьютерная среда 300 также не должна быть интерпретирована как имеющая какую-либо зависимость или требование, относящиеся к каким-либо одному или комбинации компонентов, иллюстрированных в примерной компьютерной среде 300.

Иллюстративное средство представления материалов может быть реализовано во множестве других сред или конфигураций компьютерных систем общего или специального назначения. Примеры хорошо известных компьютерных систем, сред и/или конфигураций, которые могут быть подходящими для использования, включают в себя, но не ограничиваются ими, персональные компьютеры, серверные компьютеры, тонкие клиенты, толстые клиенты, ручные или портативные устройства, мультипроцессорные системы, микропроцессорные системы, телевизионные приставки, программируемую потребительскую электронику, сетевые персональные компьютеры, миникомпьютеры, универсальные вычислительные машины, распределенные компьютерные среды, которые могут включать в себя любые из вышеперечисленных систем или устройств и т.п.

Иллюстративное средство представления материалов может быть описано в общем контексте исполняемых процессором инструкций, таких как программные модули, выполняющиеся компьютером. В общем случае программные модули включают в себя процедуры, программы, объекты, компоненты, структуры данных и т.д., которые выполняют конкретные задачи или воплощают конкретные абстрактные типы данных. Иллюстративное средство представления материалов может применяться в распределенных компьютерных средах, где задачи выполняются удаленными обрабатывающими устройствами, которые связаны через сеть связи. В распределенной компьютерной среде программные модули могут находиться как на локальных, так и удаленных компьютерных запоминающих носителях, включая запоминающие устройства.

Компьютерная среда 300 включает в себя компьютерное устройство общего назначения в виде компьютера 302. Компоненты компьютера 302 могут включать в себя, но не ограничены ими, один или более процессоров или процессорных устройств 304, системную память 306 и системную шину 308, которая подсоединяет различные системные компоненты, включая процессор 304, к системной памяти 306.

Системная шина 308 представляет собой одну или более любых из нескольких типов структур шин, включающих в себя шину памяти или контроллер памяти, периферийную шину, ускоренный графический порт, и процессор или локальную шину, использующую любую из множества шинных архитектур. В качестве примера такие архитектуры могут включать в себя CardBus, плату Международной ассоциации производителей плат памяти для персональных компьютеров (PCMCIA), ускоренный графический порт (AGP), интерфейс малых компьютерных систем (SCSI), универсальную последовательную шину (USB), IEEE 1394, локальную шину Ассоциации по стандартам в области видеоэлектроники (VESA) и шину соединения периферийных устройств (PCI), также известную как шина расширения (Mezzanine bus).

Компьютер 302 обычно включает в себя множество считываемых процессором носителей. Такие носители могут быть любыми имеющимися в наличии носителями, к которым компьютер 302 имеет доступ, и включают в себя как энергозависимые так и энергонезависимые носители, съемные или стационарные носители.

Системная память 306 включает в себя считываемые процессором носители в виде энергозависимой памяти, такой как оперативное запоминающее устройство (RAM) 310, и/или энергонезависимой памяти, такой как постоянное запоминающее устройство (ROM) 312. Базовая система 314 ввода/вывода (BIOS), содержащая базовые процедуры, которые помогают передавать информацию между элементами в компьютере 302, например, в процессе запуска, хранится в ROM 312. RAM 310 обычно содержит данные и/или программные модули, которые непосредственно доступны и/или в текущий момент обрабатываются процессорным устройством 304.

Компьютер 302 может также включать в себя другие съемные/стационарные, энергозависимые/энергонезависимые компьютерные запоминающие носители. В качестве примера, фиг.3 иллюстрирует привод 316 жестких дисков для чтения с или записи на стационарный энергонезависимый магнитный носитель (не показан), привод 318 магнитных дисков для чтения с или записи на съемный энергонезависимый магнитный диск 320 (например "флоппи-диск") и привод 322 оптических дисков для чтения с и/или записи на съемный энергонезависимый оптический диск 324, такой как CD-ROM, DVD-ROM или другие оптические носители. Привод 316 жестких дисков, привод 318 магнитных дисков и привод 322 оптических дисков каждый подсоединен к системной шине 308 посредством одного или более интерфейсов 326 носителей данных. Альтернативно, привод 316 жестких дисков, привод 318 магнитных дисков и привод 322 оптических дисков могут подсоединяться к системной шине 308 посредством одного или более интерфейсов (не показаны).

Эти приводы и связанные с ними считываемые процессором носители обеспечивают энергонезависимое хранение считываемых компьютером инструкций, структур данных, программных модулей и других данных для компьютера 302. Хотя этот пример иллюстрирует жесткий диск 316, съемный магнитный диск 320 и съемный оптический диск 316, должно быть принято во внимание, что другие типы считываемых процессором носителей, которые могут хранить данные, и к которым компьютер может осуществлять доступ, такие как магнитные кассеты или другие магнитные запоминающие устройства, платы флэш-памяти, CD-ROM, универсальные цифровые диски (DVD) или другие оптические накопители, оперативные запоминающие устройства (RAM), постоянные запоминающие устройства (ROM), электрически стираемые программируемые постоянные запоминающие устройства (EEPROM) и подобные, также могут быть использованы, чтобы реализовать иллюстративную компьютерную систему и среду.

Любое число программных модулей может храниться на жестком диске 316, магнитном диске 320, оптическом диске 324, ROM 312 и/или RAM 310, включая, например, операционную систему 326, одну или более прикладных программ 328, другие программные модули 330 и программные данные 332.

Пользователь может вводить команды и информацию в компьютер 302 посредством устройств ввода, таких как клавиатура 334 и указывающее устройство 336 (например, "мышь"). Другие устройства 338 ввода (конкретно не показаны) могут включать в себя микрофон, джойстик, игровую панель, спутниковую параболическую антенну, последовательный порт, сканер и/или подобное. Эти и другие устройства ввода подсоединены к процессорному устройству 304 посредством интерфейсов 340 ввода/вывода, которые присоединены к системной шине 308, но могут быть подсоединены посредством других интерфейсов и структур шин, таких как параллельный порт, игровой порт или универсальная последовательная шина (USB).

Монитор 342 или другой тип устройства отображения также может быть подсоединен к системной шине 308 посредством интерфейса, такого как видеоадаптер 344. В дополнение к монитору 342 другие периферийные устройства вывода могут включать в себя компоненты, такие как громкоговорители (не показаны) и принтер 346, которые могут быть подсоединены к компьютеру 302 посредством интерфейсов 340 ввода/вывода.

Компьютер 302 может работать в сетевой среде, использующей логические соединения с одним или более удаленными компьютерами, такими как удаленное компьютерное устройство 348. В качестве примера, удаленное компьютерное устройство 348 может быть персональным компьютером, портативным компьютером, сервером, маршрутизатором, сетевым компьютером, равноправным устройством или другим обычным сетевым узлом и т.п. Удаленное компьютерное устройство 348 показано как портативный компьютер, который может включать в себя многие или все из элементов и признаков, описанных применительно к компьютеру 302.

Логические соединения между компьютером 302 и удаленным компьютером 348 показаны как локальная сеть (LAN) 350 и глобальная сеть (WAN) 352. Такие сетевые среды являются обычным явлением в учреждениях, компьютерных сетях масштаба предприятия, во внутренних сетях и в Интернет. Такие сетевые среды могут быть проводными или беспроводными.

Будучи реализован в локальной сетевой среде (LAN), компьютер 302 подсоединяется к локальной сети 350 посредством сетевого интерфейса или адаптера 354. Будучи реализован в глобальной сетевой среде (WAN), компьютер 302 обычно включает в себя модем 356 или другие средства для установки связи через глобальную сеть 352. Модем 356, который может быть внутренним или внешним по отношению к компьютеру 302, может подсоединяться к системной шине 308 посредством интерфейсов 340 ввода/вывода или других подходящих механизмов. Также следует принять во внимание, что показанные сетевые соединения являются иллюстративными, и что могут быть использованы другие средства установки связи (связей) между компьютерами 302 и 348.

В сетевой среде, такой как показанная компьютерная среда 300, программные модули, показанные для компьютера 302 или его части, могут храниться в удаленном запоминающем устройстве. В качестве примера, удаленные прикладные программы 358 располагаются на запоминающем устройстве удаленного компьютера 348. В целях иллюстрации прикладные программы и другие исполнимые программные компоненты, такие как операционная система, показаны здесь как дискретные блоки, хотя понимается, что такие программы и компоненты располагаются в различное время на различных запоминающих компонентах компьютерного устройства 302 и исполняются процессором (процессорами) данных компьютера.

Исполняемые процессором инструкции

Реализация иллюстративного средства представления материалов может быть описана в общем контексте исполняемых процессором инструкций, таких как программные модули, исполняемые одним или более компьютерами или другими устройствами. В общем случае программные модули включают в себя процедуры, программы, объекты, компоненты, структуры данных и т.д., которые выполняют конкретные задачи или реализуют конкретные абстрактные типы данных. Типично, функциональные возможности программных модулей могут быть скомбинированы или распределены по необходимости в различных вариантах осуществления.

Иллюстративная операционная среда

Фиг.3 иллюстрирует пример подходящей операционной среды 300, в которой может быть реализовано иллюстративное средство представления материалов. Более конкретно, иллюстративное(ые) средство(а) представления материалов, описанное выше, может быть реализовано (полностью или частично) любыми программными модулями 328-330 и/или операционной системой 326, изображенными на фиг.3, или их частями.

Эта операционная среда является только примером подходящей операционной среды и не предполагает наложить какие-либо ограничения как на область, так и на использование функциональных возможностей иллюстративного средства представления материалов, описанных выше. Другие хорошо известные компьютерные системы, среды и/или конфигурации, которые подходят для использования, включают в себя, но не ограничиваются ими, персональные компьютеры (ПК), серверные компьютеры, ручные или портативные устройства, мультипроцессорные системы, микропроцессорные системы, программируемую бытовую электронику, беспроводные телефоны и оборудование, аппаратуру общего и специального назначения, специализированные интегральные схемы (ASIC), сетевые ПК, миникомпьютеры, универсальные вычислительные машины, распределенные компьютерные среды, которые включают в себя любые из вышеперечисленных систем или устройств и т.п.

Считываемые процессором носители

Реализация иллюстративного средства представления материалов может храниться на или передаваться посредством некоторых видов считываемых процессором носителей. Считываемые процессором носители могут быть любыми имеющимися в наличии носителями, к которым может быть осуществлен доступ компьютером. В качестве примера, считываемые процессором носители могут содержать, но не ограничены этим, "компьютерные запоминающие носители" и "среда связи".

"Компьютерные запоминающие носители" включают в себя энергозависимые и энергонезависимые, съемные и стационарные носители, реализованные любым способом или по любой технологии для хранения информации, такой как считываемые компьютером инструкции (команды), структуры данных, программные модули или другие данные. Компьютерные запоминающие носители включают в себя, но не ограничены ими, RAM, ROM, EEPROM, флэш-память или память по другой технологии, CD-ROM, универсальные цифровые диски (DVD) или другие оптические накопители, магнитные кассеты, магнитную ленту, магнитный дисковый накопитель или другие магнитные запоминающие устройства, или любой другой носитель, который может использоваться для хранения необходимой информации, и к которому может быть осуществлен доступ компьютером.

"Среда связи" обычно воплощает считываемые процессором инструкции, структуры данных, программные модули или другие данные в виде модулированных сигналов данных, таких как сигнал несущей или другой транспортный механизм. Среда связи также включает в себя любые носители для доставки информации.

Термин "модулированный сигнал данных" означает сигнал, у которого один или более параметров установлены в определенное состояние или изменены таким образом, чтобы закодировать информацию в этом сигнале. В качестве примера, среда связи может содержать, но не ограничена этим, проводные носители, такие как проводная сеть или непосредственное проводное соединение, и беспроводные носители, такие как акустические, RF (радиочастотные), инфракрасные и другие беспроводные носители. Комбинации любых из вышеперечисленных также соответствуют понятию считываемых процессором носителей.

Заключение

Хотя настоящее изобретение описывается на языке, специфичном для структурных признаков и/или методологических этапов, следует понимать, что настоящее изобретение, определенное в прилагаемой формуле изобретения, не является необходимо ограничено этими специфичными признаками или этапами, которые описаны. Скорее, эти специфичные признаки и этапы раскрываются как предпочтительные формы реализации этого заявленного изобретения.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Считываемый процессором носитель, имеющий исполняемые процессором инструкции, которые при исполнении их процессором выполняют способ идентификации цифровых материалов на основе их компактного описания, причем упомянутый способ содержит этапы:

получают цифровой материал,

сегментируют этот материал на множество областей,

формируют векторы характеристик для каждой области из упомянутого множества, причем векторы характеристик вычисляют на основе инвариантностей матриц, включающих в себя сингулярное разложение,

формируют выходной результат, используя комбинацию вычисленных векторов характеристик, при этом выходной результат формирует вектор хэш-значений для этого цифрового материала, где вектор хэш-значений является компактным представлением цифрового материала, таким образом,

идентифицируя цифровой материал на основе упомянутого компактного представления.

2. Носитель по п.1, в котором по меньшей мере некоторые из областей упомянутого множества перекрываются.

3. Носитель по п.1, в котором упомянутый этап разбиения содержит этап псевдослучайного сегментирования упомянутого материала.

4. Носитель по п.1, в котором упомянутые цифровые материалы выбираются из группы, состоящей из цифрового изображения, цифрового аудиоклипа, цифрового видео, базы данных и программного изображения.

5. Компьютер, содержащий один или более считываемых процессором носителей по п.1.

6. Система формирования компактного описания цифровых материалов, содержащая:

модуль получения, выполненный с возможностью получения цифрового материала,

модуль сегментации, выполненный с возможностью разбиения упомянутого материала на множество областей,

модуль вычисления, выполненный с возможностью формирования векторов характеристик для каждой области из упомянутого множества, причем векторы характеристик вычисляют на основе инвариантностей матриц, включающих в себя сингулярное разложение,

модуль вывода, выполненный с возможностью формирования выходного результата, используя комбинацию вычисленных векторов характеристик, при этом выходной результат формирует вектор хэш-значений для этого цифрового материала, где вектор хэш-значений является компактным представлением цифрового материала, таким образом, идентифицируя цифровой материал на основе упомянутого компактного представления.

7. Система по п.6, в которой по меньшей мере некоторые из упомянутого множества областей перекрываются.

8. Система по п.6, в которой упомянутый модуль разбиения дополнительно выполнен с возможностью псевдослучайной сегментации упомянутого материала.

9. Система по п.6, в которой упомянутые цифровые материалы выбираются из группы, состоящей из цифрового изображения, цифрового аудиоклипа, цифрового видео, базы данных и программного изображения.

Виктор Беспалов, вице-президент, генеральный директор Siemens PLM Software в России и СНГ:

«Начнем с того, что термину «цифровое производство» уже более 10 лет. Раннее под термином «цифровое производство» понимали набор прикладных систем, которые, в основном, использовались на этапе технологической подготовки производства, а именно: для автоматизации процессов разработки программ для станков с ЧПУ, для автоматизации разработки технологических процессов для сборки, для автоматизации задач, связанных с планированием рабочих мест при программировании роботов, и для интеграции с системами цехового уровня (или системами MES, Manufacturing Execution System) и системами управления ресурсами ERP. В последние годы, в связи с появлением новых прорывных технологий, этот термин получил более широкую трактовку. И сегодня под «цифровым производством» понимается, прежде всего, использование технологий цифрового моделирования и проектирования как самих продуктов и изделий, так и производственных процессов на всем протяжении жизненного цикла. По сути, речь идет о создании цифровых двойников продукта и процессов его производства. Изменения в современной промышленности (часть из них уже происходит сейчас), которые «цифровое производство» подразумевает, будут происходить по следующим ключевым направлениям:

• Цифровое моделирование - развитие получает концепция цифрового двойника, то есть изготовление изделия в виртуальной модели, включающей в себя оборудование, производственный процесс и персонал предприятия.
• «Большие данные» (big data) и бизнес-аналитика, которые возникают в процессе производства.
• Автономные роботы, которые получат большую промышленную функциональность, независимость, гибкость и исполнительность по сравнению с предыдущим поколением.
• Горизонтальная и вертикальная интеграция систем - большая часть из огромного количества использующихся в настоящее время информационных систем интегрировано, но необходимо наладить более тесное взаимодействие на различных уровнях внутри предприятия, а также между различными предприятиями.
• Промышленный интернет вещей, когда поступающая с производства информация с большого количества датчиков и оборудования объединяется в единую сеть.

Совершенно очевидно, что облачные технологии, аддитивное производство и дополнительная реальность будут также влиять на развитие цифрового производства. Основные изменения будут происходить именно благодаря этим перечисленным технологиям».

Алексей Ананьин, президент группы «Борлас»:

«Термин «цифровое производство» можно трактовать довольно широко. Изначально под это определение попадали системы автоматизированного проектирования. Потом в него стали включать системы управления жизненным циклом изделий. Схожий термин, «цифровое месторождение» есть, например, в нефтедобыче. На самом деле, стержнем этой концепции является цифровая модель объекта или процесса и его существование в информационном пространстве на протяжении всего жизненного цикла. Поэтому цифровое производство - это совершенно иное качество процессов: сроки и стоимость запуска новых продуктов снижаются на десятки процентов, а иногда и в разы. Обеспечивается значительно более высокий уровень производительности труда плюс возможности удаленной совместной работы и кооперации участников проекта, бизнес получает заметно лучший контроль издержек и прогнозируемость всех процессов».

Антон Титов, директор группы компаний «Обувь России»:

«Цифровое производство - это такая организация производственного процесса, когда все операции автоматизированы, используются станки с числовым программным управлением и роботизированное оборудование. Внедрение цифрового производства приводит к следующим изменениям: 1) значительно возрастает производительность труда; 2) существенно повышается качество выпускаемой продукции; 3) усложняется выпускаемый продукт; 4) возрастают требования к персоналу; 5) автоматизация производства вызывает изменения на всех этапах изготовления продукта, включая его разработку».

Владимир Кутергин, председатель совета директоров холдинга «Белфингрупп» и компании BFG Group, доктор технических наук, профессор:

«Цифровые технологии уже давно начали свое проникновение в различные сферы деятельности. Промышленное производство, естественно, не является исключением. Про различные факторы «цифрового производства», супертехнологии, суперроботы и суперматериалы сейчас очень много пишут, и это действительно замечательно, но я бы хотел отметить такой аспект: сейчас на смену отдельным цифровым технологиям, отдельным цифровым технологическим решениям приходят интегрированные технологии - управления жизненным циклом предприятия, управления жизненным циклом изделия, может быть, даже управления жизненным циклом отдельного узла. Само изделие - уже не просто «железка»: изготовил, продал и забыл, а подсистема, входящая в другую систему, которая, в свою очередь, входит в третью систему и взаимодействует с другими системами и с окружающей средой. Производитель должен подумать и об этих взаимодействиях, и о последующих модернизациях, вплоть до того, как потом выводить из эксплуатации и утилизировать изделие. Свежий пример - решение правительства страны об обязательном оборудовании автомобилей системой экстренного реагирования. Это значит, что автомобиль должен быть оборудован соответствующими датчиками, средствами навигации и связи. Иными словами, автомобиль как изделие остается под мониторингом и после продажи.

Концепции «интернет вещей», «умный» город подразумевают, что большинство предметов нашего пользования станут не только умными сами по себе, но и наблюдаемыми объектами среды, взаимодействующими с другими объектами. Буквально несколько лет осталось до широкого внедрения беспилотных автомобилей.

Концепция цифрового производства сильно меняет стратегию деятельности предприятия. Предприятие рассматривается не только как совокупность производственных активов и персонала. Велика роль нематериальных активов - стратегий, политик, методологий, бизнес-процессов, объектов интеллектуальной собственности, информации, компетенций, навыков и умений, способности справляться с неопределенностью и т.д. Потребитель также становится участником взаимодействия и, следовательно, элементом создаваемых систем. Значит, и с ним нужно работать и включать в цепочки формирования ценности».

Сергей Чуранов, технический директор ООО ИЦ «Станкосервис», разработчик mdc-системы мониторинга работы оборудования АИС «Диспетчер»:

«Одна из основных задач «цифрового производства»: массовое производство продукции по индивидуальным заказам. Для этого на предприятии должны быть полностью автоматизированы все производственные процессы: конструкторская разработка, технологическая подготовка производства, снабжение материалами и комплектующими, планирование производства, изготовление продукции и сбыт.

Необходимым условием при этом является создание на промышленном предприятии единого информационного пространства, с помощью которого все автоматизированные системы управления предприятием, а также промышленное оборудование могут оперативно и своевременно обмениваться информацией».

Дмитрий Пилипенко, заместитель генерального директора SAP СНГ:

«Цифровое производство» - это приложение идей и технологий переживаемой ныне «цифровой революции» к производственным процессам. Основа «цифровой революции» - возможность сбора и передачи информации в любой форме и объеме из любого места. Этому способствуют повсеместное использование смартфонов, датчиков, видеокамер, GPS-трекеров, радиометок и пр., а также развитие интернета вещей. Возникающая на их основе «сетевая культура» кардинальным образом перестраивает бизнес-модели во многих отраслях. Кроме того, существенно меняются вычислительные мощности. Раньше информация хранилась на жестких дисках, и «узким местом» являлась скорость считывания с него данных. С переходом на технологию «in-memory» скорость обработки данных возросла на порядок. «Умнее» становятся программные решения, становятся востребованы прогнозная аналитика, технологии машинного обучения, искусственный интеллект. Они берут на себя функции, которые ранее считались подвластными лишь человеческому разуму. Еще одна технология - «цифровые двойники» оборудования. Они отображают реальное состояние оборудования, непрерывно обновляются с помощью данных с датчиков и позволяют прогнозировать его поломки и отказы. Также «цифровое производство» способствуют использованию киберфизических систем, которые позволяют воплотить в жизнь цифровой образ изделия с помощью 3D-печати. Внедряются технологии добавленной, виртуальной и смешанной реальности. Они, напротив, позволяют человеку использовать цифровые визуальные образы реального мира в своей деятельности».

Алексей Зенкевич, руководитель подразделения «Промышленная автоматизация» Honeywell в России, Беларуси и Армении:

«В последние несколько лет в центре внимания крупнейших технологических корпораций, ведущих бизнесменов и политиков мира находится Четвертая промышленная революция, или «Индустрия 4.0». На прошлогоднем Всемирном экономическом форуме в Давосе данная тема стала одной из самых популярных для обсуждения среди гостей мероприятия, а крупнейшая в мире выставка промышленных достижений Hannover Messe уже который год демонстрирует посетителям отдельный павильон, посвященный решениям в области индустриального интернета вещей (IIoT). Все это ярко свидетельствует о высоком интересе мировой промышленной элиты к «Индустрии 4.0» и невольно наталкивает нас на рассуждения о том, насколько уже развиты эти технологии в мире и в нашей стране в частности.

В рамках Четвертой промышленной революции ключевым аспектом становится так называемое цифровое производство. Под этим понятием подразумевается многоуровневая система, включающая в себя датчики и контроллеры, установленные на конкретных узлах и агрегатах промышленного объекта, средства передачи собираемых данных и их визуализации, мощные аналитические инструменты интерпретации получаемой информации и многие другие компоненты. Переход промышленности к такому виду деятельности повлечет за собой выпуск более качественной продукции и создаст новый мир производства, в котором будет наблюдаться более быстрое изготовление нестандартных вещей и высокая кастомизация массовых изделий. Кроме того, «Индустрия 4.0» приведет к созданию более гибких систем, участники которых будут обмениваться информацией через Интернет, что, в свою очередь, значительно увеличит эффективность труда и сократит издержки в производственных процессах».

Сергей Монин, менеджер по продаже решений управления сервисов группы компаний Softline:

«Системы управления производством начали появляться в середине 20-го века, они были (и по большей части остаются) аналоговыми. Переход к цифровому производству фактически означает переход от аналогового способа транспортировки сигнала к цифровому со всеми сопутствующими преимуществами - скоростью передачи, помехозащищенностью, легкостью обработки сигнала и т.д. По моему мнению, появление новых устройств, которые в той или иной степени умеют анализировать собираемые данные «на борту», никуда их не передавая, - это эволюция, то есть развитие уже существующих устройств, приведение их в соответствие с остальной «обвязкой».

Александр Баталов, руководитель департамента по работе с производственным сектором компании «Системный софт»:

«Цифровизация - абсолютно логичный процесс, который происходит абсолютно во всех сферах экономики: и в маркетинге, и в розничной торговле, и в сервисе. Современные информационные системы и нейронные сети могут анализировать больше факторов и существенно повышать эффективность любого бизнес-процесса. Разумеется, это касается и промышленного производства - это процесс сейчас заметен невооруженным взглядом в машиностроении, горнодобывающей промышленности, производстве товаров, химической промышленности и многих других отраслях.

Цифровое производство выводит на новый уровень решение всех задач, которые волновали промышленников во все годы, начиная с появления первых мануфактур: снижение процента брака, уменьшение ошибок, вызванных человеческим фактором, оценка качества произведенного продукта. Если раньше для этого использовались организационные методы (например, на заводах появлялись службы контроля качества), то сейчас к ним добавились и программно-аппаратные комплексы. К ним относятся, например, системы IIoT (промышленного «интернета вещей»), которые автоматизируют часть функций и, как следствие, снижают вероятность человеческих ошибок.

Однако, интернет вещей для большинства промышленных предприятий - дело далекого будущего. В бизнесе любой промышленной организации все еще много незакрытых вопросов, связанных с планированием ресурсов, управлением жизненным циклом изделия, принятием информированных решений. Для каждой из этих задач есть информационные системы, которые в той или иной мере меняют производство на самом базовом уровне: они трансформируют цепочки формирования добавленной стоимости».

Алексей Талаев, руководитель департамента прогнозной аналитики и оптимизационного планирования ИТ-компании Navicon:

«Перед любым производителем на конкурентном рынке стоят две главные задачи: максимально снизить себестоимость выпускаемой продукции и увеличить получаемую чистую выручку, при этом поддерживая качество продукции на неизменно высоком уровне. Чтобы их решить, на всех этапах процесс производства должен быть полностью управляемым и прозрачным. Например, нужно четко, поэтапно отслеживать цепочку создания стоимости на каждую единицу продукции. Для этого на предприятии создается единое информационное пространство, где высокотехнологичное оборудование, аналитические и управленческие ИТ-системы в режиме нон-стоп обмениваются данными. Именно такая среда и приходит на ум, когда говорят про «цифровое производство».

На технологическом уровне оно представлено инженерной инфраструктурой: сенсорами промышленного интернета вещей и высокотехнологичным оборудованием (например, роботизированными производственными линиями).
На уровне собственно производства - системами мониторинга и аналитическими инструментами, которые обрабатывают полученные с оборудования данные и помогают своевременно влиять на основные средства производства.

Наконец, на управленческом уровне «цифровое производство» - это синхронизация работы всех подразделений, подход, связанный с интегрированным планированием и адаптацией всей цепочки бизнес-процессов к выполнению единой цели: к выходу на новые рынки, увеличению маржинальности или выпуску уникальных продуктов.

Но сегодня прозрачность производства для топ-менеджмента компаний - еще не все. Потребитель становится более информированным и требовательным. Он хочет знать о приобретаемом продукте все, вплоть до соответствия компании-производителя экологическим стандартам. Стираются информационные границы между производителем и потребителем, и понятие «цифрового производства» включает, в том числе, и возможность покупателя в любой момент получить информацию обо всех особенностях, этапах выпуска продукта. С этой целью, к примеру, некоторые итальянские производители оливкового масла (Buonamici, IlCavallino и др.) устанавливают на своей продукции NFC-метки. По ним покупатель в несколько кликов на смартфоне может узнать об особенностях производства конкретной партии продукта: тип отжима, сертификацию и т.д. Пока подобная практика единична, но с учетом интереса потребителей к здоровому образу жизни постепенно это станет нормой.

Производители начинают более требовательно относиться ко всем этапам выпуска продукта: пристально следят за тем, какие компоненты, детали, пищевые добавки используются, и стараются изменить технологию производства таким образом, чтобы она отвечала требованиям потенциальных покупателей. Потребитель же может сравнить несколько продуктов прямо в момент покупки и выбрать тот, который считает более близким себе или наиболее качественным».

Александр Лопухов, заместитель генерального директора по региональному развитию КРОК:

«В основе цифрового производства лежит эволюция от встроенных систем к киберфизическим. Компоненты производственной системы становятся активными пользователями интернета, взаимодействуют друг с другом для прогнозирования и адаптации к изменениям. Производственные машины не просто автоматически пропускают через себя продукт, а сам продукт, скорее, начинает взаимодействовать с машиной, отправляя ей сигналы о том, что нужно делать. Это, безусловно, требует новых подходов к автоматизации производства».

Игорь Волков, заместитель генерального директора ООО «Би Питрон СП»:

«Цифровое производство - это еще один инструмент повышения эффективности производства сложной техники с помощью информационных технологий. Вероятно, ЦП применимо и для непрерывных производств (добыча нефти/газа, производство лекарственных препаратов), но я рассмотрю примеры производства дискретного типа, как наиболее полно раскрывающего возможности новых цифровых технологий.

ЦП предполагает сквозную автоматизацию процессов, включая ранние этапы разработки изделий. Сквозная автоматизация становится возможной, благодаря переводу всей информации о продукте, процессах его производства и эксплуатации в цифровой вид - создается так называемый «цифровой двойник». Это способствует применению виртуального моделирования на каждом этапе жизненного цикла изделия, которое позволяет выявить возможные проблемы в конструкции, найти оптимальные параметры технологических процессов и проверить надежность конструкции при разных режимах эксплуатации. Информацию в цифровом виде легче преобразовывать и передавать, что существенно сокращает сроки разработки. Технологические процессы, описанные в цифровом виде, позволяют массово применять оборудование, работающее в автоматическом режиме, а это - прогнозируемое качество. ЦП делает возможным быструю и дешевую переналадку производственных мощностей под изменяющиеся условия, будь то изменения спроса на продукцию на рынке, изменение в цепочке поставщиков комплектующих или выход из строя оборудования. Это дает возможность производить продукцию под индивидуальные нужды заказчиков с ценой конечного изделия, сравнимой с ценой при крупносерийном производстве. Для этого применяется целый ряд технологий - компьютерный инжиниринг и виртуальное моделирование, аддитивные технологии и промышленный интернет, робототехника и мехатроника и др.

Таким образом, ЦП затрагивает не только производственные процессы, но и более ранние этапы - разработку изделия и технологическую подготовку производства, позволяя обеспечить непрерывность потока разнородной информации и ее максимальное использование».

Максим Сонных, руководитель отдела промышленной автоматизации ООО «Бош Рексрот»:

«Цифровое производство - интегрированная система, включающая в себя средства численного моделирования, трехмерной (3D) визуализации, инженерного анализа и совместной работы, предназначенные для разработки конструкции изделий и технологических процессов их изготовления.

Цифровое производство - это концепция технологической подготовки производства в единой виртуальной среде с помощью инструментов планирования, проверки и моделирования производственных процессов. Понятие цифрового производства, по сути, включает в себя три вещи:

• новые процессы технологических служб предприятия (а в ряде случаев и технических служб);
• программное обеспечение, позволяющее реализовать новые процессы;
• определенные требования к предприятию, внедряющему цифровое производство.

Ключевой составляющей концепции цифрового производства является использование определенного программного обеспечения, позволяющего технологам осуществлять свою деятельность более эффективно. Причем в большинстве случаев речь идет не о том, что технолог выполняет привычную ему работу новым способом (к примеру, операционная карта набивалась в текстовом редакторе, а теперь она набивается в специализированной программе), а о совершенно новых, более эффективных процессах.

Понятие цифрового производства тесно переплетается с понятием ИНДУСТРИИ 4.0, или промышленного Интернета вещей (IIoT). В сегодняшней индустрии прослеживается устойчивая тенденция к переходу от жесткого централизованного управления процессами к децентрализованной модели сбора, обработки информации и конечному принятию решений. Причем уровень производительности и автономности децентрализованных систем непрерывно растет, что, в конечном итоге ведет к тому, что такая система становится активным системным компонентом, способным автономно управлять своим производственным процессом.

В целом выгоды от использования концепции цифрового производства состоят, в первую очередь, в снижении количества ошибок в реальном производстве за счет их обнаружения и устранения на ранних этапах подготовки в виртуальной среде. В свою очередь, сокращение ошибок в реальном производственном процессе благоприятно сказывается на затратах на производство (стоимость устранения реальных ошибок всегда выше, чем виртуальных), а также на времени подготовки производства, поскольку ошибки в технологии обнаруживаются и устраняются на этапе проектирования изделия, и, соответственно, запуск производства осуществляется в более короткие сроки. Таким образом, организация цифрового производства помогает сэкономить время и деньги, затрачиваемые на подготовку реального производства».

Сергей Кузьмин, президент «Энвижн Груп»:

«Чуть более 300 лет потребовалось, чтобы осуществить переход от «пара» к «цифре». Именно сейчас современное общество находится в процессе четвертой промышленной революции - «Индустрии 4.0», в основе которой как раз и заложено понятие «цифрового производства».

Можно выделить три составляющих «цифрового производства»: реновация бизнес-процессов, ресурсы для их обновления - программные, аппаратные и кадровые, а также ряд требований и стандартов для их успешного функционирования.

В основе успешного перехода к тотальному «цифровому производству» лежит изменение инструментов планирования, проверки и моделирования производственных процессов, оптимизация управления жизненным циклом продукта. Этот этап подразумевает привлечение внешних консультантов для проведения полного обследования существующих систем, обновления методологии производства с применением принципов BPM. Ограничившись организационными мерами, большинство предприятий решают остановиться в силу отсутствия ресурсов и необходимых инвестиций.

Между тем, одним из ключевых моментов, который входит в концепцию «цифрового производства», является использование определенного программного обеспечения, которое помогает всем участникам процесса быть эффективнее. Обновление, как правило, затрагивает не только производственные и технологические процессы, но и все поддерживающие функции без исключения. Трансформации или полной замене подлежат системы внутреннего и внешнего документооборота, финансового учета и бизнес-планирования. ПО, поддерживающее межмашинную коммуникацию и адаптированное для работы с массивами данных, удовлетворяющее требованиям полуавтономных систем и развитию нейронных сетей, становится актуальным как никогда. Согласно концепции «цифрового производства», технологии связывают виртуальную и физическую реальности все чаще без участия человека, поэтому важно, чтобы внутри компании поддерживалась культура восприятия перемен.

Прозрачность и единообразие процессов, работа по внутренним правилам и соответствие стандартам означают не только гарантию качества, но и способствуют снижению себестоимости продукции и более гибкому управлению всем процессом производства. Именно поэтому зрелые компании, готовые к цифровой трансформации, используют регламенты, основанные на лучших международных практиках, сокращая возможные риски и связанные с ними финансовые и репутационные потери. Как минимум это выражается в необходимости интеграции систем мониторинга для отслеживания потенциальных угроз и устранения реальных инцидентов, планирования сервисных и ремонтных работ».

Константин Фролов, заместитель генерального директора ГК «КОРУС Консалтинг»:

«Говоря о «цифровом производстве», мы имеем в виду не столько использование компьютеров для решения задач, ассоциируемых с производством; мы подразумеваем под этим понятием новый этап, все четче обозначаемый в современной индустрии.

Давайте посмотрим на абстрактное предприятие, которое может потенциально существовать, быть эффективным, устойчиво развиваться, отвечая современным технологическим реалиям. Что отличает это предприятие от предприятия этой же отрасли, но лет 20-30 лет назад?

• Кардинально изменившийся качественно и количественно поток информации, принимаемый во внимание при принятии решений, условно классифицируемый как внутренний (например, ресурсы) и внешний (например, конкурентная среда, спрос, партнеры, технологии, ограничения законодательного характера);
• Предприятие осуществляет свою деятельность в рамках так называемых «отношений жизненного цикла»: на всех его этапах предприятие выполняет вполне конкретные функции, возможно, в кооперации с другими предприятиями, отделяемые от функций эксплуатации и финансирования и неся за это ответственность высочайшего уровня;
• Предприятие имеет доступ к технологиям различного толка, скорость изменений которых очень высока. Эти технологии имеют различную природу: информационные, производственные, сервисные и т.п.;
• Для сохранения своей устойчивости предприятие должно учитывать быстро меняющийся спрос: крупносерийное производство встречается все реже в ассортименте выпускаемой продукции; производство все больше ориентировано на продукцию, каждый экземпляр которой может иметь индивидуальные характеристики;
• Предприятие готово к быстрой смене партнеров без потери производительности и качества выпускаемой продукции: конструкторские бюро, сервисные компании, поставщики оборудования, программного обеспечения, технологических решений могут меняться очень быстро, но без влияния на результаты деятельности во всех ее аспектах, сохраняя ценность бренда;
• Предприятие социально-ориентировано уже не в количестве финансируемых детских садов и домов отдыха, а в результативности воспроизводства квалифицированных кадров, функционируя в экосистеме, включающей научно-исследовательские и учебные учреждения.

Если попробовать кратко описать облик современного цифрового предприятия в свете тех признаков, что описаны выше, то наиболее правильно перечислить те черты, без которых предприятие не может считаться цифровым:

• Корпоративная информационная система, используемая для управления деятельностью, построена на принципах т.н. «Архитектуры предприятия»;
• Информационная система относится к классу ERPII, с претензией на перспективную ERP, уже сейчас рассматриваемую, пока в нечетких границах, как ERPIII;
• Для каждого существенного аспекта деятельности предприятия в информационной системе должны быть соответствующие компоненты, позволяющие решать задачи автоматизации на операционном уровне и поддерживать принятие решений на всех уровнях управления: например, ERP (как центральный компонент), PLM, CRM, SCM, MES, EAM, ЕСМ, а также оконечными устройствами, реализующими аддитивные технологии. Разумеется, формат взаимодействия между компонентами информационной системы должен быть цифровым;
• Это должна быть открытая система в смысле возможности подключения новых компонентов, интеграционный элемент системы должен обеспечивать такую интеграцию с использованием протоколов, считающихся стандартными;
• Система управления должна иметь возможность получать и обрабатывать информацию из внешнего мира, с учетом собственного состояния. Для этого система должна характеризоваться открытостью в смысле взаимодействия с интернетом: любая информация, имеющая отношение к деятельности предприятия, существующая во всемирной паутине, должна быть обработана с целью получения дополнительной ценности - напрямую или опосредованно. В этой связи системы класса e-Business (и e-Commerce как частный случай) уже сейчас рассматриваются как обязательный компонент корпоративной информационной системы;
• Максимально возможная автоматизация на операционном уровне: если машина может заменить человека в производственном контуре и это экономически оправдано, такая автоматизация должна быть реализована;
• Чем выше уровень управления, тем менее структурированной информацией располагает управленческий ресурс для принятия решений. Умение самообучаться в целях уменьшения неструктурированности информации за счет технологий (методов, алгоритмов) самообучаемости - отличительная черта информационной системы цифрового предприятия;
• Базисно корпоративная информационная система должна строиться на сервисно-ориентированной платформе: ее отсутствие не позволит добиваться быстрых изменений, которые должны не отставать от бизнес-потребностей;
• Сегодня требуются большие объемы вычислительных мощностей, чтобы комплекс информационных задач решался быстро, а завтра - затишье. Предприятие завтрашнего дня, считающееся цифровым, практически не будет иметь своего серверного оборудования. Все в облака!

Итак, что имеем? Архитектура предприятия, концепция жизненного цикла, сервисно-ориентированная платформа, аддитивные технологии, облака, интернет, интернет вещей - тот самый IoT, ERPII/ERPIII, e-Business, Большие данные, самообучение (Machine Learning).

И еще один признак цифрового предприятия: в совете директоров цифрового предприятия появляется новая фигура: так называемый CDO - Chief Digital Officer. Это та самая роль, которая вместе с персоналом в подчиненной ей службе формирует концепцию, разрабатывает методы, позволяющие извлечь ценность из информации. Теряем деньги на выпуске ненужной продукции, потому что рынку нужно было ее на 20% меньше? Способ борьбы с явлением давно известен: Social CRM! Доказываем правоту, обосновываем подход к решению задачи и вместе с CIO воплощаем в жизнь».

Игорь Сергеев, Директор департамента «Цифровое производство» компании «Сименс» в России:

«Дигитализация в промышленности - это довольно новый тренд развития, и терминология еще не устоялась. В некоторых случаях термины Digital Enterprise (Цифровое предприятие) и Smart Factory (Умная фабрика) используются как синонимы. В компании «Сименс» термином Digital Enterprise обозначается портфель инструментов для реализации Smart Factory, условного предприятия будущего, где преимущества массового производства сочетаются с возможностями индивидуального изготовления для конкретных клиентов. Речь идет об автоматической оптимизации производства с минимальными затратами.

С нашей точки зрения «Цифровое производство» - это новое качество предприятия, подразумевающее интеграцию цифровых технологий по всей цепочке создания продукта, включая разработку продукта, создание технологии производства, подготовку производства, само производство и его сервис. Для каждой фазы производства специфичны свои устройства, свои задачи, взаимодействие с внутренними и внешними поставщиками. Мы исходим из того, что все перспективные предприятия будут моделе-ориентированными (Model-Based Enterprise). И, если мы говорим про «Цифровое производство», то у нас возникнет параллельная цепочка создания продукта, но цифровая, состоящая из цифровых двойников (моделей). Нам необходимы инструменты для работы с этими двойниками на каждом производственном этапе для объединения виртуального и реального миров. Например, мы можем с минимальными затратами средств и времени провести виртуальную пуско-наладку производства с помощью программного обеспечения и модуля симуляции, а потом перенести эти результаты в реальный мир, оптимально запустив технологическую линию».

Статья публикуется из спецвыпуска Альманаха

Оглянувшись вокруг себя, Вы, скорее всего, увидите на своем столе, или неподалеку от него, лазерный или струйный принтер, которым Вы пользуетесь для создания различного рода документов, нужных Вам для работы и в повседневной жизни. Совершив пару десятков лет назад настоящую революция в мире полиграфии, цифровые принтеры обрели огромную популярность, которая с каждым днем растет, составив достойную конкуренцию офсетным печатным машинам.

В первые годы существования цифрового печатного оборудования даже неопытный человек мог отличить документы, напечатанные на цифровых машинах от материалов, созданных при помощи офсетного оборудования – выдавало качество. Но развитие цифровых машин не стояло на месте, активно развиваясь, и сегодня они достигли такого уровня, при котором способны показывать отличное качество печатной продукции.
Сегодня отличие цифровой печати от офсетной заключается в том, что каждый из этих видов печати может использоваться для реализации тех или иных целей, с учетом преимуществ и недостатков различного оборудования для каждой из них.

Термин «цифровая печать» достаточно широк, и включает в себя любой способ размножения документов при использовании электронных файлов, точек, формирующих изображения, чернил или тонера, в зависимости от того, какой вид цифрового оборудования используется. В связи с тем, что цифровой принтер воспроизводит изображение страницы в соответствие с конкретным заданием на печать, а не переносит оттиск на бумагу посредством специальных пластин, изображения, печатаемые цифровым оборудованием, могут быть разными для каждого следующего печатного листа. Цифровой принтер не требует установки листов для печати разных графических и текстовых элементов.

Преимущества цифровой печати

Благодаря особенностям нанесения элементов на бумагу цифровыми принтерами, они способны решать две очень важные задачи: печать многостраничных материалов в рамках одного задания на печать и позволять создавать персонифицированные печатные материалы, что особенно необходимо, когда Вы хотите обратиться лично к той или иной компании, либо конкретному потребителю. Эта функция открывает большие возможности для маркетинговых шагов любого предприятия. Кроме того, цифровое оборудование позволяет печатать материалы в течение короткого времени.

Цифровая печать – как это работает?

Процесс цифровой печати начинается с создания файла документа, в который будут включены текст и изображения, воспроизводимые в документе. Независимо от того, какое программное обеспечение используется для создания файла и любого из элементов, файл с графическим изображением обязательно должен быть растровым. Растровая сетка находится на осях координат x и y, а при работе с файлом определяется, какая из них подлежит обработке.
Растровый файл изображения иногда называют битовой картой, потому что он содержит информацию, непосредственно участвующую в формировании сетки. BMP, TIFF, GIF и JPEG являются примерами растровых типов файлов изображений. Осуществление конвертации файла в файл растрового изображения называется обработкой растровых изображений. При подготовке файлов к печати все они должны быть скопированы для создания битового массива, из которого и будут браться данные для вывода изображения на печать с помощью нанесения точек в нужные места.

Цифровые печатающие устройства могут использовать различные технологии в зависимости от вещества, посредством которого изображения наносятся на бумагу (тонер или чернила). Чаще всего для принтеров используется сухой тонер.

Как работает лазерный принтер?

Для работы лазерных принтеров используются световые импульсы от лазерного луча для отображения на светочувствительной поверхности. Изображения формируются из точек в Matrix, как правило, 600х600 точек на дюйм, 750х750 точек/см или 1500х1500 точек/см.

Для работы лазерного принтера используется технология, подобная технологии копировального устройства, основанной на принципе притяжения противоположных электрических зарядов. Используя информацию битовой карты из скопированного файла, лазерный луч подает электрически заряженный фоторецептор. Частицы тонера притягиваются к нему, а затем переносятся на бумагу. Тонер закрепляется на бумаге при ее прохождении через горячие ролики (примерно 400 градусов).

Высокая температура, необходимая для закрепления тонера на бумаге, обуславливает некоторые ограничения на типы бумаги, которые могут использоваться для печати на лазерном принтере.

Тонер

Частицы тонера заряжены отрицательно, на пластиковых основах находится порошок, который нагревается под температурой. Тонер состоит из цветного или черного пигмента и полимера. Смесь нагревается и измельчается, а затем остывает. При нагревании создаются частицы тонера размером от 7 до 10 микрон.

От размера частицы тонера зависит разрешение печатаемого изображения. Количество точек должно соответствовать точкам в битовой карте. Это важно для воспроизведения изображения с нормальным разрешением.

Как работает струйный принтер?

Для работы струйного принтера используются очень мелкие капельки чернил для воспроизведения изображений на бумаге. Капли чернил контролируются цифровым сигналом, чтобы жидкая краска распылилась на бумаге. Величина капель струйных чернил составляет примерно 50-60 мкм, т.е. эти капли меньше диаметра волоса человека (70 мкм), но крупнее частиц тонера.

При печати фотографий струйный принтер воспроизводит высококачественные изображения, близкие к фотографическим. Струйные принтеры работают с бумагой и другими основами, в том числе, с рулонной бумагой. Это позволяет печатать крупноформатные материалы в высоком разрешении.

Цифровая печать и бумага

Бумага, предназначенная для цифровой печати, обладает другими свойствами по сравнению с бумагой, используемой для офсетной печати. В частности, бумага должна быть термостойкой, не меняющей своих качеств при воздействии высоких температур, давления и химических элементов, входящих в состав тонера.

Возможно, Вы сталкивались с проблемой протекания чернил сквозь лист и другими трудностями при печати материалов на струйном оборудовании. При печати тонером могут возникнуть такие проблемы, как отпечатывание частиц краски на предметы и другие бумаги, когда лист после печати еще теплый. Это значит, что для печати подобрана не подходящая для работы с цифровым оборудованием бумага.

Зачем нужно знать об особенностях работы цифровых печатных машин?

Обладать знаниями о принципах работы цифрового оборудования необходимо для того, чтобы при сотрудничестве с типографией, которая будет печатать для Вас различного рода материалы, Вы могли сориентироваться в рекомендациях и советах от ее сотрудников, правильно выбирать бумагу и другие расходные материалы для своей работы.

Цифровой контент - это совокупность развлекательных, которые распространяются в электронном виде по специальным каналам для эксплуатации на цифровых устройствах: компьютерах, планшетах, смартфонах. Основные виды современного цифрового контента – это текст, игры, видео- и аудиоматериалы.

Чтобы понять, что такое цифровой контент, достаточно зайти на любой интернет-ресурс или включить телевизор. Все что вы видите: передачи, сериалы, музыкальные композиции, изображения - это и есть цифровой контент. Жизнь современного человека неразрывно связана с ним, и каждый день мы получаем огромный поток цифрового контента.

Понятие цифрового контента

Сегодня данный термин используется для описания различных направлений современного рынка мультимедийных товаров и продуктов:

• Это контент, который представлен в цифровом или электронном виде.
• Это деятельность, направленная на распространение контента, то есть каких-либо мультимедийных продуктов в цифровой среде.
• Действия, направленные на потребление и дальнейшее использование контента, созданного в электронной форме.

Помимо вышеописанных понятий используются другие определения:

• Операторы связи, например, провайдеры интернета или операторы сотовой связи, понимают цифровой контент как разновидность данных, которая обладает особыми запросами к качеству самого процесса передачи.
• Производители мультимедиа продуктов используют термин «цифровой контент» для обозначения совокупности материалов, произвести которые невозможно без использования цифровых технологий, а представление - без цифрового формата.

Использование цифрового контента

Использование напрямую связано с доставкой и потреблением. Доставляются материалы с помощью интернета, либо на физических носителях, посредством цифрового телевидения. Современный интернет обеспечивает высокую скорость передачи и расширенные сетевые полосы пропускания. Сегодня большая часть трафика представлена «тяжелыми» мультимедийными продуктами. В 2016 г. более 15% всемирного интернет-трафика приходится на просмотр интернет-видео. Сюда входит просмотр через ПК, смартфоны, планшеты и современные телевизоры. Потребление осуществляется через устройства доступа к цифровому контенту, о котором мы поговорим ниже.

Использовать цифровой контент можно для самых различных целей: бизнеса (продвижение товаров и услуг), образования, развлечения и организации досуга, общения и т.д. Если вы хотите успешно развивать бизнес и использовать эффективные рекламные средства, простых сообщений и предложений не достаточно. Современный пользователь более чем сыт разнообразным контентом, и хочет чего-то свежего, креативного.

Согласно последним проведенным исследованиям, наибольшей популярностью среди цифрового контента пользуются видеоматериалы, а значит, они приносят наибольший доход своим создателям. В видео-сегмент входит цифровое телевидение, спектр услуг VOD (видео по запросам) и онлайн-видео. 72% от всего дохода, получаемого на рынке электронного контента приходится на видео-сегмент. 14% - на мобильный контент, 10% на онлайн-игры, 3% - аудиоматериалы, 1%- электронные книги.

Больше всего цифрового контента производится и используется в США. Далее в рейтинге идут европейские страны, государства Азии и РФ. В странах Юго-Восточной Азии популярность обусловлена качественным интернетом и развитой инфраструктуре. В странах Западной Европы отмечается уверенный рост объемов потребления, однако в течение последних 5 лет сокращаются продажи видео- и аудиоконтента на физических носителях, аудитория предпочитает совершать цифровые покупки продуктов. В нашей стране сегодня цифровой контент преимущественно развивается в направлении мобильного контента.

Устройства доступа

Для создания, распространения и использования цифрового контента необходима инфраструктура. Увеличению объемов потребления мультимедийных продуктов способствует развитие и доступность терминалов для приема контента. Это цифровые устройства, которые мы используем ежедневно. С каждым днем появляются новые технологии, расширяется ассортимент цифровых устройств, их стоимость становится все доступнее для потребителей. Сегодня сложно найти человека, который никогда не слышал о смартфоне или планшете. Даже в отдаленной сельской местности практически у каждого есть смартфон, телевизор, компьютер.

До 2012 года мобильные устройства не оценивались как канал потребления контента, так как медиа передавались через интернет, физические носители, телевидение, но не сотовые сети. Сегодня рынок делает ставку именно на мобильном сегменте, его аудитория вливается в поток потребления интернет-контента.

Также создаются мультиплатформы для доступа к цифровому контенту, например SmartTV. С его помощью можно выходить в интернет и одновременно смотреть видео через аналоговое или цифровое телевидение. Большую популярность сегодня набирают игровые приставки, через которые можно заходить в интернет и играть с физических носителей или онлайн.

Создание цифрового контента

Это сложный процесс, начинающийся с идеи продукта до его реализации и дальнейшей доставки пользователю. Создать цифровой контент посредственного качества может каждый, программ и приложений для этого сегодня немало. Это различные видеоредакторы (Windows Movie Maker, SONY Vegas Pro, Pinnacle Video, Editor JahShaka и прочие), сервисы для разработки электронных книг и анимационных рассказов (StoryBird, UtellStory, ACMI Storyboard Generator и т.д.).

Интерфейс программы Windows Movie Maker:

Однако, создание качественного контента, особенно если речь идет о рекламных материалах, лучше доверить профессионалам. У хороших специалистов достаточно опыта и знаний, чтобы создать материалы, достойные внимания аудитории. Также в их распоряжении имеется необходимое оборудование с высокой производительностью и пакеты прикладных узкоспециализированных профессиональных программ, которых обычно не найти в свободном доступе.