Digitální materiál. Digitální tisk Co je digitální materiál

Digitální obsah je sbírka zábavy, která je distribuována elektronicky prostřednictvím speciálních kanálů pro použití na digitálních zařízeních: počítačích, tabletech, chytrých telefonech. Hlavními typy moderního digitálního obsahu jsou text, hry, video a audio materiály.

Chcete-li pochopit, co je digitální obsah, přejděte na jakýkoli internetový zdroj nebo zapněte televizor. Vše, co vidíte: programy, televizní seriály, hudební skladby, obrázky – to je digitální obsah. Život moderního člověka je s ním neoddělitelně spjat a každý den dostáváme obrovské množství digitálního obsahu.

Koncept digitálního obsahu

Dnes se tento termín používá k popisu různých oblastí moderního trhu s multimediálním zbožím a produkty:

• Jedná se o obsah, který je prezentován v digitální nebo elektronické podobě.
• Jedná se o činnost zaměřenou na distribuci obsahu, tedy jakýchkoliv multimediálních produktů v digitálním prostředí.
• Akce zaměřené na konzumaci a další využití obsahu vytvořeného v elektronické podobě.

Kromě výše popsaných pojmů se používají další definice:

• Telekomunikační operátoři, například poskytovatelé internetu nebo mobilní operátoři, chápou digitální obsah jako typ dat, který má zvláštní požadavky na kvalitu samotného procesu přenosu.
• Výrobci multimediálních produktů používají termín „digitální obsah“ k označení kolekce materiálů, které nelze vyrobit bez použití digitálních technologií a které nelze prezentovat bez digitálního formátu.

Použití digitálního obsahu

Použití přímo souvisí s dodáním a spotřebou. Materiály jsou dodávány prostřednictvím internetu nebo na fyzických nosičích prostřednictvím digitální televize. Moderní internet poskytuje vysoké přenosové rychlosti a rozšířenou šířku pásma sítě. Většinu provozu dnes představují „těžké“ multimediální produkty. V roce 2016 pocházelo více než 15 % celosvětového internetového provozu ze sledování internetového videa. To zahrnuje sledování prostřednictvím počítačů, chytrých telefonů, tabletů a moderních televizorů. Spotřeba se uskutečňuje prostřednictvím zařízení přistupujících k digitálnímu obsahu, kterým se budeme věnovat níže.

Digitální obsah lze použít pro různé účely: podnikání (propagace zboží a služeb), vzdělávání, zábava a volný čas, komunikace atd. Pokud chcete úspěšně rozvíjet své podnikání a využívat efektivní reklamní nástroje, jednoduchá sdělení a nabídky nestačí. Moderní uživatel je více než otrávený rozmanitým obsahem a chce něco svěžího a kreativního.

Podle nedávných studií jsou video materiály nejoblíbenější mezi digitálním obsahem, což znamená, že přinášejí nejvíce příjmů jejich tvůrcům. Segment videa zahrnuje digitální televizi, řadu služeb VOD (video na vyžádání) a online video. 72 % všech příjmů obdržených na trhu s elektronickým obsahem pochází ze segmentu videa. 14 % – pro mobilní obsah, 10 % pro online hry, 3 % – audio materiály, 1 % – e-knihy.

Většina digitálního obsahu se vyrábí a spotřebovává ve Spojených státech. Další v pořadí jsou evropské země, asijské státy a Ruská federace. V zemích jihovýchodní Asie je jeho popularita způsobena kvalitním internetem a rozvinutou infrastrukturou. V západoevropských zemích dochází k trvalému růstu objemu spotřeby, ale v posledních 5 letech klesá prodej video a audio obsahu na fyzických nosičích, publikum preferuje digitální nákupy produktů. Digitální obsah se dnes u nás převážně rozvíjí směrem k mobilnímu obsahu.

Přístupová zařízení

K vytváření, distribuci a používání digitálního obsahu je nutná infrastruktura. Nárůst spotřeby multimediálních produktů je usnadněn rozvojem a dostupností terminálů pro příjem obsahu. Toto jsou digitální zařízení, která používáme každý den. Každým dnem se objevují nové technologie, rozšiřuje se nabídka digitálních zařízení a jejich ceny jsou pro spotřebitele dostupnější. Dnes je těžké najít člověka, který nikdy neslyšel o chytrém telefonu nebo tabletu. I v odlehlých venkovských oblastech má téměř každý chytrý telefon, televizi nebo počítač.

Až do roku 2012 nebyla mobilní zařízení hodnocena jako kanál pro konzumaci obsahu, protože média byla přenášena přes internet, fyzická média, televizi, ale ne mobilní sítě. Dnes se trh zaměřuje na mobilní segment, jeho publikum se připojuje k toku spotřeby internetového obsahu.

Vznikají také multiplatformy pro přístup k digitálnímu obsahu, jako je SmartTV. S jeho pomocí se můžete připojit k internetu a současně sledovat video přes analogovou nebo digitální televizi. Velkou oblibu si dnes získávají herní konzole, jejichž prostřednictvím můžete přistupovat k internetu a hrát z fyzických médií nebo online.

Tvorba digitálního obsahu

Jedná se o komplexní proces, počínaje myšlenkou produktu přes jeho implementaci a další dodání uživateli. Každý může vytvářet digitální obsah průměrné kvality, dnes na to existuje mnoho programů a aplikací. Jedná se o různé video editory (Windows Movie Maker, SONY Vegas Pro, Pinnacle Video, Editor JahShaka a další), služby pro vývoj e-knih a animovaných příběhů (StoryBird, UtellStory, ACMI Storyboard Generator atd.).

Rozhraní programu Windows Movie Maker:

Tvorbu kvalitního obsahu, zejména pokud jde o reklamní materiály, je však lepší svěřit profesionálům. Dobří specialisté mají dostatek zkušeností a znalostí, aby vytvořili materiály hodné pozornosti publika. Disponují také potřebným vybavením s vysokým výkonem a balíčky vysoce specializovaných profesionálních softwarových aplikací, které se běžně ve veřejné doméně nenacházejí.

Příloha I

Diskusní dokument připravený pro UNESCO Evropskou komisí pro ochranu a přístup (Amsterdam, únor 2002)

Zavedení

1. Dnes je velká část informací na světě produkována v digitální podobě. Digitální zdroje zahrnují širokou škálu informací, od historie případů po filmy na DVD; od satelitních pozorovacích dat po webové stránky prezentující multimediální umění; od údajů o chování spotřebitelů shromážděných prostřednictvím průzkumů supermarketů po vědecké databáze zaznamenávající lidský genom; od archivů online zpravodajů až po katalogy muzeí.

2. Rychlé šíření informačních technologií znamená, že uchovávání digitálního dědictví se stává celosvětově aktuálním. Digitální systémy pro administrativní účely jsou stále více přijímány po celém světě a mnoho zemí digitalizuje kulturní materiály, aby k nim zlepšilo přístup.

3. Rychlý vývoj digitálního světa narušuje řád všech zavedených metod uchovávání informací. Generace platforem, programů a zařízení se vzájemně nahrazují tak rychle, že během let, nikoli desetiletí, se informační materiály stanou nedostupnými kvůli problémům souvisejícím s jejich kompatibilitou s novými systémy. Časový rámec pro úsilí o uchování se zužuje: opatření k zachování přístupu k digitálním materiálům je třeba přijmout v rané fázi jejich života.

4. Vlády a politici si musí uvědomit, že uchovávání digitálních záznamů je naléhavým problémem a že řešení nebude dosaženo přes noc. Riziko ztráty kritických materiálů, na které byly použity cenné zdroje, je velmi reálné. V tomto ohledu je nezbytné, aby země uznaly svou odpovědnost za digitální dědictví a přijaly opatření, která zabrání jeho ztrátě.

Stávající modely a právní rámce

5. Ochrana kulturního dědictví je tradičně podporována právními rámci a postupy, které jsou z velké části založeny na formálních kritériích. Národní knihovny zajišťují shromažďování a uchovávání publikací uložením povinného výtisku všech publikací v dané zemi a existuje rozsáhlá archivní legislativa upravující načasování a způsob povinného předávání materiálů do archivů k výběru a uchování. Za shromažďování a uchovávání zvukových záznamů, fotografií nebo filmů odpovídají specializované archivy a muzea. Legislativa se může v jednotlivých zemích značně lišit (například pokud jde o kategorie materiálů, u kterých je vyžadován povinný výtisk), ale základní principy jsou široce přijímány a všechny zúčastněné strany si je dobře uvědomují.

6. V digitálním světě se objevují nové typy materiálů, které je obtížné klasifikovat na základě konvenčních kritérií. Multimediální materiály se vyznačují různorodým obsahem a různými funkčními charakteristikami. Webové stránky mohou kombinovat soubory různých typů materiálů, jako jsou data, text, obrázky a zvukové záznamy, a mnohé z nich jsou (poněkud) dynamické povahy. Webové stránky mohou být také distribuovány jako zdroje obsahující materiál uložený na různých serverech v různých oblastech světa. Takové smíšené nebo dynamické materiály nespadají do tradičních kategorií; Na základě existujících politik je často nemožné určit, kdo by měl být primárně odpovědný za jejich sběr a konzervaci.

7. I když říkáme „publikování na internetu“, není vůbec jasné, co představuje publikování na internetu. Tak důležité kritérium v ​​právních předpisech o povinném výtisku, jako je místo vydání, již nelze použít k určení státní příslušnosti konkrétní publikace nebo tištěného produktu: názvy domén nemusí nutně odrážet, kde a v jakém jazyce byl materiál vytvořen, a mnoho stránek je duplikované na jiných místech.

8. To vyvolává otázku, jaké materiály by měly být považovány za publikace podle právních předpisů o povinném výtisku a jak lze tyto právní předpisy upravit tak, aby se vztahovaly na digitální materiály, které musí národní knihovny uchovávat. Ačkoli některé země mají rozsáhlou legislativu týkající se „offline“ publikací, jako jsou CD-ROMy, situace s „online“ materiály je stále nejistá.

9. V oblasti archivnictví elektronické fondy nahrazují papírové materiály. Vzhledem k tomu, že dokumenty jsou používány v průběhu let či dokonce desetiletí, jsou nuceny přejít ze zastaralých médií na nová, s rizikem změn nebo ztráty obsahu, funkčnosti nebo původního vzhledu. Pokud neexistuje hmotný předmět, který lze jako takový uchovat, je nutné rozhodnout, které prvky skutečně tvoří autentickou elektronickou kopii a je třeba je zachovat.

10. Právní rámce definující příslušné odpovědnosti a postupy je třeba upravit nebo rozšířit, aby bylo možné jednat v novém digitálním prostředí. Odpovídající legislativa v této oblasti slouží příslušným institucím jako nezbytný nástroj k definování úkolů a výběru materiálů k uchování.

Internet jako kulturní prostor

11. Internet se skládá z miliardy stránek a neustále roste. Řada těchto stránek je věnována typům materiálů, které tradičně spojujeme s památkovými institucemi: elektronickým časopisům a článkům, novinám, fotografiím, katalogům a vyhledávačům, ale i dalším typům materiálů a dokumentů.

12. Internet je však extrémně demokratické prostředí, protože na druhé straně je hostitelem nesčetného množství webových stránek vytvořených jednotlivci a neformálními skupinami. Virtuální komunity lidí roztroušených po celém světě, ale spojených společnými zájmy, diskutují prakticky o všem pod sluncem, včetně témat, jako jsou ohrožené jazyky nebo regionální kuchyně. Umělci experimentují s multimediálními webovými stránkami jako s novými uměleckými formami a genealogové předkládají svou rodinnou historii. Internet jako celek je v mnoha ohledech odrazem naší společnosti, protože je obrovským otevřeným prostorem, ve kterém se odehrává široká škála kulturních aktivit.

13. Uchování digitálního dědictví bude vyžadovat, aby se jeden nebo druhý zabýval novými formami kulturního obsahu na webu, které zpochybňují tradiční metody klasifikace materiálů hodných zachování. Bohužel je velmi riskantní spoléhat na čas, abychom vyloučili čistě pomíjivé z toho, co může mít trvalou hodnotu. Webové stránky se neustále mění a aktualizují a vytlačené materiály mizí beze stopy. Odhady průměrné životnosti webové stránky se pohybují od 44 dnů do dvou let. Když organizace opustí daný podnik nebo o něj ztratí zájem, zmizí celé webové stránky.

14. K tomu dochází nejen u stránek neformálního nebo dočasného charakteru, ale také u centrálních a oficiálních stránek. Některé památkové instituce si uvědomují nebezpečí, které představuje nestabilita internetu, a přistupují k tomu proaktivní. Snaží se zachovat přístup k těm materiálům, které mají potenciál mít trvalou kulturní hodnotu napříč rozmanitostí webových materiálů. Jejich práci však komplikuje skutečnost, že neexistují žádná oficiální kritéria pro výběr webových stránek, které mají být zachovány. Jsou vyžadovány nové zásady, které zajistí skutečné dlouhodobé uchování těch webových materiálů, které mohou být cenné pro další generace.

Přístupy k digitálnímu uchovávání

15. V poslední době existuje řada iniciativ zaměřených na uchovávání digitálních materiálů. Ve vědeckém a akademickém výzkumu jsou počítačová data vytvářena a používána již několik desetiletí. Komunity pozorující Zemi a vesmír, s velkým množstvím dat ke studiu v průběhu času, byly velmi aktivní při vývoji obecného modelu pro archivaci dat, který lze přizpůsobit široké škále prostředí. Datové archivy, zejména v oblasti společenských a humanitních věd, již řadu let shromažďují datové soubory z výzkumných projektů, aby je bylo možné ukládat a znovu používat.

16. Národní knihovny obvykle přistupují k problematice uchovávání digitálních záznamů z pohledu právních předpisů o povinném výtisku. Ukládání offline digitálních produktů, jako jsou CD-ROMy, je již v některých zemích zákonným požadavkem. Online elektronické časopisy jsou považovány za pokračování dlouhé tradice vydávání tištěných materiálů, které byly vždy shromažďovány a uchovávány knihovnami. Pro zajištění stálého přístupu k celé mase vědeckých elektronických časopisů, včetně využití přímých komunikačních kanálů, různých forem prezentace dat a multimédií, se knihovny v současné době snaží vyjednávat s vydavateli o doručování povinných výtisků, i když zatím je to často provádí na dobrovolné bázi.

17. Několik knihoven vyvinulo strategie pro výběr a ochranu webových stránek pomocí konceptu „publikace“. Snad nejslavnějším příkladem toho je projekt Pandora Národní knihovny Austrálie. Pojem „publikace“ je v tomto projektu vykládán poměrně široce: vše, co se objeví na internetu, je považováno za publikaci, přičemž jsou jednoznačně vyloučeny pouze informace organizačního charakteru. Tato politika je založena na myšlence, že to, co se vyrábí lokálně, je součástí národního kulturního dědictví: místa vybraná k ochraně se musí týkat Austrálie nebo se zabývají tématem, které má pro Austrálii velký význam a musí být napsáno Australanem. Kritérium výběru je spokojené, přičemž „přednost se dává autoritativním publikacím, které mohou být z dlouhodobého vědeckého zájmu“.

18. Některé národní záznamové služby, jako je Government Records Office a National Archives of Australia, rozšířily rozsah svých zásad elektronických záznamů tak, aby zahrnovaly vládní webové stránky (veřejné stránky i intranetové stránky) a vytvořily zásady pokynů s použitím příkladů nejúčinnější praktická řešení. Státní správa registrů upozorňuje, že materiály na webových stránkách nejsou vždy uznávány jako dokumenty. Webové stránky také vyžadují přísnou dokumentaci. Ve světě internetu zůstávají v platnosti povinnosti a postupy pro identifikaci a údržbu dokumentů.

19. Ostatní instituce se zaměřují na výběr materiálů pro konkrétní obor. V roce 1994 se Mezinárodní ústav sociálních dějin, výzkumná instituce, jejímž posláním je shromažďovat a archivovat sociálně historické materiály, rozhodl shromažďovat internetové dokumenty o politice, sociálních otázkách a otázkách životního prostředí. Jedinečnou povahou jejich metodologie sběru je to, že pokrývá také „zpravodajské skupiny“, přičemž k dnešnímu dni bylo shromážděno 900 000 zpráv z 974 „zpravodajských skupin“, všechny dostupné přes internet.

20. Kromě těchto selektivních přístupů k ochraně webu existují také příklady komplexních přístupů, které shromažďují obrovské množství webových stránek bez jakéhokoli výběru obsahu. Internetový archiv, který byl založen v roce 1996 jako soukromý, neziskový subjekt, shromažďuje veřejně dostupné webové stránky po celém světě a v současné době uchovává více než 10 miliard webových stránek nebo 100 terabajtů informací (5krát větší než všechny materiály dostupné v Kongresová knihovna). V říjnu 2001 Internet Archive spustil program nazvaný Wayback Machine, který poskytuje bezplatný přístup k archivům na celém webu.

21. Ve Švédsku projekt Kulturarw3 Heritage shromažďuje materiál ze švédských webových stránek od roku 1996. Finský projekt EVA shromažďuje všechny „volně dostupné, publikované, statické HTML dokumenty spolu s jejich doprovodnými materiály, jako jsou obrázky, video a audio klipy, aplikace atd. v doméně.fi. Tato činnost spočívající ve shromažďování všech materiálů volně publikovaných na finském internetu je považována za doplňkovou k zákonnému ukládání placených materiálů autorizovanými vydavateli.

22. V současné době je hlavním cílem těchto iniciativ záchrana materiálů na webových stránkách, které by jinak byly nenávratně ztraceny. Zpracování materiálů shromážděných na stránkách však ještě nebylo dokončeno, protože shromažďování online informací je extrémně obtížné. Připojení k externím webům se v mnoha případech ztratí a interaktivní navigaci nelze vždy zachovat. Stále více webových stránek má dynamický charakter, vytváří se „na místě“ z databází skrytých mimo program uživatelského rozhraní. Podle některých odhadů obsahují databáze umístěné mimo webové stránky, souhrnně nazývané „hluboký web“, množství informací, které je mnohonásobně větší než to, co leží na povrchu. Informace nalezené v takových databázích nelze shromažďovat zkopírováním webové stránky, protože nejsou dostupné na hotových stránkách, které jsou volně přístupné. Navíc vzhledem k tomu, že elektronická archivní činnost se provádí pouze 5 let, nikdo neví, jak zajistit bezpečnost takových materiálů za 25...50 let.

23. Navzdory velké nejistotě představují iniciativy přijaté archivními institucemi cenné zkušenosti při zkoumání právních, institucionálních, ekonomických a technických struktur potřebných k uchovávání online a offline materiálů. Zkušenosti získané průkopníky v této oblasti budou mimořádně užitečné pro celý kulturní sektor a budou také významným příspěvkem k rozvoji infrastruktury a politik zaměřených na uchovávání digitálních materiálů.

Co znamená uchování digitálního dědictví?

24. Ve světě tiskovin lze uchování zajistit uchováním papírového předmětu nebo, pokud to není praktické, vytvořením trvanlivé náhrady, jako je mikrofilm. V digitálním světě lze takovou bezpečnost zajistit například záznamem informací na CD-ROM nebo přenesením jeho obsahu na jiný typ média. Tímto způsobem se však zachovají pouze samotné bity, které tvoří soubor. I když je to zjevně nezbytnou podmínkou pro uchovávání informací, nestačí to k zajištění dlouhodobého čtení a interpretace materiálů.

25. Vzhledem k tomu, že formáty souborů a software také zastarávají, uchování digitálních materiálů vyžaduje nejen zachování stavu souborů samotných, ale také hledání způsobů, jak k nim zajistit volný přístup. To znamená, že buď musí být programy také zachovány a nějak podporovány na nových platformách, nebo musí být soubory přeloženy do jiného formátu, který mohou nové programy interpretovat. Vzhledem k tomu, že digitální svět jde neustále kupředu, musí tento proces pokračovat, pokud chceme, aby přístup k materiálům trval desítky let (nebo dokonce navždy). V mnoha případech to dříve nebo později povede ke ztrátě informací, jejich funkčnosti a/nebo jejich zobrazení na obrazovce, zejména v případě komplexních multimediálních materiálů, které kombinují řadu formátů souborů a aplikací.

26. To ohrožuje integritu digitálních materiálů: jak můžeme zajistit, aby digitální objekt zůstal neporušený, když se pohybuje z jednoho média na druhé? Další, ale související otázkou je autenticita, tedy spolehlivost materiálů, zejména elektronických dokumentů. Vzhledem k tomu, že dokumenty se používají pro vykazování i pro dokládání transakcí, je pro další odkazy velmi důležité, aby originál existoval tak, jak byl původně vytvořen, a že dokument je skutečně tím, za co se vydává. Integrita a spolehlivost jsou dány nejen ochranou souborů před úmyslnými změnami provedenými neoprávněnými osobami, ale také před neúmyslnými změnami, ke kterým může dojít v důsledku jejich nesprávného dešifrování nebo reprodukce počítačovými systémy.

27. Digitální uchovávání je primárně o identifikaci obsahu a vlastností, které by měly být reprodukovány v budoucích systémech. Například data v komplexní tabulce mohou být „zmražena“, tzn. Ukládají se pouze výsledky výpočtů, nikoli software, jehož prostřednictvím jsou vytvářeny, nebo tato data zůstávají „živá“ díky uchování softwaru, což dává budoucím uživatelům možnost vyhledávat, vybírat a třídit informace.

28. Je-li hlavním cílem poskytovat optimální funkčnost a přístup, může být dokonce nutné modernizovat, aby vyhovovaly budoucím potřebám, a vytvořit systémy, které dokážou vyhovět nejnovějším pokrokům ve vyvíjejících se technologiích. V opačném případě se budoucí uživatelé budou muset smířit s úrovní přístupu a funkčnosti, která je omezena na to, co bylo možné v (do té doby) dávno minulé době.

29. Na druhou stranu, pokud je třeba materiály reprodukovat v historickém kontextu, může být nutné zachovat originál co nejvíce, aby jej budoucí uživatelé mohli získat tak, jak jej máme dnes. Tyto problémy vznikají při uchovávání elektronických uměleckých děl, protože pro některé umělce je způsob zobrazení jejich díla (například na speciální obrazovce nebo pomocí speciálního prohlížeče) nedílnou součástí samotného díla. Aby se přesvědčila, jak dané dílo skutečně vypadá a jak by mělo být vystaveno, dnes muzea často shromažďují informace o záměrech umělců, které jim pomohou při jejich úsilí o zachování jejich děl.

30. Jak se mění cíle uchování, mění se i požadavky na budoucí reprodukci materiálů, potažmo technologie zajišťující jejich uspokojení. Ve všech případech závisí adekvátní reprodukce v pozdější fázi na identifikaci typu obsahu a formátu souboru a také na softwaru, který materiály zpřístupňuje. Vhodná ochranná opatření lze přijmout pouze tehdy, víme-li, s čím máme co do činění. Dokumentace začíná na nejnižší úrovni a popisuje charakteristiky bitového toku a také hardwarové (nebo softwarové) prostředí schopné zobrazit objekt v jeho aktuální podobě.

31. Pro pochopení a pochopení toho, co je reprodukováno, je nezbytná další dokumentace, protože informace reprodukované tak, jak jsou – bez kontextu a referenčních materiálů – bude obtížné „umístit“. Chcete-li přečíst mapu s červenými tečkami, nezáleží na tom, zda byla použita pro geologický průzkum nebo vojenské operace - a to není vždy snadné pochopit při pohledu na mapu samotnou, pokud je reprodukována samostatně. Proto je nutné upřesnit, jak a kdy se materiál objevil, kdo jej vlastnil a jak souvisí s dalšími informacemi.

32. Dokumentační materiály jsou předpokladem pro pochopení toho, jak by měly být zachovány, což představuje významnou dodatečnou zátěž pro památkové instituce. Pro usnadnění konzervace je třeba zaměřit úsilí na vývoj standardů pro dokumentaci specifických tříd materiálů a na prozkoumání způsobů možné částečné automatizace procesů.

Technologické problémy

33. Většina digitálních materiálů nemůže normálně existovat mimo digitální prostředí. Tisk informací na papír za účelem jejich uložení funguje pouze pro malou kategorii čistě textových souborů. Aby bylo možné materiál použít později, ve formě, ve které byl zamýšlen, je obvykle nutné zachovat jak obsah, tak i funkční vlastnosti. Proto je uchovávání digitálních materiálů složitým technologickým úkolem, který zahrnuje několik aspektů současně.

34. Obecně existují tři důvody, proč se digitální materiály mohou stát nedostupnými: (1) zničení médií, na kterých jsou uloženy, (2) zastaralost softwaru znemožňující čtení digitálních souborů a (3) zavedení nových počítačové systémy a periferie, které si neporadí se staršími materiály.

35. Všechny pásky a disky podléhají fyzickému opotřebení a žádné z těchto médií nemá trvanlivost srovnatelnou se standardní trvanlivostí mikrofilmu nebo odolného papíru. Musí být skladovány v kontrolovaných podmínkách, ale i poté musí být materiály pravidelně kopírovány na nová média, aby se zabránilo ztrátě v důsledku zničení média. „Oživení“ materiálů, tedy jejich převod na nová média, se často stává nezbytným kvůli skutečnosti, že určitý typ disku nebo pásky již nelze použít ve stávajících počítačových systémech. Takovým příkladem je zmizení diskety 5? a odpovídající pohony. "Obnovit" je opakující se akce v jakémkoli programu ochrany.

36. Zastarání softwaru a hardwaru vede k (částečné) ztrátě informací nebo funkčnosti souborů v jejich původním formátu. Následující verze softwaru mohou být kompatibilní, ale výrobci softwaru obecně kompatibilitu dlouhodobě neudržují. Programy mizí z trhu nebo je již nelze na nové platformě používat. Kombinace závislosti na starých verzích programů, které běžely na starých platformách starších počítačových systémů, nevyhnutelně vede k digitální zkáze.

37. Původní prostředí (hardware a software) je možné po krátkou dobu udržet ve funkčním stavu. Existuje však široce rozšířený názor, že tato situace nemůže být dlouhodobě udržitelná, protože povede k rostoucímu hromadění zastaralých počítačů a periferií, které je velmi obtížné dlouhodobě udržovat.

38. V boji proti zastarávání softwaru a hardwaru bylo navrženo několik různých přístupů. Jednou z metod je převod souborů pro nové platformy nebo jiné programy. To je obzvláště atraktivní, pokud je lze převést do standardního, neproprietárního formátu, protože to usnadňuje dlouhodobé skladování. Konverze však může vést k nepřijatelné ztrátě funkčnosti, zejména při práci se složitými databázemi nebo multimediálními materiály. I v případě relativně jednoduchých materiálů je obtížné předvídat, jaký bude konečný efekt postupných přeměn.

39. Jiné přístupy spočívají ve znovuvytvoření nahrazených verzí operačních systémů a programů v nových prostředích, aby bylo možné soubory ukládat v původním formátu a číst je software, ve kterém byly původně vytvořeny. Tímto způsobem samozřejmě můžete propojit jednu nebo dvě generace platforem, ale postupem času se zaváděním stále více nových systémů se můžete ocitnout ve složité situaci, kterou bude těžké zvládnout. Další nevýhodou je, že funkčnost zůstává na úrovni starších systémů, což nemusí být pro budoucí uživatele zrovna uspokojivé.

40. I když zatím není jasné, který přístup bude nejschůdnější a nejúspěšnější, mnoho organizací provádí výzkum, vytváří testovací lavice a navrhuje experimenty, aby získaly více zkušeností v oblasti potenciálních řešení. Mezitím by instituce vyvíjející systémy uchovávání udělaly dobře, kdyby se zaměřily na lepší hodnocení rizik a složitosti ze strany výrobců digitálních materiálů.

41. Výrobci mohou pomoci v úsilí o uchování použitím (oficiálně nebo de facto) standardů, jako jsou XML, TIFF nebo PDF. Použití proprietárních programů komplikuje situaci nejen proto, že jsou chráněny, ale také proto, že často nejsou dobře zdokumentovány, což znemožňuje detailně předvídat výsledek konverze.

42. Digitální tvůrci a průmysl informačních a komunikačních technologií by měli být zapojeni do procesu konzervace, protože jejich spolupráce může snížit zátěž pro instituce památkové péče. Tvůrci by měli být povzbuzováni, aby používali otevřené standardy a poskytovali k souborům odpovídající dokumentaci. Odvětví informačních a komunikačních technologií musí být přesvědčeno o hodnotě softwaru s otevřeným zdrojovým kódem ao potřebě zveřejňovat úplnou a podrobnou dokumentaci, aby bylo zajištěno, že jejich produkty lze i nadále používat pro účely ochrany.

43. Technologie digitálního uchovávání vyžaduje značné investice do výzkumu a vývoje. Tyto investice však nejsou ničím ve srovnání se zdroji vynaloženými na tvorbu samotných materiálů a cenou, kterou bude muset společnost zaplatit, pokud nebudou vyvinuty vhodné systémy a materiály budou následně ztraceny.

Organizační záležitosti a odpovědnost

44. Role tvůrců informací a správců informací byly tradičně zcela odlišné. Zpočátku ti, kdo vytvářeli materiály, neměli zájem je uchovávat a ti, kdo materiály skladovali, neměli nad jejich tvorbou žádnou kontrolu. V digitálním světě by se od tohoto rozdělení úkolů mělo upustit. Potřeby uchovávání je třeba zvážit od samého počátku, a to již v okamžiku vytvoření, přičemž první linií obrany proti ztrátě cenných informací jsou tvůrci, poskytovatelé a vlastníci digitálních informací.

45. Tvůrci musí pochopit, že volby provedené ve fázi vytváření ovlivňují následné archivační možnosti. Použití standardů a otevřených formátů, vhodný popis a dokumentace a konzistentní názvy online zdrojů usnadňují dlouhodobé uchování a pomáhají snižovat náklady. Tvůrci si musí uvědomit, jak dobré postupy digitální tvorby mohou pomoci je udržet v průběhu času.

46. ​​Mnoho výrobců informací pracuje se svými vlastními materiály značnou dobu poté, co byly vytvořeny, a budou se muset vypořádat s problémy s uchováním. Orgány vytvářející archivy jsou často nuceny uchovávat záznamy po desetiletí a musí k nim zajistit přístup a použití: v minulosti se věřilo, že národní archivy by měly podniknout kroky k uchování dokumentů, které obdržely po dvaceti nebo třiceti letech.

47. Vydavatelé mají zájem na zpřístupnění digitálních materiálů v průběhu času, často je ukládají ve standardních formátech, jako je SGML nebo XML, protože je komerčně atraktivní mít možnost je znovu použít v nových produktech. Vzhledem k tomu, že knihovny fyzicky neukládají elektronické časopisy, které odebírají, jsou závislé na vydavatelích, pokud jde o trvalý přístup ke starším materiálům. Nakladatelský průmysl si zároveň uvědomuje roli knihoven a spoléhá na jejich dlouhodobé uchování. Návrh společného prohlášení IFLA-IAI jasně rozlišuje mezi krátkodobou archivací vydavateli (pokud jsou publikace ekonomicky proveditelné) a dlouhodobou archivací ze strany knihoven.

48. Spolupráce mezi tvůrci a vlastníky informací při vytváření pracovních modelů pro zachování je zásadní. Například problémy s autorskými právy musí být vyřešeny, než mohou knihovny podniknout jakékoli kroky k uchování materiálů. Autorská práva ukládají tak přísná omezení kopírování, že i přenos souborů do knihovního systému může představovat porušení práv vlastníků a tvůrců. I když vydavatelé uznávají, že autorská práva mohou být překážkou dlouhodobého uchování, dávají si pozor na jakákoli opatření, která by mohla mít dopad na jejich komerční zájmy tím, že by uložené materiály byly snadno dostupné online.

49. Existuje několik příkladů dohod mezi knihovnami a vydavateli, které se snaží vyvážit zájmy obou stran a umožňují kopírování pouze pro účely uchovávání a zároveň omezují přístup. Správa práv se však stává extrémně složitou oblastí a ne všechny aspekty lze pokrýt dohodami mezi vydavateli a knihovnami. Pokud je digitální produkt založen na proprietárním softwaru vlastněném třetí stranou, tvůrce obsahu tato práva obvykle nemá. Prodejci softwaru se doposud do snah o uchování zapojovali jen málo a na software se obecně nevztahuje zákon o povinném výtisku. Nápadnou škálu práv lze nalézt na webových stránkách, které jsou směsí materiálů z různých zdrojů. Bylo by tedy nutné nalézt formu shody na principu kopírování práv pro konzervaci, aby bylo možné aspekty autorského práva v oblasti konzervace snadněji spravovat.

50. V ideálním případě by odpovědnost za uchovávání měla být sdílena mezi tvůrci a správci, z nichž každý udržuje materiály během určité fáze jejich životního cyklu. Protože tvůrci ne vždy chápou všechna nebezpečí, památkové instituce s nimi aktivně hledají spolupráci a poskytují rady v otázkách tvorby a konzervace. Regulace depozitáře by měla pomoci zajistit, aby materiály byly do archivní instituce předány s jistotou. Takovou regulaci je třeba vypracovat nejen pro dokumentaci a publikace, ale například i pro výzkumná data, přičemž vklad bude podmínkou pro získání grantů na výzkum.

51. Vybudování hluboké infrastruktury schopné podporovat distribuovaný digitální archivační systém bude záviset na důvěryhodných organizacích schopných uchovávat materiály po dlouhou dobu. Dnes tuto roli plní jak národní knihovny a archivy, tak řada specializovaných výzkumných ústavů a ​​datových archivů. Existuje však řada dalších institucí, které mohou mít za úkol uchovávat konkrétní typy materiálů (digitální fotografie, zvukové záznamy, umělecká díla, vysílané materiály) nebo uchovávat materiály pro specifické skupiny společnosti (instituce s místním nebo regionálním posláním). , výzkumné instituce v konkrétním oboru).

52. Digitální archivy musí být důvěryhodnými organizacemi. Ti, kdo ukládají materiály, si musí být jisti, že bude zajištěna jejich integrita a pravost, že budou včas přijata technická opatření a že budou respektována přístupová práva a omezení. Dosud nebyly definovány úkoly a odpovědnosti těchto důvěryhodných depozitářů. Vedoucí postavení národních institucí v oblasti testování modelů může pomoci dalším institucím památkové péče porozumět požadavkům na operační systém památkové péče a vytvořit systémy ve svém oboru.

53. Uchovávání digitálních záznamů je pro většinu institucí stále neprobádané území. S tím, jak převezmou odpovědnost v této oblasti, budou muset přizpůsobit organizační struktury a nově definovat úkoly zaměstnanců. Spolupráce a sdílení zkušeností jsou zásadní pro to, abychom se vyhnuli velkým chybám, a programy školení zaměstnanců by měly být prioritou pro všechny instituce, které čelí digitální výzvě.

54. Klíčovými prvky programů ochrany digitálního dědictví jsou spolupráce, vedení, vedení a sdílení úkolů. Kulturní instituce potřebují spolupráci tvůrců informací a výrobců softwaru. Vytvoření distribuovaného archivního systému závisí na národním vedení i na mezinárodní spolupráci. Obor je však natolik nový a zkušenosti natolik omezené, že vybudování potřebné infrastruktury bude vyžadovat obrovské úsilí. Aby bylo zajištěno, že budoucí generace budou mít i nadále přístup k bohatství digitálních zdrojů, do jejichž vytváření jsme v posledních desetiletích tolik investovali, jsou zapotřebí odpovídající finanční prostředky a politická podpora.

Datum zveřejnění.

Vynález se týká technologie prezentace signálu. Technickým výsledkem je rozšíření funkčnosti. Systém pro generování kompaktního popisu digitálních materiálů obsahuje přijímací modul konfigurovaný pro získávání digitálního materiálu, segmentační modul konfigurovaný pro rozdělení uvedeného materiálu do více oblastí, výpočetní modul konfigurovaný pro generování charakteristických vektorů pro každou oblast z uvedeného souboru, přičemž charakteristika vektory jsou počítány na základě maticových invariantů včetně rozkladu singulárních hodnot, výstupní modul konfigurovaný pro generování výstupního výsledku pomocí kombinace vypočítaných příznakových vektorů, přičemž výstupní výsledek tvoří vektor hash hodnot pro tento digitální materiál, kde vektor hash values ​​je kompaktní reprezentace digitálního materiálu, čímž se digitální materiál identifikuje na základě uvedené kompaktní reprezentace. 2 n. a 7 plat f-ly, 3 nemocní.

Výkresy pro RF patent 2387006

Oblast techniky, které se vynález týká

Tento vynález se obecně týká technologie prezentace signálu.

Nejmodernější

Digitální materiály jsou často distribuovány spotřebitelům prostřednictvím soukromých a veřejných sítí, jako je intranet nebo internet. Kromě toho jsou tyto materiály distribuovány spotřebitelům prostřednictvím pevných počítačově čitelných médií, jako je kompaktní disk (CD-ROM), digitální univerzální disk (DVD), magnetická disketa nebo jednotka pevného disku (např. předinstalovaný pevný disk) .

Bohužel je pro jednotlivce poměrně snadné pirátit originální digitální obsah digitálního materiálu na úkor a ztráty vlastníků tohoto obsahu, mezi které patří autor obsahu, vydavatel, vývojář, distributor atd. Odvětví založená na obsahu (např. zábava, hudba, filmy, software atd.), která produkují a distribuují obsah, jsou sužována neustálými ztrátami příjmů v důsledku digitálního pirátství.

„Digitální obsah“ je obecný termín používaný v této aplikaci k označení elektronicky uloženého nebo přenášeného obsahu (obsahů). Příklady digitálních materiálů zahrnují obrázky, zvukové klipy, video, multimédia, software a data. V závislosti na kontextu mohou být digitální materiály také označovány jako "digitální signál", "signál obsahu", "digitální bitstream", "multimediální signál", "digitální objekt", "objekt", "signál" a podobně.

Digitální materiály jsou navíc často uloženy v masivních databázích – strukturovaných nebo nestrukturovaných. S růstem těchto databází roste potřeba efektivnější kategorizace a identifikace materiálů.

Hašování

Hash technologie se používají k mnoha účelům. Mezi tyto cíle patří ochrana práv vlastníků obsahu a zvýšení rychlosti vyhledávání/přístupu k databázím. Hash technologie se používají v mnoha oblastech, jako je správa databází, dotazování, kryptografie a mnoho dalších oblastí, které zahrnují velké množství nezpracovaných dat.

Obecně platí, že hašovací technologie mapuje (převádí) velký blok nezpracovaných dat na relativně malou a strukturovanou sadu identifikátorů. Tyto identifikátory se také nazývají „hodnoty hash“ nebo jednoduše „hash“. Zavedením speciální struktury a pořadí do nezpracovaných dat hašovací funkce výrazně redukuje velikost nezpracovaných dat na menší (a obvykle lépe ovladatelnou) reprezentaci.

Omezení konvenčního hashování

Pro mnoho typů dat se používají běžné hašovací technologie. Tyto technologie mají dobré vlastnosti a jsou dobře srozumitelné. Bohužel digitální materiály s vizuálním a/nebo zvukovým obsahem představují jedinečnou sadu funkcí, které se v jiných digitálních datech nenacházejí. Je to způsobeno především unikátní skutečností, že obsah takových materiálů podléhá percepčnímu hodnocení lidskými pozorovateli. Typicky je percepční hodnocení vizuální a/nebo sluchové.

Předpokládejme například, že obsah dvou digitálních materiálů je ve skutečnosti odlišný, ale z percepčního hlediska to není podstatné. Lidský pozorovatel může vidět obsah dvou digitálních materiálů jako navzájem podobné. Avšak i vjemově nevýznamné rozdíly ve vlastnostech obsahu (jako je barva, výška tónu, intenzita, fáze) mezi dvěma digitálními materiály vedou k tomu, že dva materiály (produkty) se v digitální doméně jeví výrazně odlišné.

Při použití konvenční hašovací funkce tedy mírně upravená verze digitálního materiálu generuje výrazně odlišnou hašovací hodnotu ve srovnání s hašovací hodnotou původního digitálního materiálu, i když je tento digitální materiál v podstatě identický (tj. vjemově stejný) pro člověka. pozorovatel.

Lidský pozorovatel je poměrně tolerantní k určitým změnám v digitálních materiálech. Lidské uši jsou například méně citlivé na změny složek zvukového signálu v některých frekvenčních rozsazích než složky v jiných frekvenčních rozsazích.

Tato lidská tolerance může být zneužita (piráty) k nezákonným nebo bezohledným účelům. Pirát může například použít pokročilé technologie zpracování zvuku k odstranění upozornění na autorská práva nebo vložených vodoznaků ze zvukového signálu, aniž by došlo ke změně kvality zvukového signálu.

Takové škodlivé změny digitálních materiálů se nazývají „útoky“ a mají za následek změny v oblasti dat. Lidští pozorovatelé bohužel nejsou schopni tyto změny vycítit, což umožňuje pirátům úspěšně šířit neautorizované kopie nelegálním způsobem.

Zatímco lidský pozorovatel je tolerantní k tak malým (tj. nepostřehnutelným) změnám, pozorovatel digitálních informací – v podobě konvenční hašovací technologie – nikoliv. Tradiční hašovací technologie málo pomáhají při identifikaci společného obsahu originálního digitálního materiálu a pirátské kopie tohoto materiálu, protože hašování originálu a pirátské kopie vede k velmi odlišným hodnotám hash. To platí, i když jsou oba vjemově totožné (tj. lidskému pozorovateli se zdají stejné).

Aplikace hašovacích technologií

Existuje mnoho různých aplikací hašovacích technologií. Některé zahrnují ochranu proti pirátství, kategorizaci obsahu, rozpoznávání obsahu, vodoznaky, generování klíčů na základě obsahu a synchronizaci mezi audio a video streamy.

Hašovací technologie lze použít k vyhledávání digitálních materiálů podezřelých z pirátství na webu. Kromě toho se pro generování klíče signálu založeného na obsahu používají hašovací technologie. Tyto klíče se používají místo soukromých klíčů nebo jako doplněk k nim. Hashovací funkce lze také použít k synchronizaci vstupních signálů. Příklady takových signálů zahrnují video nebo multimediální signály. Pokud má být synchronizace prováděna v reálném čase, musí být hašovací technologie rychlá.

Podstata vynálezu

To, co je zde popsáno, je implementace, která poskytuje novou reprezentaci digitálního materiálu (jako je obrázek) v nově definované prezentační oblasti. Zejména jsou tyto reprezentace v tomto novém poli založeny na maticových invariantnostech. V některých implementacích mohou tyto maticové invarianty například silně spoléhat na singulární dekompozici hodnot (SVD).

Stručný popis výkresů

Stejné vztahové značky jsou použity na všech výkresech pro označení stejných prvků a znaků.

Obrázek 1 je blokové schéma ukazující popsanou metodickou implementaci.

Obrázek 2 je blokové schéma popsané implementace.

Obr. 3 znázorňuje příklad počítačového operačního prostředí schopného (úplné nebo částečné) implementace alespoň jednoho popsaného provedení.

Podrobný popis

V následujícím popisu jsou uvedeny konkrétní čísla, materiály a konfigurace pro účely vysvětlení, aby se zajistilo důkladné pochopení předkládaného vynálezu. Nicméně odborníkovi v oboru bude zřejmé, že předkládaný vynález může být praktikován bez těchto specifických ilustrativních detailů. V jiných případech byly dobře známé znaky vynechány nebo zjednodušeny, aby se objasnil popis ilustrativních implementací předkládaného vynálezu a tím lépe vysvětlil předkládaný vynález. Kromě toho jsou pro snazší pochopení některé kroky metody zvýrazněny jako samostatné kroky; tyto samostatně identifikované kroky by však neměly být vykládány jako nezbytně závislé na pořadí, ve kterém jsou prováděny.

Následující popis popisuje jednu nebo více ilustrativních implementací reprezentace digitálního obsahu na základě maticových invariancí, které obsahují prvky uvedené v připojených nárocích. Tyto implementace jsou popsány tak podrobně, aby splňovaly předepsané požadavky na popis, proveditelnost a zveřejnění nejlepšího způsobu provádění vynálezu. Avšak tento popis sám o sobě není zamýšlen jako omezení rozsahu tohoto patentu.

Ilustrativní implementace popsané níže jsou příklady. Tyto ilustrativní implementace neomezují rozsah nárokovaného předkládaného vynálezu; spíše může být tento vynález také ztělesněn a implementován jinými způsoby ve spojení s jinými současnými nebo budoucími technologiemi.

Jedno příkladné provedení reprezentace digitálních materiálů založené na maticových invariantnostech může být nazýváno "ilustrativní reprezentace materiálů".

Při zmínce o randomizaci je třeba chápat, že tato randomizace se provádí pomocí generátoru (například RC4) pseudonáhodných čísel, jejichž základem je tajný klíč (k), přičemž tento klíč je protivníkovi neznámý. .

Zavedení

Jedna nebo více níže popsaných příkladných implementací tohoto vynálezu může být implementováno (zcela nebo částečně) na počítačových systémech a počítačových sítích podobných těm, které jsou znázorněny na OBR. Ačkoli implementace mohou mít mnoho využití, kryptosystémy, autorizace a zabezpečení jsou příklady konkrétních aplikací.

Vzorový nástroj pro reprezentaci materiálů odvozuje robustní vektory vlastností digitálních materiálů z pseudonáhodně vybraných kvaziglobálních oblastí těchto materiálů prostřednictvím maticových invariancí. Takové oblasti se mohou (ale neměly by) překrývat.

Na rozdíl od konvenčních přístupů jsou výpočty ve vzorové reprezentaci materiálů založeny na maticových invariancích (jako jsou ty, které jsou založeny na rozkladu singulární hodnoty (SVD)). Komponenty SVD pokrývají základní vlastnosti digitálních materiálů.

Kvaziglobální charakteristiky

Kvaziglobální charakteristiky jsou zástupci (typické reprezentace) obecných charakteristik skupiny nebo souboru jednotlivých prvků. Mohou to být například statistiky nebo rysy "oblastí" (tj. "segmentů"). Kvaziglobální charakteristiky nejsou reprezentanty (reprezentacemi) jednotlivých lokálních charakteristik jednotlivých prvků; spíše jsou představiteli percepčního obsahu skupiny (např. segmentů) jako celku.

Kvaziglobální charakteristiky lze definovat (specifikovat) prostřednictvím matematického nebo statistického znázornění skupiny. Může to být například průměr hodnot barev všech pixelů ve skupině. Proto mohou být takové kvazi-globální charakteristiky také nazývány "statistické charakteristiky". Lokální charakteristiky nepředstavují robustní statistické charakteristiky.

Označení

Níže velká písmena (např. A, B, C) představují matice, malá písmena s vektorovým zápisem (např. ~a, ~b, ~c) představují sloupcové vektory a malá písmena představují skaláry (např. a, b, c ). Tajný klíč je reprezentován k.

Jsou zde použity následující matematické definice:

Dvourozměrná reprezentace n x n digitálních materiálů.

Matice identity o velikosti n x n.

- matice, která představuje i-tou pseudonáhodnou oblast (například obdélník o velikosti m x m) převzatou z digitálních materiálů.

Transponující matice A.

Frobenova norma matice A, definovaná jako

kde a k,l je prvek A v řádku k a sloupci l.

Hermitova konjugovaná matice pro matici A. Všimněte si, že A H =A L pro reálné matice.

L 2 norma vektoru, který je definován jako

kde je k-tý prvek ~ .

- DCT transformační matice velikosti m pro 1-rozměrné signály délky m. Všimněte si, že 2-rozměrná DCT transformace matice I (velikost m x m) je definována jako

- Transformační matice DWT velikosti m pro 1-rozměrné signály délky m. Všimněte si, že 2-rozměrná DWT transformace matice I (velikost m x m) je definována jako

Hammingova váha binárního vektoru ~a.

SVD matice definovaný jako:

Ortogonální vlastní vektory matice AA H (a v obecném případě nemusí být jedinečné (jednohodnotové)). se nazývají levé singulární vektory A.

Ortogonální vlastní vektory matice A H A (a obecně nemusí být jedinečné). se nazývají pravé singulární vektory A.

- : Diagonální reálná matice o velikosti m x m, kde i-tý diagonální prvek a i se nazývá i-tá singulární hodnota. Bez ztráty obecnosti to můžeme předpokládat

Dekompozice singulární hodnoty (SVD)

Vzorová reprezentace materiálů zachycuje podstatu geometrické informace a zároveň poskytuje redukci rozměrů. SVD má některé prokazatelné vlastnosti optimality: „nejlepší“ aproximaci matice nižší dimenze (řekněme K-dimenzionální) (řekněme hodnost N, N>=K) ve smyslu Frobenovy normy poskytují prvních K singulárních vektorů a odpovídající singulární hodnoty.

Podstata kvazi-globálních vlastností a geometrické informace digitálních materiálů (jako jsou obrázky) jsou kompaktně zachyceny smysluplnými složkami SVD takových materiálů. Takové komponenty jsou přibližně invariantní při úmyslných nebo neúmyslných poruchách, pokud nejsou digitální materiály, které nás zajímají, percepčně příliš pozměněny.

Prostřednictvím příkladné materiálové reprezentace je SVD aplikováno na pseudonáhodně vybrané kvaziglobální obrazové oblasti hlavně z bezpečnostních důvodů. Komponenty SVD odvozené z těchto domén přesně reprezentují komplexní vlastnosti digitálních materiálů a mají vhodné vlastnosti robustnosti, přičemž poskytují přiměřenou bezpečnost, pokud je použit dostatečný počet a velikost domén.

Obvyklé volby byly DCT (diskrétní kosinusová transformace) a DWT (diskrétní vlnková transformace http://www.multitran.ru/c/m.exe?a=sa&t=1230948_1_2&sc=134). Pomocí DCT a DWT se digitální materiály promítají na pevnou sadu vektorů s pevnou bází. Ukázalo se, že DCT/DWT jsou obecně účinné pro konvenční aplikace zpracování materiálů.

Namísto transformací typu DCT/DWT s pevnou bází používá příkladný nástroj materiálové reprezentace rozklad singulární hodnoty (SVD). V případě SVD vybere vzorový předkladatel materiálu optimální základní vektory ve smyslu normy L 2 (viz rovnice (1) níže). Navíc pro danou matici je její SVD jedinečný. Analogicky, pokud je digitální materiál reprezentován vektorem v nějakém vysokorozměrném vektorovém prostoru, pak singulární vektory dávají informaci o optimálním směru vzhledem k materiálu ve smyslu rovnice (1), zatímco singulární hodnoty ​poskytněte informace o vzdálenosti v tomto směru. Proto singulární vektory, které odpovídají velkým singulárním vektorům, jsou přirozeně náchylné k jakémukoli škálování a dalším malým modifikacím konvenčního zpracování signálu.

Pomocí SVD rozkladu lze na digitální materiály nahlížet jako na dvourozměrný povrch v trojrozměrném prostoru. Když jsou na digitální materiál (nebo povrch) aplikovány transformace podobné DCT, informace o jakékoli zvláště výrazné (proto důležité) geometrické vlastnosti digitálního materiálu jsou distribuovány napříč všemi koeficienty.

Obraz může mít například povrch se silnými vrcholy (například velmi světlé části na tmavém pozadí), které musí být v případě DCT rozmístěny napříč všemi transformacemi. Pomocí SVD zachovává příkladná reprezentace materiálu jak velikost těchto důležitých vlastností (v singulárních hodnotách), tak jejich umístění a geometrii v singulárních vektorech. Proto kombinace největších levých a pravých singulárních vektorů (tj. těch, které odpovídají největším singulárním hodnotám) zachycuje důležité geometrické vlastnosti v obraze ve smyslu L 2 normy.

Vlastnosti SVD

Matematické vlastnosti SVD jsou popsány níže. Nechat je SVD pro A. Pak

1) Levé singulární vektory jsou ortogonální bází pro sloupcový prostor A.

2) Pravé singulární vektory jsou ortogonální bází pro prostor řádků A.

Kde A

Kde jsou singulární hodnoty, odpovídající singulární vektory.

Hašování

Hashovací funkce, kterou používá prezentátor příkladného materiálu, přenáší vstupní hodnoty digitálního materiálu (například obrázku) I a tajného klíče k. Tato hašovací funkce vytváří krátký vektor z množiny mohutnosti 2 k. Je žádoucí, aby percepční hash hodnota byla s vysokou pravděpodobností totožná pro všechny percepčně podobné digitální materiály. Je také žádoucí, aby dva vjemově odlišné digitální materiály měly vysokou pravděpodobnost vzniku nesouvisejících hash hodnot. Tato hašovací funkce je převodem z mnoha ku jedné. Na druhou stranu pro většinu aplikací může stačit mít přibližně podobné (respektive různé) hash hodnoty pro percepčně podobné (respektive odlišné) vstupní hodnoty s vysokou pravděpodobností, tzn. tato hashovací funkce se může postupně měnit.

Požadavky na takovou hashovací funkci jsou dány takto:

1) Randomizace: Pro každou danou vstupní hodnotu musí být její hash hodnota přibližně rovnoměrně rozdělena mezi všechny možné výstupní hodnoty. Míra pravděpodobnosti je určena tajným klíčem.

2) Párová nezávislost: Výstupní hodnoty hash pro dva percepčně odlišné digitální materiály musí být s vysokou pravděpodobností nezávislé, kde pravděpodobnostní prostor je specifikován tajným klíčem.

3) Invariance: Pro všechny možné přijatelné poruchy musí výstupní hodnota hašovací funkce zůstat s vysokou pravděpodobností přibližně invariantní, kde pravděpodobnostní prostor je dán tajným klíčem.

Dva digitální materiály jsou považovány za percepčně podobné, když mezi nimi nejsou z hlediska lidského vnímání dostatečně patrné rozdíly.

Metodické realizace názorných

Obr. 1 ukazuje metodickou implementaci příkladného nástroje pro prezentaci materiálů. Tato metodologická implementace může být provedena pomocí softwaru, hardwaru nebo kombinací obou.

V kroku 110 příkladný předkladatel obsahu přijímá vstupní digitální obsah. Pro tento popis jsou vstupními digitálními materiály obrázek n x n, který lze popsat jako Všimněte si, že tento obrázek může být také obdélníkový (tj. rozměry se mohou lišit). Tento přístup lze na tento stav bez potíží zobecnit.

V kroku 120 příkladný předkladatel materiálu pseudonáhodně generuje více oblastí z I. Počet oblastí může být p a tvar těchto oblastí může být například obdélník. Tvar těchto ploch se může implementaci od implementace lišit.

I když to není nutné, mohou se tyto oblasti vzájemně překrývat. Může však existovat implementace, která takové překrývání vyžaduje. Naopak může existovat implementace, která překrývání neumožňuje.

A i je matice, která představuje i-tou pseudonáhodnou oblast (např. obdélník o velikosti m x m) převzatou z digitálních materiálů. Všimněte si, že každá z těchto oblastí může být maticí jiných velikostí a to lze v tomto přístupu snadno bez problémů použít.

V kroku 130 se vygenerují příznakové vektory (každý z nich může být označen z každé oblasti Ai transformací založenou na SVD. Toto generování příznakových vektorů lze obecně popsat jako

Tyto příznakové vektory lze po vhodném vzorkování použít jako hašovací hodnoty, nebo je lze použít jako přechodné prvky, ze kterých lze vytvořit skutečné hašovací hodnoty. Transformace založená na SVD je hashovací funkce, která používá SVD. Příklady hašovacích funkcí jsou popsány níže v části nazvané "Hashovací funkce založené na SVD".

V tomto okamžiku vzorová materiálová reprezentace generuje reprezentaci (sbírku příznakových vektorů generovaných pomocí digitální materiály. Některé implementace mohou skončit v tomto bodě s kombinací vytvořit hash vektor.

V těchto implementacích může být navržen tak, aby poskytoval horní q singulární hodnoty z obdélníku A i . Další možností je vytvořit takový, že dává horních q singulárních vektorů (levý, pravý nebo oba). Jsou to q singulární vektory, které odpovídají největším hodnotám q. Přirozeně v obou případech musí být parametr q zvolen správně; například logické řešení může vyžadovat q<

V některých implementacích je možné zvolit p=1 a A i, aby odpovídaly celému obrazu. Všimněte si, že tato volba nemá žádnou náhodnost; proto je vhodnější pro nekonfliktní (neprotichůdné) aplikace hašování obrázků.

Alternativně mohou další implementace provádět další zpracování pro generování ještě hladších výsledků. Ukazují to fáze 140, 150, 160 a 170.

V kroku 140 vzorová reprezentace materiálů generuje sekundární reprezentaci J digitálních materiálů pomocí pseudonáhodné kombinace vektorů. vlastnosti. V tomto bodě mohou být tyto vektory generované jako součást kroku 130 považovány za "střední" příznakové vektory.

Jako součást takového generování sekundární reprezentace J, vzorový materiálový reprezentant shromažďuje první levý a pravý singulární vektor, které odpovídají největší singulární hodnotě z každé podsekce.

Nechť kde (respektive je první levý (respektive pravý) singulární vektor i-tého pododdílu) Potom ilustrativní prostředek reprezentace materiálů pseudonáhodně tvoří hladké zobrazení J z množiny Г: ​​Pro daný pseudonáhodně zvolený počáteční singulár vektor, J se nadále tvoří výběrem a nahrazením následujících vektorů z Г tak, že následující zvolený vektor je nejbližší předchozímu vektoru ve smyslu normy L 2 .

Následně po krocích 2p jsou všechny prvky Γ pseudonáhodně přeskupeny a je vytvořeno J (o velikosti m x 2p). Všimněte si, že metrika L2 může být nahrazena jakoukoli jinou vhodnou metrikou (možná náhodnou) při vytváření J, takže je dosaženo kontinuity a hladkosti. Hladký charakter pro J může být v některých implementacích žádoucí.

Všimněte si také, že místo tohoto jednoduchého pseudonáhodného přeskupování vektorů je možné použít jiné (možná složitější) operace pro generování J.

V kroku 150 příkladný předkladatel materiálu pseudonáhodně generuje více oblastí z J. Počet oblastí může být nazýván r a tvar těchto oblastí může být například obdélníkový. Tato forma regionů se může implementace od implementace lišit. Stejně jako u výše popsaných oblastí mohou mít tyto oblasti jakýkoli tvar a mohou se překrývat (ale není to nutné).

Tato akce je reprezentována: Bi je matice, která představuje i-tou pseudonáhodnou oblast (např. obdélník o velikosti d x d) převzatou ze sekundární reprezentace J těchto digitálních materiálů. Všimněte si, že v této implementaci mohou mít obdélníky různé velikosti. V jiných implementacích mohou mít obdélníky stejnou velikost.

V kroku 160 je vygenerována nová sada příznakových vektorů (každý z nich může být označen z každé oblasti Bi pomocí transformace založené na SVD. Tuto generaci příznakových vektorů lze obecně popsat jako

Tyto příznakové vektory jsou hodnoty hash. Transformace založená na SVD je hashovací funkce, která používá SVD. Příklady hašovacích funkcí jsou popsány níže v části nazvané "Hashovací funkce založené na SVD". Tyto transformace založené na SVD (T1 a T2) mohou být stejné nebo se mohou navzájem lišit.

V kroku 170 příkladný renderer materiálu kombinuje příznakové vektory této nové sady vytvořit nový hash vektor, který vytvoří výstupní hodnotu, která zahrnuje tuto kombinaci vektorů.

Hashovací funkce založené na SVD

Tato část popisuje několik hashovacích funkcí, které mohou být použity transformacemi založenými na SVD (T1 a T2) představenými výše v popisu OBR.

Hashovací funkce SVD-SVD

Příkladný vykreslovací modul obsahu například pro daný obrázek pseudonáhodně vybere p dílčích obrázků Vzorový vykreslovač obsahu pak najde SVD každého dílčího obrázku:

kde U i, Vi jsou skutečné levé a pravé m x m singulární vektorové matice a S i je reálná m x m diagonální matice sestávající ze singulárních hodnot podél úhlopříčky.

Po vygenerování sekundární reprezentace v kroku 140 příkladný vykreslovač obsahu opět aplikuje SVD na podsekce Bi. Jako hašovací vektor ukládá vzorový předkladatel materiálu odpovídající sadu prvních r levých a pravých singulárních vektorů z každého Bi po příslušném vzorkování.

Jako variantu přístupu SVD-SVD používá vzorový renderer materiálu transformaci 2D-DCT jako počáteční transformaci (Tl) v kroku 130. Po nalezení 2D-DCT pro každý dílčí obraz Ai

Ukládá se pouze horní frekvenční rozsah z matice D i koeficientů. Zde D označuje transformační matici DCT. Výběr z a určuje zvolený frekvenční rozsah. Frekvenční koeficienty v nízkých až středních rozsazích jsou pro obrázky popisnější a charakteristické. Tato volba se vyhýbá frekvencím blízkým stejnosměrné fluktuační frekvenci, které jsou citlivější na jednoduché škálování nebo změny stejnosměrné úrovně. Volbou nízké hodnoty se vyhnete použití vyšších frekvenčních koeficientů, které lze změnit přidáním nízkého šumu, vyhlazování, komprese atd. Proto lze vybrat vhodné hodnoty v závislosti na konkrétním problému.

Koeficienty v tomto frekvenčním rozsahu jsou pak uloženy jako vektor pro každou oblast A i . Pořadí prvků ~(di) je závislé na uživateli a může být případně použito k zavedení další náhodnosti. Sekundární reprezentace je pak vytvořena po stejné cestě výběrem náhodných vektorů ze sady a pseudonáhodné generování hladké reprezentace J. Dále příkladné prostředky reprezentace materiálů aplikují SVD na J:

jako hash vektory.

Jedná se o variantu přístupu DCT-SVD, kde je 2D-DCT nahrazeno 2D-DWT. Po získání náhodných obdélníků A i z obrázku se na každý A i aplikuje DWT úrovně l. Stejnosměrná dílčí pásma jsou uložena jako vektory ~ k vytvoření sekundární reprezentace J v další fázi. Poté se SVD použije na J:

První levý a pravý singulární vektory odpovídající největší singulární hodnotě jsou po příslušném vzorkování uloženy jako hash vektory.

Binární SVD

Namísto fungování ve zdrojové doméně generuje renderer ilustrativních materiálů binární reprezentaci ze zdrojového obrázku, přičemž zachovává smysluplné oblasti těchto digitálních materiálů. Pokud jsou tyto materiály obrazem, může tento přístup nastavit práh pro obrazové pixely, kde je prahová úroveň zvolena tak, že pouze t procent obrazových bodů jsou jedničky (nebo nuly). Alternativně může být tato prahová úroveň zvolena tak, že v každém dílčím obrazu pouze t procent obrazových pixelů jsou jedničky (nebo nuly).

Vzhledem k obrazu I lze binární obraz po nastavení prahové hodnoty reprezentovat jako Ib, a aby odpovídal největší singulární hodnotě, první levý a pravý singulární vektor lze definovat jako

Kde - binární vektory a binární operace Exclusive OR. Alternativně lze nalézt další singulární vektory, takže (k+1)-tý singulární vektorový pár je výstupem pro sčítání.

Proto po nastavení prahové hodnoty jsou nalezeny první binární singulární vektory pro každý binární dílčí obraz a tvoří množinu Po vygenerování sekundární binární reprezentace Jb ve druhé fázi, příkladné prostředky materiálové reprezentace nadále používají binární SVD na r. pseudonáhodně vybrané regiony. Konečná hodnota je nastavena pomocí

Přímé SVD

Tl lze použít jako transformaci identity a použít přímo podsekce. Tato myšlenka je snadno použitelná pro binární digitální materiály (jako je binární obraz Ib), které lze generovat po nastavení prahové hodnoty. Z každé podsekce A i o velikosti m x m se přímo ze vzorků materiálů tvoří vektory ~. Sekundární reprezentace J je generována přímo z Vzorový renderer materiálu pak aplikuje SVD na J:

a ukládá první levý a pravý singulární vektor jako hash vektory.

Ilustrativní systém pro generování reprezentací digitálních materiálů

Obr. 2 ukazuje příkladný systém 200 pro generování reprezentace digitálního obsahu, který je příkladem implementace příkladného zařízení pro prezentaci obsahu.

Systém 200 generuje reprezentaci (např. hash hodnotu) digitálního materiálu. V tomto příkladu je digitálním materiálem obrázek. Systém 200 obsahuje modul 210 získávání materiálů, rozdělovací modul 220, modul 230 pro výpočet plošné statistiky a výstupní zařízení 240.

Modul 210 získávání materiálů přijímá digitální materiál 205 (jako je audio signál nebo digitální obraz). Může přijímat materiály z téměř jakéhokoli zdroje, jako je úložné zařízení nebo síťové spojení. Kromě získávání materiálů může získávací modul 210 také normalizovat amplitudu těchto materiálů. V tomto případě to může být také nazýváno normalizátorem amplitudy.

Oddělovací modul 220 rozděluje materiály do množství pseudonáhodně umístěných oblastí pseudonáhodné velikosti (tj. přepážek). Takové oblasti se mohou překrývat (ale takové překrývání není nutné).

Pokud je například tímto materiálem obrázek, lze jej rozdělit na dvourozměrné polygony (jako jsou oblasti) s pseudonáhodnými velikostmi a umístěními. V dalším příkladu, pokud je tímto materiálem zvukový signál, lze dvourozměrnou reprezentaci (pomocí frekvence a času) tohoto zvukového klipu rozdělit na dvourozměrné polygony (např. trojúhelníky) s pseudonáhodnými velikostmi a umístěními.

V tomto provedení se tyto oblasti ve skutečnosti vzájemně překrývají.

Pro každý region modul 230 pro výpočet statistiky regionů vypočítává statistiku množství regionů generovaných rozdělovacím modulem 220. Pro každou oblast jsou vypočítány statistiky. Tyto statistiky vypočítané výpočetním modulem 230 mohou být příznakové vektory popsané výše v popisu kroků 130 a 160.

Výstupní zařízení 240 prezentuje výsledky (pro region nebo kombinaci) kalkulátoru 230 regionální statistiky. Takové výsledky lze uložit nebo použít pro další výpočty.

Příklady aplikací pro ilustraci

způsob prezentace materiálů

Vzorové znázornění materiálů může být užitečné pro různé aplikace. Takové aplikace mohou zahrnovat nepřátelské a nekonkurenční scénáře.

Některé aplikace, které nejsou nepřátelské, mohou zahrnovat problémy s vyhledáváním databází signálů a monitorováním signálů v prostředích, která nejsou nepřátelská. V nekonfliktních aplikacích může aplikace tohoto přístupu na celý obraz poskytnout příznivé výsledky. Kromě toho by další aplikací tohoto algoritmu mohlo být několik aplikací v certifikaci: za účelem kompaktního popisu charakteristických rysů (obličeje, duhovky, otisků prstů atd.) osoby by aplikace mohla spočívat v použití jejich hašovací hodnoty, kde tyto hash hodnoty jsou generovány příkladnou reprezentací materiálu.

Ilustrativní počítačový systém a prostředí

Obr. 3 znázorňuje příklad vhodného počítačového prostředí 300, ve kterém může být implementováno výše popsané příkladné zařízení pro prezentaci obsahu (buď zcela nebo částečně). Počítačové prostředí 300 může být implementováno v počítačových a síťových architekturách popsaných níže.

Vzorové počítačové prostředí 300 je pouze jedním příkladem počítačového prostředí a není zamýšleno tak, aby implikovalo jakékoli omezení rozsahu nebo funkčnosti těchto počítačových a síťových architektur. Počítačové prostředí 300 by také nemělo být interpretováno tak, že má jakoukoli závislost nebo požadavek týkající se jedné nebo kombinace komponent znázorněných v příkladném počítačovém prostředí 300.

Příkladný mediální přednášející může být implementován v řadě dalších obecných nebo speciálních účelových prostředí nebo konfigurací počítačového systému. Příklady dobře známých počítačových systémů, prostředí a/nebo konfigurací, které mohou být vhodné pro použití, zahrnují, ale nejsou omezeny na, osobní počítače, serverové počítače, tenké klienty, tlusté klienty, ruční nebo přenosná zařízení, víceprocesorové systémy, mikroprocesory systémy, set-top boxy, programovatelná spotřební elektronika, síťové osobní počítače, minipočítače, sálové počítače, distribuovaná výpočetní prostředí, která mohou zahrnovat kterýkoli z výše uvedených systémů nebo zařízení a podobně.

Příkladná mediální reprezentace může být popsána v obecném kontextu procesorem spustitelných instrukcí, jako jsou počítačem vykonávané programové moduly. Softwarové moduly obecně zahrnují procedury, programy, objekty, komponenty, datové struktury atd., které provádějí specifické úkoly nebo vytvářejí instanci konkrétních abstraktních datových typů. Příkladné prezentační zařízení může být použito v distribuovaných výpočetních prostředích, kde jsou úkoly prováděny vzdálenými zpracovatelskými zařízeními, která jsou připojena prostřednictvím komunikační sítě. V distribuovaném výpočetním prostředí mohou být programové moduly umístěny na lokálních i vzdálených počítačových paměťových médiích, včetně velkokapacitních paměťových zařízení.

Počítačové prostředí 300 zahrnuje obecné výpočetní zařízení ve formě počítače 302. Komponenty počítače 302 mohou zahrnovat, ale nejsou omezeny na jeden nebo více procesorů nebo procesních zařízení 304, systémovou paměť 306 a systémovou sběrnici 308, která připojuje různé systémové komponenty, včetně procesoru 304, k systémové paměti 306.

Systémová sběrnice 308 je jedním nebo více z několika typů sběrnicových struktur, včetně paměťové sběrnice nebo paměťového řadiče, periferní sběrnice, zrychleného grafického portu a procesoru nebo lokální sběrnice využívající kteroukoli z různých sběrnicových architektur. Příklady takových architektur mohou zahrnovat CardBus, kartu PCMCIA (Personal Computer Memory Card Manufacturers International Association), Accelerated Graphics Port (AGP), Small Computer System Interface (SCSI), Universal Serial Bus (USB), IEEE 1394, Local the Video Electronics Standards. Asociační (VESA) sběrnice a sběrnice PCI (Peripheral Interconnect), známá také jako sběrnice Mezzanine.

Počítač 302 typicky obsahuje množství procesorem čitelných médií. Takovým médiem může být jakékoli běžné médium, ke kterému má počítač 302 přístup, a zahrnuje jak energeticky nezávislá, tak energeticky nezávislá média, vyměnitelná nebo nevyměnitelná média.

Systémová paměť 306 obsahuje procesorem čitelná média ve formě volatilní paměti, jako je paměť s náhodným přístupem (RAM) 310, a/nebo energeticky nezávislá paměť, jako je paměť pouze pro čtení (ROM) 312. Základní vstupní/výstupní systém ( BIOS) 314 obsahující základní rutiny, které pomáhají přenášet informace mezi prvky v počítači 302, například během procesu spouštění, je uložen v paměti ROM 312. RAM 310 typicky obsahuje data a/nebo programové moduly, které jsou přímo přístupné a/nebo právě zpracovávané. zpracovávacím zařízením 304.

Počítač 302 může také obsahovat jiná vyměnitelná/nevyměnitelná, energeticky závislá/nezávislá počítačová paměťová média. Jako příklad obr. 3 znázorňuje jednotku pevného disku 316 pro čtení nebo zápis na energeticky nezávislé magnetické paměťové médium (není znázorněno), jednotku magnetického disku 318 pro čtení nebo zápis na vyměnitelný energeticky nezávislý magnetický disk 320. (jako je disketa a optická disková jednotka 322 pro čtení a/nebo zápis na vyměnitelný energeticky nezávislý optický disk 324, jako je CD-ROM, DVD-ROM nebo jiné optické médium). Jednotka pevného disku 316, jednotka magnetického disku 318 a jednotka optického disku 322 jsou každá připojena k systémové sběrnici 308 prostřednictvím jednoho nebo více rozhraní 326 médií. Alternativně lze jednotku pevného disku 316, jednotku magnetického disku 318 a jednotku optického disku 322 připojit k systémové sběrnici 308 přes jedno nebo více rozhraní (nezobrazeno).

Tyto jednotky a přidružená média čitelná procesorem poskytují trvalé ukládání počítačově čitelných instrukcí, datových struktur, programových modulů a dalších dat pro počítač 302. Zatímco tento příklad znázorňuje pevný disk 316, vyměnitelný magnetický disk 320 a vyměnitelný optický disk 316 je třeba vzít v úvahu Uvědomte si, že jiné typy procesorem čitelných médií, která mohou ukládat data a ke kterým má počítač přístup, jako jsou magnetické kazety nebo jiná magnetická paměťová zařízení, paměťové karty flash, disky CD-ROM, digitální versatile disky (DVD) nebo jiná optická paměťová zařízení, paměť s náhodným přístupem (RAM), paměť pouze pro čtení (ROM), elektricky vymazatelná programovatelná paměť pouze pro čtení (EEPROM) a podobně mohou být také použity k implementaci příkladného počítačového systému a prostředí.

Na pevném disku 316, magnetickém disku 320, optickém disku 324, ROM 312 a/nebo RAM 310 může být uložen libovolný počet programových modulů, včetně například operačního systému 326, jednoho nebo více aplikačních programů 328, dalších programových modulů 330 a programová data 332.

Uživatel může zadávat příkazy a informace do počítače 302 prostřednictvím vstupních zařízení, jako je klávesnice 334 a ukazovací zařízení 336 (např. myš). Další vstupní zařízení 338 (nejsou konkrétně zobrazena) mohou zahrnovat mikrofon, joystick, herní podložku, satelitní parabolu, sériový port, skener a/nebo podobně. Tato a další vstupní zařízení jsou připojena k procesorovému zařízení 304 přes vstupní/výstupní rozhraní 340, která jsou připojena k systémové sběrnici 308, ale mohou být připojena přes jiná rozhraní a sběrnicové struktury, jako je paralelní port, herní port nebo univerzální sériová sběrnice (USB).

Monitor 342 nebo jiný typ zobrazovacího zařízení může být také připojen k systémové sběrnici 308 přes rozhraní, jako je video adaptér 344. Kromě monitoru 342 mohou další výstupní periferie zahrnovat komponenty, jako jsou reproduktory (nejsou zobrazeny) a tiskárna 346, která může být připojena k počítači 302 přes vstupní/výstupní rozhraní 340.

Počítač 302 může pracovat v síťovém prostředí pomocí logických připojení k jednomu nebo více vzdáleným počítačům, jako je vzdálené výpočetní zařízení 348. Vzdáleným výpočetním zařízením 348 může být například osobní počítač, laptop, server, router, síťový počítač, peer zařízení. nebo jiný běžný síťový uzel atd. Vzdálené výpočetní zařízení 348 je znázorněno jako přenosný počítač, který může obsahovat mnoho nebo všechny prvky a vlastnosti popsané s ohledem na počítač 302.

Logická spojení mezi počítačem 302 a vzdáleným počítačem 348 jsou znázorněna jako lokální síť (LAN) 350 a rozlehlá síť (WAN) 352. Taková síťová prostředí jsou běžná v institucích, podnikových počítačových sítích, intranetech a internetu. Taková síťová prostředí mohou být drátová nebo bezdrátová.

Když je implementován v místní síti (LAN), je počítač 302 připojen k místní síti 350 prostřednictvím síťového rozhraní nebo adaptéru 354. Když je implementován v rozsáhlé síti (WAN), počítač 302 typicky obsahuje modem 356 nebo jiné prostředky pro navázání komunikace přes WAN síť 352. Modem 356, který může být interní nebo externí k počítači 302, může být připojen k systémové sběrnici 308 přes I/O rozhraní 340 nebo jiné vhodné mechanismy. Mělo by být také oceněno, že znázorněná síťová spojení jsou ilustrativní a že mohou být použity jiné prostředky pro navázání komunikace (komunikací) mezi počítači 302 a 348.

V síťovém prostředí, jako je znázorněné počítačové prostředí 300, mohou být programové moduly zobrazené pro počítač 302 nebo jeho část uloženy ve vzdáleném úložném zařízení. Jako příklad jsou vzdálené aplikační programy 358 umístěny na paměťovém zařízení vzdáleného počítače 348. Pro účely ilustrace jsou zde aplikační programy a další spustitelné softwarové komponenty, jako je operační systém, zobrazeny jako samostatné jednotky, i když se rozumí že takové programy a komponenty jsou umístěny v různých časech na různých úložných komponentách počítačového zařízení 302 a jsou prováděny procesorem (procesory) počítačových dat.

Pokyny provedené procesorem

Implementace příkladu mediálního presenteru může být popsána v obecném kontextu procesorem spustitelných instrukcí, jako jsou programové moduly, prováděné jedním nebo více počítači nebo jinými zařízeními. Softwarové moduly obecně zahrnují procedury, programy, objekty, komponenty, datové struktury atd., které provádějí specifické úkoly nebo implementují specifické abstraktní datové typy. Funkčnost programových modulů lze typicky kombinovat nebo distribuovat podle potřeby v různých provedeních.

Ilustrativní provozní prostředí

Obr. 3 znázorňuje příklad vhodného provozního prostředí 300, ve kterém může být implementováno příkladné zařízení pro prezentaci materiálu. Konkrétněji, příkladná zařízení pro prezentaci obsahu popsaná výše mohou být implementována (zcela nebo částečně) kterýmkoli ze softwarových modulů 328-330 a/nebo operačním systémem 326 zobrazeným na OBR.

Toto operační prostředí je pouze příkladem vhodného operačního prostředí a není zamýšleno jako omezení rozsahu nebo použití funkčnosti příkladného prezentačního média popsaného výše. Mezi další dobře známé počítačové systémy, prostředí a/nebo konfigurace, které jsou vhodné pro použití, patří mimo jiné osobní počítače (PC), serverové počítače, ruční nebo přenosná zařízení, víceprocesorové systémy, mikroprocesorové systémy, programovatelná spotřební elektronika, bezdrátové telefony a zařízení, zařízení pro obecné a speciální účely, integrované obvody pro specifické aplikace (ASIC), počítače propojené v síti, minipočítače, sálové počítače, distribuovaná výpočetní prostředí, která zahrnují kterýkoli z výše uvedených systémů nebo zařízení atd.

Média čitelná procesorem

Implementace příkladného mediálního presenteru může být uložena nebo přenášena přes určité typy procesorem čitelných médií. Médium čitelné procesorem může být jakékoli dostupné médium, ke kterému má počítač přístup. Jako příklad mohou procesorem čitelná média zahrnovat, ale bez omezení, „počítačová paměťová média“ a „komunikační média“.

"Počítačová paměťová média" zahrnují energeticky nezávislá a energeticky nezávislá, vyměnitelná a nevyměnitelná média implementovaná v jakékoli metodě nebo technologii pro ukládání informací, jako jsou počítačem čitelné instrukce, datové struktury, programové moduly nebo jiná data. Počítačová paměťová média zahrnují, ale nejsou omezena na RAM, ROM, EEPROM, flash paměť nebo jinou paměťovou technologii, CD-ROM, digitální univerzální disky (DVD) nebo jiná optická paměťová zařízení, magnetické kazety, magnetické pásky, magnetické disky a úložiště jednotka nebo jiná magnetická paměťová zařízení nebo jakékoli jiné médium, které lze použít k uložení nezbytných informací a ke kterému lze přistupovat z počítače.

"Komunikační médium" typicky zahrnuje procesorem čitelné instrukce, datové struktury, programové moduly nebo jiná data ve formě modulovaných datových signálů, jako je nosný signál nebo jiný transportní mechanismus. Komunikační médium zahrnuje také jakákoli média pro doručování informací.

Termín "modulovaný datový signál" znamená signál, který má jeden nebo více parametrů nastavených na určitý stav nebo změněných takovým způsobem, aby kódovaly informace v signálu. Komunikační médium může například zahrnovat, ale není omezeno na, kabelová média, jako je kabelová síť nebo přímé kabelové připojení, a bezdrátová média, jako jsou akustická, RF (radiofrekvenční), infračervená a další bezdrátová média. . Kombinace kteréhokoli z výše uvedených se rovněž kvalifikují jako média čitelná procesorem.

Závěr

Ačkoli je předkládaný vynález popsán jazykem specifickým pro strukturální znaky a/nebo metodologické kroky, mělo by být zřejmé, že předkládaný vynález, jak je definován v připojených nárocích, není nutně omezen na tyto specifické znaky nebo kroky, které jsou popsány. Tyto specifické znaky a kroky jsou spíše popsány jako výhodné formy realizace tohoto nárokovaného vynálezu.

VZORCE PODLE VYNÁLEZU

1. Procesorem čitelné médium mající procesorem vykonatelné instrukce, které, když jsou vykonávány procesorem, provádějí způsob identifikace digitálních materiálů na základě jejich kompaktního popisu, přičemž uvedený způsob zahrnuje kroky:

přijímat digitální materiál,

rozdělit tento materiál do mnoha oblastí,

charakteristické vektory jsou vytvořeny pro každou oblast z uvedené množiny a charakteristické vektory jsou vypočteny na základě invariancí matic, včetně dekompozice singulárních hodnot,

generovat výstup pomocí kombinace vypočítaných příznakových vektorů, přičemž výstup generuje vektor hašovacích hodnot pro tento digitální materiál, kde vektor hašovacích hodnot je kompaktní reprezentace digitálního materiálu, tedy

identifikace digitálního materiálu na základě uvedené kompaktní reprezentace.

2. Nosič podle nároku 1, vyznačující se tím, že alespoň některé z oblastí uvedeného množství se překrývají.

3. Médium podle nároku 1, vyznačující se tím, že uvedený krok rozdělování obsahuje krok pseudonáhodné segmentace uvedeného materiálu.

4. Médium podle nároku 1, vyznačující se tím, že uvedené digitální materiály jsou vybrány ze skupiny sestávající z digitálního obrazu, digitálního zvukového klipu, digitálního videa, databáze a programového obrazu.

5. Počítač obsahující jedno nebo více procesorem čitelných médií podle nároku 1.

6. Systém pro generování kompaktního popisu digitálních materiálů, obsahující:

přijímací modul konfigurovaný pro příjem digitálního materiálu,

segmentační modul konfigurovaný pro rozdělení uvedeného materiálu na více oblastí,

výpočetní modul konfigurovaný pro generování charakteristických vektorů pro každou oblast z uvedené sady, přičemž charakteristické vektory jsou vypočítávány na základě invariancí matic včetně rozkladu singulárních hodnot,

výstupní modul konfigurovaný pro generování výstupního výsledku pomocí kombinace vypočítaných příznakových vektorů, přičemž výstupní výsledek tvoří vektor hašovacích hodnot pro tento digitální materiál, přičemž vektor hašovacích hodnot je kompaktní reprezentací digitálního materiál, čímž identifikuje digitální materiál na základě uvedené kompaktní prezentace.

7. Systém podle nároku 6, vyznačující se tím, že alespoň některé z uvedeného množství oblastí se překrývají.

8. Systém podle nároku 6, vyznačující se tím, že uvedený rozdělovači modul je dále konfigurován pro pseudonáhodné segmentování uvedeného materiálu.

9. Systém podle nároku 6, vyznačující se tím, že uvedené digitální materiály jsou vybrány ze skupiny sestávající z digitálního obrazu, digitálního zvukového klipu, digitálního videa, databáze a programového obrazu.

Victor Bespalov, viceprezident, generální ředitel Siemens PLM Software v Rusku a SNS:

„Začněme tím, že pojem „digitální výroba“ je již více než 10 let starý. Dříve byl pojem „digitální výroba“ chápán jako soubor aplikačních systémů, které se používaly především ve fázi technologické přípravy výroby, a to: k automatizaci procesů vývoje programů pro CNC stroje, k automatizaci vývoje technologických procesů pro montáž, k automatizaci úkolů souvisejících s plánováním práce při programování robotů a k integraci se systémy na úrovni dílny (nebo systémy MES, Manufacturing Execution System) a systémy řízení zdrojů ERP. V posledních letech, díky vzniku nových průlomových technologií, se tomuto pojmu dostalo širšího výkladu. A dnes „digitální výroba“ znamená především využití digitálních modelovacích a konstrukčních technologií jak pro produkty a produkty samotné, tak pro výrobní procesy v průběhu celého životního cyklu. V podstatě mluvíme o vytváření digitálních dvojčat produktu a jeho výrobních procesů. Změny v moderním průmyslu (k některým z nich již nyní dochází), které „digitální výroba“ implikuje, nastanou v následujících klíčových oblastech:

• Digitální modelování - rozvíjí se koncept digitálního dvojčete, tedy výroba produktu ve virtuálním modelu, který zahrnuje zařízení, výrobní proces a personál podniku.
• „Big data“ a obchodní analýzy, které vznikají ve výrobním procesu.
• Autonomní roboty, které získají větší průmyslovou funkčnost, nezávislost, flexibilitu a výkon ve srovnání s předchozí generací.
• Horizontální a vertikální integrace systémů – většina z obrovského množství v současnosti používaných informačních systémů je integrována, ale je potřeba vytvořit užší interakci na různých úrovních v rámci podniku i mezi různými podniky.
• Průmyslový internet věcí, kdy se informace pocházející z výroby z velkého množství senzorů a zařízení spojují do jediné sítě.

Je jasné, že cloudové technologie, aditivní výroba a rozšířená realita ovlivní i rozvoj digitální výroby. K hlavním změnám dojde právě díky těmto uvedeným technologiím.“

Alexey Ananyin, prezident skupiny Borlas:

„Pojem „digitální produkce“ lze vykládat poměrně široce. Zpočátku pod tuto definici spadaly systémy počítačově podporovaného navrhování. Poté začaly zahrnovat systémy řízení životního cyklu produktu. Podobný termín „digitální pole“ se používá například při těžbě ropy. Ve skutečnosti je jádrem tohoto konceptu digitální model objektu nebo procesu a jeho existence v informačním prostoru během celého jeho životního cyklu. Digitální výroba je tedy zcela jiná kvalita procesů: čas a náklady na zavádění nových produktů se zkracují o desítky procent, někdy i několikanásobně. Je zajištěna výrazně vyšší úroveň produktivity práce a navíc možnost vzdálené spolupráce a spolupráce mezi účastníky projektu, podnik získá znatelně lepší kontrolu nákladů a předvídatelnost všech procesů.

Anton Titov, ředitel skupiny společností Obuv Rossii:

„Digitální výroba je taková organizace výrobního procesu, kdy jsou všechny operace automatizované, používají se číslicově řízené stroje a robotická zařízení. Zavedení digitální výroby vede k následujícím změnám: 1) výrazně se zvyšuje produktivita práce; 2) kvalita produktů se výrazně zlepšila; 3) vyrobený produkt se stává složitějším; 4) požadavky na personál se zvyšují; 5) automatizace výroby způsobuje změny ve všech fázích výroby produktu, včetně jeho vývoje.“

Vladimír Kutergin, předseda představenstva holdingu Belfingroup a BFG Group, doktor technických věd, profesor:

„Digitální technologie již dlouho začaly pronikat do různých oblastí činnosti. Průmyslová výroba samozřejmě není výjimkou. Hodně se píše o různých faktorech „digitální výroby“, supertechnologiích, superrobotech a supermateriálech, a to je opravdu úžasné, ale rád bych upozornil na tento aspekt: ​​nyní vznikají jednotlivé digitální technologie, individuální digitální technologická řešení nahrazeny integrovanými technologiemi - řízení životního cyklu podniku, řízení životního cyklu produktu, možná i řízení životního cyklu jednotlivých uzlů. Samotný produkt už není jen kus hardwaru: vyrobený, prodaný a zapomenutý, ale subsystém, který je součástí jiného systému, který je zase součástí třetího systému a interaguje s jinými systémy a prostředím. Na tyto interakce a následné upgrady musí výrobce myslet ještě před vyřazením z provozu a likvidací produktu. Nedávným příkladem je rozhodnutí vlády země povinně vybavit vozy systémem nouzové reakce. To znamená, že vůz musí být vybaven příslušnými senzory, navigací a komunikací. Jinými slovy, auto jako produkt zůstává pod dohledem i po prodeji.

Koncepty „internet věcí“ a „chytré“ město naznačují, že většina objektů, které používáme, se stane nejen chytrými samy o sobě, ale také pozorovatelnými objekty prostředí, které interagují s jinými objekty. Do plošného zavedení samořiditelných aut zbývá doslova pár let.

Koncept digitální produkce výrazně mění strategii podniku. Podnik není považován pouze za soubor výrobních aktiv a zaměstnanců. Role nehmotného majetku je velká – strategie, politiky, metodiky, podnikové procesy, duševní vlastnictví, informace, kompetence, dovednosti a schopnosti, schopnost vyrovnat se s nejistotou atd. Spotřebitel se také stává účastníkem interakce, a tedy prvkem vytvářených systémů. To znamená, že s ním musíme pracovat a zahrnout ho do hodnotových řetězců.“

Sergey Churanov, technický ředitel LLC IC „Stankoservice“, vývojář systému mdc pro monitorování provozu zařízení AIS „Dispatcher“:

„Jeden z hlavních úkolů „digitální výroby“: hromadná výroba produktů dle individuálních zakázek. K tomu musí podnik plně automatizovat všechny výrobní procesy: vývoj designu, technologickou přípravu výroby, dodávky materiálů a komponentů, plánování výroby, výrobu a prodej.

Nezbytnou podmínkou pro to je vytvoření jednotného informačního prostoru v průmyslovém podniku, s jehož pomocí si všechny automatizované systémy řízení podniku i průmyslová zařízení mohou rychle a včas vyměňovat informace.

Dmitrij Pilipenko, zástupce generálního ředitele SAP CIS:

„Digitální výroba“ je aplikace myšlenek a technologií současné „digitální revoluce“ do výrobních procesů. Základem „digitální revoluce“ je schopnost shromažďovat a přenášet informace v jakékoli formě a objemu odkudkoli. To je usnadněno rozšířeným používáním chytrých telefonů, senzorů, videokamer, GPS trackerů, rádiových tagů atd., jakož i rozvojem internetu věcí. „Síťová kultura“, která z nich vychází, radikálně restrukturalizuje obchodní modely v mnoha průmyslových odvětvích. Navíc se výrazně mění výpočetní výkon. Dříve se informace ukládaly na pevné disky a úzkým hrdlem byla rychlost čtení dat z nich. S přechodem na technologii „in-memory“ se rychlost zpracování dat řádově zvýšila. Softwarová řešení jsou stále chytřejší, poptávka po prediktivní analytice, technologiích strojového učení a umělé inteligenci. Přebírají funkce, které byly dříve považovány za podřízené pouze lidské mysli. Další technologií jsou „digitální dvojčata“ zařízení. Zobrazují skutečný stav zařízení, jsou průběžně aktualizovány pomocí dat ze senzorů a umožňují předvídat poruchy a poruchy. „Digitální výroba“ také podporuje používání kyberneticko-fyzikálních systémů, které umožňují oživit digitální obraz produktu pomocí 3D tisku. Zavádějí se technologie rozšířené, virtuální a smíšené reality. Naopak umožňují člověku využívat digitální vizuální obrazy reálného světa ve svých aktivitách.“

Alexey Zenkevich, vedoucí divize průmyslové automatizace společnosti Honeywell v Rusku, Bělorusku a Arménii:

„V posledních letech se pozornost největších světových technologických korporací, předních obchodníků a politiků soustředila na čtvrtou průmyslovou revoluci neboli Průmysl 4.0. Na loňském Světovém ekonomickém fóru v Davosu se toto téma stalo jedním z nejoblíbenějších témat k diskuzi mezi hosty akce a největší světová výstava průmyslových úspěchů Hannover Messe návštěvníkům ukazuje samostatný pavilon věnovaný řešením v v oblasti průmyslového internetu věcí (IIoT) již řadu let. To vše jasně dokládá vysoký zájem světové průmyslové elity o Průmysl 4.0 a mimovolně nás vede k úvahám o tom, jak rozvinuté jsou tyto technologie ve světě a u nás zvláště.

V rámci čtvrté průmyslové revoluce se klíčovým aspektem stává takzvaná digitální výroba. Tento koncept znamená víceúrovňový systém, který zahrnuje senzory a ovladače instalované na konkrétních komponentách a sestavách průmyslového zařízení, prostředky pro přenos shromážděných dat a jejich vizualizaci, výkonné analytické nástroje pro interpretaci přijatých informací a mnoho dalších komponent. Přechod průmyslu na tento typ činnosti bude znamenat uvolnění kvalitnějších výrobků a vytvoří nový svět výroby, ve kterém bude rychlejší výroba nestandardních věcí a vysoká customizace masových výrobků. Průmysl 4.0 navíc povede k vytvoření pružnějších systémů, jejichž účastníci si budou vyměňovat informace prostřednictvím internetu, což ve svém důsledku výrazně zvýší efektivitu práce a sníží náklady ve výrobních procesech.“

Sergey Monin, obchodní manažer pro řešení správy služeb ve skupině společností Softline:

„Řídicí systémy výroby se začaly objevovat v polovině 20. století, byly (a z velké části zůstávají) analogové. Přechod na digitální produkci vlastně znamená přechod od analogového způsobu přenosu signálu k digitálnímu se všemi s tím spojenými výhodami - přenosová rychlost, odolnost proti šumu, snadnost zpracování signálu atd. Podle mého názoru je vznik nových zařízení, která jsou do té či oné míry schopna analyzovat shromážděná data „na palubě“, aniž by je kamkoli přenášela, evolucí, tedy vývojem stávajících zařízení, jejich uvedením do souladu s zbytek „elektroinstalace“.

Alexander Batalov, vedoucí oddělení pro práci s výrobním sektorem společnosti System Soft:

„Digitalizace je naprosto logický proces, který probíhá naprosto ve všech oblastech ekonomiky: v marketingu, v maloobchodě i ve službách. Moderní informační systémy a neuronové sítě dokážou analyzovat více faktorů a výrazně zvýšit efektivitu jakéhokoli podnikového procesu. To se samozřejmě týká i průmyslové výroby – tento proces je dnes viditelný pouhým okem ve strojírenství, těžebním průmyslu, výrobě zboží, chemickém průmyslu a mnoha dalších odvětvích.

Digitální výroba přináší na novou úroveň řešení všech problémů, které znepokojovaly průmyslníky ve všech letech, počínaje vznikem prvních manufaktur: snižování procenta vad, snižování chyb způsobených lidským faktorem, posuzování kvality vyráběných výrobků produkt. Jestliže se k tomu dříve používaly organizační metody (například se v továrnách objevily služby kontroly kvality), nyní k nim přibyly softwarové a hardwarové systémy. Patří mezi ně například systémy IIoT (Industrial Internet of Things), které automatizují některé funkce a ve výsledku snižují pravděpodobnost lidských chyb.

Internet věcí je však pro většinu průmyslových podniků záležitostí vzdálené budoucnosti. V podnikání jakékoli průmyslové organizace stále existuje mnoho nezodpovězených otázek týkajících se plánování zdrojů, řízení životního cyklu produktu a přijímání informovaných rozhodnutí. Pro každý z těchto úkolů existují informační systémy, které do té či oné míry mění produkci na nejzákladnější úrovni: transformují hodnotové řetězce.“

Alexey Talaev, vedoucí oddělení prediktivní analýzy a plánování optimalizace v IT společnosti Navicon:

„Každý výrobce na konkurenčním trhu stojí před dvěma hlavními úkoly: minimalizovat výrobní náklady a zvýšit čisté příjmy při zachování kvality produktů na trvale vysoké úrovni. Pro jejich vyřešení musí být výrobní proces ve všech fázích zcela kontrolován a transparentní. Například musíte jasně, krok za krokem sledovat hodnotový řetězec pro každou jednotku produkce. K dosažení tohoto cíle podnik vytváří jednotný informační prostor, kde si špičková zařízení, analytické a řídící IT systémy nepřetržitě vyměňují data. To je přesně to prostředí, které se vám vybaví, když se mluví o „digitální výrobě“.

Na technologické úrovni je reprezentována inženýrskou infrastrukturou: průmyslovými senzory internetu věcí a high-tech zařízeními (například robotické výrobní linky).
Na úrovni samotné výroby - monitorovací systémy a analytické nástroje, které zpracovávají data získaná ze zařízení a pomáhají včas ovlivňovat hlavní výrobní prostředky.

A konečně, na úrovni managementu je „digitální výroba“ synchronizace práce všech oddělení, přístup spojený s integrovaným plánováním a přizpůsobením celého řetězce obchodních procesů k dosažení jediného cíle: vstup na nové trhy, zvýšení marží nebo uvolnění unikátní produkty.

Transparentnost výroby pro top management firem ale dnes není všechno. Spotřebitel je stále informovanější a náročnější. Chce vědět vše o produktu, který kupuje, včetně toho, zda výrobní společnost dodržuje ekologické normy. Informační hranice mezi výrobcem a spotřebitelem se smazávají a pojem „digitální produkce“ zahrnuje mimo jiné schopnost kupujícího kdykoli získat informace o všech funkcích a fázích uvedení produktu na trh. Za tímto účelem například někteří italští výrobci olivového oleje (Buonamici, IlCavallino atd.) instalují na své produkty značky NFC. Pomocí nich se kupující může několika kliknutími na chytrém telefonu dozvědět o výrobních vlastnostech konkrétní šarže produktu: typ rotace, certifikace atd. Zatím je tato praxe ojedinělá, ale vzhledem k zájmu spotřebitelů o zdravý životní styl se to postupně stane normou.

Výrobci začínají být náročnější ve všech fázích výroby produktů: bedlivě sledují, jaké komponenty, díly a přísady do potravin se používají, a snaží se změnit technologii výroby tak, aby odpovídala požadavkům potenciálních kupců. Spotřebitel si může hned při nákupu porovnat několik produktů a vybrat si ten, který je mu bližší nebo nejkvalitnější.“

Alexander Lopukhov, náměstek generálního ředitele pro regionální rozvoj CROC:

„V srdci digitální výroby je evoluce od vestavěné k kybernetické fyzické. Komponenty produkčního systému se stávají aktivními uživateli internetu, vzájemně se ovlivňují, aby předpovídaly a přizpůsobovaly se změnám. Výrobní stroje jimi nejen automaticky procházejí produkt, ale spíše samotný produkt začíná interagovat se strojem a vysílá mu signály o tom, co má dělat. To jistě vyžaduje nové přístupy k automatizaci výroby.“

Igor Volkov, zástupce generálního ředitele Bee Pitron SP LLC:

„Digitální výroba je dalším nástrojem pro zvýšení efektivity výroby složitých zařízení s využitím informačních technologií. CPU je pravděpodobně použitelné i pro kontinuální výrobu (produkce ropy/plynu, farmaceutická výroba), ale budu zvažovat příklady výroby diskrétního typu, protože nejúplněji odhaluje možnosti nových digitálních technologií.

CPU zahrnuje end-to-end automatizaci procesů, včetně raných fází vývoje produktu. End-to-end automatizace je možná díky přenosu všech informací o produktu, jeho výrobních procesech a provozu do digitální podoby – vzniká tzv. „digitální dvojče“. To usnadňuje využití virtuálního modelování v každé fázi životního cyklu výrobku, což umožňuje identifikovat možné problémy při návrhu, najít optimální parametry technologických procesů a ověřit spolehlivost návrhu za různých provozních podmínek. Informace v digitální podobě se snadněji převádějí a přenášejí, což výrazně zkracuje dobu vývoje. Technologické procesy popsané v digitální podobě umožňují masivně využívat zařízení pracující v automatickém režimu, a to je předvídatelná kvalita. CPU umožňuje rychle a levně přizpůsobit výrobní zařízení měnícím se podmínkám, ať už jde o změny v poptávce po produktech na trhu, změny v dodavatelském řetězci komponent nebo selhání zařízení. To umožňuje vyrábět produkty na míru individuálním potřebám zákazníků s cenou finálního produktu srovnatelnou s cenou velkosériové výroby. K tomu slouží řada technologií – počítačové inženýrství a virtuální modelování, aditivní technologie a průmyslový internet, robotika a mechatronika atd.

CPU tak ovlivňuje nejen výrobní procesy, ale i dřívější fáze – vývoj produktu a technologickou přípravu výroby, umožňující kontinuitu toku heterogenních informací a jejich maximální využití.“

Maxim Sonnykh, vedoucí oddělení průmyslové automatizace společnosti Bosch Rexroth LLC:

„Digitální výroba je integrovaný systém, který zahrnuje numerické modelování, trojrozměrnou (3D) vizualizaci, technickou analýzu a nástroje pro spolupráci určené k vývoji návrhů produktů a výrobních procesů.

Digitální výroba je koncept technologické přípravy výroby v jediném virtuálním prostředí s využitím nástrojů pro plánování, kontrolu a modelování výrobních procesů. Pojem digitální produkce v podstatě zahrnuje tři věci:

• nové procesy technologických služeb podniku (a v některých případech technických služeb);
• software, který vám umožní zavádět nové procesy;
• určité požadavky na podnik realizující digitální produkci.

Klíčovou složkou konceptu digitální výroby je použití určitého softwaru, který umožňuje technologům provádět jejich činnosti efektivněji. Navíc ve většině případů nehovoříme o tom, že technolog vykonává svou obvyklou práci novým způsobem (např. provozní karta byla napsána v textovém editoru a nyní se píše ve specializovaném programu), ale o zcela nových, efektivnějších procesech.

Koncept digitální výroby je úzce propojen s konceptem INDUSTRY 4.0 neboli průmyslový internet věcí (IIoT). V dnešním průmyslu existuje stálý trend k přechodu od rigidního centralizovaného řízení procesů k decentralizovanému modelu sběru, zpracování informací a konečného rozhodování. Navíc úroveň produktivity a autonomie decentralizovaných systémů neustále roste, což v konečném důsledku vede k tomu, že se takový systém stává aktivní systémovou součástí schopnou autonomně řídit svůj výrobní proces.

Obecně lze říci, že přínosy využití konceptu digitální výroby spočívají především ve snížení počtu chyb v reálné výrobě díky jejich odhalení a odstranění již v raných fázích přípravy ve virtuálním prostředí. Snížení chyb v reálném výrobním procesu má zase příznivý vliv na výrobní náklady (náklady na odstranění skutečných chyb jsou vždy vyšší než ty virtuální) a také na dobu přípravy výroby, protože chyby v technologii jsou zjišťovány a odstraňovány na místě. fáze návrhu produktu, a tedy výroba začíná v kratším čase. Organizace digitální produkce tak pomáhá šetřit čas a peníze vynaložené na přípravu skutečné produkce.“

Sergey Kuzmin, prezident NVision Group:

„Trvalo něco málo přes 300 let, než byl přechod z „páry“ na „digitální“. Právě nyní je moderní společnost v procesu čtvrté průmyslové revoluce – „Industry 4.0“, která je založena na konceptu „digitální výroby“.

Lze rozlišit tři složky „digitální výroby“: renovaci podnikových procesů, zdroje pro jejich aktualizaci – software, hardware a personál, a také řadu požadavků a standardů pro jejich úspěšné fungování.

Základem úspěšného přechodu na totální „digitální výrobu“ je změna plánovacích nástrojů, testování a modelování výrobních procesů a optimalizace řízení životního cyklu produktu. Tato fáze zahrnuje zapojení externích konzultantů, aby provedli úplný průzkum stávajících systémů a aktualizovali produkční metodologii pomocí principů BPM. Většina podniků se omezila na organizační opatření a rozhodla se přestat kvůli nedostatku zdrojů a nezbytných investic.

Mezitím je jedním z klíčových bodů, který je součástí konceptu „digitální produkce“, používání určitého softwaru, který pomáhá všem účastníkům procesu být efektivnější. Aktualizace se zpravidla dotýká nejen výrobních a technologických procesů, ale i všech podpůrných funkcí bez výjimky. Systémy interního a externího toku dokumentů, finančního účetnictví a obchodního plánování podléhají transformaci nebo úplné výměně. Software, který podporuje komunikaci mezi stroji a je uzpůsoben pro práci s datovými poli, splňující požadavky poloautonomních systémů a vývoj neuronových sítí, se stává aktuálnější než kdy dříve. Podle konceptu „digitální výroby“ technologie stále více propojují virtuální a fyzickou realitu bez lidského zásahu, takže je důležité, aby se ve společnosti udržovala kultura přijímání změn.

Transparentnost a jednotnost procesů, práce podle interních pravidel a dodržování norem znamenají nejen záruku kvality, ale přispívají i ke snižování výrobních nákladů a pružnějšímu řízení celého výrobního procesu. To je důvod, proč vyspělé společnosti připravené na digitální transformaci používají předpisy založené na osvědčených mezinárodních postupech, které snižují možná rizika a související finanční a reputační ztráty. Minimálně je to vyjádřeno potřebou integrovat monitorovací systémy pro sledování potenciálních hrozeb a eliminaci skutečných incidentů, plánování servisních a opravárenských prací.“

Konstantin Frolov, zástupce generálního ředitele KORUS Consulting Group of Companies:

„Když mluvíme o „digitální výrobě“, nemáme tolik na mysli použití počítačů k řešení problémů spojených s výrobou; Tímto pojmem rozumíme novou etapu, která je v moderním průmyslu stále jasněji definována.

Podívejme se na abstraktní podnik, který může potenciálně existovat, být efektivní a rozvíjet se udržitelným způsobem, splňující moderní technologickou realitu. Co odlišuje tento podnik od podniku ve stejném odvětví, ale před 20–30 lety?

• A radikálně změnil kvalitativně i kvantitativně tok informací zohledněný při rozhodování, podmíněně klasifikovaný jako interní (například zdroje) a externí (například konkurenční prostředí, poptávka, partneři, technologie, legislativní omezení);
• Podnik funguje v rámci tzv. „vztahů životního cyklu“: podnik na všech svých stupních vykonává zcela specifické funkce, případně ve spolupráci s jinými podniky, oddělené od funkcí provozu a financování a nese za to odpovědnost. nejvyšší úroveň;
• Podnik má přístup k různým typům technologií, jejichž tempo změn je velmi vysoké. Tyto technologie jsou různé povahy: informace, výroba, služby atd.;
• K udržení své udržitelnosti musí podnik vzít v úvahu rychle se měnící poptávku: velkovýroba je v sortimentu stále méně běžná; výroba se stále více zaměřuje na produkty, jejichž každá kopie může mít individuální vlastnosti;
• Společnost je připravena na rychlou výměnu partnerů bez ztráty produktivity a kvality výrobků: projekční kanceláře, servisní společnosti, dodavatelé zařízení, softwaru a technologických řešení se mohou měnit velmi rychle, ale bez dopadu na výsledky operací ve všech svých aspektech zachování hodnoty značky;
• Sociálně orientovaný podnik již není v počtu financovaných školek a rekreačních domů, ale v efektivitě reprodukce kvalifikovaného personálu, fungujícího v ekosystému, který zahrnuje výzkumné a vzdělávací instituce.

Pokud se pokusíme stručně popsat vzhled moderního digitálního podniku ve světle výše popsaných funkcí, pak by bylo nejsprávnější uvést ty vlastnosti, bez kterých nelze podnik považovat za digitální:

• Podnikový informační systém sloužící k řízení činností je postaven na principech tzv. "Podniková architektura";
• Informační systém patří do třídy ERPII s nárokem na perspektivní ERP, o kterém se již v nejasných mezích uvažuje jako o ERPIII;
• Pro každý významný aspekt činnosti podniku musí mít informační systém vhodné komponenty, které mu umožní řešit problémy automatizace na provozní úrovni a podporovat rozhodování na všech úrovních řízení: například ERP (jako centrální komponenta), PLM , CRM, SCM, MES, EAM, ECM, stejně jako koncová zařízení implementující aditivní technologie. Formát interakce mezi složkami informačního systému musí být samozřejmě digitální;
• Musí se jednat o otevřený systém ve smyslu možnosti připojovat nové komponenty, integrační prvek systému musí takovou integraci zajišťovat pomocí protokolů, které jsou považovány za standardní;
• Řídicí systém musí být schopen přijímat a zpracovávat informace z vnějšího světa s přihlédnutím ke svému vlastnímu stavu. Aby to bylo možné, systém se musí vyznačovat otevřeností ve smyslu interakce s internetem: jakékoli informace související s aktivitami podniku, které existují na World Wide Web, musí být zpracovány, aby získaly další hodnotu - přímo nebo nepřímo. V tomto ohledu jsou systémy třídy e-Business (a zvláštní případ e-Commerce) již považovány za povinnou součást podnikového informačního systému;
• Maximální možná automatizace na provozní úrovni: pokud stroj může nahradit osobu ve výrobním okruhu a je to ekonomicky opodstatněné, měla by být taková automatizace zavedena;
• Čím vyšší je úroveň řízení, tím méně strukturovaných informací má zdroj řízení pro rozhodování. Schopnost samoučení za účelem snížení nestrukturovanosti informací pomocí samoučících se technologií (metod, algoritmů) je charakteristickým rysem informačního systému digitálního podniku;
• Firemní informační systém by měl být v zásadě postaven na platformě orientované na služby: jeho absence neumožní rychlé změny, které musí držet krok s potřebami podniku;
• Dnes je zapotřebí velké množství výpočetního výkonu, aby bylo možné rychle vyřešit řadu informačních problémů a zítra bude klid. Podnik zítřka, považovaný za digitální, nebude mít prakticky žádné vlastní serverové vybavení. Všechno je v oblacích!

Tak co máme? Podniková architektura, koncept životního cyklu, platforma orientovaná na služby, aditivní technologie, cloudy, internet, internet věcí – to samé IoT, ERPII/ERPIII, e-Business, velká data, samoučení (strojové učení).

A ještě jeden znak digitálního podniku: v představenstvu digitálního podniku se objevuje nová postava: takzvaný CDO – Chief Digital Officer. To je role, která spolu s personálem ve službě, která je jí podřízena, tvoří koncept, vyvíjí metody, které nám umožňují vytěžit hodnotu z informací. Ztrácíme peníze vydáváním nepotřebných produktů, protože jich trh potřeboval o 20 % méně? Způsob, jak bojovat s tímto fenoménem, ​​je již dlouho znám: Social CRM! Dokazujeme, že máme pravdu, zdůvodňujeme přístup k řešení problému a společně s CIO jej přivádíme k životu.“

Igor Sergeev, ředitel oddělení digitální výroby společnosti Siemens v Rusku:

„Digitalizace v průmyslu je poměrně nový vývojový trend a terminologie ještě není ustálená. V některých případech se termíny Digital Enterprise a Smart Factory používají zaměnitelně. U společnosti Siemens pojem Digitální podnik označuje portfolio nástrojů pro realizaci Smart Factory, vizionářského podniku budoucnosti, který kombinuje výhody hromadné výroby s možnostmi přizpůsobení pro konkrétní zákazníky. Hovoříme o automatické optimalizaci výroby s minimálními náklady.

„Digitální výroba“ je z našeho pohledu nová kvalita podniku, znamená integraci digitálních technologií do celého řetězce tvorby produktu, včetně vývoje produktu, tvorby výrobní technologie, přípravy výroby, samotné výroby a jejího servisu. . Každá výrobní fáze má svá specifická zařízení, úkoly a interakci s interními a externími dodavateli. Předpokládáme, že všechny perspektivní podniky budou Model-Based Enterprises. A pokud mluvíme o „digitální výrobě“, pak budeme mít paralelní řetězec tvorby produktů, ale digitální, sestávající z digitálních dvojčat (modelů). Potřebujeme nástroje pro práci s těmito dvojníky v každé fázi výroby, abychom spojili virtuální a skutečný svět. Můžeme například provést virtuální uvedení výroby do provozu pomocí softwaru a simulačního modulu s minimálními náklady a časem a následně tyto výsledky přenést do reálného světa, optimálně provozovat výrobní linku.“

Článek vychází ze zvláštního vydání Almanachu

Teoretická ustanovení ekonomické vědy bez podpory statistickým materiálem nevypadají vždy přesvědčivě. Správné závěry o procesech probíhajících ve společnosti lze učinit pouze na základě komplexního studia velkého množství faktografického materiálu. Jeho analýza nám umožňuje odhalit spojení mezi teorií a praxí.

Student by měl pečlivě zvážit výběr faktografických a statistických údajů, jejich vědecké zpracování, seskupování a redukci do srovnatelných celků. Hlavním zdrojem faktických údajů jsou obecné a odvětvové statistické sbírky a příručky. Je nutné použít údaje ze sbírek, které každoročně zveřejňuje Federální statistická služba.

Při psaní příspěvku se doporučuje široce používat místní materiál. Student může získat radu od školitele, které podniky a instituce by měly shromažďovat praktické materiály, na kterých odděleních (plánování, účetnictví atd.), na základě jakých dokumentů (rozvaha, finanční plán, úvěrová kartotéka atd.) a Proč jsou tato data potřebná? Výroční zprávy co nejúplněji odrážejí práci podniku, s jehož strukturou a obsahem jejich formulářů je nutné se předem seznámit.

Shromážděný faktografický materiál musí odpovídat teoretickým problémům a závěrům prezentovaným v práci. Věcný materiál je lepší shrnout ve formě tabulek a grafů. Neměli byste svou práci přetěžovat vypisováním různých čísel a faktů, měli byste použít ta nejdůležitější.

Je vhodné zpracovat digitální data a prezentovat je ve formě diagramů nebo tabulek. Díky tabulkám je materiál snadno čitelný a srozumitelný. Cíle je však dosaženo pouze tehdy, je-li tabulka správně sestavena. Při jeho sestavování musíte dodržovat následující pravidla.

1. Stůl by měl být kompaktní. Cokoli, co neobsahuje užitečné informace, by mělo být z tabulky vyloučeno.

2. Názvy tabulek nejsou zkrácené a názvy sloupců by měly být formulovány stručně s přihlédnutím k přijatým zkratkám. Název tabulky by měl obsahovat odpověď na otázku: co, kde, kdy bylo analyzováno.

3. Musí být uvedeny měrné jednotky.

4. Předmětové řádky a predikátové sloupce jsou umístěny podle principu od partikulárního k obecnému, tzn. Nejprve jsou uvedeny termíny a na konci sloupce podmět nebo predikát jsou výsledky sečteny.

5. Pokud tabulka obsahuje nejen vykazování, ale i vypočtené údaje, je vhodné to uvést do poznámky.

Tabulky uvedené v práci je nutné analyzovat. Analýza dat by měla začít výsledky.

II. Struktura práce

Práce obsahuje následující prvky:

1) titulní strana;

3) text práce;

4) seznam použité literatury (bibliografie);

5) aplikace ilustrující textovou část.

Textová část práce se skládá z následujících částí:

1) úvod,

2) hlavní část: vyjádření otázky (problému, úkolu), analýza stavu otázky (existující situace), výzkumná (projektová) část,

3) závěr (závěry a návrhy).

Zavedení

Úvod poskytuje následující.

1. Zdůvodnění významnosti (relevance) tématu.

2. Formulace účelu práce a vymezení studovaného objektu.

3.Formulování úkolů k řešení k dosažení cíle práce.

4. Zdůvodnění konstrukce (struktury) díla.

5. Charakteristika výzkumných metod.

6. Omezení rozsahu uvažovaných problémů.

7. Zdůvodnění doby studia.

8. Vysvětlení přípustných zkratek v práci.

9. Vysvětlení týkající se odkazů na použité zdroje.

Ve všech případech musí úvod obsahovat body 1, 2, 3, 4.

Význam (relevanci) tématu lze odůvodnit ze dvou hledisek: pro řešení konkrétního ekonomického problému nebo z důvodu nedostatečného prostudování (prozkoumání) tohoto problému s uvedením, jakým otázkám bude při psaní práce věnována pozornost.

Formulace účelu práce a předmětu zkoumání by měla být stručná a přesná. Účel díla musí odpovídat názvu díla.

Při zdůvodňování struktury práce je třeba uvést, proč je obsah (struktura) práce takto strukturován a proč jsou některé otázky zvažovány.

Hlavní část

Hlavní část práce je rozdělena na kapitoly a kapitoly na odstavce. Při jeho psaní by se měly odrážet tři fáze procesu poznávání a vědeckého zobecňování:

1) prohlášení o faktech;

2) analýza faktů a hodnocení výsledků analýzy;

Jednoduchá prezentace přečtené literatury („fotografování“) není povolena. Hlavní je schopnost analyzovat fakta, na základě výsledků analýzy vyvodit správné závěry a připravit návrhy na řešení zjištěných problémů.

Při psaní hlavní části práce je vhodné držet se následující logiky: konstatování problému, rozbor stavu problému, výzkumná část. Výzkumná část vyžaduje originální materiály: důkazy navrhovaných ustanovení, platnost doporučení, originalitu metod, výpočty autora. Vědecko-výzkumná práce logicky končí autorovými návrhy, vypracovanými praktickými doporučeními pro zlepšení a zdokonalování problému, odstraněním stávajících nedostatků na studovaném objektu.

První kapitola je tedy zpravidla věnována teoretickým otázkám tématu, zkoumá normativní a legislativní materiály. Druhá kapitola je věnována analýze problému na konkrétní lokalitě. Jako základ pro analýzu jsou brány účetní závěrky za poslední 3 roky. Třetí kapitola by měla obsahovat autorský projekt včetně návrhu řešení problému pomocí finančních nástrojů na konkrétním zařízení. Na konci každé kapitoly je doporučeno plynule přejít k problémům probíraným v následující kapitole. Kapitoly musí být stejně dlouhé. Je povoleno překročit objem pouze výzkumné (projektové) kapitoly.

Při prezentaci je třeba se vyhnout zájmenům „já“, „my“, protože ve vědecké literatuře je zvykem psát ve třetí osobě (ne „podle mého názoru“, ale „podle názoru autora“ nebo neosobně – „ jak se zdá“). Je třeba se vyhnout výrazům „minulý rok“, „aktuálně“ a uvést přesně rok, období atd.

Závěr

Závěr tvoří stručné shrnutí klíčových bodů studie: její hlavní výsledky, závěry a návrhy.

Pokud práce končí závěry a návrhy, pak jsou na prvním místě závěry a pak návrhy. Jsou formulovány formou abstraktů s důrazem na hlavní body.

Aplikace

Přílohy obsahují materiály, které autorovi pomohly při rozpracování tématu. Mohou existovat digitální data, která tvořila základ tabulek uvedených v práci: podnikové zprávy, výukový materiál analyzovaný v práci. Není dovoleno vkládat dokumentaci ve formě maket. Všechny formuláře musí být vyplněny.

Velkoformátové listy jsou složeny jako harmonika a dole přehnuty tak, aby byly vidět stránky.

Hotová práce se odevzdává vědeckému školiteli, který povolí (nepovolí) její obhajobu.

III. Registrace práce

Práce je nejprve odevzdána vedoucímu v podobě návrhu.

Po obdržení souhlasu vedoucího práce, s přihlédnutím ke všem jeho ústním a písemným připomínkám, může být práce přepsána nebo přetištěna.

1. Doporučený objem: esej, test - 10-15 stran ručně psaného textu, semestrální práce - 25-30 stran ručně psaného textu, diplomová práce - minimálně 50, maximálně 65 stran tištěného textu před uzavřením na standardních listech A4 (210 x 300) . Text je vytištěn jednořádkovým písmem č. 14. Vzorce lze zadávat ručně.

2. Přibližná struktura textové části práce: úvod a závěr by měly tvořit dohromady 1/8 celkového objemu práce, následující oddíly jsou objemově shodné.

3. Doporučuje se začínat každou novou sekci na nové stránce. V tomto případě je nutné uvést nejen pořadové číslo sekce, ale také její název, jakož i název podsekcí (odstavců), pokud jsou v plánu stanoveny. Každý odstavec začíná 5. znakem od levého okraje listu.

4. Doporučuje se následující pořadí rubrikace jednotlivých oddílů práce: oddíly (kapitoly) práce jsou označeny arabskými číslicemi (1, 2, 3, ...), jejich podkapitoly (odstavce) jsou označeny rovněž arabsky číslicemi, ale s číslem oddílu uvedeným před nimi (1.1, 1.2, 1.3, ...). Není zde žádná značka odstavce.

5. Práce začíná titulním listem, na kterém je uveden název vzdělávací instituce, fakulty, katedry, název práce, její autor, místo provedení (město) a rok. Před příjmením se uvádějí iniciály autora a režiséra (viz příloha č. 4,5).

6. Za titulním listem následuje obsah, ve kterém jsou uvedeny názvy kapitol, odstavců, odstavců atp. se musí nutně shodovat se jmény v textu. Je zde uvedeno i číslo stránky, od které začíná kapitola, odstavec, bod (viz příloha č. 6,7).

7. Práce se píše na jednu stranu listu. Velikost okraje: 2 cm vlevo, 1 cm vpravo a 2 cm nahoře a dole.

8. Stránky práce jsou číslovány průběžně včetně vyobrazení a jsou číslovány arabskými číslicemi, které jsou umístěny v pravém horním rohu. První strana je považována za titulní stranu (neuvádí se číslo strany), druhá je obsah (číslo strany se neuvádí).

9. Veškerý ilustrační materiál (schémata, grafy, fotografie) se nazývá kresba a musí mít ve spodní části podpis „Obr.“, pořadové číslo a název. Stoly musí mít vpravo nahoře nápis „Tabulka“ a pořadové číslo. Digitální materiál použitý v práci musí mít poznámku pod čarou ke zdroji, ze kterého byla data převzata. Tabulky jsou v práci umístěny tak, jak je materiál prezentován.

10. Číslování tabulek, vzorců a grafického materiálu je následující: první dvě arabské číslice jsou čísla sekce a podsekce, do které tabulka (vzorec, obrázek) patří, třetí číslice je pořadové číslo tabulky ( vzorec, obrázek) v podsekci. Číslování obrázků a tabulek by mělo být průběžné napříč pododdíly a číslování vzorců průběžné v celém textu práce. Číslo vzorce je umístěno v závorce napravo od vzorce.

11. Neskladné a složité ilustrace a tabulky s odkazy a normativní povahy by měly být umístěny v příloze v pořadí, v jakém se na ně v textu odkazuje, s uvedením čísla přílohy.

12. Seznam použitých zdrojů a aplikací není součástí práce.

Související informace.