你发表情包全靠他，GIF压缩算法发明者之一获IEEE最高荣誉奖
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2021-01-21 18:14
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晓查 发自 凹非寺
量子位 报道 | 公众号 QbitAI
现年90岁的以色列科学家Jacob Ziv，获得了2021年IEEE荣誉奖章（IEEE Medal of Honor），以此表彰他“对信息论和数据压缩技术的基本贡献，以及杰出的研究领导地位”。
△ Jacob Ziv
IEEE荣誉奖章由IEEE每年评选颁发，是世界电气电子工程学界的最高荣誉。
在1977年和1978年，Jacob Ziv与另一名以色列科学家Abraham Lempel发明了以他们名字命名的通用无损压缩算法LZ77和LZ78.
这套算法在2004年被评为IEEE里程碑。
LZ算法后来形成了许多无损压缩算法的变体，比如LZW、LZSS、LZMA等。
这些衍生算法至今仍在我们的计算机上使用，包括GIF、PNG图像压缩和RAR、ZIP文件压缩。
一位支持Ziv获得该奖项的工程师表示：“LZ算法是第一个成功的通用压缩算法。”“这些算法，以及雅各布对这些算法的分析，构成了之后大多数通用算法工作的基础。”
LZ算法能使压缩数据能够实现数据的完全重建，并且比之前的压缩算法更有效率。
与其他算法相比，Ziv首创的这种通用源码编码，无需了解数据的固有信息，即可压缩数据，降低了从数据中重建图像所需的数据率要求。
此外，Ziv还为错误校正码的低计算复杂度解码理论做出了贡献。
LZ压缩算法简介
LZ77和LZ78是Abraham Lempel和Jacob Ziv二人在1977和1978年的论文中发表的两种无损数据压缩算法。它们也分别被称为LZ1和LZ2。
LZ算法的工作原理是将字符串替换为单个token码。算法每识别到一个新字符串时，都会输出该字符串，然后将其添加到表或字典中。
△ LZW压缩算法
下次再遇到该字符串时，则用表中的token码代替。这样就达到了数据压缩和提高传输效率的目的。
举一个简单的例子：
I am an engineer therefore I am an engineer, and only if I am an engineer.
经过压缩后，这句话变为：
I am an engineer there&fo& *, and only if *.
在上面这段话中，第一次出现的I am an engineer被压缩成*，第一次出现的re被压缩成&，因此后面再出现相同字符串后，只需要用*和&两个字符代替即可。
如果原来字符串越长越冗余，实现的压缩率就越高。
由于LZ算法首先发送字符串和token码，反向解压缩算法可以重建原始消息，因此无需任何附加信息（如字典本身）。
LZ算法的简单与易用性使其具有广泛的应用。时至今日，其重要的用途之一是存储和发送GIF图像文件。
Jacob Ziv生平
Jacob Ziv于1931年出生在以色列的太巴列，分别在1954年和1957年获得以色列理工学院的电气工程学士和硕士学位，之后赴美留学于1962年获得麻省理工学院博士学位。
1968年，Ziv加入AT&T贝尔实验室，担任技术人员。1970年，他回到以色列，成为母校以色列理工学院的教授，后又成为该校电气工程学院院长。
此前，Ziv已获得过IEEE颁发的多项荣誉。
1995年，他因“对信息理论以及数据压缩的理论和实践的贡献”而获得IEEE汉明奖。1997年，他获得了通信理论领域最高奖——由IEEE信息论学会颁发的香农奖。
参考链接：
https://spectrum.ieee.org/the-institute/ieee-member-news/ieee-medal-of-honor-goes-to-data-compression-pioneer-jacob-ziv
https://ethw.org/Milestones:Lempel-Ziv_Data_Compression_Algorithm,_1977
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