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現(xiàn)年90歲的以色列科學家Jacob Ziv，獲得了2021年IEEE榮譽獎章（IEEE Medal of Honor），以此表彰他“對信息論和數(shù)據(jù)壓縮技術的基本貢獻，以及杰出的研究領導地位”。

△ Jacob Ziv

IEEE榮譽獎章由IEEE每年評選頒發(fā)，是世界電氣電子工程學界的最高榮譽。

在1977年和1978年，Jacob Ziv與另一名以色列科學家Abraham Lempel發(fā)明了以他們名字命名的通用無損壓縮算法LZ77和LZ78.

這套算法在2004年被評為IEEE里程碑。

LZ算法后來形成了許多無損壓縮算法的變體，比如LZW、LZSS、LZMA等。

這些衍生算法至今仍在我們的計算機上使用，包括GIF、PNG圖像壓縮和RAR、ZIP文件壓縮。

一位支持Ziv獲得該獎項的工程師表示：“LZ算法是第一個成功的通用壓縮算法。”“這些算法，以及雅各布對這些算法的分析，構成了之后大多數(shù)通用算法工作的基礎。”

LZ算法能使壓縮數(shù)據(jù)能夠實現(xiàn)數(shù)據(jù)的完全重建，并且比之前的壓縮算法更有效率。

與其他算法相比，Ziv首創(chuàng)的這種通用源碼編碼，無需了解數(shù)據(jù)的固有信息，即可壓縮數(shù)據(jù)，降低了從數(shù)據(jù)中重建圖像所需的數(shù)據(jù)率要求。

此外，Ziv還為錯誤校正碼的低計算復雜度解碼理論做出了貢獻。

LZ壓縮算法簡介

LZ77和LZ78是Abraham Lempel和Jacob Ziv二人在1977和1978年的論文中發(fā)表的兩種無損數(shù)據(jù)壓縮算法。它們也分別被稱為LZ1和LZ2。

LZ算法的工作原理是將字符串替換為單個token碼。算法每識別到一個新字符串時，都會輸出該字符串，然后將其添加到表或字典中。

△ LZW壓縮算法

下次再遇到該字符串時，則用表中的token碼代替。這樣就達到了數(shù)據(jù)壓縮和提高傳輸效率的目的。

舉一個簡單的例子：

I am an engineer therefore I am an engineer, and only if I am an engineer.

經(jīng)過壓縮后，這句話變?yōu)椋?/p>

I am an engineer there&fo& *, and only if *.

在上面這段話中，第一次出現(xiàn)的I am an engineer被壓縮成*，第一次出現(xiàn)的re被壓縮成&，因此后面再出現(xiàn)相同字符串后，只需要用*和&兩個字符代替即可。

如果原來字符串越長越冗余，實現(xiàn)的壓縮率就越高。

由于LZ算法首先發(fā)送字符串和token碼，反向解壓縮算法可以重建原始消息，因此無需任何附加信息（如字典本身）。

LZ算法的簡單與易用性使其具有廣泛的應用。時至今日，其重要的用途之一是存儲和發(fā)送GIF圖像文件。

Jacob Ziv生平

Jacob Ziv于1931年出生在以色列的太巴列，分別在1954年和1957年獲得以色列理工學院的電氣工程學士和碩士學位，之后赴美留學于1962年獲得麻省理工學院博士學位。

1968年，Ziv加入AT&T貝爾實驗室，擔任技術人員。1970年，他回到以色列，成為母校以色列理工學院的教授，后又成為該校電氣工程學院院長。

此前，Ziv已獲得過IEEE頒發(fā)的多項榮譽。

1995年，他因“對信息理論以及數(shù)據(jù)壓縮的理論和實踐的貢獻”而獲得IEEE漢明獎。1997年，他獲得了通信理論領域最高獎——由IEEE信息論學會頒發(fā)的香農(nóng)獎。