МЕХАНІЗМИ ТА ПЕРСПЕКТИВИ КЛАСИЧНИХ АЛГОРИТМІВ СТИСНЕННЯ БЕЗ ВТРАТ В АРХІТЕКТУРІ ОПЕРАЦІЙНИХ СИСТЕМ, ПРОГРАМНОМУ ЗАБЕЗПЕЧЕННІ ТА АПАРАТНИХ РЕАЛІЗАЦІЯХ КОМП'ЮТЕРНО-ФІЗИЧНИХ СИСТЕМ

Ляшук Т.Г. та Бабич С.М. та Сяський В.А. та Кіндрат П.В. (2025) МЕХАНІЗМИ ТА ПЕРСПЕКТИВИ КЛАСИЧНИХ АЛГОРИТМІВ СТИСНЕННЯ БЕЗ ВТРАТ В АРХІТЕКТУРІ ОПЕРАЦІЙНИХ СИСТЕМ, ПРОГРАМНОМУ ЗАБЕЗПЕЧЕННІ ТА АПАРАТНИХ РЕАЛІЗАЦІЯХ КОМП'ЮТЕРНО-ФІЗИЧНИХ СИСТЕМ. Наука і техніка сьогодні, 2025 (№13): 54. с. 1676-1688. ISSN 2786-6025

Текст
1676-1688.pdf
Завантажити (493kB)

Офіційний посилання: https://doi.org/10.52058/2786-6025-2025-13(54)-167...

Анотація

Проведено системний аналіз класичних алгоритмів стиснення без втрат – RLE, кодування Хаффмана, LZ77 та LZ78. Дослідження зосереджено на вивченні механізмів їхньої роботи, ключових характеристик, переваг та недоліків, а також на обґрунтуванні їхньої ролі як фундаментальних складових сучасних обчислювальних систем.
Зокрема, продемонстровано, що RLE залишається незамінним для усунення послідовної надмірності в однорідних даних, тоді як метод Хаффмана є еталонним алгоритмом ентропійного кодування, що усуває частотну надмірність. Алгоритми LZ77 та LZ78 слугують базою для словникового стиснення, що усуває структурну надмірність.
Показано, що в сучасних обчислювальних системах жоден із базових алгоритмів не використовується в «чистому» вигляді. Замість цього, домінують гібридні архітектури, в яких LZ-механізми нерозривно інтегровані з ентропійним кодуванням.
На основі такого аналізу, систематизовано інтеграцію цих алгоритмів в архітектуру операційних систем (стиснення образу ядра та пам'яті ZRAM, файлові системи Btrfs/ZFS, мережеві протоколи, кешування графіки і елементів інтерфейсу користувача) та програмне забезпечення (архіватори, медіаформати).
Визначено найбільш перспективні напрямки подальшого розвитку та застосування класичних методів: гібридизація (створення адаптивних словників), паралелізм (використання GPU для високопродуктивних масивів даних) та апаратне прискорення (FPGA/ASIC). Досліджено потенціал LZ-алгоритмів у апаратних реалізаціях для комп'ютерно-фізичних систем та їхня методологічна роль в оптимізації керування квантовими станами.

Тип елементу:	Стаття
Додаткова інформація (бібліографічний опис):	Механізми та перспективи класичних алгоритмів стиснення без втрат в архітектурі операційних систем, програмному забезпеченні та апаратних реалізаціях комп'ютерно-фізичних систем / Т.Г.Ляшук, С.М.Бабич, В.А.Сяський, П.В.Кіндрат // Наука і техніка сьогодні. - 2025. - №13(54). - С. 1676-1688.
Ключові слова:	алгоритми стиснення без втрат, словникове/ентропійне кодування, архівація даних, операційні системи, програмне забезпечення, комп’ютерно-фізичні системи
Тематика (за УДК):	0 Загальний відділ > 00 Загальні питання науки та культури > 004 Комп'ютерна наука та технологія. Застосування комп'ютера. Оброблення даних > 004.3 Апаратне забезпечення комп'ютерів > 004.38 Комп'ютери. Види комп'ютерів 0 Загальний відділ > 00 Загальні питання науки та культури > 004 Комп'ютерна наука та технологія. Застосування комп'ютера. Оброблення даних > 004.4 Програмне забезпечення > 004.42 Програмування комп'ютерів. Комп'ютерні програми 0 Загальний відділ > 00 Загальні питання науки та культури > 004 Комп'ютерна наука та технологія. Застосування комп'ютера. Оброблення даних > 004.5 Взаємодія людини і комп'ютера. Інтерфейс "людина-машина". Інтерфейс користувача. Операційне середовище користувача 6 Прикладні науки. Медицина. Техніка. Сільське господарство > 68 Галузі промисловості та ремесла, що виробляють готову продукцію > 681 Точна механіка та автоматика
Підрозділи:	Факультет математики та інформатики > Кафедра цифрових технологій та методики навчання інформатики Факультет математики та інформатики > Кафедра інформаційних технологій та моделювання
Користувач, що депонує:	Ірина Гаврилюк
Дата внесення:	27 Січ 2026 12:29
Останні зміни:	27 Січ 2026 12:29
URI:	http://repository.rshu.edu.ua/id/eprint/20352

Необхідні дії (обов’язкова авторизація)

Перегляд елементу