...И мир загадочный за занавесом цифр. Цифровая связь

В январском номере журнала "An and Antic" за 1987 г. специалист по компьютерной технике, консультант фирмы "American telephon and telegraph company" Лиллиан Шварц сообщила всему миру о том, что на портрете изображен сам Леонардо да Винчи. Как установила американская исследовательница, Мона Лиза, внучка неаполитанского короля Фердинанда I — Исабелла Арагонская, позировала художнику, когда он состоял при неаполитанском дворе. После неожиданной и таинственной смерти ее мужа работа над портретом прекратилась. Взяв за основу незавершенное полотно, Леонардо да Винчи решил продолжить работу перед зеркалом. В итоге получился своеобразный синтез мужского и женского лица. К такому выводу Лиллиан Шварц пришла, введя картину в компьютер и тщательно исследовав ее с помощью специальной компьютерной программы.

…Жестокая игра машины с тайной великого творчества…

Тайна великого творчества! Да, гениальное творение Леонардо да Винчи вечно, бессмертно. И как сказал когда-то поэт, математик и философ Омар Хайям: "Тайну вечности смертным постичь не дано". Но — жестокая игра машины? Родоначальник отечественной кибернетики академик В.М. Глушков писал почти 25 лет назад: "Можно, скажем, снять с леонардовской Моны Лизы три копии в основных цветах, поделить полотно на клеточки, соответствующие разрешающей способности зрения, а их яркость выразить численно. В итоге полотно будет целиком переведено на двоичный алфавит… Как ни стремятся люди уберечь шедевры, время действует на них медленно, незаметно, но пагубно… А Мона Лиза? Разве мы видим тот портрет, который без малого полтысячи лет назад написал Леонардо да Винчи? Портрет сильно потемнел, и вы только от искусствоведа услышите, что это было одно из самых красочных полотен флорентийца… Поэтому я пришел к выводу — впрочем, не я один, — что электронная запись будет лучшей формой сохранения шедевров…"

Добавим, что по образцу существующих "электронных библиотек" созданы "электронные музеи" — собрания "электронных копий" всех известных мировых шедевров живописи. Любой желающий может с помощью персонального компьютера "получить" на экране дисплея или обычного домашнего телевизора свой "заказ".

Итак, перед нами две тайны портрета Моны Лизы: создание оригинала флорентийским мастером Леонардо да Винчи и "электронной копии" американской исследовательницей Лиллиан Шварц. В этой книге мы будет разгадывать вторую, не менее увлекательную тайну волшебного превращения портрета в электрические импульсы двоичного алфавита.

Сначала рассмотрим простой рисунок. Поступим так, как поступают начинающие художники, когда им нужно сделать копию с картины: разобьем ее на клетки. Чем меньше размер клеток, тем легче делать копию. После этого можно приступить непосредственно к двоичному кодированию картины. Условимся обозначать каждую клетку 0, если более половины ее площади не закрашено, и 1 в противном случае. Тогда в соответствии с принятым правилом код первой строки будет иметь вид 000001000, код второй строки — 001101100 и т. д., а двоичный код всей картины, записанный в виде последовательности кодов остальных строк, —

(С равным правом можно применить и "обратный" код, т. е. незакрашенному полю ставить 1, закрашенному — 0.)

Эту двоичную информацию — с виду она ничем не отличается от закодированной текстовой или речевой информации — можно записать в электронную память или передать на расстояние подобно тому, как передается двоичный код телеграмм. Правда, восстановленная по данной последовательности 0 и 1 картина будет отличаться от исходной. Однако если разбить изображение на достаточно большое число клеток (взяв, например, ширину клетки 0,5 мм или еще меньше), то можно добиться полного, как говорится, один к одному, сходства восстановленного изображения с оригиналом. Конечно, в этом случае двоичный код картины нам придется записывать на бумаге гораздо дольше: ведь он будет содержать в 50-100 раз большее число 0 и 1. Для того чтобы поместить в микросхему изображение размером всего лишь со спичечный коробок (4x5 см), объем ее памяти при ширине клеточки 0,5 мм должен составлять 8000 бит, а при ширине клеточки 0,1 мм — уже 200000 бит. Таким образом, более точное описание изображения требует больших информационных затрат. За качество, как всегда, приходится платить.