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豐色 發(fā)自 凹非寺
量子位 | 公眾號 QbitAI

無損壓縮鼻祖去世了，享年86歲。

他就是Abraham Lempel，來自以色列的科學家。

正是因為他和同事發(fā)明的LZ77/LZ78壓縮算法，才有了Zip、GIF、PNG、TIFF、MP3、PDF等直到今天還在流行的文件格式。

他生前曾就職的的以色列理工學院評價他為“學院成立100年來最偉大的研究員之一”，并稱很少有科學家“像他一樣在技術發(fā)展以及我們的日常生活領域中都產(chǎn)生了如此大的影響”。

無數(shù)網(wǎng)友為他的離世哀悼。

有人還表示：

我的研究生論文主題是HTML壓縮，里面都還寫有他的名字呢。

共同發(fā)明LZ77/LZ78，徹底改寫數(shù)據(jù)壓縮領域

Lempel教授于1936年出生于波蘭。

23歲的時候他進入以色列理工學院，經(jīng)過八年的學習，拿到博士學位。

就在畢業(yè)十年之際，41歲的他成為母校的全職教授，負責電氣工程和計算機科學專業(yè)的教學（隨后又擔任了三年計算機學院院長）。

這一年，正是他和同事Jacob Ziv發(fā)明LZ77算法的那一年，也就是1977年（下圖左為Ziv，右為Lempel）。

正如其名，“LZ77”中的“L”代表Lempel教授，“Z”代表他的同事Ziv教授，“77”則是發(fā)明年份。

如果你是計算機專業(yè)的學生，LZ77算法一定出現(xiàn)過你的課本之上。

它的特點包括簡單、易于實現(xiàn)，可以針對任何數(shù)據(jù)格式進行無損壓縮，完全區(qū)別于此前已經(jīng)誕生的各種有損壓縮算法。

它主要采用的是基于字典的方式進行壓縮。

簡單來說，就是把數(shù)據(jù)中可以組成“短語”的一串字符加入“字典”，然后再有匹配的字符出現(xiàn)就采用標記來代替，由此就能實現(xiàn)壓縮的目的。

在具體操作中，該算法會將數(shù)據(jù)分為“滑動窗口”和“數(shù)據(jù)緩沖區(qū)”。

每次處理數(shù)據(jù)的時候，先把一部分數(shù)據(jù)預載入緩沖區(qū)，然后依次載入滑動窗口區(qū)（有長度限制）。

如果后進入的字符在滑動窗口里面出現(xiàn)匹配的時候，就記進當前的短語字典中。

隨著滑動窗口的不斷向前，字典會不斷變化，不停地滑動字符向前，尋找到更多與字典中的短語匹配的選項，然后用帶有含義的標記符進行標記，最終就可以得到一段壓縮好的表示結果。

例子如下圖所示，粉色為滑動窗口區(qū)，藍色為緩沖區(qū)。

從上面的原理我們可以看出，LZ77的壓縮比比較高，但由于要不停地找匹配選項，壓縮過程有一些耗時，但又由于解壓速度又非?？欤擞洉f明匹配項的明確位置），總體還是算得上非常高效的。

兩位教授就以論文的形式將他們這一成果公布了出來。

很快，在1978年，他們又對77算法進行了更新，誕生了同樣著名的LZ78，也就是LZ77的第二個版本。

不管后來大家如何“修修補補”，衍生出更加高效和完善的LZSS、LZW、LZH等新算法，它們的原理都和Lempel教授和Ziv教授的思想沒有什么差別。

因此，在這些算法上誕生的TIFF、PNG、ZIP、MP3等廣為流傳的壓縮文件格式，都得感謝這兩位老爺子的貢獻。

這不，2004年，IEEE就宣布LZ77和LZ78算法成為電氣和電子工程的“歷史里程碑”。

Lempel教授也因為所作貢獻，拿了不少獎項，包括IEEE信息理論學會技術創(chuàng)新金禧獎和2007年的IEEE Richard W. Hamming獎章，后者主要表彰他在“數(shù)據(jù)壓縮方面的開創(chuàng)性工作”。

57歲被惠普聘用，貢獻了8項專利

在改寫數(shù)據(jù)壓縮領域之后，Lempel教授并沒有“閑著”。

1993年，已經(jīng)57歲的他被惠普公司聘用。

僅過了一年，他就出來創(chuàng)立了惠普以色列實驗室（HP Labs Israel），并擔任其董事長直到71歲。

在此期間，惠普以Lempel教授的名義注冊了8項專利。

如今，Lempel教授已于上周日（2月5日）辭世，離87歲生日就還差一周時間。

悼念。

訃告地址：

https://www.technion.ac.il/en/2023/02/technion-mourns-prof-abraham-lempel/

參考鏈接：
[1]https://www.ynetnews.com/business/article/hjdfzoa2o
[2]https://twitter.com/search?q=Abraham%20Lempel&src=typed_query