Поиск и воспроизведение информации.

Теперь зададимся вопросом: а нельзя ли сопоставить траектории системы информацию в виде интересующей нас последовательности символов? Если бы это удалось сделать, часть траекторий соответствовала бы нашим информационным последовательностям, и их можно было бы получать, решая уравнения, определяющие динамику системы. Если же взять любой (не слишком малый) фрагмент информационной последовательности, с его помощью можно восстановить всю информационную последовательность, соответствующую данной траектории. Разным траекториям соответствуют разные информационные последовательности, и возникает возможность восстановить любую из них по любому ее небольшому фрагменту. Тем самым реализуется ассоциативный доступ (доступ по содержанию) ко всей информации, записанной в системе. Итак, информация запоминается и хранится в виде траекторий динамической системы и обладает свойствами ассоциативности.

Профессор А. Дмитриев [] приводит пример записи информации с изображения котенка размером 32х48 пикселя (рис. 3.11).

Желтым цветом (в черно-белом – белый) изображена траектория – предельный цикл, соответствующая изображению котенка. Фиолетовым цветом (в черно-белом варианте – серый) показана синтезированная функция y = f(x).

Любая точка цикла является "входом", позволяющим воспроизвести весь образ путем итерирования отображения. При старте с произвольных начальных условий траектория после переходного процесса притягивается к одному из двух циклов и воспроизводит соответствующий образ.

В настоящее время стало возможным синтезировать динамические системы с объемом записанной информации, эквивалентной среднему собранию сочинений.

Рисунок 3.11 – Пример, иллюстрирующий запись информации на циклах одномерного отображения отрезка в себя x_n+1 = f(x_n).

Другой примерприменения ассоциативной памяти на основе хаотической динамики относится к задачам ориентирования и навигации. Область для ориентирования общей площадью 576 км² задается географической картой в масштабе М 1:20000. Она разбита на 16 фрагментов, каждый из которых представляет собой цветной графический образ размером 200х200 пикселов в 256-цветном алфавите. Каждый из образов представлен как предельный цикл в одном и том же двумерном кусочно-линейном отображении (рис. 3.12).

Для определения местоположения пользователю достаточно предъявить любой кусочек фрагмента карты. Если поиск по кусочку успешен (успех регистрировался при предъявлении программе кусочков вплоть до 1 км², то есть вплоть до 0,2 процента от первоначальной площади), соответствующий фрагмент карты появится на экране.

Программа демонстрирует также возможность идентификации по искаженным кусочкам. При этом уровень искажений в кусочке, предъявляемом для идентификации, может составлять 70-80%.

Рисунок 3.12 – Пример использования хаотической динамики для целей навигации и идентификации

Разработанная технология позволяет записывать, хранить и извлекать любые типы данных: изображения, тексты, цифровую музыку и речь, сигналы и т. д. Примером использования технологии является персональная система управления факсимильными документами с ассоциативным доступом FacsData Wizard, которая обеспечивает возможность создания архивов неструктурированной информации с полным автоматическим индексированием всей хранимой информации.

Для поиска необходимых документов пользователь составляет запрос путем набора в произвольной форме нескольких строк текста, относящегося к содержанию требуемого документа. В ответ система выдаст искомый документ, если входной информации достаточно для его однозначного поиска, либо предложит набор вариантов. При необходимости можно получить и факсимильную копию найденного документа. Наличие ошибок в запросе и при преобразовании исходной информации в текстовую не сказывается существенным образом на качестве поиска. Создание электронного архива не требует дополнительного дискового пространства.

Дальнейшее развитие этот подход получил в программном комплексе "Незабудка", предназначенном для работы с архивами неструктурированной информации (как на персональных компьютерах, так и на информационных серверах) и реализованном в виде поисковой машины под стандартными браузерами типа Navigator и Explorer. При обращении к адресу информационного сервера пользователь попадает в поисковую систему и получает возможность производить поиск необходимых документов и материалов по содержанию, используя в качестве запросов фрагменты запрашиваемых материалов, фрагменты материалов, аналогичных по содержанию, или фразы, отражающие его представление о содержании требуемых материалов.