Созданная более ста лет назад машина, которая дала нам MP3 и JPEG

В далёком 1894 году Олаус Генричи изобрёл машину под названием Гармонический анализатор. Этот аппарат намного опередил своё время и был способен вычленять отдельные частоты, составляющие комплексные звуковые волны – именно на эту технику мы полагаемся в современном мире во множестве аспектов, от сжатого аудио до цифровых изображений.

В этом видео рассказывается, как был изобретён и как использовался гармонический анализатор, так что мы опустим описание его механики – которая включала многочисленные шкивы и стеклянные сферы, называемые сферическими интеграторами – но остановимся на его наследии.

Это устройство сумело претворить труды Жозефа Фурье (созданные гораздо раньше) из теории в практику. В то время как математические выкладки Фурье объясняли, как мы можем разложить комплексные сигналы и идентифицировать составляющие их частоты, машина Генричи непосредственно делала это.

И что же? Возьмем, к примеру, МР3, который вы слушаете. Он был сжат благодаря именно этой технике. Алгоритмы для сжатия аудио определяют, какие частоты нам не нужно слышать, идентифицируют их в файле с помощью частотного анализа, и затем удаляют. Результат – выигрыш в размере файла. Тот же трюк используется пространственно, для удаления крайне мелких деталей фотографий, которые мы и так едва ли разглядели бы – и в результате мы получаем хорошо известный JPEG.

И всё это весьма впечатляет, для машины, созданной в 1894 году.