LZ78

```wiki

LZ78: خوارزمية ضغط البيانات للمبتدئين

LZ78 هي خوارزمية لـ ضغط البيانات بدون فقدان للبيانات، طورتها ميزوكي و ستيبس عام 1978. تعتبر LZ78 أساساً للعديد من خوارزميات الضغط الأكثر تطوراً، مثل LZW (Lempel-Ziv-Welch) المستخدمة على نطاق واسع في تنسيقات الصور مثل GIF. يهدف هذا المقال إلى تقديم شرح مفصل وواضح لـ LZ78 للمبتدئين، مع التركيز على المبادئ الأساسية وطريقة عملها.

مقدمة إلى ضغط البيانات

قبل الخوض في تفاصيل LZ78، من المهم فهم الهدف من ضغط البيانات بشكل عام. ضغط البيانات هو عملية تقليل حجم البيانات المطلوبة لتمثيل معلومات معينة. هذا له فوائد عديدة، مثل:

• توفير مساحة التخزين: تقليل حجم الملفات يسمح بتخزين المزيد من البيانات في نفس المساحة.
• تسريع نقل البيانات: الملفات الأصغر حجماً تستغرق وقتاً أقل لنقلها عبر الشبكات.
• تحسين الأداء: معالجة البيانات المضغوطة يمكن أن تكون أسرع في بعض الحالات.

توجد أنواع مختلفة من خوارزميات الضغط، بما في ذلك:

• الضغط بدون فقدان للبيانات: يسمح باستعادة البيانات الأصلية بالضبط بعد فك الضغط. LZ78 هو مثال على هذا النوع.
• الضغط مع فقدان للبيانات: يتضمن فقدان بعض المعلومات أثناء الضغط، مما يؤدي إلى حجم ملف أصغر ولكن لا يمكن استعادة البيانات الأصلية بالكامل.

المبادئ الأساسية لـ LZ78

تعتمد LZ78 على فكرة بسيطة ولكنها قوية: بدلاً من تخزين البيانات المتكررة مراراً وتكراراً، يتم تخزينها مرة واحدة فقط، ويتم استخدام مؤشرات للإشارة إلى تكرارها في أماكن أخرى في البيانات.

تستخدم LZ78 قاموساً (dictionary) لتخزين السلاسل الفرعية (substrings) التي تمت مواجهتها بالفعل في البيانات. عندما يتم مواجهة سلسلة فرعية جديدة، يتم البحث عنها في القاموس. إذا تم العثور عليها، يتم تخزين مؤشر إلى موقعها في القاموس. إذا لم يتم العثور عليها، يتم إضافة السلسلة الفرعية الجديدة إلى القاموس، ويتم تخزين مؤشر إلى السلسلة الفرعية السابقة بالإضافة إلى الحرف الجديد.

القاموس في LZ78 ليس موجوداً بشكل صريح في الذاكرة كبنية بيانات منفصلة. بدلاً من ذلك، يتم بناؤه بشكل تدريجي أثناء عملية الضغط، ويتم تمثيله ضمنياً من خلال العلاقات بين المؤشرات والسلاسل الفرعية المخزنة.

كيف تعمل خوارزمية LZ78؟

لنأخذ مثالاً بسيطاً لتوضيح كيفية عمل LZ78:

لنفرض أننا نريد ضغط السلسلة النصية "ABABCBABABA".

1. التهيئة: يبدأ القاموس فارغاً. 2. التحليل: نبدأ بقراءة السلسلة النصية حرفاً حرفاً. 3. الضغط:

   *   A: بما أن القاموس فارغ، نضيف 'A' إلى القاموس.  الناتج: (0, A)  (حيث 0 هو المؤشر الأول و A هو الحرف)
   *   B: بما أن القاموس يحتوي على 'A' فقط، و 'B' غير موجود، نضيف 'B' إلى القاموس. الناتج: (0, B)
   *   A: بما أن 'A' موجود في القاموس (المؤشر 0)، نضيف (0, A) إلى الناتج.
   *   B: بما أن 'B' موجود في القاموس (المؤشر 1)، نضيف (1, B) إلى الناتج.
   *   C: بما أن 'C' غير موجود في القاموس، نضيف 'C' إلى القاموس. الناتج: (2, C)
   *   B: بما أن 'B' موجود في القاموس (المؤشر 1)، نضيف (1, B) إلى الناتج.
   *   A: بما أن 'A' موجود في القاموس (المؤشر 0)، نضيف (0, A) إلى الناتج.
   *   B: بما أن 'B' موجود في القاموس (المؤشر 1)، نضيف (1, B) إلى الناتج.
   *   A: بما أن 'A' موجود في القاموس (المؤشر 0)، نضيف (0, A) إلى الناتج.

الناتج النهائي للضغط هو: (0, A), (0, B), (0, A), (1, B), (2, C), (1, B), (0, A), (1, B), (0, A).

لاحظ أننا لم نخزن الحروف 'A' و 'B' بشكل متكرر. بدلاً من ذلك، استخدمنا مؤشرات للإشارة إلى مواقعها في القاموس.

فك الضغط باستخدام LZ78

عملية فك الضغط هي عكس عملية الضغط. نبدأ بقاموس فارغ، ونقرأ أزواج (مؤشر، حرف) من البيانات المضغوطة. لكل زوج:

1. استرداد السلسلة الفرعية: إذا كان المؤشر غير صفر، نسترد السلسلة الفرعية المقابلة لهذا المؤشر من القاموس. 2. إضافة الحرف: نضيف الحرف الحالي إلى السلسلة الفرعية المستردة. 3. إعادة بناء السلسلة: نضيف السلسلة الفرعية الجديدة إلى السلسلة الأصلية التي يتم إعادة بنائها. 4. تحديث القاموس: نضيف السلسلة الفرعية الجديدة إلى القاموس.

باستخدام الناتج المضغوط من المثال السابق، يمكننا إعادة بناء السلسلة الأصلية "ABABCBABABA" خطوة بخطوة.

مقارنة LZ78 بخوارزميات الضغط الأخرى

• LZ77: LZ77 هي خوارزمية ضغط أخرى تعتمد على البحث عن الأنماط المتكررة في البيانات. تختلف عن LZ78 في طريقة تخزين الأنماط. LZ77 تستخدم نافذة منزلقة (sliding window) للبحث عن الأنماط، بينما LZ78 تبني قاموساً بشكل تدريجي.
• LZW: LZW هي نسخة محسنة من LZ78، تستخدم قاموساً يبدأ بمجموعة من الأحرف الأساسية، وتضيف سلاسل فرعية جديدة إلى القاموس بشكل ديناميكي. LZW أسرع وأكثر كفاءة من LZ78 في معظم الحالات.
• Huffman Coding: Huffman Coding هي خوارزمية ضغط إحصائية تعتمد على تردد الأحرف في البيانات. يمكن استخدامها مع LZ78 لتحسين نسبة الضغط.

تطبيقات LZ78

على الرغم من أن LZ78 نفسها لم تعد تستخدم على نطاق واسع، إلا أنها كانت أساساً لتطوير العديد من خوارزميات الضغط الأكثر شيوعاً. تطبيقات LZ78 ومشتقاتها تشمل:

• تنسيقات الملفات: تستخدم في بعض تنسيقات الملفات القديمة.
• برامج الأرشفة: تستخدم كجزء من بعض برامج الأرشفة.
• ضغط البيانات في الشبكات: تستخدم في بعض بروتوكولات الشبكات لضغط البيانات قبل إرسالها.

تحسينات وتعديلات على LZ78

تم اقتراح العديد من التحسينات والتعديلات على خوارزمية LZ78 لتحسين أدائها وكفاءتها. تشمل هذه التحسينات:

• تعديل حجم القاموس: تحديد حجم القاموس الأمثل يمكن أن يحسن نسبة الضغط.
• استخدام هياكل بيانات أكثر كفاءة: استخدام هياكل بيانات أكثر كفاءة لتخزين القاموس يمكن أن يسرع عملية الضغط وفك الضغط.
• الجمع بين LZ78 وخوارزميات أخرى: الجمع بين LZ78 وخوارزميات ضغط أخرى، مثل Huffman Coding، يمكن أن يحسن نسبة الضغط بشكل كبير.

LZ78 والخيارات الثنائية: تشابهات مفاهيمية

على الرغم من أن LZ78 هي خوارزمية ضغط بيانات وليست متعلقة بشكل مباشر بالخيارات الثنائية، إلا أن هناك بعض التشابهات المفاهيمية المثيرة للاهتمام. كلاهما يعتمد على تحديد الأنماط والتنبؤ بالنتائج المستقبلية بناءً على البيانات السابقة.

• تحديد الأنماط: LZ78 تحدد الأنماط المتكررة في البيانات لضغطها. في الخيارات الثنائية، يستخدم المتداولون التحليل الفني لتحديد الأنماط في تحركات الأسعار للتنبؤ بالاتجاهات المستقبلية.
• التنبؤ: LZ78 تتنبأ بوجود أنماط متكررة في البيانات المستقبلية. في الخيارات الثنائية، يتنبأ المتداولون باتجاه سعر الأصل في وقت محدد.
• إدارة المخاطر: في LZ78، يمكن أن يؤدي حجم القاموس إلى التأثير على كفاءة الضغط. في الخيارات الثنائية، تعتبر إدارة المخاطر ضرورية لتقليل الخسائر المحتملة.

هذه التشابهات توضح كيف أن مبادئ تحليل الأنماط والتنبؤ يمكن تطبيقها في مجالات مختلفة.

استراتيجيات الخيارات الثنائية ذات الصلة

• استراتيجية 60 ثانية: تعتمد على تحليل سريع للاتجاهات قصيرة الأجل.
• استراتيجية مارتينجال: استراتيجية مضاربة تعتمد على مضاعفة الرهان بعد كل خسارة.
• استراتيجية بينيت: تعتمد على تحديد نقاط الدخول والخروج بناءً على مؤشرات فنية محددة.
• استراتيجية الاختراق: تستغل فترات الاختراق في الأسعار.
• استراتيجية التداول العكسي: تعتمد على التداول في الاتجاه المعاكس للاتجاه السائد.
• استراتيجية الاختناق: تستغل فترات التقلب المنخفض.
• استراتيجية التداول بناءً على الأخبار: تعتمد على التداول بناءً على الأحداث الإخبارية الهامة.
• استراتيجية التداول الموسمي: تستغل الأنماط الموسمية في الأسعار.
• استراتيجية التداول باستخدام أنماط الشموع اليابانية: تعتمد على تحليل أنماط الشموع اليابانية للتنبؤ بتحركات الأسعار.
• استراتيجية التداول باستخدام مؤشر القوة النسبية (RSI): تعتمد على مؤشر القوة النسبية لتحديد مناطق ذروة الشراء والبيع.

مؤشرات فنية ذات صلة

• المتوسطات المتحركة (Moving Averages): تستخدم لتحديد الاتجاهات.
• مؤشر القوة النسبية (RSI): يستخدم لتحديد مناطق ذروة الشراء والبيع.
• مؤشر الماكد (MACD): يستخدم لتحديد قوة الاتجاه.
• بولينجر باندز (Bollinger Bands): تستخدم لقياس التقلب.
• مؤشر ستوكاستيك (Stochastic Oscillator): يستخدم لتحديد ظروف ذروة الشراء والبيع.
• مؤشر فيبوناتشي (Fibonacci Retracements): يستخدم لتحديد مستويات الدعم والمقاومة المحتملة.

تحليل حجم التداول

• تحليل حجم التداول: يساعد على تأكيد قوة الاتجاهات.
• السيولة: تؤثر على سهولة الدخول والخروج من الصفقات.
• التقلب: يؤثر على حجم المخاطر المحتملة.

الاتجاهات في أسواق الخيارات الثنائية

• الاتجاه الصاعد: سلسلة من القمم والقيعان الصاعدة.
• الاتجاه الهابط: سلسلة من القمم والقيعان الهابطة.
• الاتجاه الجانبي: تحرك السعر ضمن نطاق ضيق.

ختاماً

LZ78 هي خوارزمية ضغط بيانات أساسية، على الرغم من أنها لم تعد تستخدم على نطاق واسع في شكلها الأصلي. فهم مبادئها الأساسية يوفر أساساً جيداً لفهم خوارزميات الضغط الأكثر تطوراً. على الرغم من اختلافها عن عالم الخيارات الثنائية، إلا أن هناك تشابهات مفاهيمية مثيرة للاهتمام في كيفية تحليل الأنماط والتنبؤ بالنتائج المستقبلية. آمل أن يكون هذا المقال قد قدم شرحاً واضحاً ومفيداً لـ LZ78 للمبتدئين. ```

ابدأ التداول الآن

سجّل في IQ Option (الحد الأدنى للإيداع 10 دولار) افتح حساباً في Pocket Option (الحد الأدنى للإيداع 5 دولار)

انضم إلى مجتمعنا

اشترك في قناة Telegram الخاصة بنا @strategybin لتصلك: ✓ إشارات تداول يومية ✓ تحليلات استراتيجية حصرية ✓ تنبيهات اتجاهات السوق ✓ مواد تعليمية للمبتدئين