Cálculo desarrollado: S9

Se desarrolla el cálculo de S9 a partir de sus muestras digitales. Todas las imágenes del conjunto son sintéticas. La escena representada no interviene como una etiqueta verbal en el cálculo.

Representación de S9

1. Contar las muestras y fijar su orden

Anchura: 1024; altura: 1024. Píxeles: 1024 × 1024 = 1048576. Cada píxel aporta cuatro componentes de ocho bits: rojo, verde, azul y opacidad. Se leen las filas de arriba abajo y cada fila de izquierda a derecha.

Componentes: 1048576 × 4 = 4194304. Se añaden 16 octetos de perfil y dimensiones: 4194304 + 16 = 4194320. Por tanto, m = 4194320 × 8 = 33554560; N = m + 2 = 33554562.

2. Obtener el entero C de las muestras

Los dos primeros píxeles aportan estas ocho componentes decimales, leídas del original:

255, 255, 255, 255, 255, 255, 255, 255

La terminación de perfil y dimensiones es:

83, 86, 73, 77, 71, 48, 50, 0, 0, 0, 4, 0, 0, 0, 4, 0

Si x₁,…,xL son los 4194320 octetos, C = Σ xⱼ·256L−j. Equivalentemente, C₀=0 y Cⱼ=256·Cⱼ₋₁+xⱼ, hasta j=4194320. El comienzo se calcula así:

C₁ = 256 × 0 + 255 = 255
C₂ = 256 × 255 + 255 = 65535
C₃ = 256 × 65535 + 255 = 16777215
C₄ = 256 × 16777215 + 255 = 4294967295
Primeros ocho octetos: A = 18446744073709551615

Se continúa la misma recurrencia con todas las componentes y los 16 octetos finales. Los primeros píxeles permiten comprobar la cifra abreviada; el valor exacto conserva también los restantes.

3. Aplicar las fórmulas de los polos

μ = 3·233554560 + C
λ = 233554560 − 1 − C
P = μ − λ = 233554561 + 2C + 1
I = μ + λ = 233554562 − 1.

Estas expresiones son exactas. El fichero entero completo en texto, base 16 contiene todos los dígitos de P y se abre como texto ordinario. La base 16 expresa el mismo número que la base decimal; no es una huella ni una cifra sustitutiva.

4. Normalizar y controlar la aproximación

q = P/233554562. Para comprobar su aproximación sin escribir millones de dígitos, se usan los ocho primeros octetos:

q₀ = 1/2 + A/2^65
   = 36893488147419103231/36893488147419103232
   = 0.99999999999999999997289494568786238914981367997825145721435546875

La división anterior es exacta para q₀. La contribución omitida satisface 0 < q−q₀ < 2−65, aproximadamente 2,71·10−20. Esta cota sólo se usa para la lectura abreviada; P y q se conservan completos.

5. Sustituir en la recta Atlas

El convenio visual fija η=1/10 y escala 64. Con q ≈ 1.00000000000000000:

1 + 10q ≈ 11.00000000000000000
ln(1 + 10q) ≈ 2.39789527279837067
ln(11) ≈ 2.39789527279837067
δ = 64 × ln(1 + 10q) / ln(11)
  ≈ 64.000000000000

La derivada de esta transformación es menor que 45 en el intervalo utilizado. Por tanto, la diferencia debida a sustituir q por q₀ es menor que 45·2−65, aproximadamente 1,22·10−18. Los decimales impresos incorporan además el redondeo de su evaluación numérica; no se emplean para recuperar la imagen.

6. Calcular los polos Atlas y comprobar el resultado

μAtlas = 64 + δ/2 ≈ 96.000000000000
λAtlas = 64 − δ/2 ≈ 32.000000000000
PAtlas = μAtlas − λAtlas = δ ≈ 64.000000000000
IAtlas = μAtlas + λAtlas = 128

Las sumas y diferencias se refieren a las expresiones sin redondear. Para el retorno exacto, N se obtiene de la longitud binaria de P; m=N−2 y C=(P−2m+1−1)/2. Se restituyen los m bits, las dimensiones y las muestras. En este recurso se ha contrastado la igualdad de todas las muestras con el original.

Desarrollo en texto sin compresión · Definición, demostración y fuentes