Пресс-релиз кандидатской диссертации - интересная идея!

В июньском номере научно-популярного журнала "Химия и Жизнь", который я давно и с удовольствием читаю, появилась небольшая статья, к химии в общем не относящаяся. А именно, в ряде европейских университетов есть традиция - каждый диссертант, помимо своей работы, пишет пресс-релиз, то есть краткое изложение работы в научно-популярном стиле и без заумных специфических терминов. Пресс-релиз должен объяснять суть вашей работы, грубо говоря, бабушкам у подъезда. Мне это показалось очень интересным - может быть, кто-нибудь ещё захочет культивировать это и в своих университетах.

Задумано это так: диссертант пишет одну или две страницы о том, что же, собственно, он такое делает. Стиль научно-популярный: без всяких там ссылок на литературу и формул, максимально доступно и для аудитории, не разбирающийся в химии, физике, математике и прочих премудростях.

Дело это хорошее и нужное, на мой взгляд. С одной стороны, это позволяет объяснить людям, с наукой не связанным, чем всё-таки занимается народ в университетах и исследовательских центрах. С другой стороны, это и диссертанту очень полезно: как говорил один человек, "вы только тогда понимаете свой предмет, когда можете объяснить его своей бабушке". В процессе написания пресс-релиза нужно всё объяснять на бытовом уровне, так что некоторые вещи становятся даже более понятны после этого.

Так или иначе, я решил эту идею воплотить в жизнь на собственном примере. Просмотрев несколько образцов, быстренько сделал LaTeX-шаблон для пресс-релиза и соответственно оформил его. Вот что из этого получилось:

Пресс-релиз

Конник Михаил Всеволодович 10 июня 2009 года

Цифровое восстановление изображений
в отображающих системах с оптическим кодированием

Аннотация
Диссертация посвящена методам цифрового восстановления изображений в оптических системах, в которых совмещается преимущества оптики и широкие возможности цифровых алгоритмов. Искажая изображение заранее известным образом и затем восстанавливая, можно получить изображения с большей глубиной резкости, компенсировать дефекты оптики или кодировать информацию. В этой работе описывается применение таких систем для надёжного шифрования текстов, напечатанных на бумаге.

В наше время цифровая фотография стала очень распространённым явлением, и даже в мобильных телефонах теперь есть цифровые камеры. Многие, наверное, замечали, что если сфотографировать какой-то предмет и при этом неправильно навести фотоаппарат на резкость, фотография получается очень размытой. На такой мутной картинке мало что можно разобрать.

Оказывается, такое размывание можно использовать, чтобы сделать картинку лучше. Для этого нужно размыть всё изображение, а потом с помощью специальных программ это искажение устранить - и получится, например, картинка с большой глубиной резкости. И теперь вы уж точно не промахнётесь с наводкой на резкость!

Казалось бы - зачем сознательно искажать фотографию, а потом её такими трудами восстанавливать? Не проще ли сразу сфотографировать нормальное изображение: взять объектив получше и фотоаппарат подороже, и проблемы нет.

Оказывается, что не проще. Объективы с большой глубиной резкости это очень дорогие, сложные и хрупкие устройства. Кроме того, оптическим системам приходится работать в жару и холод, под водой и в космосе, и сложные объективы могут не выдержать таких условий.

Поэтому вместо применения дорогих объективов мы добавляем внутрь камеры специальную искажающую пластинку для равномерного искажения снимаемой картинки. То, что вы при этом фотографируете, искажается, но искажается всюду одинаково и это искажение нам известно. После этого мы с помощью специальной программы убираем это искажение, и картинка вновь становится читаемой.

С такими пластинками некоторые из вас сталкивались в лазерных указках. Насадки на лазерные указки превращают яркую точку в какой-нибудь светящийся рисунок - и вот вместо обычной лазерной точки на стене появляется изображение черепа с костями, бабочки или сердечка. Насадка на лазерной указке перераспределяет свет из точки в картинку, записанную особым образом на прозрачной искажающей пластинке внутри насадки. То есть яркая точка становится неким узором. Такие же искажающие пластинки используем и мы в нашей системе, только не для одной точки, а для всего изображения. Фотографируемое изображение, проходя через такой оптический элемент, размывается, но это размывание мы знаем - достаточно посмотреть сквозь этот элемент на яркую точку.

В этой работе мы решили применить эту идею для систем шифрования. У каждого есть что-то, что ему бы хотелось скрыть - от фирменного рецепта яичницы до кодов запуска ракет. Нужно быстро и надёжно зашифровать напечатанный на бумаге документ, чтобы потом хранить его или передать по Интернету куда-нибудь ещё. Для этого мы освещаем листок и снимаем на цифровую камеру, в которой установлена искажающая пластинка, похожая на ту, что в лазерной указке. После этого вместо красивой картинки вы увидите размытое пятно на изображении: оно надёжно закодировано. Вся информация о том, что мы закодировали, хранится в небольших перепадах яркости размытого изображения, и можно сказать, что такой метод шифрования похож на рисование узоров на песке.

Изображение размыто, и ваш документ теперь никому не прочитать. Мы знаем, как картинка размылась, и можем это размывание убрать. Так как нельзя абсолютно точно сфотографировать реальный предмет на цифровую камеру, то дешифрованное изображение будет несколько хуже оригинала - но зато мы получаем очень надёжное шифрование.

Вскрыть такой шифр очень трудно, поскольку размывание в нашей системе очень большое: вместо картинки вы увидите яркое пятно, из которого невозможно угадать ни размер ключа, ни его элементы. Если же вы захотите перебрать все возможные комбинации, использовав для этого все суперкомпьютеры мира взятые вместе, то это будет очень долго. Вы не переберёте и 5% всех вариантов, как потухнет Солнце - после этого будет уже не до шифров.

Чтобы расшифровать такое изображение, нужно применить специальные программы-фильтры, которые компенсируют внесённые искажения в сфотографированную картинку. Эти фильтры очень похожи на те, которыми вы пользуетесь в графических редакторах, когда хотите повысить резкость изображения.

Конечно, такой способ шифрования тоже не идеален. Например, можно подложить шифровальщику специальную картинку, из которой можно выудить ключ, или посветить лазерной указкой на лист бумаги при шифровании. Но это потребует доступа к шифровальной установке, о чём злоумышленникам почти всегда приходится только мечтать.

Поэтому такие системы, сочетающие в себе оптику и цифровую обработку, очень интересны и могут найти применение во многих областях, связанных с быстрой обработкой изображений. Может быть, элементы этих систем появятся в вашей фотокамере или камере мобильного телефона!

В общем:

• LaTeX шаблон для пресс-релиза здесь.
  
• Пресс-релиз моей диссертации в PDF-формате тут (на русском и английском).

Идеи, пожелания и конструктивная критика, как всегда, приветствуются в комментариях.