Como a foto que pesa menos, mas com garantia.
Quando o celular salva uma foto, ele joga fora detalhes que o olho não percebe, e o arquivo fica dez vezes menor. Para foto, ótimo. Para medição, não serve: ninguém consegue dizer quanto cada ponto mudou. Na média a foto está bonita, mas um pixel pode ter mudado muito.
O TUBE faz o mesmo tipo de economia, com uma diferença: antes de comprimir, combina-se quanto cada medição pode variar. Um termômetro com margem de meio grau, um sismógrafo com margem de uma contagem. Na hora de guardar, toda medição que ficaria fora dessa margem é guardada do jeito certo. Depois, o arquivo inteiro é reaberto e conferido ponto a ponto.
O resultado é um arquivo menor que abre um pouco diferente do original, mas nunca mais diferente do que o combinado. E qualquer pessoa pode refazer essa conferência sem precisar confiar em nós.
A margem já está escrita em algum lugar.
O TUBE não inventa a tolerância: ela vem de quem usa o dado. Na maior parte dos casos, já existe um documento que diz quanto uma medição pode variar sem que isso mude qualquer decisão. É a precisão do instrumento, a resolução de um relatório obrigatório ou a regra de um mercado.
Quando a margem vem da norma, a garantia do TUBE vira uma frase que um auditor entende: "o arquivo guardado está dentro da precisão que a própria norma exige". O que era especificação no papel passa a ser uma propriedade conferida do arquivo.
Se a margem for mal escolhida, a garantia continua verdadeira e deixa de ser útil. Por isso a escolha é de quem conhece o uso, nunca nossa.
Prevê, confere, guarda só a surpresa.
1. Prever. A cada medição, o TUBE faz uma previsão simples do próximo valor a partir do que já guardou, por exemplo "vai continuar na mesma tendência".
2. Conferir. Se a medição de verdade cabe na faixa em volta da previsão, não há nada a guardar: quem abrir o arquivo vai fazer a mesma previsão e chegar a um valor dentro da tolerância.
3. Guardar a diferença. Se não cabe, o TUBE guarda a diferença entre o previsto e o medido, arredondada de um jeito que a garantia continua valendo. Esse é o único dado que ocupa espaço.
4. Reabrir e selar. No fim, o arquivo é reaberto e comparado com o original, ponto por ponto. Só depois disso ele recebe uma impressão digital e entra no registro assinado (GIRDER). A versão em Go e a versão no navegador produzem o mesmo arquivo, byte a byte.
Ganha em dado com degraus, perde em dado liso.
Comparamos o TUBE com o SZ3, o compressor científico de referência para esse tipo de garantia, no mesmo dado e com a mesma tolerância. Dado real e público em todos os casos.
Onde o dado anda em degraus, com números inteiros, zeros e picos (sismógrafos, emissões de chaminé), o TUBE faz o arquivo menor. Onde o dado é liso e a tolerância é larga (a fibra óptica submarina), o SZ3 ganha nos bytes. Nos dois casos a garantia do TUBE nunca foi violada.
Na prática, onde o dado é liso o motivo para usar o TUBE não são os bytes. É o que vem junto: perguntar sem abrir o arquivo, detectar eventos e selar a prova.
| Dado real | Tolerância | Resultado medido | Na prática |
|---|---|---|---|
| Sismógrafos IRIS, 17 estações, 40 Hz | ± 1 contagem | TUBE 1,22 MB × SZ3 1,43 MB; 4,0× menor que o original | 15% menor que o concorrente, quase sem perda |
| Fibra submarina, Svalbard, 50 Hz | ± 38 contagens | TUBE 2,64 MB × SZ3 2,03 MB | SZ3 30% menor; perto da tolerância zero os dois quase empatam |
| Emissões EPA, usina Barry (AL), 2023 | resolução do relatório | TUBE 19,9 KB × SZ3 42,2 KB, menor até que o gzip sem perda | 2,1× menor: emissão anda em degraus e tem muitos zeros |
| Vibração de rolamento (CWRU, 12 kHz) | ± 0,1 g | 23,6× menor que o original | corrigido em set/2026: a conta antiga (36,8×) misturava arquivos de 48 e 12 kHz |
| Fibra óptica em terra (PoroTomo), sem evento | por canal | ≈ 17× menor; 5,8% das medições guardadas | no terremoto cai para 3,8×: o arquivo cresce quando algo acontece |
| Custo de processamento (Go) | — | ≈ 53 ns por medição no codificador | ≈ 19 milhões de medições por segundo num núcleo |
Perguntar sem abrir, e perceber o evento de graça.
Perguntar sem abrir o arquivo. Como o TUBE guarda um pequeno índice por bloco de medições, dá para responder "quantas medições passaram do limite?" tocando só os blocos que podem ter a resposta. Na fibra submarina, a pergunta tocou 0,04% do arquivo, respondeu 881 vezes mais rápido que abrir tudo e devolveu a faixa [7, 15], que contém o valor certo (15). Isso é o CLAMP.
Perceber o evento. Quando algo acontece, as medições saem da faixa e o arquivo precisa guardar mais. Essa "surpresa" é um detector que não custa nada a mais. No rio French Broad, durante o furacão Helene, ela disparou horas antes de o nível cruzar o estágio oficial de enchente. Veja a surpresa certificada.
Contar com prova. Na usina da EPA, "quantas horas o NOx passou de 0,15?" saiu como 162 horas, exato, direto do arquivo comprimido, com o relatório selado.
Quando o arquivo precisa provar o que diz.
Encaixa bem
- Dado com degraus, inteiros e picos: sismógrafos, emissões, contadores, preços. Aqui o TUBE ganha nos bytes e na prova.
- Guardar meses de medição para auditoria sem pagar pelo dado bruto, mantendo os picos que um resumo por média apagaria.
- Relatórios obrigatórios em que a margem está na norma e alguém precisa conferir depois.
- Eventos rápidos e fortes (terremoto, enchente, falha de máquina), percebidos pela surpresa.
Não é a melhor escolha
- Só economizar espaço em dado liso com tolerância larga: o SZ3 faz arquivos menores.
- Detectar deriva lenta: a surpresa é fraca quando o sinal muda devagar.
- Sinal escondido no ruído (onda gravitacional crua, por exemplo): precisa de um filtro específico antes.
- Comprimir aproveitando canais vizinhos numa fibra óptica: medimos, e com a garantia valendo ficou pior que o original (0,66 a 0,99×).
Quatro regras que o TUBE não quebra.
A tolerância vem antes
Quem usa o dado escolhe quanto cada medição pode variar, antes de comprimir. Nunca se ajusta a margem depois de ver o resultado.
Todas as medições, uma a uma
Nada de "em média". O arquivo só é aceito se o maior desvio, em qualquer ponto, for no máximo 1× a tolerância.
A prova vai junto
Impressão digital, tolerância e parâmetros ficam com o arquivo. Qualquer um reabre e confere sem precisar confiar em nós.
Declare como o dado foi medido
Frequência de amostragem e unidade de cada arquivo por escrito. Foi a falta disso que inflou um número nosso de vibração, já corrigido.
Quanto cada medição pode variar, escolhido por quem usa o dado. Em geral vem da precisão do instrumento ou de uma norma.
O "tubo" em volta da série original, com a largura da tolerância. O que o arquivo devolve fica sempre dentro dela.
A parte das medições que escapou da previsão e precisou ser guardada. Sobe quando algo acontece, e por isso serve de detector.
Onde isso pode estar errado.
Bytes não são a promessa
Em dado liso o SZ3 faz arquivos até 30% menores. Se a única meta é espaço, o TUBE pode não ser a escolha certa.
A garantia é da margem escolhida
O TUBE prova que respeitou a tolerância. Se ela for larga demais para o uso, o arquivo está correto e mesmo assim não serve.
A surpresa não vê tudo
Pega eventos fortes e rápidos. Deriva lenta passa quase despercebida, e sinal abaixo do ruído é invisível sem filtro próprio.
Números já corrigidos
Na demonstração de vibração, a comparação antiga misturava taxas de amostragem. Refeita, a separação entre máquina boa e com defeito existe, mas com margem de cerca de 1 ponto percentual, não de 76.
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