Pomysł naukowca z Krakowa trafi do Google Chrome. Z technologii UJ korzystają światowi giganci

Miliony ludzi korzystają z internetu, nie zastanawiając się, co sprawia, że zdjęcia i pliki otwierają się tak szybko. Tymczasem za jednym z rozwiązań, które pomagają sprawnie przesyłać i przechowywać dane, stoi naukowiec z Krakowa. Dr Jarosław Duda z Uniwersytetu Jagiellońskiego opracował metodę kodowania wykorzystywaną już przez największe firmy technologiczne. Teraz jej znaczenie rośnie wraz z decyzją Google o wprowadzeniu obsługi nowoczesnego formatu obrazów JPEG XL do przeglądarki Chrome.

Nie każda technologia, która zmienia sposób działania komputerów, ma postać nowego urządzenia czy aplikacji. Czasem jest to rozwiązanie matematyczne, którego użytkownik nigdy nie zobaczy na ekranie, choć korzysta z niego każdego dnia.

Tak jest z ANS (Asymmetric Numeral Systems), czyli asymetrycznymi systemami liczbowymi. Metodę opracował dr Jarosław Duda, obecnie adiunkt na Wydziale Matematyki i Informatyki Uniwersytetu Jagiellońskiego.

Jej zadanie można wyjaśnić prosto: umożliwia zapisywanie informacji w sposób oszczędzający miejsce, a jednocześnie pozwala szybko je odczytywać. To szczególnie ważne tam, gdzie liczy się zarówno wielkość plików, jak i wydajność urządzeń.

Google Chrome sięga po format wykorzystujący rozwiązanie z UJ

6 października 2026 roku Google ogłosiło wprowadzenie obsługi JPEG XL do przeglądarki Chrome. Zgodnie z informacją przekazaną przez Uniwersytet Jagielloński, od wersji 155 format ma być obsługiwany domyślnie, bez konieczności ręcznego uruchamiania funkcji eksperymentalnych.

Zmiana obejmuje przeglądarkę działającą na Windows, macOS, Linux, ChromeOS oraz Androidzie.

Dlaczego to istotne? Zdjęcia i grafiki należą do tych elementów stron internetowych, które potrafią zajmować najwięcej miejsca. Im skuteczniej można je skompresować, tym mniej danych trzeba przechowywać i przesyłać.

JPEG XL pozwala zmniejszać rozmiary plików graficznych przy zachowaniu wysokiej jakości obrazu. Obsługuje również kompresję bezstratną, czyli taką, w której po odtworzeniu obrazu nie giną żadne informacje, oraz HDR, umożliwiający zapis szerszego zakresu jasności.

Jednym z elementów technologicznych wykorzystywanych w tym standardzie jest właśnie kodowanie ANS.

Warto zaznaczyć, że dr Jarosław Duda nie jest twórcą całego formatu JPEG XL. Jego osiągnięciem jest opracowanie metody kodowania, która znalazła zastosowanie w tym standardzie i wielu innych rozwiązaniach informatycznych.

Dla użytkowników Chrome oznacza to przede wszystkim możliwość wyświetlania obrazów JPEG XL bez dodatkowego włączania odpowiedniej funkcji, gdy obsługa formatu będzie dostępna w używanej wersji przeglądarki. Nie oznacza to natomiast, że wszystkie zdjęcia w internecie automatycznie zmienią format.

Od Krakowa po Apple, Metę i NVIDIĘ. Jedna metoda, wiele zastosowań

Kodowanie ANS nie jest nowym pomysłem przygotowanym specjalnie dla Google. Jarosław Duda rozwijał podstawy tej metody w latach 2006-2014, a z czasem zaczęła trafiać do rozwiązań wykorzystywanych przez międzynarodowe firmy.

Przykłady pokazują, jak szerokie może być zastosowanie jednego matematycznego rozwiązania.

Meta wykorzystuje ANS w technologii kompresji Zstandard, a Apple stosuje tę metodę w rozwiązaniu LZFSE, obecnym między innymi w systemach macOS i iOS.

Z kolei Google korzysta z wariantu ANS w bibliotece Draco, służącej do zmniejszania rozmiarów danych trójwymiarowych, w tym modeli 3D i chmur punktów.

Technologia znalazła zastosowanie również w bibliotece nvCOMP firmy NVIDIA, przeznaczonej do szybkiej kompresji danych z wykorzystaniem procesorów graficznych. Z ANS korzystało także narzędzie DivANS, opracowane przez Dropbox.

Na tym lista się nie kończy. Wariant tej metody jest wykorzystywany w formacie CRAM, służącym do przechowywania danych z sekwencjonowania DNA.

To szczególnie ciekawy przykład. Rozwiązanie kojarzone z kompresją zdjęć czy plików komputerowych znajduje zastosowanie również w bioinformatyce, gdzie naukowcy pracują na ogromnych zbiorach informacji genetycznych.

Wspólnym mianownikiem tych technologii jest potrzeba wydajnego zapisywania danych. ANS pozwala łączyć wysoką skuteczność kompresji z szybkim kodowaniem i odczytem, dlatego może być wykorzystywany w tak różnych dziedzinach.

Naukowiec Uniwersytetu Jagiellońskiego od lat rozwija technologię dostępną bez patentów

Dr Jarosław Duda jest adiunktem w Instytucie Informatyki i Matematyki Komputerowej UJ. Jego droga naukowa łączy kilka dziedzin: ukończył studia magisterskie z informatyki, matematyki i fizyki, a następnie uzyskał doktoraty z informatyki teoretycznej oraz fizyki teoretycznej.

Odbył również staż podoktorski na Purdue University w Stanach Zjednoczonych, po czym dołączył do kadry naukowej Uniwersytetu Jagiellońskiego.

Największą rozpoznawalność przyniosło mu opracowanie asymetrycznych systemów liczbowych. Metoda łączy zalety dwóch znanych podejść do kompresji: skuteczność kodowania arytmetycznego oraz szybkość charakterystyczną dla kodowania Huffmana.

Istotnym elementem działalności naukowca jest także promowanie ANS jako technologii wolnej od patentów. Takie podejście sprzyja możliwości wykorzystywania metody przez różnych twórców oprogramowania i zespoły badawcze.

Za swoje osiągnięcia Jarosław Duda otrzymał w 2021 roku Nagrodę Miasta Krakowa.

Historia jego badań pokazuje, że wpływ pracy naukowej nie zawsze jest widoczny od razu. Matematyczna metoda rozwijana przez lata może z czasem stać się częścią oprogramowania używanego na całym świecie.

Dla Krakowa i Uniwersytetu Jagiellońskiego to przykład badań, których znaczenie wykracza daleko poza uczelniane laboratoria. A dla użytkowników internetu - przypomnienie, że za technologiami największych firm często stoją konkretni naukowcy i ich pomysły.

Kodowanie ANS opracowane przez dr. Jarosława Dudę jest jednym z takich osiągnięć. Wraz z rozwojem obsługi JPEG XL w Chrome jego zastosowanie staje się częścią kolejnego powszechnie używanego narzędzia cyfrowego.

na podstawie: Centrum Prasowe UJ.