Всего за 649 руб. Купить полную версию
Но это значит, что, если мы хотим уменьшить риск ошибки из-за шума, нам следует усложнить код. Допустим, мы установили две лампочки А и В. Когда лампочка А горит, это значит, что все в порядке; если А гаснет и зажигается В, значит, вода превысила уровень нулевой отметки. В этом случае мы удвоили затраты на коммуникацию, но зато уменьшился и риск ошибки, связанной с возникновением шума. Обесточивание погасило бы обе лампочки, но принятый нами код не предусматривает ситуации "обе лампочки не горят", и мы в состоянии отличить сигнал от не-сигнала.
Но может случиться и так, что из-за какой-то простейшей неисправности вместо лампочки В загорится лампочка А или наоборот, и тогда в целях избежания этой опасности мы продолжаем усложнять код, увеличивая его комбинаторные возможности. Добавим еще две лампочки и получим ряд ABCD, в котором АС будет означать "безопасный уровень", BD — нулевую отметку. Таким образом мы уменьшим опасность помех, могущих исказить сообщение.
Итак, мы ввели в код элемент избыточности: мы пользуемся двумя парами лампочек для сообщения того, что можно было бы сообщить с помощью одной лампочки, и, стало быть, дублируем сообщение.
Впрочем, избыточность, предоставляющая возможность дублировать сообщение, не только обеспечивает большую надежность, усложненный таким образом код позволяет передавать дополнительные сообщения. Действительно, код, состоящий из элементов ABCD, допускает различные комбинации, например: A-B-C-D, AB-BC-CD-AC-BD-AD, ABC-BCD-ACD-ABD, а также другие сочетания "AB -С D" или же "A-C-B-D" и т. д.
Код, следовательно, предполагает наличие репертуара символов, и некоторые из них будут соотноситься с определенными явлениями, в то время как прочие до поры до времени останутся незадействованными, не значащими (хотя они и могут заявлять о себе в виде шума), но готовыми означить любые сообщения, которые нам покажутся достойными передачи.
9 Подробнее об этом в А 2 1 2
37
Схема 1. Коммуникативный процесс между двумя механизмами
38
Всего этого достаточно, чтобы код мог сигнализировать не только об уровне опасности. Можно выделить ряд уровней, последовательно описывающих переход от полной безопасности к состоянию тревоги, обозначая уровни ниже нулевой отметки -3, -2, -1 и т. д., и рад уровней выше нулевой отметки 1, 2, 3, от "очень тревожно" до "максимальная опасность", закрепив за каждым определенную комбинацию букв путем введения соответствующих программ в передающее и принимающее устройства.
II.4.
Каким же образом передается сигнал в кодах такого типа? Принцип их действия — выбор из двух возможностей, обозначим его как оппозицию "да " и "нет ". Лампа или горит, или не горит (есть ток в цепи, нет тока). Суть дела не меняется, если сигнал передается как-то иначе. Во всех подобных случаях имеется бинарная оппозиция, максимальная амплитуда колебания от 1 к 0, от "да" к "нет", от размыкания к замыканию.
Здесь не обсуждается вопрос о том, является ли метод бинарных оппозиций, позаимствованный, как мы увидим позже, из теории информации, наиболее подходящим способом описания передачи информации и всегда ли и везде передача информации основана на двоичном коде (всякая ли коммуникация, когда бы и где она ни осуществлялась, базируется на последовательном двоичном выборе). Однако то обстоятельство, что все науки, от лингвистики до нейрофизиологии, при описании коммуникативных процессов пользуются бинарным методом, свидетельствует о его простоте и экономичности в сравнении с другими.
III. Информация
III.1.
Когда мы узнаем, какое из двух событий имеет место, мы получаем информацию. Предполагается, что оба события равновероятны и что мы находимся в полном неведении относительно того, какое из них произойдет. Вероятность — это отношение числа возможностей ожидаемого исхода к общему числу возможностей. Если я подбрасываю монетку, ожидая, орел выпадет или решка, вероятность выпадания каждой из сторон составит 1/2.
В случае игральной кости, у которой шесть сторон, вероятность для каждой составит 1/6, если же я бросаю одновременно две кости, рассчитывая получить две шестерки или две пятерки, вероятность выпадания одинаковых сторон будет равняться произведению простых вероятностей, т. e. 1/36.
39
Отношение ряда событий к ряду соответствующих им возможностей — это отношение между арифметической и геометрической прогрессиями, и второй ряд является логарифмом первого.
Это означает, что при наличии 64-х возможных исходов, когда, например, мы хотим узнать, на какую из 64-х клеточек шахматной доски пал выбор, мы получаем количество информации, равное Lg264, т. e. шести. Иными словами, чтобы определить, какое из шестидесяти четырех равновероятных событий произошло, нам необходимо последовательно произвести шесть операций выбора из двух.
Как это происходит, показано на рисунке 2, причем для простоты число возможных случаев сокращено до восьми если имеется восемь непредсказуемых, так как они все равновероятны, возможных исходов, то определение одного из них потребует трех последовательных операций выбора. Эти операции выбора обозначены буквами. Например, чтобы идентифицировать пятый случай, нужно три раза произвести выбор в точке А между B1 и В2, в точке B2 между С3 и C4 и в точке СЗ выбрать между пятым и шестым случаями. И так как речь шла об идентификации одного случая из восьми возможных, то
Log28 = 3.