I segnali di fumo sono senza dubbio una delle tecniche più antiche per trasmettere l'informazione forse risalente al primo uso controllato del fuoco Consente ad un individuo di influenzare le sensazioni di un altro a grande distanza Con la capacità di notare la presenza o l'assenza di un segnale passiamo da uno stato all'altro in termini di sensazioni Una transizione. Due stati Se guardiamo indietro nella storia vediamo che ebbe una grande importanza per fini militari che hanno sempre fatto affidamento su mezzi di comunicazione efficaci Un grande inizio è costituito dal mito greco di Cadmo un principe fenicio che introdusse le lettere 'fonetiche' nella lingua greca L'alfabeto greco imprestato dalle lettere fenicie insieme al papiro, leggero e economico accompagnò il passaggio del potere dai militari agli ecclesiastici La storia militare greca offre piena evidenza dei progressi nella comunicazione dovuti all'uso dei segnali con le torce. Polibio è stato uno storico greco Scrisse 'Le storie', un autentico tesoro zeppo di dettagli circa le tecnologie della comunicazione dell'epoca Scrive. "La capacità d'agire nel momento giusto è vitale al successo delle imprese I segnali di fuoco sono i più efficaci fra i mezzi che ci aiutano a raggiungerlo". Tuttavia, i limiti delle segnalazioni con il fuoco gli erano chiari Scrive infatti: "È possibile per coloro che li abbiano concordati comunicare che, per esempio, è arrivata una flotta Ma quando si trattasse di dover comunicare di cittadini che si siano macchiati di tradimento o di un massacro avvenuto in città cose che spesso accadono ma che non possono essere previste questi eventi non si possono comunicare con i segnali di fuoco" Le segnalazioni col fuoco sono magnifiche quando lo spazio dei messaggi possibili è limitato del tipo: "il nemico è arrivato" o "non è arrivato" Ma quando lo spazio dei messaggi - ovvero il numero di tutti i possibili messaggi - aumenta si presenta la necessità d'indicare una gran quantità di differenze Nelle 'Storie', Polibio descrive una tecnologia sviluppata da Enea Tattico uno degli primi scrittori sull'arte della guerra del quarto secolo a. C. Questa tecnologia era così descritta "Coloro che devono comunicare notizie urgentemente per mezzo di segnali di fuoco si devono procurare due vasi delle stesse esatte dimensioni e nel mezzo fanno passare un'asta graduata in modo uniforme chiaramente indicata e contrassegnata con una delle lettere dell'alfabeto greco Ogni lettera corrisponde ad un messaggio in una tabella di messaggi contenente i possibili accadimenti bellici più comuni Per comunicare, procedono nel seguente modo: Dapprima colui che invia il messaggio alza la torcia per far segno che vuole spedire un messaggio Il destinatario alza a sua volta la propria torcia per far segno d'esser pronto alla ricezione Quindi il mittente abbassa la torcia e entrambi cominciano a svuotare il loro recipiente attraverso un foro nel fondo, delle stesse dimensioni Quando l'evento è raggiunto il mittente alza la torcia per segnalare d'interrompere il flusso d'acqua Si raggiunge così il medesimo livello d'acqua corrispondente ad un singolo messaggio fra quelli preconcordati Questo ingegnoso metodo utilizza differenze di tempo per distinguere i messaggi Tuttavia, le sue capacità espressive erano limitate in particolar modo a causa della limitata velocità Polibio riferisce poi di un metodo più recente dovuto a Democrito che si vanta d'aver perfezionato perfettamente in grado d'inviare con accuratezza qualsiasi tipo di messaggio urgente. Il metodo - noto come il "Quadrato (o la Scacchiera) di Polibio" funziona così: Due persone, a distanza fra loro, hanno ciascuna dieci torce in due gruppi di cinque ciascuno Si inizia col mittente che alza la torcia e aspetta la risposta del destinatario Quindi il mittente accende un certo numero di torce di ciascun gruppo - e le solleva Il destinatario conta il numero di torce accese nel primo gruppo Questo numero individua la riga in una griglia di lettere che condividono Il secondo gruppo di torce individua la colonna L'intersezione di riga e colonna determina la lettera inviata Tale metodo è equivalente allo scambio di due simboli Ogni gruppo di cinque torce è un simbolo limitato a cinque possibili stati da una a cinque torce Presi insieme questi due simboli generano 5x5=25 stati possibili e non solamente 5+5 Questa moltiplicazione dimostra un'importante proprietà combinatoria nella nostra storia Fu chiaramente spiegato nel sesto secolo a. C. in un testo medico indiano, attribuito a Sushruta un antico saggio indiano - che recita: "Date 6 spezie quanti sapori distinti potete ricavare?" Il processo di miscelare può essere suddiviso in sei domande: C'è A? Sì o no? C'è B? C'è C? C'è D? C'è E? C'è F? Notate che ciò genera un albero delle sequenza di tutte le possibili risposte 2 x 2 x 2 x 2 x 2 x 2 = 64 ... 64 sequenze distinte sono possibili Date n domande del tipo Si-o-NO le possibili risposte sono date da: 2^n Nel 1605 Francis bacon spiegò come questa proprietà consentiva di spedire tutte le lettere dell'alfabeto usando solamente una differenza. Nel suo 'Cifrario Bilaterale' scrive "La trasposizione di due lettere lungo cinque posizioni sarà sufficiente per descrivere 32 differenze (stati) Grazie a quest'arte, è aperta la strada che permette ad un uomo d'esprimere le proprie intenzioni a qualunque distanza - utilizzando oggetti capaci d'essere in uno di due stati solamente" Questa potente idea d'usare una sola differenza per comunicare tutte le lettere dell'alfabeto decollò in grande stile nel diciassettesimo secolo grazie all'invenzione del telescopio grazie a Lippershey nel 1608 e a Galilei nel 1609 Rapidamente il potere di magnificazione dell'occhio umano fece il salto da 3 a 8 a 33 volte - e oltre L'osservazione di una sola differenza poteva essere implementata a distanza molto maggiore Robert Hooke, un poliedrico scienziato inglese interessato a potenziare le capacità visive umane con l'ausilio di lenti fece un gran balzo in avanti quando dichiarò alla Royal Society di Londra nel 1684 che, con un poco di esercizio, il medesimo carattere può essere visto a Parigi non oltre un minuto dopo che è stato mostrato a Londra Ciò fu seguito da una valanga d'invenzioni per trasmettere le differenze in modo sempre più efficiente a distanze sempre maggiori. Una tecnologia, del 1795, dimostra in modo perfetto la possibilità di comunicare qualunque cosa usando una sola differenza. Il 'telegrafo a tendina' di Lord George Murray fu la reazione britannica alla minaccia bonapartista all'Inghilterra Era composta da sei tendine rotanti ciascuna delle quali poteva essere 'aperta' o 'chiusa' Ciascuna tendina può essere pensata come una singola differenza Con sei tendine, abbiamo sei domande del tipo 'aperta' o 'chiusa' cosa che genera 2^6=64 differenze abbastanza per rappresentare tutte le lettere, le cifre e per altro ancora Possiamo pensare alle osservazioni del telegrafo a tendine come ad una serie di osservazioni che definiscono 1 fra i 64 cammini possibili attraverso un albero decisionale Con l'ausilio di un telescopio, era ora possibile spedire lettere ad una grande distanza Tuttavia un'osservazione, nel 1820, portò ad una tecnologia rivoluzionaria che cambiò per sempre quanto distante queste differenze potevano viaggiare fra le postazioni di segnalazione Ciò inaugurò nuove idee che ci lanciarono nell'Età dell'Informazione