-
Stało się również jasne
-
że istnieje inny sposób
-
zwiększenia wydajności
systemu komunikacji
-
Możemy zwiększyć ilość
-
różnych zdarzeń sygnałów
-
Na przykład, w systemie
komunikacji strunowej Alice i Boba
-
odkryli oni, że zróżnicowanie
typów szarpnięć
-
pozwoliło im wysyłać
wiadomości szybciej
-
Na przykład
-
silne, średnie i delikatne szarpnięcia.
-
Albo szarpnięcia o
wyższym i niższym tonie
-
poprzez napinanie drutu w różnym stopniu
-
Był to pomysł zastosowany przez
-
Tomasza Edisona, który wykorzystał go do
-
systemu kodu Morse'a
-
Wykorzystywał on pomysł
-
użycia słabych i silnych baterii
-
do uzyskania sygnałów o różnej sile
-
Użył on również dwóch kierunków
-
tak jak Gauss i Weber
-
przepływu prądu w jednym lub drugim kierunku
-
i dwóch natężeń
-
uzyskał więc +3 wolty
-
+1 wolt
-
-1 wolt i -3 wolty
-
cztery różne wartości napięcia,
-
służące do wymiany informacji
-
Pozwoliło to firmie Western
Union zaoszczędzić pieniądze
-
znacznie zwiększając ilość wiadomości,
które firma mogła wysłać.
-
bez budowania nowych linii.
-
Urządzenie to nazwano
telegrafem kwadrupleksowym
-
i kontynuowano jego użycie do XX w.
-
Podobnie tutaj, im bardziej
rozszerzano ilość zdarzeń sygnałowych
-
napotykano kolejny problem.
-
Np. dlaczego nie wysyłać
tysiąca albo miliona
-
różnych poziomów napięcia
w postaci impulsów
-
Można się spodziewać,
-
Niewielkie różnice
-
prowadzą do problemów
po stronie odbiorczej
-
W przypadku systemów elektrycznych
-
rozdzielczość tych różnic
-
jest zawsze ograniczona
przez szum elektryczny.
-
Jeżeli podłączymy miernik do
dowolnego przewodu elektrycznego,
-
[stłumione dźwięki pianina]
-
I powiększymy (wykres) odpowiednio mocno.
-
zawsze ujrzymy drobne niepożądane prądy.
-
Jest to nieunikniony efekt
naturalnych zjawisk
-
takich jak ciepło
-
lub burze geomagnetyczne
-
a nawet ukryte oddziaływanie
wielkiego wybuchu
-
Więc różnice między zdarzeniami sygnału
-
muszą być wystarczająco duże
-
tak by szum nie mógł
wytrącić zdarzenia sygnału
-
z jednego typu w inny.
-
Teraz możemy się zatrzymać
-
i zdefiniować wydajność
systemu komunikacyjnego.
-
używając dwóch prostych idei.
-
Po pierwsze, ile symboli
można przesłać na sekundę.
-
co nazywamy prędkością
(przesyłu) symboli,
-
i dzisiaj jest znane
po prostu jako Baud
-
ku czci Émila Baudota
-
i możemy opisać jako "n"
-
przesył "n" symboli na sekundę.
-
Po drugie, ile różnic
przypadających na symbol,
-
co możemy uznać za przestrzeń symboli
-
Spośród ilu symboli możemy
wybierać w każdym momencie
-
Możemy ją nazwać "s"
-
Jak można było zauważyć wcześniej,
-
parametry te można uznać
-
jako drzewo decyzyjne możliwości.
-
ponieważ każdy symbol
można uznać za decyzję
-
gdzie ilość odgałęzień
odpowiada ilości różnic
-
i po "n" symbolach
-
otrzymujemy drzewo
-
z "s" do potęgi "n" listków.
-
Jako że każda ścieżka przez to drzewko
-
może stanowić wiadomość.
-
Możemy uważać ilość liści
-
za rozmiar przestrzeni
wiadomości.
-
Łatwo jest zobrazować przestrzeń wiadomości
-
jako po prostu szerokość
-
podstawy jednego z takich drzew.
-
Definiuje ona całkowitą
ilość możliwych wiadomości
-
możliwych do wysłania.
-
dla danych sekwencji
i zdarzeń symboli.
-
Na przykład
-
Alice wysyła Bobowi wiadomość
-
złożoną z dwóch szarpnięć.
-
Stosują oni silne lub słabsze szarpniecie
-
w ich systemie komunikacji.
-
Oznacza to, że ma ona
możliwość wysłania
-
jednej z czterech możliwych
wiadomości do Boba.
-
Zamiast tego, używają oni systemu
-
słabych, średnich i
słabych szarpnięć.
-
W przypadku trzech (rodzajów) szarpnięć,
-
Ma ona możliwość zdefiniowania jednego z
-
trzech do potęgi 3
-
co daje 9 wiadomości.
-
A w przypadku trzech szarpnięć
-
uzyskamy jedną z 27 wiadomości.
-
Jeżeli zamiast tego, Alice
i Bob będą wymieniać się
-
pisemnymi notatkami w klasie
-
zawierającymi tylko dwie
litery na kartce papieru,
-
Jedna notatka mogłaby zawierać
-
26 do potęgi drugiej
-
lub 676 możliwych wiadomości.
-
Należy zdać sobie sprawę,
-
że nie dbamy teraz o
znaczenie przypisane do tych
-
łańcuchów różnic.
-
a jedynie ile różnych
wiadomości jest możliwe.
-
Uzyskane sekwencje mogą przedstawiać
-
liczby, nazwy, uczucia, muzykę
-
może nawet alfabet kosmitów,
-
który nigdy nie zrozumiemy.
-
Kiedy spojrzymy teraz na system komunikacji
-
możemy oceniać jego wydajność
-
jak wiele różnych rzeczy można powiedzieć
-
Następnie można użyć
przestrzeni wiadomości,
-
aby określić jak wiele różnic
jest możliwych w dowolnej sytuacji.
-
I ten prosty i elegancki koncept tworzy
-
podstawę dla późniejszej
definicji informacji
-
To jest ostateczny krok
-
który doprowadzi nas do współczesnej
-
teorii informacji.
-
I pojawia się ona
na początku XX w.
