-
Розпочнемо з задачі
-
[ДУЄ ВІТЕР]
-
Аліса та Боб живуть у
халабудах на деревах,
-
що знаходяться далеко один від одного,
-
без лінії з'єднання між ними.
-
І їм потрібно спілкуватися.
-
Тому вони вирішили протягнути дріт
-
між їхніми домами.
-
Вони натягнули дроти туго,
-
і приєднали до кінців бляшанки,
-
це дозволило їм надсилати їхні невиразні
-
голоси вздовж дроту
-
[Боб - приглушено] "Привіт?"
-
[Еліс - приглушено] Алло? Я тебе не чую.
-
[Боб -приглушено] Я тебе ледь-ледь чую.
-
[Еліс - приглушено] 1.2.3.4.5.
-
Крім того, є проблема:
-
"шум".
-
Кожного разу, коли здіймається
сильний вітер,
-
стає неможливим почути
-
сигнали з-поміж шуму.
-
Тому вони повинні збільшити
-
рівень сили сигналу,
-
щоб відділити його від шуму.
-
Це наштовхнуло Боба на ідею.
-
Вони будуть просто смикати дріт,
-
який набагато легше виявити з-поміж шуму.
-
Але це приведе до нової проблеми.
-
Як вони розшифрують свої
повідомлення за смиканням?
-
Якщо вони захочуть пограти
-
у настільні ігри на відстані, то
-
вони візьмуться спершу за
найпоширеніші повідомлення -
-
результати кидків двох гральних костей.
-
В цьому випадку, надіслані повідомлення
-
можна розглядати як набір
-
з скінченним числом "символів" -
-
в цьому випадку, 11 можливих чисел,
-
які ми називаємо "дискретним джерелом".
-
Для початку вони вирішили
використати найпростіший метод.
-
Вони надсилали результат
за кількістю смикань.
-
Отож, щоб надіслати "3", вони
смикали дріт три рази.
-
"9" - дев'ять смикань.
-
Для "12" - дванадцять смикань.
-
Згодом вони зрозуміли, що це забирає
-
більше часу, ніж потрібно.
-
З практичного досвіду вони виявили,
що їхня максимальна швидкість смикання
-
є два смика в секунду.
-
Якщо швидше, то це зіб'є їх з толку.
-
Тому два смика в секунду можна
визначити як "відношення" -
-
або "ємність" - для надсилання
інформації таким чином
-
[звук смикання]
-
І виявляється, що
-
найбільш поширеною комбінацією є 7 -
-
тому це забирає 3,5 секунди,
щоб надіслати число 7.
-
[звук 7-ми смикань]
-
Еліс з часом усвідомлює, що вони
можуть зробити це краще,
-
якщо вони змінять
свою стратегію кодування.
-
Вона зрозуміла, що шанси
кожного відправленого числа
-
наслідують простий шаблон.
-
Є один шанс, що випаде 2.
-
Два шанси, що випаде 3.
-
Три шанси, що випаде 4
-
Чотири шанси, що випаде 5.
-
П'ять шансів, що випаде 6.
-
Шість шансів, що випаде 7 -
-
найбільш частіший результат.
-
П'ять шансів, що випаде 8.
-
Чотири шанси для 9 -
-
і так далі, і так далі до одного шансу для 12.
-
Цей графік показує
-
число кожного шансу для
кожного результату, що може з'явитися.
-
І шаблон є очевидним.
-
Тому зараз, давайте змінимо графік на
-
"кількість смикань навпроти кожного символу".
-
Вона продовжує з присвоювання
-
самому поширеному числу -
-
7 - найкоротшого сигналу - одного смику.
-
[звук одного смику]
-
Вона продовжує з найбільш ймовірних чисел.
-
А якщо рахунок рівний,
вона вибирає навмання.
-
В цьому випадку, вона обирає
6 для 2 смикань,
-
потім 8 для трьох смикань,
-
повертається до 5 для 4 смикань,
-
і до 9 для п'ятьох смикань,
-
і так далі, поки не дійде до 12,
-
що присвоєно 11 смиканням.
-
Тепер, найбільш часто вживане число, 7,
-
може бути надіслане менш ніж за секунду -
-
велетенське досягнення.
-
Проста зміна дозволила
їм надсилати
-
більше інформації за однаковий
проміжок часу, в середньому.
-
Насправді, ця стратегія кодування
є оптимальною
-
для цього простого прикладу -
-
для вас буде неможливо
-
винайти коротший метод
-
надсилання двох гральних костей,
використовуючи ідентичні смикання.
-
Проте, після гри з дротом деякий час,
-
Бобові спадає нова ідея.
-
[чути збоку як хтось грається
зі звуками смикання]