Репортаж с ничейной земли. Рассказы об информации

- Нет, вы только полюбуйтесь на эту фразу! - восторженно произносит ученый. - - Это же не машина, а умница! Она «говорит» почти человеческим языком! Во всяком случае, в ее фразах можно найти подлежащее, сказуемое и другие части речи. Потому что порядка в ней стало гораздо больше: машина действует по программе и может учитывать вероятность и корреляцию букв. В каждой букве содержится теперь только 3 бита. По сравнению с первым опытом порядок, существующий в каждых ста буквах текста, увеличился на 200 бит. А ведь мы учли только корреляцию между четырьмя буквами текста. Если же учесть взаимосвязь между всеми буквами и словами, то информация каждой буквы будет равна приблизительно 1 биту. Машина станет настолько «умной», что сможет дать на любой ваш вопрос весьма толковый ответ!

Я очень внимательно слушаю все, что говорит ученый, и, кажется, все-таки перестаю его понимать. Неужели он и в самом деле собирается убеждать меня в том, что можно создать такую машину? Неужели вся разница между текстом, написанным ученым или поэтом, и тем, что пишет эта машина, измеряется только количеством бит? Уж не попали ли мы по ошибке в Лапуту? Ведь это там, по свидетельству Гулливера, ученые мужи постигали высшую мудрость, нанизывая на стержень гирлянды бессмысленных букв! Уж не по их ли стопам идут ученые Нового Города?

И все же факт остается фактом: ведь машина-то действительно пишет почти осмысленный текст. Может быть, ученый все-таки прав: стоит лишь усложнить программу, и машина напишет литературное произведение или научный трактат? Как во всем этом разобраться? Ведь смогли же создать машину, которая делает по программе правильный перевод. Почему же нельзя научить ее составлять разумные фразы? Где границы ее возможностей?

«Да нет же, - пытаюсь я себя успокоить. - Машина никогда не сможет писать осмысленных текстов, потому что в мире есть только одна «машина», способная учесть корреляцию всех букв и слов. Это человеческий мозг. Ну, а как работает мозг? Может быть, он отличается от машины лишь более сложной программой? Очевидно, и в этом придется как следует разобраться. Не надо только торопиться и забегать вперед».

Я замечаю с досадой, что нарушаю правило, установленное мной же самим. Разве можно увлекаться новой задачей, пока не решена прежняя? Проблем возникает так много, что нужно проявить железную выдержку, чтобы не сбиться с пути. Сейчас на повестке дня вопрос об избыточности, и потому я усилием воли заставляю себя вновь сосредоточить внимание на бессмысленных текстах.

- Так как же все-таки оценить их избыточность? - спрашиваю я ученого.

- О, эю уяснить вовсе не трудно. Посмотрите на эти фразы. Пока мы считаем, что все буквы имеют равную вероятность, по формуле Шеннона получается, что каждая буква алфавита несет информацию ровно 5 бит. А если учесть вероятность и корреляцию осмысленных текстов, то окажется, что неопределенность появления каждой следующей буквы составляет всего 1 бит. Получается разница в 4 бита. Это и есть избыточность текста. Значит, избыточность - это не учтенный нами порядок.

- А почему его считают избытком?

- Это тоже нетрудно понять. В каналах связи все буквы заменяются числами. А числа переводятся на двоичный код. Поэтому буква я будет выглядеть, как 100 ООО.

- А почему именно так?

- Разве вы не знакомы с двоичным кодом?

- Я знаком, но мне бы хотелось, чтобы наша беседа была понятна читателям.

- Хорошо, постараюсь выражаться яснее.

Буква я последняя в нашем алфавите. Ее порядковый номер - 32. 32 - это 2^б, что в двоичной системе счисления обозначается как 100 000. Но это не сто тысяч! Это именно число 32, но записано оно только двумя цифрами - 0 и 1, и чтобы передать букву я, приходится потратить 6 импульсов: единицу и пять нулей⁷.

Когда импульсы следуют друг за другом, каждый из них несет одно из двух сообщений: 0 или 1, «да» или «нет». Значит, каждый импульс дает информацию 1 бит. И каждая буква текста при -учете законов чередования дает около 1 бита. Отсюда возникает вопрос: нельзя ли создать такой код, в котором импульсов будет не больше, чем букв?

Сортировка словесного груза

С этим новым вопросом пришлось повозиться еще несколько дней. Им занимались все члены отряда. Мы обнаружили, что существует множество различных способов, позволяющих избавить сообщения от излишеств. Мы начали с самых простых. В одном из текстов нам встретилась фраза:

Чтобы добиться спортивных успехов, необходимо непрерывно совершенствоваться, учиться у ведущих мастеров спорта, трудиться над повышением собственного мастерства, систематически тренироваться и закаляться.

Раньше мы не нашли бы в подобной фразе ничего необычного. Но теперь мы во всем находим излишки и потому прежде всего обращаем внимание на то обстоятельство, что сочетание ться повторяется в этой фразе целых шесть раз.