Репортаж с ничейной земли. Рассказы об информации

Итак, для создания самой простой азбуки приходится изменять или длительность сигналов, или их силу (уровень), или их частоту. Но еще чаще приходится иметь дело с такими сигналами, у которых все изменяется одновременно. Например, при передаче музыки. Звук оркестра включает в себя огромное множество различных сигналов, имеющих разную длительность, громкость и частоту. А наша речь? Ведь это тоже набор звуков. И все они опять-таки отличаются друг от друга по частоте, длительности и силе. Вот и пришла мысль инженерам и математикам, создателям улицы Необычных Понятий, изображать различные сообщения в таком виде, чтобы все эти величины можно было сравнивать между собой.

Спичечная коробка имеет ширину, высоту и длину. И сигнал стал похожим на спичечную коробку: «длина» его зависит от длительности, «высота» - от пределов изменения его силы (уровня), а «ширина» - от диапазона содержащихся в нем частот.

Сообщение о прогнозе погоды гораздо короче газетной передовицы. Значит, сигнал, содержащий сводку погоды, обладает меньшей «длиной».

«Высота» упакованного сообщения определяется пределами изменения уровня. Так, например, громкость звучания симфонического оркестра изменяется в больших пределах, чем голос певца. Поэтому «симфония в упаковке» имеет большую высоту.

«Ширина» звукового сигнала определяется богатством окраски звука, зависящим от количества содержащихся в нем частот. Ударяя по одной клавише пианино, вы получите звук одной частоты. Аккорд на пяти клавишах дает 5 различных частот. И в звуке оркестра, рожденного одновременным звучанием множества инструментов, содержится целый спектр разнообразных частот.

Итак, становится ясным, почему всякий сигнал обладает определенным объемом.

Мы уже не будем выглядеть провинциалами в Новом Городе и можем смело продолжать путь по улице Необычных Понятий, где сигналы имеют разный объем. А впрочем... Кажется, мы слишком поторопились. Ведь мы условились не делать ни шагу, прежде чем не найдем ответа на каждый новый вопрос. А вопрос остался пока нерешенным: ведь мы так и не поняли, почему даже в Новом Городе наряду с телефоном и телевизором до сих пор существует и телеграф.

Чтобы ответить на этот вопрос, давайте представим себе, каким объемом обладают телевизионный и телеграфный сигналы.

Известно, что рабочий диапазон частот, используемых в телевидении, превышает диапазон частот телеграфии в десятки тысяч раз. Кроме того, уровень телевизионного сигнала также колеблется в широких пределах - ведь яркость луча должна меняться от черного до белого свечения. А телеграф обходится всего двумя уровнями: отсутствие сигнала во время паузы или присутствие при передаче точки и тире. Чтобы сравнить эти способы передачи, инженеры связи учли «ширину», «высоту» и «длину» каждого из сигналов и подсчитали, какой объем занимает один и тот же текст. Объем телевизионного сигнала оказался больше почти в 60 раз.

Как объяснить такое различие? Ведь получатель этого «груза» прочтет на ленте и на экране одни и те же слова. А объем получается разный, потому что в одном случае груз «транспортировался» по телеграфу, а в другом - через телевизионный канал.

Работник транспорта, очевидно, развел бы руками: выходит, один и тот же груз будет обладать в вагоне одним объемом, а в самолете - другим? И разница получается весьма ощутимой: для отправки одного и того же словесного груза пришлось бы поднять в воздух 60 самолетов, вместо того чтобы отправить один вагон!

Здесь проявляются необычные свойства нашего «груза». Все дело в том, в какие сигналы мы превращаем текст. Можно превратить слова в три простейших сигнала: пауза, точка, тире. А можно сделать так, чтобы те же слова были видны на экране так же четко, как на страницах книг. Но передача изображений - дело сложное и дорогостоящее: чтобы они были достаточно четкими, надо заставить луч с огромной скоростью бегать по строчкам экрана, и чем больше букв умещается на этом экране, тем чаще меняется яркость луча, тем шире будет диапазон рабочих частот. Поэтому наш «груз» оказался в десятки тысяч раз «шире», когда мы направили его в телевизионный канал.

Вот теперь становится ясным, почему телевидение не может вытеснить телеграф. Конечно, телевизор может дать значительный выигрыш в скорости передачи текста. Зато теперь мы знаем, какой ценой достигается эта скорость: 60 самолетов заменяют один вагон! И было бы ошибкой думать, что в данном случае «самолет» (то есть телевизионный сигнал) достигнет цели раньше «вагона» - и в том и в другом случае несущие информацию сигналы любое расстояние преодолевают практически мгновенно. Скорость сигналов в проводе или эфире так велика, что за 1 секунду сигнал успеет обежать земной шар по экватору почти 8 раз. Поэтому, рассматривая вопрос о скорости передачи сообщений, теория информации не учитывает, сколько времени «груз» находился в дороге: скорость передачи текста определяется тем временем, которое приходится затратить на «погрузку» и «разгрузку» передаваемого словесного груза.