Conţinutul principal
Biblioteca de informatică
Curs: Biblioteca de informatică > Unitatea 5
Lecția 2: Teoria modernă a informațieiCăutarea inteligenței extraterestre
Ne poate ajuta teoria informaţiei să vorbim cu extratereştrii? Creat de Brit Cruise.
Vrei să te alături conversației?
Nici o postare încă.
Transcript video
Mi-ar plăcea
să ştiu răspunsul unei
întrebări simple. Suntem singurele
fiinţe conştiente din această galaxie cu
400 miliarde stele, una din zece la puterea
a zecea galaxii? Nu pare plauzibil. Căutarea vieții extraterestre
inteligente (SETI în engleză) a început în 1959 când doi fizicieni de la Cornell, Giuseppi Cocconi
şi Philip Morrison, au publicat un articol
în Nature care a evidențiat posibilitatea folosirii undelor
radio și microundelor pentru a comunica
între stele. Pentru ca acest lucru să funcționeze,
cercetătorii au presupus că orice civilizaţie inteligentă
ar fi descoperit abilitatea de a
transmite unde radio. Presupunerea este bazată,
parțial, pe faptul că oamenilor le-a luat
doar 80 de ani pentru a-şi da seama
cum să facă acest lucru după descoperirea lui
Alessandro Volta a bateriilor și a
curentului electric. Premisa este destul
de simplă. Putem crea unde
radio prin trimiterea unor impulsuri scurte
de curent prin fire. Aceste unde pot călători
dincolo de atmosfera noastră şi prin spaţiu cu
interferenţă mică. Odată ce aceste unde radio
sau electromagnetice sunt trimise, ele pot fi
recepţionate folosind antene şi transformate
în impulsuri electrice. În 1960, Frank Drake a
coordonat prima cercetare pentru semnale radio provenite
din alte sisteme solare. La fel ca rotirea unui
cadran de radio, Drake încerca să scaneze cerul cu scopul de a capta
semnale radio slabe ce ar putea veni din alte lumi. Deşi această primă
încercare nu a avut vreo descoperire notabilă, cercetătorii au continuat
să analizeze stelele. Carl: Deci, există o șansă ca în următoarele
câteva decenii să primim un semnal
de la o civilizație extrem de
îndepărtată, extrem de exotică, iar
totul pe Pământ, drept consecinţă,
să se schimbe. Este posibil. Kent: Lucrul interesant
despre cercetarea SETI este că, deşi susținem
că suntem într-o căutare a inteligenţei extraterestre, nu putem defini, de fapt, ce este un
semnal inteligent. Un punct de plecare este
să spunem că noi căutăm un semnal pe care
natura nu îl produce prin vreun mecanism
înțeles de noi. Apare o întrebare importantă. Cum putem şti dacă
un asemenea semnal provine de la
o sursă inteligentă? La prima întâlnire SETI,
în 1961, John Lilly a propus cercetătorilor
să studieze limbajele delfinilor cu scopul de a înțelege
mai multe despre cum pot fi semnalele
extraterestre. O mare parte din această muncă
timpurie a culminat în cercetarea condusă de Laurance
R. Doyle şi Brenda McCowan. Munca lui Doyle şi a lui McCowan
este bazată pe presupunerea că dacă există
trăsături comune între sistemul de comunicare
uman și cel inuman, atunci și sistemele de
comunicare extraterestre ar trebui să împărtășească
această trăsătură. Au analizat o secvență
lungă de vocalize de la adulți și bebeluși,
oameni și delfini. În cazul delfinilor, a
fost un set de fluierături și click-uri. Bebelușii umani învaţă să
vorbească printr-un proces de imitare a vocii, acumulând
încet un set de semnale sonore din
ce în ce mai mare. (gângureală de copil) Chiar şi aşa, într-o perioadă
cunoscută ca fază de gângureală, sunetele produse sunt mai mult
sau mai puţin întâmplătoare sau nestructurate. Pentru a vedea acestea, Doyle și
McCowan au reprezentat grafic diferite semnale sonore
în funcție de frecvența lor, sau de cât de des au loc, iar apoi au ordonat simbolurile în grafic după frecvenţă,
cu cele mai comune simboluri în stânga și cele
mai puţin comune în dreapta. La bebeluşi, panta este aproape orizontală din moment ce orice
semnal sonor produs apare destul de uniform sau la întâmplare. Cu toate acestea, pe măsură ce
copiii învaţă limba părinţilor lor, își
restrâng repertoriul sunetelor pentru a se potrivi
modelului la care sunt expuşi. Prin urmare, o structură este impusă
modelelor noastre de vorbire. În consecință, panta acestui grafic tinde spre un unghi de 45 de grade sau o pantă de valoare -1
pe un grafic logaritmic Aceasta este cunoscută
drept Legea lui Zipf. Ceea ce este interesant
este că aceeaşi pantă apare în diferite limbi umane și pare să fie un model pe care toţi
oamenii îl împărtăşesc. Chiar și mai surprinzător
este faptul că acest model a apărut și atunci când Doyle şi McCowan au analizat comunicarea inumană. Au constatat că fluierăturile
produse de un pui de delfin păreau să fie distribuite
într-un mod similar cu cel al bebeluşilor
în timpul fazei de gângureală. La început, fluierăturile delfinilor sunt mai mult sau mai
puţin nestructurate. La atingerea maturității, graficul deja tinde spre o pantă de
valoare de cam -1, care este asemenea oamenilor. (sunete de delfin) Dar acest tip de analiză
se concentrează doar asupra semnalelor individuale
sau cuvintelor şi nu spune nimic despre
structură lingvistică mai complexă a sistemelor de comunicare, atât umane, cât și ale delfinilor. Și hai să clarificăm la ce ne referim prin
„o structură mai complexă” cu un exemplu. Dacă selectez la întâmplare
un cuvânt dintr-o carte și îţi cer să îl ghiceşti, nu o să ai nicio idee ce ar putea să fie şi va trebui doar să ghicești. Dacă, în schimb, îţi spun un cuvânt
oarecare dintr-o carte și îţi cer să prezici ce cuvânt îl succede, tot o să ai de ghicit, însă vei observa că este mai uşor
să ghiceşti acest cuvânt. Dacă îţi dau o secvenţă de
două cuvinte dintr-o carte şi îţi cer să prezici al treilea cuvânt, devine mult mai predictibil. Dacă ţi se dă o secvenţă de trei cuvinte, această tendinţă continuă. Abilitatea de a ghici devine chiar mai uşoară. Pare să fie un rezultat
al structurii limbii, astfel că libertatea de alegere
scade pe măsură ce avem şiruri mai lungi
şi mai lungi de cuvinte. În mod intuitiv, acesta este
motivul pentru care ne putem termina reciproc propozițiile. Acum, pentru a cuantifica
acest lucru, Doyle si McCowan au împrumutat mărimea de
entropie a lui Claude Shannon, care, după cum îți amintești, este
o măsură a surprinderii. Entropia poate fi gândită ca
numărul de întrebări de tip da sau nu, sau biți, necesari ghicirii următorului cuvânt. Pe măsură ce predictibilitatea creşte, entropia informațională scade. Doyle și McCown au calculat entropia pentru diferite complexități
sau ordine, astfel că un singur cuvânt este de ordinul întâi,
grupuri de două cuvinte sunt de ordinul doi, grupuri de
trei cuvinte reprezintă al treilea ordin și aşa mai departe. Apoi, au reprezentat grafic
valoarea entropiei informaționale în funcție de complexitate. Pentru oamenii adulți, după cum
ne-am putea aștepta, au descoperit că entropia
informațională scade pe măsură ce complexitatea creşte. Acest lucru este un rezultat
al regulii de structura din sistemele noastre de comunicare În mod uimitor, Doyle și McCowan
au făcut același lucru cu limbajele delfinilor și au
descoperit același model. Sistemele de comunicare
ale delfinilor manifestă o scădere a entropiei pe măsură ce ne uităm la secvențe mai
lungi de semnale sonore. Acest lucru înseamnă că în
sistemele de comunicare ale delfinilor apare o
structură regulată și, fără îndoială, asta
le permite delfinilor să-și termine și ei reciproc propozițiile. (sunete de delfin) Compară acest lucru cu
o secvență aleatorie de simboluri, care are
o linie orizontală pe acest grafic al entropiei din
moment ce nu există o dependență condițională între simboluri. Deoarece acest model
apare în ambele sisteme de comunicare,
uman și inuman Doyle și McCowan au sugerat că această scădere a entropiei este esențială pentru transmiterea a ceea ce am putea numi cunoaștere. În lumina în care o pune Doyle,
dacluăm un semnal de bandă îngustă, o pantă de valoare -1
pe graficul Zipf și o entropie Shannon de
complexitate mai mare, am nimerit-o. Toate acestea se bazează
pe o simplă premisă conform căreia extratereștrii îşi pot
completa reciproc propoziţiile. Cum te pot ajuta să comunici cu noi? Extraterestru: Cum sunt
capabil să vorbesc. Prin asimilarea fostei fotosinteze. Am fost capabil să încorporez
anumite procese funcţionale ale
Doctorului Wyman. A fost necesară moartea
Doctorului Wyman? Datorită sacrificiului
său pot comunica. Fără ca măcar să înțeleagă limba sau cultura altor specii, umane sau inumane,
entropia lui Claude Shannon este o unitate de măsură ce ne permite să detectăm prezenţa acestor
reguli structurale indiferent de semnificație. Modelul de informaţie al
lui Claude Shannon s-a născut din dorinţa de a economisi timp la folosirea firelor de telegraf. Acest lucru a condus la
unitatea globală a informaţiei, bitul, o singură diferenţă,
acum coloana vertebrală a economiei noastre informaționale. Dezvoltarea tehnologiilor
digitale și a rețelelor pe care se bazează
lumea modernă indică puterea și persistenţa ideilor lui Claude Shannon. Bitul va fi mereu aici şi studiul teoriei informației va continua să joace un rol cheie în inovaţiile noastre
tehnologice și sociale pe Pământ și, poate, în afara sa. Cred că, deşi este un argument
plauzibil pentru puțini trebuie să continuăm să căutam. Aş merge chiar mai departe de atât. Dacă există vreun argument plauzibil că nu este nimeni în spațiu, ținând minte că ne putem înşela, ar trebui să continuăm să căutăm, deoarece întrebarea este
de cea mai mare importanţă. Calibrează locul nostru în univers. Ne spune cine suntem. Deci, aș spune că, orice s-ar întâmpla, încercarea de a descoperi
alte civilizaţii merită.