A jelarány

Az információt úgy kellene mérni, hogy az alkalmazható legyen a kommunikáció minden elképzelhető formájára, származzon az embertől, állattól vagy földönkívülitől. (delfin ének) Térjünk vissza a 19. század végéhez. Akkor is, mint napjainkban, a sebesség központi kérdés volt. (egykezes zongorajáték) A sebesség növelésének egy módja egy olyan gép megalkotása volt, ahol a kezelő begépeli a betűket, – amiket elsődleges jeleknek tekintünk – egy gép pedig automatikusan alacsonyabb szintű jelekké konvertálja ezeket, például áramimpulzusokká, amit másodlagos jeleknek hívunk. A gép működését órajel irányítja, ami precíz és gyors impulzussorozatokat generál, ez feltehetőleg az emberi kéznél nagyobb sebességre képes. Ennek jó példája a Baudot-féle távíró gép. Készülékét 1874-ben állították szolgálatba. Ugyanazon az elven alapult, mint a korábban látott zsalus távíró. 5 billentyűje volt, amit tetszőleges kombinációban használhattak. Úgy képzeld el, mint egy akkordot. (zongorajáték) Minden kombináció egy egyedi üzenetet jelent, 5 bekapcsolt vagy kikapcsolt billentyűn 2 az 5-ödiken, azaz 32 különböző akkord játszható. A kód az ábécé betűit a 32 különböző akkordhoz rendelte, a maradékot felhasználta a kocsivissza, új sor, szóköz jelölésére. A kezelő „lejátszotta” a betűket, a gép automatikusan generálta a betűket kifejező impulzus-sorozatot. Például ez a „T" betű. Vagy ez az „R" betű. Ez pedig a „B" betű. Kapunk egy kimenő jelet, ami egyenáramú impulzusok kombinációinak sorozata, ami a távíró billentyűjén begépelt üzenetet jelöli. (távirat kimenetének pittyegése) A jambus-számláló, a rendszer központi idegrendszere a szavakat egy szalagon lyukakká konvertálja, és a szalag lyukait vezetéken továbbított elektromos impulzusokká alakítja. Figyeld meg, hogy itt a legalacsonyabb szinten a rendszer elektromos áram meglétét vagy hiányát küldi el óra szerint felosztott időközökben. Milyen gyors lehet ez a belső óra? Nem az óra jelentette a sebességkorlátot. Akkor is, most is az átviteli sebességet az impulzusok közötti szünet minimuma, azaz az impulzus ráta korlátozza. Ezzel a problémával küzdöttek azok a mérnökök, akik tenger alatti kábelen továbbított szokásos morze jeleket tesztelték. A jelenség hasonlít a visszhanghoz, vagy a kitartott hanghoz. Ha túl gyorsan küldjük a jeleket hosszú tengeralatti hálózaton, a fogadó oldalon összemosódnak, mert a hálózat túlsó végén kapott jel kicsit hosszabb lesz, és kisimulnak a kilengések, nem tökéletes másolatot kapunk. A túl gyorsan küldött impulzusok a jelek interferenciáját eredményezik. Például ez történik, ha a hosszabb áram impulzus áthallatszik a következő időablakba, és esetleg átállíthat egy 0-t 1-re. Még ha automatizáljuk is az áramszint érzékelését, akkor is létezik egy alapvető korlátja annak, mennyire tudunk két jelet egymáshoz szorítani. Ez ugyanaz a probléma, amivel Alíz és Bob szembesült a húros kommunikációjuknál, (csikorog a hó) (lihegés) amit maximális pengetési sebességnek hívtunk. Ha másodpercenkénti két pengetésnél gyorsabban pengettek, észrevették, hogy a pengetések összefolynak, és összezavarodtak. (lassú húros zene) Ezt hívják jelaránynak. Emlékeztetőül: a jelet általánosságban úgy definiálhatjuk, mint valamilyen megfigyelhető jelenség pillanatnyi állapota, ami egy megadott időperiódusban fennmarad. Akár tűzzel, hanggal, elektromos árammal, vagy bármilyen más eseménnyel adunk jelet, ez nem más, mint egyik állapotról egy másikra való átváltás. Úgyhogy a jelarány a jelet generáló események száma, amit egy másodpercbe lehet sűríteni. (morze jelek)