Az információ története II.

1880-ra az Egyesült Államokban élők száma meghaladta az 50 milliót. Az 1861-től 1865-ig tartó polgárháború, az országba érkező bevándorlók tömegei, a kontinenst átszelő vasútvonal megépülése mind jelentős hatással voltak a lakosság létszámára és összetételének átrendeződésére. Az ezen változások követése érdekében 10 évente elvégzett népszámlálások eredményeinek kézi összesítése viszont egyre lehetetlenebb feladatnak bizonyult. Évekbe telt ugyanis az adatok kiértékelése és nem tudtak célzott kereséseket végrehajtani a hatalmas adathalmazban. Az 1880-as népszámlálás adatait 500 ember összesítette 36 különböző szempont szerint 7 éven keresztül. Erre a problémára próbált Herman Hollerith, a Massachusettsi Műszaki Egyetem oktatója valamilyen megoldást találni az adatok összesítésének gépesítésével. Azzal kezdte, hogy a sokszor nehezen olvasható és áttekinthetetlen jegyzetekkel telefirkált papírkupacok helyett minden lakoshoz egy apró lukakkal telelyuggatott vastag karton lapot rendelt hozzá, és a lukak elhelyezkedése kódolta a lakoshoz tartozó egyedi adatokat. Az így tárolt adatok között a keresés lényegesen könnyebbé vált, hiszen ha valamilyen tulajdonságra akartak rákeresni, eddig egyesével kellett átnézni a kézzel írott lapokat, most viszont elegendő volt a kártyákat átpörgetni és amelyeken az adott tulajdonságnál nem volt lyuk, azok fennakadtak, míg ahol volt azok nem. Hollerith azonban nem elégedett meg a kártyákon szereplő adatok kézi kiértékelésével, így egy elektronikus kártyaolvasó gépet szerkesztett. A gép azon az elven működött, hogy a behelyezett kártyák elhaladtak egy tűrendszer alatt és ahol a kártyán lyukak voltak, ott a tűk zárták az áramkört, aminek hatására egy elektromágnessel működtetett körlapos számlálón a mutató egyet előrébb ugrott. Az 1890-es népszámlálásra Hollerith a teljes rendszert felépítette: szabvány méretű kartonkártyákat készítettek, a kártyák lyukasztását erre a célra fejlesztett kártyalyukasztó gépekkel csinálták, az adatok kiértékelést és az adathalmazban történő kereséseket pedig a kártyaolvasó gépekkel végezték. A korábbi népszámlálások több évig elhúzódó kiértékelései után elképesztő rekordnak számított, hogy Hollerith rendszere mindössze egyetlen hónap alatt képes volt a 63 millió személyről beérkező adatok teljes feldolgozásával megbirkózni. Nem csoda hát, hogy hatalmas érdeklődés kísérte Hollerith lyukkártyás rendszerét, és sorra érkeztek a megrendelések Európa számos országából és Kanadából. A sikereken felbuzdulva 1896-ban Hollerith megalapította a Tabulating Machine Companyt, amellyel egyedüliként pályázott az 1900-as Egyesült Államokbeli népszámlálás adatainak feldolgozására - monopol helyzetét kihasználva meglehetősen nagy árat kérve. A túlzott elbizakodottság azonban nem tett jót a biznisznek, ugyanis az 1900-as népszámlálás után a népszámlálással foglalkozó hivatal megpróbált egy saját rendszert kifejleszteni Hollerith méregdrága eredetije helyett, és próbálkozásaik olyan jól sikerültek, hogy az övék végül jobb és gyorsabb lett, kiszorítva ezzel Holleriht cégét a piacról.

1914-ben aztán egy bizonyos Thomas Wattson csatlakozott Hollerihthez és közösen újra sikeressé tették az időközben Computer Tabulating Recording Company névre keresztelt céget. A folyamatosan növekedő vállalat 1924-ben ismét új nevet kapott, és International Business Machine Corporation néven működik tovább azóta is. Talán ismerősebben cseng a neve, ha a kezdőbetűket olvassuk csak össze: IBM Corporation. Bizony, Hollerith lyukkártyás adatrögzítő rendszeréből fejlődött ki a mai modern számítógép őse és korunk egyik meghatározó számítástechnikai vállalata az IBM. Magának a lyukkártyának a feltalálása azonban nem Holleriht érdeme, ezt már 1805-ben is használta egy bizonyos Joseph Marie Jacquard, aki a bonyolult minták szövéséhez használt olyan lyukkártyákat, amelyek az elkészítendő szövet mintázatát kódolták fából készült lapocskák segítségével. Ezek a falapocskák szabályozták mechanikusan a szövőszék működését leegyszerűsítve ezzel a szövetek elkészítését. Jacquard kis túlzással megalkotta a szövés mesterséges intelligenciáját, a korábban csak nagy szaktudást és figyelmet igénylő, bonyolult mintázatokat ugyanis a mintához tartozó lyukkártyák birtokában már szinte bárki képes volt elkészíteni. Ez volt talán az első alkalom az emberiség történetében, amikor információk tárolására és újbóli előhívására mechanikus rendszert alkalmaztak. A később Hollerith által alkalmazott lyukkártyák annyival tudtak többet ennél, hogy azok már nem csak egyszerűen tárolták az információkat, hanem képesek voltak azokból új információkat is előállítani a lyukkártyák szortírozásával és rendszerezésével.

Az eredeti Hollerith-féle kártya kartonból készült és összesen 204 lyukhellyel rendelkezett. Maguk a lyukak mind önálló jelentéssel bírtak, és a kártya különböző pontjain a megkérdezettek különböző egyedi jellemzőit kódolták, mint például családi állapot, írástudás, képzettség, stb. A 204 darab lyuk tulajdonképpen 204 igennel vagy nemmel megválaszolható kérdésre tudott választ adni. Másként fogalmazva egy ilyen lyukkártya 204 igen/nem kérdésnyi információ tárolására volt alkalmas. Előző cikkünkben már foglalkoztunk az információ mérhetőségének kérdésével és arra jutottunk, hogy egy p valószínűségű esemény bekövetkezéséről szóló információ értéke I=log2(1/p). Ez a szám egyúttal azt adja meg, hogy az adott információ hány kérdéses, vagyis hány igennel vagy nemmel megválaszolható kérdést kell föltennünk ahhoz, hogy eldönthessük igaz-e vagy sem. Ha egy információ egykérdéses, vagyis I=1, akkor ezt Hollerith kártyáján egyetlen lyukhelyen képesek vagyunk tárolni. Ilyen például, hogy az illető férfi-e vagy nő, esetleg az, hogy tud-e írni vagy nem. Vannak azonban olyan információk, amelyek összetettek, és nem elegendő hozzájuk egyetlen igen/nem kérdésre adott válasz. Ezek az információk egynél több lyukhelyet foglalnak Hollerith kártyáján. Az egy kérdéses információk az információk alapegységei ezek információtartalma I=1 és kódolásukhoz egyetlen lyukhelyre van szükség: vagy van lyuk vagy nincs. Ezt hívjuk egy bináris jelnek. A bináris jelet John Wilder Tukey a Princetoni egyetemen dolgozó matematikus keresztelte el binary digitnek némiképp tréfásan rövidítve bit-nek (bit angolul darabkát jelent). Az egykérdéses információk értéke tehát egy bit. Ilyen egybites információ, hogy az adott személy férfi-e vagy nő. A több bites információk kódolása több lyukhelyet foglal el a kártyán. Ha például egy lakos életkorát szeretnénk leírni, amihez legalább két számjegyre van szükség, akkor az egyik számjegy 0-tól 9-ig tízféle lehet, ami I=log2(10)=3,32 lyukhellyel írható le, és ez felfelé kerekítve 4, a másik számjegy leírásához pedig újabb 4 lyukhelyre van szükség. Ha pedig megengedjük a lakosoknak, hogy 99 évesnél idősebbek is lehessenek, nos akkor újabb 4 és ezzel így összesen 12 lyukhelyet foglal el az életkor leírása a kártyán, másként fogalmazva ez egy 12 bites információ. Amennyire hasznos ez az eltérő lyukszám az adott információ értékének vizuális szemléltetésére, nos annyira károsnak bizonyul az adatok gépi olvasása során. Az volna ugyanis szerencsés, ha valahogyan minden információtípushoz ugyanannyi lyukhely tartozna, még azon az áron is, ha bizonyos információk kevesebb lyukak is kifejezhetők. Ezért vezették be az informatikában a 4 bites, majd később a 8 bites architektúrákat, amik egyfajta lyukcsoportok és minden ilyen csoport egy-egy információnak a hordozója. Egy 8 bites architektúra 8 darab igen/nem kérdésre tud választ adni, ami 2*2*2*2*2*2*2*2=28=256 féle különböző kimenetelt tesz lehetővé. Vagyis például bőségesen elegendő a teljes ABC és mindenféle egyéb jelek kódolására is. Ez a nyolcas csomag nagyon jól bevált, és a számítástechnika hőskorában az adatmennyiség új egységévé lépett elő byte (bájt) néven. Léteztek 6 vagy 7 esetleg 9 bitből álló byte-ok is, de általánosságban a 8 bites byte terjedt el. A byte-okról még rengeteget fogunk beszélni, de nagyon előreszaladtunk az időben, úgyhogy térjünk most vissza az XIX-ik századba. Az 1800-as évek elejére egy többen ismerték föl, hogy az információ érték, és minél gyorsabban érkezik meg, annál értékesebb. Semmi sem példázza ezt jobban, mint a Rothschildék mesés meggazdagodásról szóló Waterloo-legenda, melynek tanulságából cseppet sem von le az a mellékes körülmény, hogy a történet nagyrészt kitaláció. A legenda mindenesetre úgy tartja, hogy amikor az elbai száműzetéséből 100 napra visszatérő és Franciaországot újra elfoglaló Napóleont a brit-német-porosz szövetségesek végérvényesen legyőzték Wellington vezetésével Waterloonál, akkor Rothschildék titkos futára a hivatalos hírek megérkezése előtt 8 órával tudatta a hírt Nathan Rothschilddal, akinek az információ birtokában sikerült manipulálnia a londoni tőzsdét. Hirtelen eladásba kezdett, mire pánik tört ki a piacokon mindenki Wellington kudarcát vizionálva eladásba kezdett. Közben Rothschild emberei fillérekért kezdték felvásárolni az eladott papírokat, és mire megérkezett a hivatalos hír a győzelemről, a Rothschild bankház már hihetetlen vagyonra tett szert. Bár a történet ebben a formájában egy 1846-os francia pamfletben bukkan fel először, azóta pedig sokféle változata kering a köztudatban, ha más nem is, az a része vitathatatlan, hogy a gyors információ értékét egyre többen kezdték felismerni, és így egyre többen fektettek pénzt az információ továbbításának különböző trükkös megoldásaiba. Amíg a franciáknál még mindig a szemaforos hírközlésre esküdtek, a briteknél és az amerikaiaknál egyre jobban terjedt az elektromos jeleket huzalokon továbbító távíró eszköz. A kezdeti nehézkes elképzeléseket követően egy festőművészből lett feltaláló Samuel Morse tett rendet a betűk és számok kódolásának összevisszaságában, amikor pontoknak és vonalaknak feleltette meg az ABC betűit, leegyszerűsítve ezzel elektronikus úton történő továbbításukat. A legenda úgy tartja, hogy Morse hosszan tanulmányozta egyik nyomdász ismerősénél, hogy az egyes betűk milyen gyakorisággal kerülnek a nyomólapokra és az angol ABC-ben leggyakrabban előforduló E-betű jelének a legegyszerűbb szimbólumot a pontot választotta, míg a második leggyakrabban előforduló T-nek egy vonás lett a jele. Az egyre ritkábban előforduló betűk pedig egyre bonyolultabb, pontokból és vonásokból álló jeleket kaptak. Vagyis Morse tudtán kívül ugyan, de az alapján rangsorolta a betűket, hogy azok mekkora információértékkel rendelkeznek. A legkevésbé értékes betűk egyszerűbb, míg az értékesebb betűk bonyolultabb jeleket kaptak. A valódi ok természetesen kizárólag gyakorlati volt, a leggyakrabban előforduló betűknek kellett a legegyszerűbben kódolhatóknak lenniük, ezáltal jelentősen megkönnyítve a távírók munkáját és nem mellesleg lerövidítetve az üzenetek kódolásának és visszafejtésének idejét. A billentyűkkel leadott rövid és hosszú jelek, illetve szóközök és egyéb szünetjelek mind különböző hosszúságú elektromos impulzusokként futottak végig a vezetéken. A billentyű lenyomása zárta, elengedése pedig megszakította az áramkört. Zárt áramkör esetén a vevő

oldalon lévő elektromágnes magához vonzott egy írószerkezetet, megszakításakor pedig egy rugó visszarántotta azt eredeti helyzetébe. Az írókészülék alatt egy óraműszerűen felhúzható rugós henger által egyenletes sebességgel mozgatott papírcsíkon jelentek meg a jelek. Ha nem folyt áram a vezetékben, akkor egyenes vonal, zárt áramkör esetén pedig cikcakkos rajzolódott a papírcsíkra, a rövid és hosszú cikcakkok feleltek meg a pontoknak és vonásoknak.

Persze kinek van kedve bajlódni a jelekkel, amikor egyszerűen csak egy szöveget szeretne továbbítani. Ezen a felismerésen alapult David Hughes 1855-ös találmánya, amely a betűk jelekké alakítását az üzenet feladója helyett végezte el. Egy zongora billentyűihez hasonlatos klaviatúrán lehetett bepötyögni az üzenetet, amit Hughes szerkezete morze-jelekké konvertált, majd a fogadó oldalon egy írógépszerű szerkezettel vissza is alakított betűkké. Így a papírcsíkon már nem különböző hosszúságú cikcakkok jelentek meg, hanem értelmes szöveg. Az emberiség történetében ez volt az első olyan pillanat, amikor a távközlés valóban egyszerűvé és bárki számára használhatóvá vált. Nem kellett dombokra épített fura kinyúló karokkal felszerelt szerkezetek jeleit távcsővel figyelve találgatni az üzenet tartalmát, vagy éppen vízzel teli edényben figyelni, hogy a távolról érkező elektromosság melyik betűnek megfelelő elektródán gerjeszt kis buborékokat és nem kellett elektromágnesek által mozgatott trükkös karok által papírra vetett szeizmográféhoz hasonlatos görbéket sem elemezni. Mindössze be kellett pötyögni a szöveget és a túloldalon várni, hogy mit ír ki a gép. Nem csoda hát, hogy egyre nőtt a távíróvonalak létesítése iránti lelkesedés, 1858-ra pedig megszületett az első összeköttetés Európa és Amerika között Atlanti-óceánon át. Élettartama ugyan nem számított rekordnak a maga 2 hetével, de a lelkesedés kellően nagy volt ahhoz, hogy az 1800-as évek végére a kábelek már az egész Földet behálózzák. Távíróközpontok létesültek, ahova egy adott területről befutó távíróvezetékek végei közül kézi erővel választották ki és dugták össze azt a kettőt, amelyek épp kommunikálni kívántak egymással. Alig több mint 50 év alatt egy teljesen új korszak jött létre az információ világában. Egy olyan korszak, amikor a hírek már nem postakocsin és gőzhajón terjednek, hanem kábeleken, és nem attól függ milyen hamar érnek célba, hogy fáradtak-e a lovak, vagy, hogy elég szaporán lapátolja-e a szenet a hajógépész. Ekkor fordult elő az emberiség történetében először, hogy a Föld összezsugorodott. Nem számítottak többé a távolságok, és kontinensek, a hírek szinte ugyanannyi idő alatt jutottak el a szomszéd városba, mint az óceán túloldalára. Az egyre növekvő kereslet arra késztette a feltalálókat, hogy különböző trükkökkel lehetővé tegyék, kettő, vagy akár négy, sőt később még több párhuzamosan futó jel egyszerre történő haladását ugyanabban a vezetékben, megnövelve ezzel a rendszer kapacitását. Az üzeneteket papírszalagra nyomtató szerkezetek mellett 1880 táján pedig megjelent az információ távolra történő továbbításának egy még kényelmesebb módja: megszületett a telefon. Alexander Graham Bell 1876-ban benyújtott szabadalma, a hanghullámoknak elektromos hullámokká alakítás és vezetékeken történő továbbítása sokak szerint a valaha bejegyzett szabadalmak közül az egyik legértékesebb. Az mindenesetre biztos, hogy a telefon megjelenése után nem sokkal elképesztő népszerűségre tett szert és nagyon gyorsan növekvő felhasználói köre egyre több helyről szorította ki a nehézkesebben használható távírókat. Az 1900-as évek elején tehát elégedetten állapíthattuk volna meg, hogy alig 100 év leforgása alatt az információ továbbításának módszerei hihetetlen fejlődésen mentek keresztül, és tulajdonképpen már nincs is hova fejlődniük, hiszen minden igényt tökéletesen kielégítenek. Azért így újabb 100 év távlatából láthatjuk, hogy még lehetett fejleszteni ezt-azt. Korunk információtechnológiai eszközei mai szemmel nézve legalább olyan távol állnak Bell telefonjától, mint az akkor csúcstechnológiának számító telefon azoktól a karjait lengető szemaforoktól, melyeket távcsővel kellett figyelni…

MÉG TÖBB ILYEN

Visszajelzés