Enciclopedia de Conocimientos Fundamentales
UNAM ˜ SIGLO XXI


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4.2.1 Símbolos, palabras, mensajes

Antiguas civilizaciones han usado campanas en ritos religiosos, aún antes del desarrollo del lenguaje escrito. En su forma básica, una campana es un mecanismo que permite producir un solo sonido al ser golpeada. Se puede representar el hecho de golpear una campana mediante un símbolo, por ejemplo "∩". Así, desde la Edad Media se tocaba varias veces una campana para indicar la hora. Por ejemplo, "∩∩∩∩" podría significar que "son las cuatro de la tarde". En efecto, en inglés, la palabra "reloj", o sea clock, deriva del holandés klok que significa "campana". Para no usar un símbolo raro, que no sepamos cómo pronunciar, cambiemos "∩" por"1", pues así es más fácil escribir "∩∩∩∩" como "1111" y pronunciar "cuatro unos" sin que esto implique que se está haciendo referencia a un número, sino solamente a un símbolo.

El sonido de la campana es una forma de transmitir símbolos. Evidentemente, lo esencial es cuántas veces se toca la campana, y no la campana misma, ni su tono o intensidad. Se puede lograr el mismo efecto de otras maneras. Desde los tiempos de la Ilíada de Homero se usaban fogatas para anunciar el arribo de barcos. Para indicar que un enemigo se aproxima, por ejemplo, se podría hacer aparecer una luz tres veces, o sea "111".

faro
Faro
© Emad Victor Shenada.

Curiosidades
Ésta es una reconstrucción detallada en tres dimensiones por computadora basada en un estudio reciente (2006) del Faro de Alejandría, que fue construido en el siglo III antes de nuestra era en la isla de Faros en Alejandría, Egipto. El faro, que algunos estiman de más de 180 metros de altura —lo que la habría hecho la construcción más alta del mundo hasta el siglo XIV—, tenía un espejo en la cúspide para reflejar la luz del sol durante el día, y de noche, una fogata. Se cree que la señal de luz emitida desde el faro para ayudar a los barcos en la navegación se podía ver hasta 56 kilómetros desde la costa. Hoy en día siguen en operación menos de 1 500 faros en el mundo, que asisten en la navegación para identificar costas peligrosas y entradas seguras a puertos.

Si a una secuencia de símbolos se le llama palabra, entonces cada palabra puede estar representando algún mensaje. La palabra "111" indica que un enemigo se aproxima. Así, aparentemente basta con un solo símbolo para representar cualquier cosa. Leibniz dijo: "Con uno, todo puede ser obtenido de nada." Es decir, dado un conjunto de mensajes que se quieren representar, y posibles símbolos a usar, se elije un conjunto de palabras con esos símbolos como alfabeto, y una función de codificación que indica qué mensaje corresponde a qué palabra.

Los símbolos son abstractos; para comunicarlos o almacenarlos es necesaria alguna implementación física. Por ejemplo, el "111" se puede implementar usando sonido, pulsos eléctricos, luz o escribiendo tres palitos en forma de "uno" en un papel, como en la siguiente figura:

simbolos
Figura 1. Ejemplos de uso de diferentes símbolos para representar un conjunto de mensajes.

También se pueden representar números usando un solo símbolo. Para representar el 246 se podría simplemente utilizar la palabra de 246 unos, y una manera de transmitirla sería tocando la campana 246 veces. ¿Existe la posibilidad de representar todos los números, negativos y positivos, inclusive el cero, mediante un solo símbolo? Claro, sólo es cuestión de tener un acuerdo acerca de qué codificación usar. Como ejemplo véase la tabla 1:

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Tabla 1. Lista de palabras representadas por números.


Curiosidades
Un tipo de semáforo de ferrocarril tiene cuatro luces, con las cuales se envían seis mensajes con los siguientes significados:


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Si con un solo símbolo se puede representar un conjunto de mensajes cualesquiera, con más de uno es posible hacerlo aún mejor.

El problema con todos los mecanismos usados antes del siglo XIX —como señales de humo, fogatas, sonidos de cuernos, etc.— es que estaban limitados a un conjunto predeterminado de mensajes, como "viene el enemigo". Parece muy fácil representar conjuntos arbitrarios de mensajes inclusive con un solo símbolo, pero no es muy eficiente. Por ejemplo, si se utiliza una campana, tomaría nueve veces el tiempo para representar el número 9 que para representar el 1. En cambio, con sólo cuatro luces es posible producir 16 mensajes diferentes, usando todas las combinaciones posibles, prendiéndolas y apagándolas.

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Claude E. Shannon
(1916-2001) En un célebre artículo publicado en 1948, Shannon inauguró el área de la computación hoy denominada Teoría de la Información. Acuñó los términos y los conceptos precisos de cantidad de información y de entropía. Shannon fue el primero en usar la palabra bit. Aunque se le atribuye su origen a John Tukey, quien, en un trabajo en los Laboratorios Bell el año anterior, contrajo binary digit a simplemente bit. Estos laboratorios dieron lugar a inventos tan importantes como el transistor (1947), el láser (1958), la celda solar (1954) y el lenguaje C junto con el sistema Unix (1969- 1972).


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