воскресенье, а Вы это знаете. С другой стороны, если Вы не уверены, ка-
кой сегодня день недели, и кто-то говорит Вам – воскресенье, Вы получае-
те информацию, так как неопределенность уменьшается.
Теория информации Шеннона привела в конечном счете к значительным
прорывам в познании. Один из них – эффективное сжатие данных, принципи-
ально важное как в вычислительной технике, так и в области связи. Ска-
занное Шенноном, на первый взгляд, кажется очевидным: элементы данных,
не передающие уникальную информацию, избыточны и могут быть отброшены.
Так поступают репортеры, исключая несущественные слова, или те, кто пла-
тит за каждое слово, отправляя телеграмму или давая рекламу. Шеннон при-
вел пример: в английском языке буква U лишняя в тех местах, где она сто-
ит после буквы Q. Поэтому, зная, что U следует за каждой Q, в сообщении
ее можно опустить.
Принципы Шеннона применяли к сжатию и звуков, и фильмов. В тридцати
кадрах, из которых состоит секунда видеозаписи, избыточной информации
чрезвычайно много. Эту информацию при передаче можно сжать примерно с 27
миллионов бит до 1 миллиона, и она не потеряет ни смысла, ни красок.
Однако сжатие не безгранично, а объемы передаваемой информации все
возрастают и возрастают. В скором будущем биты будут передаваться и по
медным проводам, и в эфире, и по информационной магистрали, в основу ко-
торой лягут волоконно-оптические кабели. Волоконно-оптический кабель
представляет собой пучок стеклянных или пластмассовых проводов настолько
однородных и прозрачных, что на другом конце стокилометрового кабеля Вы
сможете разглядеть горящую свечу. Двоичные сигналы в виде модулированных
световых волн смогут без затухания распространяться по этим кабелям на
очень длинные расстояния. Естественно, по волоконно-оптическим кабелям
сигналы идут не быстрее, чем по медным проводам: скорость движения не
может превысить скорость света. Колоссальное преимущество волоконно-оп-
тического кабеля над медным проводом – в полосе пропускания. Полоса про-
пускания – это количество бит, передаваемых по одной линии в секунду.
Такой кабель подобен широкой автомагистрали. Восьмирядная магистраль,
проложенная между штатами, пропускает больше автомобилей, чем узкая
грунтовая дорога. Чем шире полоса пропускания кабеля (чем больше рядов у
дороги), тем больше бит (машин) могут пройти по нему в секунду. Кабели с
ограниченной полосой пропускания, используемые для передачи текста или
речи, называются узкополосными; с более широкими возможностями, несущие
изображения и фрагменты с ограниченной анимацией, – среднеполосными. А
кабели с высокой пропускной способностью, позволяющие передавать мно-
жество видео- и аудиосигналов, принято называть широкополосными.
Информационная магистраль, немыслимая без сжатия данных, потребует
применения кабелей с очень высокой пропускной способностью. Тут-то и
кроется одна из главных причин, почему информационная магистраль до сих
пор не построена: современные коммуникационные сети не могут обеспечить
нужной полосы пропускания. И не обеспечат, пока их не заменят волокон-
но-оптические линии. Волоконная оптика – пример технологии, выходящей
далеко за рамки того, что могли предвидеть Беббидж или даже Эккерт и Мо-
учли. То же относится и к темпам, с которыми улучшается быстродействие и
емкость микросхем.
В 1965 году Гордон Мур (Gordon Moore), впоследствии вместе с Бобом
Нойсом основавший фирму Intel, предсказал, что число транзисторов в
компьютерных чипах ежегодно будет удваиваться. Его предсказание базиро-
валось на соотношении “цена/качество” компьютерных чипов за предыдущие 3
года и предположении, что в ближайшее время эта тенденция сохранится.
Правда, Мур не очень-то верил, что такая скорость эволюции чипов прод-
лится долго. Но прошло 10 лет, предсказание сбылось, и тогда он заявил,
что теперь емкость будет удваиваться каждые 2 года. Его слова оправдыва-
ются и по сей день: число транзисторов в микропроцессорах удваивается в
среднем каждые 18 месяцев. Среди инженеров эту зависимость принято назы-
вать законом Мура.
Опыт повседневной жизни бессилен перед скрытым смыслом периодически
удваивающихся чисел – экспоненциальной прогрессией. Мы попытаемся вник-
нуть в этот смысл, вспомнив древнюю легенду.
Правитель Индии Ширхам (Shirham) так обрадовался, когда один из его
министров изобрел шахматы, что разрешил ему выбрать любую награду.
“Владыка, – сказал министр, – дай мне столько зерен пшеницы, сколько
уместится на шахматной доске: одно зернышко – на первую клетку, на вто-
рую клетку – 2 зернышка, на третью – 4 и пусть так удваивают число зер-
нышек на каждой клетке вплоть до шестьдесят четвертой”. Правитель немало
удивился такой скромности, но велел принести мешок пшеницы.
И вот зернышки стали отсчитывать на шахматной доске. На первую клетку
в первом ряду положили одно маленькое зернышко. На вторую – 2 зернышка,
на третью – 4 и далее: 8, 16, 32, 64, 128. Когда первый ряд был запол-
нен, кладовщик насчитал в нем всего 255 зернышек.
Правитель, наверное, еще ничего не подозревал. Разве что зернышек на