A kommunikációs technika fejlődése

Amint az első ipari forradalomnak a gőzgép, úgy korunk információs, kibernetikai és mikroelektronikai forradalmának az elektronikus számítógép vált a jelképévé, s ez természetes is, hiszen - hogy a szóképet továbbvigyük - ez volt a fegyver, amellyel a társadalom a forradalmat végrehajtotta. Hogy a számokkal végzett alapműveletek nem jelentenek igazi szellemi tevékenységet, s könnyen "gépesíthetők", azt már az ókori görögök és rómaiak tudták, s fel is találták az abacus (görögül abax) nevű "számítógépet", amelyet sok országban (pl. Oroszországban) napjainkig használtak, használnak az aritmetikai alapműveletek elvégzésére az elemi oktatásban és a kereskedelemben. Az első mechanikus számítógépet, amely a négy alapművelet elvégzésére volt alkalmas, W. Schickhard, a tübingeni egyetem tanára találta fel 1623-ban, majd két évtizeddel később, mit sem tudva róla, a húszéves Blaise Pascal készítette el összeadógépét. Ebben a fogaskerekek elmozdulása felelt meg a számoknak. A pascali alapelvet továbbfejlesztve szerkesztette meg 1673-ban a maga szorzógépét Leibniz. Az informatika történetének ő az első nagy alakja, akit Wiener nem véletlenül választott a kibernetika védőszentjének. Ő fedezte fel a kettősalapú számrendszert, lerakta az alapjait a szimbolikus logikának, s elképzelte az ismeret-feldolgozó gépet. A szorzást ismételt összeadással megvalósító Leibniz-kerék volt a "processzora" C. X. Thomas Arithmometerének (1820), s a még ma is használatos elektromechanikus asztali számítógépnek. A korszerű értelemben vett számítástechnika nagy úttörői között előkelő hely illeti meg Charles Babbage-t. Ő álmodta és tervezte meg a múlt század közepén az automatikus, programozható, tárolóval rendelkező számítógépet. Tervét azonban nem tudta megvalósítani, kora technikai színvonala nem tette ezt lehetővé. 1945 decemberében megszületett az ENIAC (Electronic Numerical Integrator and Calculator), az első teljesen elektronikus számítógép. Az emberiség új korszak küszöbére érkezett.

Egyirányú kommunikációs rendszerek

Az audio kommunikáció mind az adó, mind a vevő számára érthető hangminták sorozata. A leghétköznapibb és legkényelmesebb módja az audio kommunikációnak a beszéd. A hanghullámokat a beszélő (adó) hangszalagjai keltik és a hallgató (vevő) a fülével érzékeli. A módszernek mind a sebessége, mind a hatótávolsága erősen korlátozott. Az audio kommunikáció hatótávolsága dobok alkalmazásával jelentősen megnövelhető, de a szűkös jelkészlet és a kicsi adatátviteli sebesség nem teszi lehetővé a hatékony kapcsolattartást. Az ütőhangszerek által keltett hangsorozatot szintén füllel érzékelték. Az amerikai indiánok, vagy az afrikai törzsek elsősorban vészjelzések leadására használták ezt a módszert. A telegráf elektromosan teszi azt, mint amit a dob. A módszer alapelve az, hogy egy kapcsolóval rövid és hosszú elektromos jelek sorozatát, a Morse-kódot állítjuk elő. A vétel helyén a Morse-kódok sorozatát hangjelekké alakítják, vagy papírszalagon rögzítik, melyből visszaalakítják - dekódolják - az üzenetet. A fejlődés következő állomása a drótnélküli telegráf, amelyben a Morse-jeleket nem vezetéken továbbították, hanem sugározták. Ebben az esetben az összeköttetés elektromágneses hullámok (ld. Az elektromágneses spektrum) révén történt. A drótnélküli telegráf kifejlesztése Marconi nevéhez fűződik (1895), mely révén a telegráfia hatótávolsága jelentősen megnőtt. Ennél talán még fontosabb az, hogy az üzenetközvetítés nem csak rögzített helyen levő, hanem mozgó adó és vevő között is létrejöhetett. A módszert erősen korlátozta az, hogy csak gyakorlott kezelő tudott adni és venni üzeneteket. Ez az oka annak, hogy a drótnélküli telegráfiát ma már nem használják. A telefon nagyon elterjedt kommunikációs eszköz, melyet Alexander Graham Bell fejlesztett ki 1876-ban. Az alapgondolat az, hogy a beszélő hangját elektromos jellé alakítják, amit vezetéken nagy távolságra lehet továbbítani. Az elektromos jelet a vétel helyén visszaalakítják hanggá. A rendszer az üzenetközvetítéshez ugyanazt a két vezetéket használja mindkét irányba. A rendszer fő problémája az adatátviteli sebesség, melyet elsősorban az emberi beszéd sebessége korlátoz. További problémát jelent a zaj, az elektromos interferencia és áthallás a vezetékek között. A rádió olyan kommunikációs technika, amely elektromágneses hullámokat használ. Az üzenetet az adónál kódolják (ld. A jel modulációja és multiplexelése) és a nagy távolságban levő vevőhöz sugározzák. Itt az elektromágneses jelet dekódolják és az emberi fül számára hallható hanggá alakítják.

Vizuális kommunikáció

A vizuális kommunikáció az emberi látáson alapul. Az első formája egyszerűen az arc- és testmozgások megfigyelése volt. Sokféle kódot dolgoztak ki a történelem folyamán. Manapság a legelterjedtebb a süketnémák jelbeszéde. A kéz és az ujjak különböző állása és tartása különböző betűket és szavakat jelent. Hasonlóan kézjeleket használunk pl. a zenei hangok jelzésére (szolmizálás), vagy ilyenek a rendőr forgalomirányító jelzései, .stb. A hang nélküli kommunikáció másik formája a fényimpulzusok alkalmazása. Ezt a technikát is sokszor használták a történelem folyamán. A második világháború idején a hadseregben a Morse-jelekkel kódolt üzeneteket fényimpulzusokkal továbbították. A forgalomirányításhoz ugyancsak fényjeleket használnak. A vasútnál a lámpás fel-le mozgatása "folytatás"-t, a jobbra-balra himbálása "állj"-t jelent. A régi egyiptomiak kialakították a hieroglif írást, amelyben kezdetben minden jel mást jelentett, később az egyes jelek szótagokat, majd hangokat jelöltek. A Közel-keleten élő különféle népek kb. i.e. 3000-től i.sz. 75-ig az ékírást használták. Az első írásos ábécét i.e. 1500 körül dolgozták ki. Azóta, az események feljegyzésére, könyvek, írására különböző ábécék láttak napvilágot, mint pl. a görög, római, stb. Az írásos információközlés hatalmas fejlődésnek indult Gutenberg találmányával (1440). Az 1800-as évek végén a fotográfia kidolgozása lehetővé tette, hogy képeket is felhasználjunk a kommunikációban. Ma a képeket elküldhetjük telefonon (telefax, modem alkalmazásával), de elég, ha csak a televízióra gondolunk. Műholdak, száloptika: a vizuális kommunikációs módszerek ma már nagy mennyiségű információ rövid idő alatti nagy távolságra való továbbítását is lehetővé teszik. Mindez az elektronikus kommunikáció révén vált valóra.

Elektronikus kommunikáció

Az elektronikus kommunikáció az a módszer, mellyel a különféle információt elektromos energia formájában, a fény sebességével közölnek. Az eredeti információt (hang, fény, mechanikai energia) tehát előbb mindig át kell alakítani elektromos energiává, amit azután vezetékeken, kábelen továbbítanak, vagy elektromágneses hullámok formájában a térbe sugároznak. A vevő az elektromos energiát visszaalakítja eredeti (vagy más, az ember vagy a feldolgozó gép által értelmezhető) formájába.

A forrásnál az információ eredeti formája lehet hangminta (pl. valaki beszél,...), lehet fény (pl. rajz, fénykép, írásos dokumentum,...), vagy mechanikai jel (pl. egy kapcsoló zárása, egy érzékelő, mely mondjuk hőmérsékletet, elmozdulást, sebességet, ...mér). Ezt az információt a kódoló elektromos energiává alakítja. Ezt az energiát még lehet módosítani (pl. erősíteni), hogy el lehessen küldeni. Drót nélküli adatátvitel esetén a jelet az adó az antennába juttatja, ahol az a térbe sugárzódik. Ha nagy távolságokra kell továbbítani az üzenetet, akkor szükség lehet a jel útvonalán bizonyos távolságokra elhelyezett ún. ismétlő erősítőkre, vagy jelfrissítőkre, hogy a vétel helyén az információ ne legyen túlságosan gyenge. Az ismétlő erősítők a legyengült jeleket felerősítve tovább küldik vagy a következő jelfrissítőnek, vagy a vevőnek. Mivel az elektromos jelek a fény sebességével terjednek, az eseményekre azonnal reagálni lehet. Ezért az elektronikus kommunikáció a legfontosabb adatátviteli technika, melyet az élet szinte minden területén felhasználnak, mint pl. a tudományos, gazdasági, politikai, szociális kapcsolatokban. Az a tény, hogy az elküldött információ - legyen az tudományos ismeret, üzletkötés, vagy politikai döntés - szinte azonnal rendelkezésre áll a vételi oldalon, bármilyen távol is van, hatalmas lökést adott az emberiség fejlődésének. Az elektronikus kommunikáció másik előnye a sokoldalúságában, rugalmasságában rejlik. Az információ szinte minden fajtája átalakítható elektromos jellé és az a vétel helyén visszaalakítható az eredeti formájába, vagy esetleg más, a feldolgozás szempontjainak megfelelőbb alakba. A kommunikáció lehetőségei szinte határtalanok. Beszéd, zene, hang, kép, tudományos adatok átvitele, üzletkötések, hadműveletek, orvosi adatok közlése, szórakoztatás, oktatás, stb. mind-mind megoldható az elektronikus kommunikáció révén.