Códigos o la falta de ellos. Una breve introducción a la teoria de la información. Parte 3

Código morse

Se dice coloquialmente que una persona no tiene códigos cuando realiza acciones reprobables según un canon determinado. El "código de conducta" indica como reaccionar frente a los demás y como los demás esperan que uno se comporte.

Un código en un sentido más amplio es un conjunto de reglas, leyes, normas que se combinan para establecer un contrato entre partes. Un código moral como los 10 mandamientos, establece las reglas básicas entre dios y los hombres. Si no se respetan los códigos el buen funcionamiento del sistema se resiente.

Vamos a hablar de un tipo de código alejado de lo moral, pero que al mismo tiempo sigue los mismos principios. Los códigos dentro de la comunicación entre pares (en principio personas, pero también incluimos sistemas informáticos).

Para que pueda existir comunicación tiene que existir dos o más partes. Una parte toma el rol de emisor de información y la contraparte de receptor. Deberá existir también un medio de comunicación que es el soporte por el cual la información se transporta. Finalmente debe existir un código preestablecido que indique como transmitir el mensaje a enviar.

En una definición más formal de la teoría de la comunicación, un código es un conjunto de elementos que se combinan siguiendo ciertas reglas y que son semánticamente interpretables, lo cual permite intercambiar información.

El emisor y el receptor deben utilizar el mismo código para que la comunicación sea posible. Sin ese código por más que el resto de los elementos estén presentes el intercambio de la información es imposible.

Dentro de la teoría de la información de Shannon un código es un conjunto de unos y ceros que se usan para representar un cierto mensaje de acuerdo a reglas o convenciones preestablecidas. Como ya vimos en post anteriores Shannon trabaja con el sistema binario para construir los códigos que representen cada mensaje.

No cualquier código se puede seleccionar. En primer lugar el mismo no debería ser ambiguo. Es decir que un mismo código represente dos conceptos o símbolos diferentes. Por ejemplo una letra mayúscula "A", no puede corresponder a el sonido de la "A" y al sonido de la "F". En caso de suceder eso se cuenta con un problema, puesto que un mismo mensaje puede ser interpretado de dos maneras. Se puede utilizar como ejemplo el código morse cuya representación alfabética puede verse en la imagen que inicia el post. La forma de representación de las mismas está compuesta principalmente por puntos y rayas. Acá un video que cuenta la historia del código Morse en forma didáctica (en ingles). Si se mira con detenimiento los diferentes símbolos se puede ver que no hay 2 códigos iguales para cada uno de ellos. Se conoce a esta características como código no singular.

No alcanza con que los códigos sean no singulares para que el mismo se puede utilizar sin ambigüedades. Se espera también que el código sea unívocamente decodificable, es decir que no exista un mensaje codificado que pueda corresponder a 2 o más mensajes sin codificar. Si vemos el código Morse podemos ver que el mensaje codificado ". - . . " podría significar "ETI", "AEE" u otra combinación diferente. Cabe aclarar que obviamente el código Morse, creado en 1836 se utiliza sin este problema. Lo que ocurre es que en esta codificación existe otro símbolo (además del punto y la raya) conocido como el espacio. Este símbolo permite separar letras y palabras.    

La necesidad del espacio como símbolo en el código Morse esta ligada a la necesidad de indicar la finalización de un código determinado, y eso ocurre por dos cuestiones. La primera es que los códigos tienen longitudes diferentes. Si todos los códigos posibles tienen la misma longitud - ejemplo el código ASCII - determinar cuando empieza un código y donde termina es sencillo. Sin embargo, si los códigos tienen longitud diferente esta separación no es evidente. Un código de longitud fija es unívocamente decodificable. Un código de longitud variable puede o no ser unívocamente decodificable. La única forma de comprobarlo es probar la combinación de todos los códigos en todos los mensajes posibles viendo si no genera ambigüedades. Lo que es un trabajo bastante arduo. Ya comprobado que un sistema de codificación es unívocamente decodificable se debe esperar a la recepción de todo el mensaje para poder decodificarlo, lo que hace que no sea práctico.

El símbolo espacio en el código Morse, logra, además de transformar al sistema de codificación Morse en un sistema de codificacioón instantáneo. Se conoce como codigo instantáneo cuando se puede establecer inmediatamente apenas terminado de llegar un código a que símbolo corresponde. También es conocido como código prefijo e implica que, dado cualquier código de longitud N, no puede existir otro código que comience con lo misma representación. El código Morse con el espacio logra esta cualidad, transformándolo en un código instantáneo.

El código Morse fue una evolución en los métodos existentes para las transmisión de mensajes telegráficos. Entre sus objetivos estaba permitir enviar la mayor cantidad de información de la forma más rápida posible. Para lograr esto, Alfred Vail - quien trabajó junto a Samuel Morse - propuso utilizar códigos más pequeños para los caracteres más frecuentes (en el idioma ingles). Este principio fue cimentado por Claude Shannon mas de 100 años después en su teoría de la información.