Victorius és Frank Winking
MEGJEGYZÉSEK A DUTIL-DUMAS FÉLE CETI KÓDHOZ
Az Index internetes hírmagazin tudomány rovatában 2002. január 9.-én került közlésre az "Üzenet az űrből, Értjük magunkat?" című írás. Ebben két kanadai kutató (Yvan Dutil és Stephane Dumas) a Laval Egyetemről egy olyan bináris alapú kódüzenetet fejlesztett ki, amely a kozmikus háttérzaj ellenére is értelmezhető marad az esetleges idegen civilizációk számára, sõt egy potenciális válaszüzenet későbbi kódrendszerét képezheti majd.
Az írás (txt zip-ben) letölthetõ innen.
A kutatók honlapja: http://www3.sympatico.ca/stephane_dumas/CETI/Az ő munkájukkal kapcsolatban az alábbi észrevételeket szeretnénk tenni.:
A emberiség rádióüzenetei már kb. 70-80 éve szennyezik a világűrt egyre nagyobb mértékben. Ez óriási mennyiségű rádió és tévéadást jelent, különböző kódolási formákban. Elvileg tehát egy ennyi fényév sugarú gömbön belül foghatják az idegen civilizációk a (nem nekik szánt) jeleinket. Egészen biztos, hogy ha egyáltalán figyelik az elektromágneses spektrumot az általunk használt tartományokban, és rendelkeznek a szükséges érzékeny berendezésekkel, valamint szerencséjük van, akkor vehetik az általunk küldött jeleket. Ugyanakkor a jelek puszta vétele, amennyiben a mesterséges eredetüket felismerik, még egyáltalán nem jelenti azt, hogy értelmezni is képesek azokat. Ezt mi sem tudtuk megtenni a Dutil-Dumas féle bináris jelsorozattal, még a minimális (10%) zaj esetén sem! Az, hogy most végre elküldünk egy elvileg nekik szánt, rövid üzenetet, nem éppen szerencsés megoldás. Mire ugyanis megkapják azt, (ideális esetben) már legalább 80 évük volt rá, hogy megfejtsék az előtte érkező rengeteg rádióhullám „szemetet”. Tehát valószínűleg nem sok újdonsággal fog nekik szolgálni a CETI-kód. Ha viszont nem sikerült megérteniük az eddigi jeleinket, akkor a CETI-kódnak nagyon könnyen visszafejthetőnek kell lennie!
Az ő üzenetük: output_stream.txt zip-ben letölthető innen.
Az elküldött jelsorozat bármely idegen intelligencia számára csak akkor lesz értelmezhető, ha.: 1. Felismeri benne a kétdimenziós struktúrát (hogy képeket küldtünk). 2. Megfelelő redundanciával rendelkezik az átviteli hibák javítására. 3. Olyan jeleket használ, amelyek a természeti törvények által (elvileg) mindenki számára ismertek az univerzumban.
Tehát nem használhatunk semmilyen emberi nyelvet, nyelveket, de bonyolult számrendszereket és bevett matematikai jelöléseket sem! Ugyanakkor minden jelölést félreérthetetlenül el kell magyarázni a természeti jelenségekre támaszkodva. A Dutil-Dumas kód nem felel meg ezeknek a követelményeknek. Az alábbiakban a teljesség igénye nélkül felsoroljuk, hogy mi nagyjából milyen tartalmú és kódolású üzenetet küldenénk el a Dutil-Dumas féle „bináris zagyvaság” helyett.:
1. A gravitáció irányultságát, és így a „lefelé” irányát a képen egy parabola pálya megjelenítésével kódolhatjuk.
2. A matematika a kettes számrendszerben egyszerű egyenletek felírásával határozható meg, pl.: 0+0=0, 0+1=1, 1+1=10.
3. A kettes számrendszer az első 16 számérték felsorolásával egyértelműen jelezhető.
4. A geometria egy kör megjelenítésével határozható meg, miáltal lehetővé válik a Pi néhány bináris számjegyének kódolása (pl.: 32 bitig). A kör alakzat a keretek mellett további lehetőséget ad a küldött adatfolyam kétdimenziós szerkezetének felismerésére.
5. Célszerű, ha csak grafikák, bitek és matematikai jelek szerepelnek az üzenetben, valamint egy olyan „escape” karakter amely a betűket jelöli. Ez növeli ugyan az üzenet hosszát, viszont a redundanciát is!
6. Az átvivendő információt képekre kell bontani, melyek 128x128 pixelt tartalmaznak. Véleményünk szerint az optimális megjelenítéshez 64x64 pixel kevés lenne, 256x256 pedig már sok. Erről nem árt tudnunk, hogy zaj esetén nehezebb a kétdimenziós szerkezet felismerése.
7. A fázis és a frekvenciamoduláció lényegében (fizikai megjelenési formájában) azonos, ezért nagy távolságra csak FM modulációval szabad üzenni. A moduláció egyszerű kell legyen, pl.: a vivőfrekvenciától való +- eltérés kódolja a 0 és 1 biteket alacsony bitrátán. Pl.: 0.1-10 bps.
8. Ha azt akarjuk, hogy biztosan megértsék az üzenetünket, akkor az elküldésnél nem az átviteli sebesség lesz a fontos, hanem a redundancia! Tehát évtizedeken keresztül kell sugároznunk ugyanazt a jelsorozatot sok száz irányban egyszerre, hatalmas teljesítménnyel, hogy valami esélyünk legyen hírt adni magunkról.
9. Az üzenetben az egyes képeket két pixel vastagságú (fekete) kerettel kell jelezni. Ez még nagyon rossz jel-zaj viszony esetén is azonosítható, mert bármely vízszintes felbontásnál észlelhető vizuálisan. A keret függőleges része akármilyen sorhosszúságnál látható marad. Nem megfelelő sorhossz esetén ferde vonalakként jelenik meg, tehát egyben megadja a sorokra tördelés módját is.
10. A redundancia egy egyszerűen, vizuálisan felismerhető kódolási eljárással még tovább fokozható. A képek sorait normál és tükrözött elrendezésben is be kell illeszteni az üzenetbe egymás mellé, valamint a vízszintes tükörpárok után ezek függőlegesen tükrözött párjait is közölni kell. Így a 4 kép együtt egy 256x256 pixeles nagy képként kerül továbbításra. A tükörpárok és a keretek segítségével még magas zajszint mellett is „első látásra” észlelhető a redundancia, vagyis könnyen kiszűrhetők a hibák. Tükrözés után így minden kép minden eredeti pixelje végső soron négyszer kerül átvitelre, ami nagyfokú hibajavítást tesz lehetővé. Ez pixelenként 1 bit hibajavítást és 2 bit hibafelismerést tesz lehetővé, ugyanakkor nincs rajta bonyolult kódolás (paritás, Hamming kód, stb...)!
11. Ha az összes 5 bites prímszámot felsoroljuk az üzenetben, akkor az idegenek számára triviálisan adódik a megfejtés: Tudni fogják, hogy melyik helyi érték a legkisebb, vagyis milyen irányban írjuk a számokat! A 0 és az 1 az üzenetben jelenjen meg egymás komplementereként, továbbá minden karaktersor és oszlop között legalább két pixel szünetet kell tartani az egyértelmű elkülöníthetőség miatt. Pl.:
xx
x x
x x
xxx x
xx
xx
x x
12. Az üzenetnek nem szabad túl sok információt tartalmaznia, mert azzal megnő az üzenetküldési idő, ami a vételnél és a sugárzásnál egyaránt gondokat okozhat az égitestek (a Föld és az idegenek bolygója) forgása miatt. Nem tudhatjuk, vannak-e távközlési műholdjaik, azaz kijutottak-e már a világűrbe. Célszerű ezért olyan frekvenciákat használni, melyek áthatolnak a bolygók légkörén és lejutnak a felszínig.
13. Az üzenet lézerfénnyel történő továbbítása jó ötlet, de csak 50-100 fényéven belül, ahol a fényt a gáz- és porködök nem szórják szét. Kérdéses továbbá, hogy a számunkra látható lézersugarak abba a frekvenciatartományba esnek-e, melyeket az idegenek is figyelnek. Az alacsonyabb frekvenciájú rádióhullámoknál a felismerés esélye nagyobb lehet.
Utóirat: Az észrevételeinket elküldtük a kanadai kutatóknak, akik nem óhajtották megfogadni a tanácsainkat. Összességében elmondhatjuk, hogy eddig az emberiség szinte semmit sem tett azért, hogy értelmes módon próbáljon kommunikációs kapcsolatba kerülni más idegen civilizációkkal. Nyilván azért, mert senkit sem érdekel a téma vagy egyszerűen nem akar rá erőforrásokat áldozni.
Készült: 2002.07.18. - 10.20.
A CIKK UTÓÉLETE
2009 nyarán elküldtem ezt a cikket a Nyelv és Tudomány Magazin „Mit üzenjünk E.T.-nek? Tippeljen űrhajós tollért!” című pályázatára, amit legnagyobb meglepetésünkre megnyertünk. A pályázatról szóló cikk itt olvasható: http://www.nyest.hu/hirek/mit-uzenjunk-et-nek-tippeljen-urhajos-tollert
Ha a fenti címről eltűnne a cikk, akkor: innen is letölthető.
A szerkesztőségtől megkaptuk a Fischer Space tollat, ami így néz ki.
Ez volt az első alkalom, hogy az Eseményhorizonton olvasható anyagaink egyike elismerésben részesült, aminek nagyon örülünk és gratulálunk a szerzőknek. Reméljük, nem marad példa nélkül az eset! (Elibom)
Victorius utólagos hozzászólása a cikkhez:
„Az átvivendő információt képekre kell bontani, melyek 127x127 pixelt tartalmaznak. Véleményünk szerint az optimális megjelenítéshez 64x64 pixel kevés lenne, 256x256 pedig már sok. Ráadásul a kettő hatványai nem alkalmasak, mivel nem teszik egyértelművé a kép kétdimenziós összeállítását. Például az idegenek nem tudhatják, hogy egy 256x64-es képen akarunk nekik két ellipszist mutatni, vagy egy 128x128-as képen egy kört. Ellenben a 127 prímszám, így a 127x127-es kép csak egyféleképp áll össze.”
Készült: 2OO9.11.19.