Криптографические приключения. Таинственные шифры и математические задачи - стр. 21

Утром папа собрал нас с Катей и сказал, что готов заниматься с нами всякими интересными задачами. У нас будет этакий летний кружок по изучению того, что вряд ли расскажут в школе. Мы, конечно же, согласились.

И у нас началось первое занятие, посвященное использованию нашего нового телеграфа. Папа сразу ввёл два новых понятия: протокол и кодирование информации. Он задал вопрос:

– Кирилл, представь, что ты хочешь отправить Екатерине сообщение при помощи этого устройства. Как ты это сделаешь?

Новые знания, загруженные мне в голову, конечно же, подсказали ответ:

– Для начала мы договоримся о способе кодирования, а потом я передам сообщение, закодировав его этим способом.

Катя явно не поняла, о чём речь. Тогда папа начал объяснять:

– Смотри, в обычной жизни мы записываем и передаём сообщения при помощи букв и других знаков. Но в сделанном нами телеграфе их нет. Как же передавать сообщения?

– Например, азбукой Морзе.

Папа даже щёлкнул пальцами от удовольствия. Он спросил, откуда Катя знает этот способ, а она сказала, что иногда учитель по математике у нее в школе рассказывает всякие интересные вещи. Отец авторитетно покивал и сказал, чтобы она слушала такого учителя, поскольку он, скорее всего, сможет хорошо преподать математику.

Потом он продолжил:

– Да, азбука Морзе – это один из возможных вариантов, но далеко не лучший. У него, конечно, есть свои преимущества, но давай подумаем еще. У нас есть ключ. Им можно включать и выключать лампочку со звонком. Интересно то, что мы можем подавать сигнал любой длительности: хотим, включим на секунду, хотим – на десять. Фактически это даёт нам неограниченное количество символов. Понятно, что такое «символ»?

Я сказал:

– Это минимальная единица кодирования информации, возможная на устройстве.

Отец кивнул и продолжил:

– Какой самый простой способ кодирования можно создать, используя длительность включения сигнала?

Я предложил:

– Можно каждой букве дать номер от 1 до 33, а пробел пусть будет 34, и тогда можно передавать буквы по номерам, а сам номер кодировать длительностью сигнала в секундах.

Отец одновременно улыбнулся и укоризненно покачал головой:

– Ты прекрасно знаешь, что пробел в сообщениях встречается чаще всего, так что использовать для его кодирования число 34 просто неэкономно. Это во-первых. Во-вторых, а так ли уж нужен пробел?

Действительно, ведь при помощи шифромашины мы с Марком передавали сообщения без пробелов. Тем временем отец продолжил:

– Но проблема даже не в этом. Нужно будет очень точно отмерять секунды, а при длинной передаче внимание оператора наверняка собьётся, и декодировать сигнал будет трудно. Давайте придумаем что-то более компактное и удобное для распознавания. Екатерина, ты знакома с двоичной системой счисления?