3.3: Diccionario estático

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Paul Penfield, Jr.
Massachusetts Institute of Technology via MIT OpenCourseWare

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Si un código tiene palabras de código no utilizadas, éstas pueden asignarse, como abreviaturas, a secuencias de símbolos que ocurren frecuentemente. Entonces tales secuencias podrían codificarse sin más bits de los que serían necesarios para un solo símbolo. Por ejemplo, si el texto en inglés está siendo codificado en ASCII y el carácter DEL se considera innecesario, entonces podría tener sentido asignar su palabra clave 127 a la palabra común “the”. Los códigos prácticos ofrecen numerosos ejemplos de esta técnica. La lista de las palabras de código y sus significados se llama libro de códigos, o diccionario. La técnica de compresión considerada aquí utiliza un diccionario que es estático en el sentido de que no cambia de un mensaje a otro.

Un ejemplo ilustrará esta técnica. Antes del telégrafo eléctrico, existían otros esquemas para transmitir mensajes a largas distancias. Un telégrafo mecánico descrito con cierto detalle por Wilson\(^1\) fue puesto en marcha en 1796 por el Almirantazgo británico para comunicarse entre su sede en Londres y varios puertos, entre ellos Plymouth, Yarmouth y Deal. Consistía en una serie de cabañas, cada una a la vista de la siguiente, con seis grandes persianas que podían girar para ser horizontales (abiertas) o verticales (cerradas). Ver Figura 3.4. En funcionamiento, todas las persianas estaban en la posición abierta hasta que se enviara un mensaje. Entonces se cerraron todas las persianas para señalar el inicio de un mensaje (se suponía que los operadores de las cabinas buscarían nuevos mensajes cada cinco minutos). Entonces el mensaje se envió en una secuencia de patrones de obturador, terminando con el patrón totalmente abierto.

Había seis persianas, y por lo tanto 64 (2\(^6\)) patrones. Dos de ellos eran códigos de control (todo abierto era “start” y “stop”, y todo cerrado estaba “inactivo”). Los otros 62 estaban disponibles para 24 letras del alfabeto (26 si se incluían J y U, lo que no era esencial porque eran adiciones recientes al alfabeto inglés), 10 dígitos, un marcador de fin de palabra y un marcador de fin de página. Esto dejó más de 20 patrones no utilizados que fueron asignados a palabras o frases que ocurren comúnmente. Las abreviaturas particulares utilizadas variaban de vez en cuando, pero incluían palabras comunes como “el”, ubicaciones como “Portsmouth”, y otras palabras de importancia como “francés”, “Almirante”, “oriente” y “fragata”. También incluyó frases como “Comandante de la Flota de las Indias Occidentales” y “Para navegar, el primer viento justo, hacia el sur”.

Quizás las entradas más intrigantes en el libro de códigos fueron “Corte Marcial para sentarse” y “Sentencia de corte marcial para ser ejecutada”. ¿Fueron realmente los consejos marciales lo suficientemente comunes y los mensajes sobre ellos lo suficientemente frecuentes como para justificar dedicarles dos de 64 patrones de código?

Como muestra este ejemplo, los mensajes largos se pueden acortar considerablemente con un conjunto de abreviaturas bien elegidas. Sin embargo, existe un riesgo inherente: el efecto de los errores suele ser mucho mayor. Si se transmite texto completo, un solo error provoca un error ortográfico o, en el peor de los casos, la palabra equivocada, que los humanos suelen detectar y corregir. Con abreviaturas, un solo bit incorrecto podría resultar en un significado posible pero no intencionado: “este” podría cambiarse por “sur”, o una sola letra podría cambiarse a “Sentencia de corte marcial para ser ejecutada” con consecuencias significativas.

Este sistema telegráfico funcionó bien. Durante una manifestación un mensaje fue de Londres a Plymouth y de regreso, a una distancia de 500 millas, en tres minutos. Eso es 13 veces la velocidad del sonido.

Si se utilizan abreviaturas para comprimir mensajes, debe haber un libro de códigos que muestre todas las abreviaturas en uso, que se distribuya antes de que se envíe el primer mensaje. Debido a que se distribuye solo una vez, el costo de

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Figura 3.4: Cabina de telégrafo con persiana británica, 1797, que muestra las seis persianas cerradas, y una ventana abierta con telescopio para ver otra cabina (de T. Standage, “The Victorian Internet”, Berkley Books, Nueva York; 1998; p. 15).

la distribución es baja por mensaje. Pero tiene que construirse cuidadosamente para que funcione con todos los mensajes esperados, y no se puede cambiar para que se ajuste a las necesidades de los mensajes individuales.

Esta técnica funciona bien para conjuntos de mensajes que son bastante similares, como podría haber sido el caso de las comunicaciones navales del siglo XVIII. No es muy adecuado para mensajes más diversos. Este telégrafo mecánico nunca fue adaptado para uso comercial o público, lo que le habría dado un conjunto de mensajes más diverso sin tantas palabras o frases en común.

\(^1\)Geoffrey Wilson, “The Old Telegraphs,” Phillimore and Co., Ltd., London and Chichester, U.K.; 1976; pp. 11-32.