Alle origini della scienza dellinformazione /5 Luca Mari

2 Digitale (D) e analogico (A) Termini connotati tecnologicamente … (p.es. esistono componenti elettronici che operano come convertitori AD e DA) … … oggi adottati in contesti molteplici, in unaccezione non direttamente riconducibile a quella tecnologica (p.es. si parla di società D, cultura D, …) Cosa significano (oggi …) D e A?

3 Digitale vs. Analogico … Quale relazione tra questi diversi significati? D:A: discretocontinuo simbolicoper grandezze fisiche convenzionaleper analogia

4 Contributo 1 Abbiamo a che fare con due tipi di lingue. Luna, quella per esempio in cui è formulata questa frase, dà delle definizioni, è obiettiva, cerebrale, logica, analitica; è la lingua della ragione, della scienza, dellinterpretazione e della spiegazione e dunque la lingua della maggior parte delle terapie. Laltra è molto più difficile da definire, appunto perché non è la lingua della definizione. La si potrebbe chiamare la lingua dellimmagine, della metafora, della pars pro toto, forse del simbolo, in ogni caso comunque della totalità (e non della scomposizione analitica). [P.Watzlawick, Il linguaggio del cambiamento, 1980]

5 Contributo 2 I segnali digitali sono quei segnali che si manifestano attraverso la digitazione di numeri o codici e che ad ognuno di essi corrisponde dei segnali specifici. Quindi ad esempio il telefono è uno strumento digitale perché componendo un numero si ottiene di telefonare a una data persona. Segnali analogici invece sono quei segnali che usano delle frequenze e che per trovare quelle frequenze bisogna scandagliare tutto il raggio di azione di esse. Un esempio di segnale analogico sono le frequenze della radio infatti bisogna scandagliare una determinata frequenza per trovare la stazione scelta. Le differenze sono che una ha subito la risposta in base a ciò che digitiamo (digitale)e laltra invece ha bisogno di scandagliare il campo donda per trovare ciò che vogliamo (analogico). [uno studente, 1999]

6 Alcuni problemi specifici D e A sono mutuamente esclusivi? (cioè DA= ?) Nel loro dominio, U, sono esaustivi? (cioè DA=U ?) Qual è il loro dominio?

7 Il problema contingente COSA CE DI NUOVO NEL D ? … quando, per esempio, il telegrafo di Morse, 1835, era (in quasi tutti i significati del termine) D … PERCHE IL D E DI SUCCESSO ?... nonostante esso non sia, come invece oggi si sente dire spesso, più semplice: la gran parte dei sistemi elettronici (telefoni, radio, televisore,...) sono stati realizzati con tecnologie (in quasi tutti i significati del termine) A...

8 Dubbio: non sarà che … … si dice D (ma anche interattivo, ipertestuale, multimediale, virtuale, …) ma si vuole intendere basato su PC Ma allora luso di D invece di informatico potrebbe derivare da un, forse inconscio, tentativo di de-tecnologizzare la tecnologia?

9 Un apprezzabile punto di vista !... davvero oggi è possibile un corretto approccio non-tecnologico a queste tecnologie (grazie alla loro user-friendliness: vedi lesempio dellautomobile...) Eppure – questa è la nostra ipotesi – la distinzione D-A ha una profonda radice culturale (non tecnologica!!!), che, proprio oggi, merita forse qualche attenzione... se non altro perché consentirebbe di apprezzare davvero le ragioni del D

10 Come proseguiremo Qualche richiamo sul significato di informazione La presentazione di un possibile significato di D e A La discussione di alcune conseguenze

11 Entità di informazione Stati di sistemi fisici Entità quali una nota musicale (ma anche una sinfonia) o una lettera dellalfabeto (ma anche un romanzo) non sono parte del mondo fisico … … sebbene richiedano sistemi fisici per essere gestite Parleremo, per brevità, di: entità di informazione gestite mediante stati di sistemi fisici, e di: sistemi fisici impiegati come supporto per informazione informazione sistema fisico supporto per

12 Regole di corrispondenza …... stabiliscono la (complessa) relazione tra stati di sistemi fisici ed entità di informazione: 10 Il numero dieci stati diversi possono essere fatti corrispondere a una stessa entità 10 Il numero dieci Il numero due uno stesso stato può essere fatto corrispondere a entità diverse (sulla base di regole diverse)

13 Problema Quali caratteristiche rendono un sistema fisico adatto a fungere da supporto per informazione? Questo problema è stato risolto da C.Shannon: è necessaria una molteplicità di stati del sistema (il numero di stati distinguibili deve essere almeno pari al numero di entità di informazione differenti da gestire)

14 Tre note sul punto di vista di Shannon Laccesso al supporto consente di discriminare tra entità di informazione (è questo ma avrebbe potuto essere questaltro) La condizione posta prescinde dalla componente referenziale: riguarda la possibilità di portare informazione, e non di portare informazione su Se il supporto è replicabile, la molteplicità può essere ottenuta per via combinatoriale (p.es. invece di un supporto a 8 stati si può usare un supporto a 2 stati replicato 3 volte, purché le repliche siano ordinate)

15 Un passo oltre... In aggiunta alla possibilità di discriminazione (è questo ma avrebbe potuto essere questaltro) tra entità di informazione potrebbe essere definita per esempio una relazione dordine (questo è maggiore di questaltro) o una metrica (questo è distante un certo valore da questaltro) Ordine, metrica,... costituiscono meta-informazione, cioè informazione sullinformazione (o anche: informazione di struttura)

16 Un secondo problema Come fare in modo che gli stati del supporto siano in grado di (sup)portare meta-informazione, così che laccesso agli stati (sup)porti informazione non solo di discriminazione ma anche di ordine, metrica,... ? > > ?

17 Un esempio Vogliamo comunicare un voto (=unentità di informazione) scelto nellinsieme {1,...,30} Qualche possibile soluzione. Per comunicare il voto x: 1. forniamo x grammi di sabbia 2. forniamo x sassolini 3. concordiamo di far corrispondere un oggetto diverso a ogni voto possibile, e forniamo loggetto corrispondente a x Si tratta di soluzioni strutturalmente diverse ! Infatti le soluzioni 1 e 2 si basano sulla presenza di una struttura sullinsieme delle entità di informazione, mentre la soluzione 3 prescinde da tale struttura

18 Dallesempio: la logica delle soluzioni 1. x grammi di sabbia 2. x sassolini 3. oggetto convenzionalmente corrispondente a x 1 2 3

19 Dallesempio: problemi e conseguenze 1. x grammi di sabbia 2. x sassolini 3. oggetto convenzionalmente corrispondente a x Come comunicare la regola di corrispondenza? 1 e 2: è possibile una modalità intensionale 3: è necessaria una modalità estensionale Cosa fare se si intende cambiare linsieme delle entità di informazione? 1: la regola è automaticamente estensibile 2: la regola deve essere ridefinita, anche intensionalmente 3: la regola deve essere ridefinita estensionalmente

20 Una prima strategia di soluzione Meta-informazione esplicita nel supporto Si sceglie un supporto sullinsieme dei cui stati è definita una relazione corrispondente a quella che è presente tra entità di informazione La regola di corrispondenza deve allora conservare la struttura relazionale definita sul suo dominio, una condizione che rende tale regola un omomorfismo > > <.<. <.<.

21 Una seconda strategia di soluzione Meta-informazione implicita nella regola di corrispondenza Si sceglie un supporto che soddisfi il solo vincolo di molteplicità, e si utilizza una regola che definisce esplicitamente la corrispondenza tra stati del supporto ed entità di informazione Attraverso tale regola, la meta-informazione definita sulle entità di informazione viene indotta sugli stati del supporto > >

22 Una conseguenza Se sullinsieme delle entità di informazione non è definita alcuna struttura (cioè: in assenza di meta-informazione) lunica strategia applicabile è la seconda

23 Una proposta... Poiché le due strategie attengono a caratteristiche non del supporto e nemmeno dellinformazione, ma della loro relazione, cioè della regola di corrispondenza... informazione sistema fisico regola di corrispondenza... chiamiamo le regole di corrispondenza basate su: la prima strategia (meta-informazione esplicita nel supporto) analogiche la seconda strategia (meta-informazione implicita nella regola) digitali

24 Un esempio Le cifre decimali sono A o D ? Originariamente A, e progressivamente rese D ? III 3

25 Un esempio La notazione musicale è A o D ?

26 Schematicamente finito senza struttura finito con struttura non finito DADA insieme delle entità di inforegola di corrispondenza

27 Confrontando le due strategie A:D: In presenza di meta-informazione, ha unapplicabilità più ampia: grazie alla possibilità di definizione intensionale della regola, può essere impiegato anche quando le entità di informazione non siano identificate a priori o non siano in numero limitato a priori Daltra parte, la sua applicabilità effettiva dipende dalla disponibilità di un supporto in grado di ricreare tra i suoi stati la struttura relazionale che corrisponde alla meta-informazione A causa della necessità di definizione estensionale della regola, è applicabile solo nei casi in cui le entità di informazione siano identificate a priori e siano in numero finito Daltra parte, la sua applicabilità prescinde dalle caratteristiche specifiche del supporto e quindi risulta sostanzialmente indipendente da esso

28 In sintesi Senza alcuna pretesa di rigore, potremmo dire che: lanalogico è basato su, e dipende da, le leggi della fisica il digitale è basato su, e dipende da, le leggi dellinformazione Perché il digitale, dunque ?