जॉन आर। पियर्स द्वारा सूचना के सिद्धांत का परिचय: प्रतीक, संकेत और शोर , निम्नलिखित हैं:
जबकि रैखिकता वास्तव में प्रकृति की आश्चर्यजनक संपत्ति है, यह किसी भी तरह से दुर्लभ नहीं है। नेटवर्क सिद्धांत के संबंध में अध्याय I में चर्चा की गई प्रतिरोधों, कैपेसिटर, और इंडिकेटर्स से बने सभी सर्किट रैखिक हैं, और इसलिए टेलीग्राफ लाइनें और केबल हैं। दरअसल, आमतौर पर इलेक्ट्रिकल सर्किट रैखिक होते हैं, सिवाय इसके कि जब वे वैक्यूम ट्यूब, या ट्रांजिस्टर, या डायोड शामिल करते हैं, और कभी-कभी ऐसे सर्किट भी पर्याप्त रैखिक होते हैं।
क्योंकि टेलीग्राफ के तार रैखिक होते हैं, जो सिर्फ इसलिए कहते हैं क्योंकि टेलीग्राफ के तार ऐसे होते हैं कि उन पर विद्युत सिग्नल एक दूसरे के साथ बातचीत किए बिना स्वतंत्र रूप से व्यवहार करते हैं, दो टेलीग्राफ सिग्नल एक ही समय में एक ही तार पर विपरीत दिशाओं में एक दूसरे के साथ हस्तक्षेप किए बिना यात्रा कर सकते हैं। । हालांकि, जबकि रैखिकता विद्युत सर्किट में एक काफी सामान्य घटना है, यह किसी भी तरह से एक सार्वभौमिक प्राकृतिक घटना नहीं है। दो ट्रेनें बिना किसी व्यवधान के एक ही ट्रैक पर विपरीत दिशाओं में यात्रा कर सकती हैं। संभवत: वे, हालांकि, यदि ट्रेनों में शामिल सभी भौतिक घटनाएं रैखिक थीं। पाठक प्राणियों के वास्तव में रैखिक दौड़ से नाखुश बहुत कुछ अनुमान लगा सकता है।
भौतिक दृष्टिकोण से इस बारे में सोचते हुए, मैं सोच रहा था कि यह कैसे होता है कि तार तार रैखिक हैं, इस अर्थ में कि दो तार संकेत (दूसरे शब्दों में, दो विद्युत धाराएं) एक ही तार पर विपरीत दिशाओं में यात्रा कर सकते हैं , एक ही समय में , एक दूसरे के साथ हस्तक्षेप किए बिना?
मैं एक-लेन, टू-वे सड़क के रूप में तार के बारे में भोलेपन से सोच रहा था। इस सादृश्य में, कार या तो दिशा में यात्रा करने में सक्षम होगी, लेकिन एक ही समय में नहीं। जैसा कि मैं इसे समझता हूं, ठोस पदार्थों में, इलेक्ट्रॉनों की आवाजाही एक विद्युत प्रवाह का उत्पादन करती है, इसलिए इलेक्ट्रॉनों कारों होगी। रैखिकता के लेखक की व्याख्या को देखते हुए, इलेक्ट्रॉनों के साथ यहां क्या हो रहा है जो इस समवर्ती, दो-तरफा प्रवाह की अनुमति देता है?
मुझे रैखिक सर्किट के लिए विकिपीडिया पृष्ठ पर कुछ भी नहीं मिला जो कि रैखिकता की इस भौतिक संपत्ति को स्पष्ट करता है।
अगर लोग इसे स्पष्ट करने के लिए समय निकाल सकते हैं तो मैं इसकी बहुत सराहना करूंगा।
पीएस मैं इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग में एक पृष्ठभूमि नहीं है, इसलिए एक मूल रूप से शब्द स्पष्टीकरण की सराहना की जाती है।
संपादित करें: पिछले धागे की टिप्पणियों के आधार पर, मैं समझता हूं कि मेरी सादृश्य अधिक सटीक होगी यदि मैं इलेक्ट्रॉनों को दो तरफा बम्पर कारों के रूप में प्रस्तुत करता हूं, और फिर दो-तरफा लेन की कल्पना करता हूं कि वे इन कारों से भरे हुए हैं, ताकि किसी भी दिशा में गति (किसी भी दिशा में विद्युत प्रवाह) को एक तरंग की तरह, एक अनुक्रमिक "पुश / नगिंग" गति द्वारा दर्शाया जाता है, जो कि प्रत्येक कार "बम्पिंग / न्यूडिंग" द्वारा इसे "फ्रंट" में एक के रूप में दर्शाया जाता है (में) वर्तमान की दिशा)।
EDIT 2: मैं कई उत्तर देखता हूं जो मुझे बता रहे हैं कि मेरी गलतफहमी का मूल तथ्य इस तथ्य से है कि मैं मानता हूं कि विद्युत प्रवाह और संकेत एक ही बात है। और ये उत्तर सही हैं, मैं मान रहा था कि विद्युत प्रवाह और संकेत एक ही बात है, क्योंकि लेखक का अर्थ है कि वे पाठ में एक ही चीज हैं (या वह स्पष्ट रूप से दोनों के बीच अंतर करने में विफल रहता है)! एक ही अध्याय के निम्नलिखित अंश देखें:
जब मोर्स अल्फ्रेड वेल के साथ काम कर रहा था, पुराने कोडिंग को छोड़ दिया गया था, और जिसे अब हम जानते हैं कि मोर्स कोड 1838 द्वारा तैयार किया गया था। इस कोड में वर्णमाला के अक्षरों को रिक्त स्थान, डॉट्स और डैश द्वारा दर्शाया गया है। अंतरिक्ष एक विद्युत प्रवाह की अनुपस्थिति है, डॉट छोटी अवधि की एक विद्युत प्रवाह है, और डैश लंबी अवधि का विद्युत प्रवाह है।
मोर्स को अपने भूमिगत तार से जो कठिनाई हुई वह एक महत्वपूर्ण समस्या थी। विभिन्न सर्किट जो एक स्थिर विद्युत प्रवाह को समान रूप से संचालित करते हैं, आवश्यक रूप से विद्युत संचार के लिए समान रूप से अनुकूल नहीं होते हैं। यदि कोई एक भूमिगत या अंडरसीट सर्किट पर बहुत तेजी से डॉट्स और डैश भेजता है, तो उन्हें प्राप्त अंत में एक साथ चलाया जाता है। जैसा कि चित्र II-1 में इंगित किया गया है, जब हम करंट का एक छोटा फट भेजते हैं जो अचानक और बंद हो जाता है, तो हम सर्किट के सुदूर छोर पर एक लंबी, सुचारू रूप से वृद्धि और करंट के गिरने को प्राप्त करते हैं। वर्तमान का यह लंबा प्रवाह वर्तमान में अनुपस्थिति के रूप में भेजे गए दूसरे प्रतीक के प्रवाह को ओवरलैप कर सकता है। इस प्रकार, जैसा कि चित्र II-2 में दिखाया गया है, जब एक स्पष्ट और अलग संकेत प्रेषित होता है, तो इसे अस्पष्ट रूप से भटकने और वर्तमान के गिरने के रूप में प्राप्त किया जा सकता है जिसकी व्याख्या करना मुश्किल है।
बेशक, अगर हम अपने डॉट्स, रिक्त स्थान और डैश को काफी पहले बनाते हैं, तो सबसे अंत में वर्तमान भेजने वाले छोर पर वर्तमान का बेहतर पालन करेगा, लेकिन यह संचरण की दर को धीमा कर देता है। यह स्पष्ट है कि किसी तरह ट्रांसमिशन सर्किट के साथ जुड़ा हुआ है जो डॉट्स और स्पेस के लिए ट्रांसमिशन की सीमित गति है। पनडुब्बी केबलों के लिए यह गति इतनी धीमी है कि टेलीग्राफर्स को परेशान करती है; ध्रुवों पर तारों के लिए यह इतना तेज़ है कि टेलीग्राफर्स को परेशान नहीं करता। प्रारंभिक टेलीग्राफिस्ट इस सीमा से अवगत थे, और यह भी, संचार सिद्धांत के दिल में स्थित है।
यहां तक कि गति पर इस सीमा का सामना करते हुए, पत्र की संख्या को बढ़ाने के लिए विभिन्न चीजें की जा सकती हैं जो किसी निश्चित समय में किसी दिए गए सर्किट के ऊपर भेजा जा सकता है। एक डैश को एक डॉट के रूप में भेजने के लिए तीन बार लगते हैं। यह जल्द ही सराहा गया कि व्यक्ति दोहरे-वर्तमान टेलीग्राफी के माध्यम से लाभ प्राप्त कर सकता है। हम इसे कल्पना करके समझ सकते हैं कि एक गैल्वेनोमीटर के अंत में, एक उपकरण जो छोटे धाराओं के प्रवाह की दिशा का पता लगाता है और इंगित करता है, तार तार और जमीन के बीच जुड़ा हुआ है। एक बिंदु को इंगित करने के लिए, प्रेषक अपनी बैटरी के सकारात्मक टर्मिनल को तार और नकारात्मक टर्मिनल को जमीन पर जोड़ता है, और गैल्वेनोमीटर की सुई दाईं ओर ले जाती है। पानी का छींटा भेजने के लिए, प्रेषक अपनी बैटरी के नकारात्मक टर्मिनल को तार से जोड़ता है और सकारात्मक टर्मिनल को भूमिगत करने के लिए, और गैल्वेनोमीटर की सुई बाईं ओर चलती है। हम कहते हैं कि एक दिशा में एक विद्युत धारा (तार में) एक बिंदु का प्रतिनिधित्व करती है और दूसरी दिशा में एक विद्युत प्रवाह (तार के बाहर) एक डैश का प्रतिनिधित्व करता है। कोई भी वर्तमान (बैटरी डिसकनेक्ट) कोई स्थान नहीं दर्शाता है। वास्तविक दोहरे-वर्तमान टेलीग्राफी में, एक अलग प्रकार के प्राप्त करने वाले उपकरण का उपयोग किया जाता है।
एकल-वर्तमान टेलीग्राफी में हमारे पास दो तत्व होते हैं जिनमें से हमारे कोड का निर्माण होता है: करंट और कोई करंट, जिसे हम 1 और 0. कह सकते हैं। डबल-करंट टेलीग्राफी में हमारे पास वास्तव में तीन तत्व होते हैं, जिन्हें हम आगे करंट के रूप में दर्शा सकते हैं, या तार में करंट; कोई वर्तमान नहीं; पिछड़े वर्तमान, या तार से वर्तमान; या +1 के रूप में, 0, -1। यहां + या - चिह्न वर्तमान प्रवाह की दिशा को दर्शाता है और नंबर 1 वर्तमान की भयावहता या शक्ति देता है, जो इस मामले में किसी भी दिशा में वर्तमान प्रवाह के बराबर है।
1874 में, थॉमस एडिसन आगे बढ़े; अपने चौगुनी टेलीग्राफ प्रणाली में उन्होंने वर्तमान की दो तीव्रता के साथ-साथ वर्तमान की दो दिशाओं का उपयोग किया। उन्होंने एक संदेश भेजने के लिए वर्तमान प्रवाह की दिशा में बदलाव की परवाह किए बिना तीव्रता में परिवर्तन का उपयोग किया, और तीव्रता में परिवर्तन की परवाह किए बिना वर्तमान प्रवाह की दिशा के परिवर्तन, एक अन्य संदेश भेजने के लिए। यदि हम धाराओं को अगले से समान रूप से अलग करने के लिए मानते हैं, तो हम वर्तमान प्रवाह की चार अलग-अलग स्थितियों का प्रतिनिधित्व कर सकते हैं, जिनके माध्यम से दो संदेश एक सर्किट पर +3, +1, -1, -3 के रूप में एक साथ बताए गए हैं। प्राप्त अंत में इनकी व्याख्या तालिका I में दिखाई गई है।
चित्र II-3 दिखाता है कि कैसे दो अलग-अलग वर्तमान मानों के उत्तराधिकार से डॉट्स, डैश और दो समकालिक, स्वतंत्र संदेशों को दर्शाया जा सकता है।
स्पष्ट रूप से, सर्किट पर भेजने के लिए कितनी जानकारी संभव है, यह न केवल इस बात पर निर्भर करता है कि कितनी तेजी से सर्किट पर क्रमिक प्रतीकों (क्रमिक वर्तमान मूल्यों) को भेजा जा सकता है, बल्कि यह भी कि कितने अलग-अलग प्रतीकों (अलग-अलग वर्तमान मूल्यों) में से किसी एक को चुनने के लिए उपलब्ध है। । यदि हमारे पास प्रतीक के रूप में केवल दो धाराएँ +1 या 0 हैं, या जो केवल प्रभावी है, तो दो धाराएँ +1 और - 1, हम रिसीवर को एक समय में केवल दो संभावनाओं में से एक से अवगत करा सकते हैं। हालाँकि, हमने ऊपर देखा है, कि यदि हम एक समय में चार में से किसी एक मान (चार प्रतीकों में से किसी एक) को चुन सकते हैं, जैसे कि +3 या + 1 या - 1 या - 3, तो हम इसके माध्यम से बता सकते हैं ये वर्तमान मूल्य (प्रतीक) सूचना के दो स्वतंत्र टुकड़े हैं: चाहे हम संदेश 1 में 0 या 1 का अर्थ रखते हैं और चाहे हम संदेश 2 में 0 या 1 का अर्थ रखते हैं। इस प्रकार, लगातार प्रतीकों को भेजने की दर के लिए, चार वर्तमान मूल्यों का उपयोग हमें दो स्वतंत्र संदेश भेजने की अनुमति देता है, प्रत्येक दो वर्तमान मूल्यों के रूप में तेजी से हमें एक संदेश भेजने की अनुमति देता है। हम चार वर्तमान मूल्यों का उपयोग करके प्रति मिनट दो अक्षर भेज सकते हैं जैसा कि हम दो वर्तमान मूल्यों का उपयोग कर सकते हैं।
और यह पाठ्यपुस्तक किसी भी पूर्वापेक्षा भौतिकी या इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग ज्ञान को ग्रहण नहीं करती है, इसलिए यह संभावना नहीं लगती है कि पाठक सिग्नल और विद्युत प्रवाह के बीच अंतर करने में सक्षम होंगे - विशेष रूप से इस तथ्य को देखते हुए कि लेखक को लगातार लगता है कि वे समान हैं ( या किसी भी स्पष्ट तरीके से विफल रहता है, ऐसी पृष्ठभूमि वाले लोगों के लिए दोनों को अलग करें)।