Jak se zrodily pixely
Přemýšleli jste někdy nad tím, kdo vlastně stojí za základním stavebním kamenem informačního věku? Odpověď najdete v následujícím videu.
Přepis titulků
Náš příběh začíná v roce 2000.
Alespoň jeho vize. Představy
o budoucnosti z minulosti. Většina z nich se kupodivu vyplnila.
Takto si například představovali Skype. Něco tu ale chybí. Vidíte?
Jistě, je to budoucnost. Celé je to ale takové mechanické.
Celé je to ze dřeva, mosazi a drátů. Před sto lety
jsme si představovali, že jediný muž jednou dokáže
celý orchestr ovládat nohama. Ani v těch nejdivočejších
snech jsme si ale nedokázali představit, že se všechny tyto nástroje
vejdou do něčeho takového.
Někdy v nedávné minulosti jsme v myšlení udělali obrovský mentální skok do světa, kde jsou papíry pixely a film nikdy nevybledne, kde můžete van Gogha padělat pouhým stisknutím dvou tlačítek. Je komplexní a rychle se žene kupředu. Věřili byste ale, že celý spočívá na nesmírně prosté myšlence? Na myšlence, která je ve své jednoduchosti tak elegantní, že pohání informační věk.
Sakra. - Dovolali jste se na meziměstské hovory. - Okamžik, prosím. V dobách před informačním věkem přestavovaly velký problém informace samotné. Kdykoliv jste chtěli poslat zprávu z jednoho místa na druhé, něco se jí připletlo do cesty. Původní signál pokaždé narušil nějaký šum. Každý signál doprovázel šum.
Chci, abyste všichni poslouchali, jak budu telefonovat. Co se s tím dá dělat? Tehdy se dal jen zesílit signál. Tím se ale samozřejmě zesílil i šum. Nikdo z vás asi pořádně nerozuměl tomu, co jsem říkal. Problémem bylo, že jsme se na informace dívali špatně. Byli jsme posedlí tím, co zpráva znamenala. Renoir a účtenka?
Je to něco úplně jiného. Nedá se na ně dívat stejně. Nebo snad ano? Podobně jako u mnoha dalších průlomů přišla odpověď z nečekaného směru. Od vynikajícího matematika s nadáním pro blackjack. Seznamte se s Claudem Shannonem, nejdůležitějším člověkem, o kterém jste asi nikdy neslyšeli. Zahrajeme si hru. Zapamatujte si tuto kartu. Máte ji? Na matematicích je skvělé, že jim záleží v podstatě jen na číslech. Přesně tak tento problém viděl Claude Shannon.
Viděl informace jako čísla. Která karta je ta vaše? Kdo ví? Vy ale víte, že kdybyste si jednu kartu měli vybrat náhodně, měli byste šanci 1:52, že to bude vaše karta. Pro Clauda Shannona byla jakákoliv zpráva jen kartou na hracím stole. Pravděpodobnost. Jedna z celé řady možností. Ať už jste se snažili poslat milostný dopis nebo náhodnou řadu písmen, bylo mu to jedno.
Pro něj to byly jen pravděpodobnosti. Já vím, že je to abstraktní myšlenka. Zkusíme si ji zjednodušit. Udělal to tak i Shannon. Řekl: "Kdyby byla informace pravděpodobnost, jaká pravděpodobnost by byla nejjednodušší? Co je ta nejjednodušší odpověď na jakoukoliv otázku?" Panna nebo orel. Ano nebo ne. Zapnout nebo vypnout. Jednička nebo nula. Uvědomil si, že můžete vzít cokoliv, slova, hudbu, obrazy, a když to rozložíte na dostatečně malé části, můžete každé z nich položit jednoduchou otázku.
Ano nebo ne. Shannon své myšlenky vydal v roce 1948. Ve stejnou dobu, ve stejné budově, dokončovala skupina inženýrů práci na něčem takovém. Na malinkatém stroji odpovídajícím ano nebo ne. Když je odpověď kladná, spínač je zapnutý.
Když ne, je vypnutý. Jeden tranzistor může odpovědět na jednu otázku. Například: Bude tento čtverec černý nebo bílý? Odpovědí může být jen jednička nebo nula. Jedna binární číslice neboli jeden bit informace. Když to uděláte víckrát, dostanete obrázek. Dva tranzistory u každého pixelu můžou odpovědět na čtyři otázky, čímž vytvoří čtyři možné barvy. Tři tranzistory odpoví na osm otázek, čímž vytvoří osm bitů informací.
Čtyři tranzistory odpoví na 16 otázek, pět tranzistorů na 32 otázek a tak dále. Šumu nás to nezbaví. Když ale informace pošleme po menších částech, sníží se tím pravděpodobnost chyby. Ať už je digitální svět jakkoliv komplexní, nezapomínejte, že je celý postaven na tomto prostém, pevném základě. Proto funguje tak dobře. Claude Shannon odpověděl na otázku, na kterou se nikdo ani neptal, a navždy tím změnil svět. Napadá mě jen jeden další člověk, který to dokázal.
Měl ale rád své soukromí a jen málokdy poskytoval rozhovory, ledaže to bylo o jeho vášni k hrám a hračkám. Krutou ironií je, že muže, který umožnil informační věk, připravil o poslední roky života Alzheimer. Zemřel v roce 2001. Překlad: qetu www.videacesky.cz
Někdy v nedávné minulosti jsme v myšlení udělali obrovský mentální skok do světa, kde jsou papíry pixely a film nikdy nevybledne, kde můžete van Gogha padělat pouhým stisknutím dvou tlačítek. Je komplexní a rychle se žene kupředu. Věřili byste ale, že celý spočívá na nesmírně prosté myšlence? Na myšlence, která je ve své jednoduchosti tak elegantní, že pohání informační věk.
Sakra. - Dovolali jste se na meziměstské hovory. - Okamžik, prosím. V dobách před informačním věkem přestavovaly velký problém informace samotné. Kdykoliv jste chtěli poslat zprávu z jednoho místa na druhé, něco se jí připletlo do cesty. Původní signál pokaždé narušil nějaký šum. Každý signál doprovázel šum.
Chci, abyste všichni poslouchali, jak budu telefonovat. Co se s tím dá dělat? Tehdy se dal jen zesílit signál. Tím se ale samozřejmě zesílil i šum. Nikdo z vás asi pořádně nerozuměl tomu, co jsem říkal. Problémem bylo, že jsme se na informace dívali špatně. Byli jsme posedlí tím, co zpráva znamenala. Renoir a účtenka?
Je to něco úplně jiného. Nedá se na ně dívat stejně. Nebo snad ano? Podobně jako u mnoha dalších průlomů přišla odpověď z nečekaného směru. Od vynikajícího matematika s nadáním pro blackjack. Seznamte se s Claudem Shannonem, nejdůležitějším člověkem, o kterém jste asi nikdy neslyšeli. Zahrajeme si hru. Zapamatujte si tuto kartu. Máte ji? Na matematicích je skvělé, že jim záleží v podstatě jen na číslech. Přesně tak tento problém viděl Claude Shannon.
Viděl informace jako čísla. Která karta je ta vaše? Kdo ví? Vy ale víte, že kdybyste si jednu kartu měli vybrat náhodně, měli byste šanci 1:52, že to bude vaše karta. Pro Clauda Shannona byla jakákoliv zpráva jen kartou na hracím stole. Pravděpodobnost. Jedna z celé řady možností. Ať už jste se snažili poslat milostný dopis nebo náhodnou řadu písmen, bylo mu to jedno.
Pro něj to byly jen pravděpodobnosti. Já vím, že je to abstraktní myšlenka. Zkusíme si ji zjednodušit. Udělal to tak i Shannon. Řekl: "Kdyby byla informace pravděpodobnost, jaká pravděpodobnost by byla nejjednodušší? Co je ta nejjednodušší odpověď na jakoukoliv otázku?" Panna nebo orel. Ano nebo ne. Zapnout nebo vypnout. Jednička nebo nula. Uvědomil si, že můžete vzít cokoliv, slova, hudbu, obrazy, a když to rozložíte na dostatečně malé části, můžete každé z nich položit jednoduchou otázku.
Ano nebo ne. Shannon své myšlenky vydal v roce 1948. Ve stejnou dobu, ve stejné budově, dokončovala skupina inženýrů práci na něčem takovém. Na malinkatém stroji odpovídajícím ano nebo ne. Když je odpověď kladná, spínač je zapnutý.
Když ne, je vypnutý. Jeden tranzistor může odpovědět na jednu otázku. Například: Bude tento čtverec černý nebo bílý? Odpovědí může být jen jednička nebo nula. Jedna binární číslice neboli jeden bit informace. Když to uděláte víckrát, dostanete obrázek. Dva tranzistory u každého pixelu můžou odpovědět na čtyři otázky, čímž vytvoří čtyři možné barvy. Tři tranzistory odpoví na osm otázek, čímž vytvoří osm bitů informací.
Čtyři tranzistory odpoví na 16 otázek, pět tranzistorů na 32 otázek a tak dále. Šumu nás to nezbaví. Když ale informace pošleme po menších částech, sníží se tím pravděpodobnost chyby. Ať už je digitální svět jakkoliv komplexní, nezapomínejte, že je celý postaven na tomto prostém, pevném základě. Proto funguje tak dobře. Claude Shannon odpověděl na otázku, na kterou se nikdo ani neptal, a navždy tím změnil svět. Napadá mě jen jeden další člověk, který to dokázal.
Měl ale rád své soukromí a jen málokdy poskytoval rozhovory, ledaže to bylo o jeho vášni k hrám a hračkám. Krutou ironií je, že muže, který umožnil informační věk, připravil o poslední roky života Alzheimer. Zemřel v roce 2001. Překlad: qetu www.videacesky.cz
Komentáře (36)
asaderOdpovědět
12.08.2014 12:02:41
Tak vysoce hodnocený video a pod nim většinou kritický komentáře :D .Jinak jde vidět,že se to snažili vysvětlit fakt pro kohokoliv.Proto název "Muž,který proměnil papír na pixely" zní pro lajka zajímavěji než,jak vznikly bity.Ale zas je pravda,že to je dost zavádějící no. :-)
SharpeOdpovědět
11.08.2014 19:22:30
Jak řekl Shannon, tak to bylo jasné a na tváři se mi vykouzlil úsměv.
Teorie informace je strašně zajímavý obor informačních technologií. Mrzí mě, že nezmínil i vliv na míru entropie na základě Shannovi věty.
Dále mohl ve videu vysvětlit pojmy jako signál, znak, přenašeč, prostředí, atp. Je smutné kolik lidí i z oboru informatiky nezná rozdíl mezi těmito pojmy.. natož aby znali Shannonovu teorie informace.
Otázka na zamyšlení pro jedince, kteří již předem neznají odpověď:
"Jaká informace je pro vás nejméně důležitá a jakým způsobem tato informace změní míru vaší entropie?"
MMZOdpovědět
12.08.2014 06:34:33
zajímavá otázka, myslím, že i dost individuální, ale tak si i individuálně odpovím :-) ...nevím, jestli jsem momentálně naladěn na tu správnou vlnu...ale kdybych měl odpovědět za sebe a zároveň šel po významu v souvětí odzadu (a hledal pokud možno snadnou odpověď a zároveň i existenciálně zásadní), tak bych řekl, že je to info o naší smrti, která v okamžiku své realizace, už s moji entropií nic nesvede :-).
Pokud bych měl být kousavý, tak bych odpověděl, že odpověď na tvoji otázku k zamyšlení :-), ale protože mě hádanky baví a zároveň je často u nich možná i nejedna správná odpověď, tak jsem zvědav, co je ta správná odpověď podle tebe či podle někoho jiného.
MMZOdpovědět
12.08.2014 06:38:25
+MMZ"své realizace" = kdy nabude na aktuálnosti
SharpeOdpovědět
12.08.2014 16:17:07
+MMZOtázka se přímo vztahuje k "Shannonova míra informační hodnoty" (vyskloňovat to, tak by vzniklo hrozné slovní spojení). A mohu napovědět, že je nepřímo úměrná k míře entropie(myslím tu odpověď), což dokazuje i Shannonova věta.
Mám prozradit odpověď? Nebo to ještě někdo zkusí?
SharpeOdpovědět
13.08.2014 20:53:53
“Jaká informace je pro vás nejméně důležitá a jakým způsobem tato informace změní míru vaší entropie?”
Odpověď zní: Nejméně důležitá informace je pro nás taková informace, kterou už dávno známe, což míru naší entropie nijak nezmění. Zůstane taková jaká byla.
A teď ty dislajky, kvůli zklamání.. :D
MMZOdpovědět
20.08.2014 16:03:28
+Sharpeno, proč ne :-)
ale je to, co už víme, ještě informací?
nepostoupí v okamžiku uvědomění v kvalitativním žebříčku výše na stupnici
data-informace-znalost-moudrost
tedy minimálně do úrovně znalosti?
podobně by to mohlo být např. i s prázdnou frází, která má nulovou informační hodnotu
popř. s informací, kterou nejsem schopen nikdy pochopit, ta míru mé informační entropie také nezmění
alegrelOdpovědět
11.08.2014 10:44:16
video nese název muž který proměnil papír na pixely, zkrátit to na jak se zrodily pixely je scestné, hlavní myšlenka je přesunutá na úplně jinou problematiku
MMZOdpovědět
10.08.2014 22:36:58
Název videa, neodpovídá obsahu.
A navíc ty nepřesnosti a místy i chyby v obsahu.
Nejvíc mě ale pobavilo, že o Shannonovi nikdo neslyšel - jeden (ba hlavní) z průkopníků teorie informace - v naší době informační.
MaFFianCZOdpovědět
11.08.2014 00:03:41
No v podstatě ji založil, ale veřejností fakt moc známý není.. Jinak tam mele hromadu ptákovin, pravda.....
piadikOdpovědět
11.08.2014 15:46:22
Sice zijeme v dobe informacnej, tak nase skolstvo zostalo v dobe kamennej. Nepocul o nom nik preto, pretoze predmety kde o nom mozes pocut velmi silno, sa na zakladnej ani strednej skole neuca, len na vysokej a to len na mensom pocte z nich, a aj to v casto divnej podobe.
PigNickOdpovědět
10.08.2014 21:30:23
Jak se zrodily pixely? Snad bity, ne?
ShadowhackerOdpovědět
09.02.2015 04:28:12
Já to pochopil tak, že i ten pixel je ta informace - tudíž je to asi také bit.. Nebo ne?
KohbaOdpovědět
10.08.2014 19:58:42
Není to ten nevzhledný, šišlavý matematik (z numberphile či jaxetomenuje) co to mluví?
DarketahOdpovědět
10.08.2014 20:00:11
ne to se ti jenom zda, oni vsichni mluvej stejne hnusne (nebo proste me se ta jejich intonace nelibi, je to takovy divny)
SteakOdpovědět
10.08.2014 22:51:09
Bude to on :D
eXeOdpovědět
10.08.2014 23:23:51
Ne, dělá to nějakej Adam Westbrook a už jen google obrázky napoví, že to neni on ;)
DarketahOdpovědět
10.08.2014 19:58:40
3:30 v dnešní době už jsme na počátku vývoje kvantových počítačů, kdy budou informace misto jenom nuly a jednicky, neco mezi nima, prave pravdepodobnosti a prenos informaci bude rychlejsi. Bude to parada. https://www.youtube.com/watch?v=CQyc85CLu2o
eXeOdpovědět
10.08.2014 23:25:40
Přenos informací v dnešní době brzí hlavně pakety. Bohužel si už nevzpomenu kde sem o tom čet, že jen změnou posílání informací se dá přenosová rychlost několikanásobně zvýšit
eXeOdpovědět
10.08.2014 23:26:06
+eXeResp. chybovost/ztrátovost paketů
dmnc_netOdpovědět
21.08.2014 14:01:31
+eXeSorry eXe, downvote, ovšem vysvětlím ti důvod (což zde nebývá pravidlem). Packet, pokud referuješ s dnes nejrozšířenějšími sítěmi typu Ethernet, spadá do 3, vrstvy referenčního modelu ISO/OSI, tedy vrstvy síťové. Zde už ona přenášená informace má dokonce IP adresu, takový luxus :)
"Přenos informací v dnešní době brzí hlavně pakety."
brzdí - tím myslíš nízkou přenosovou rychlost? Nemám tucha, o kterém médiu se bavíme, ale pobavme se v různých příkladech. Co však mají společného, jsou modulace. Je to způsob "nahuštění" informace, obohacení ji o kontrolní a opravné informace a to vše, aby bylo možné poslat v rámci vyhrazeného pásma ("tloušťka roury") více a také lépe odolávat rušení. Samotnej packet nechybuje nebo se neztrácí. Tohle se děje na prvních dvou vrstvách, kdy se o něco stará modulace a pak kontrola rámců. Pokud něco nelze opravit (už vzniká zpoždění), dochází k retransmisi a z pohledu uživatele došlo ke zpoždění nebo ke ztrátě.
Krásný příklad ze života jsou bezdráty, konkrétně WiFi. Dnes už snad každý ví, že ona marketingem slibovaná rychlost je přenosová rychlost mé informace + řídících dat (auto do 3,5 t také musíme počítat auto+řidič+náklad+palivo, atd). Podívejme se na IEEE 802.11b (DSSS) vs. 11g/a (OFDM). 11b má dokonce o 2MHz širší přenosový kanál ("tloušťka roury") a stejně je pomalejší ... protože modulace. Jiným příkladem jsou profesionální bezdráty, třeba takový Orcave dáva 200Mbps (196 real) a to opět ve volném pásmu.
Pryč od bezdrátů. Ethernet dnes umí 40Gbit, 100Gbit, FiberChannel 32Gbps (propustnost 6400MBps - bajtů!) lze dnes svázat do 128Gbps.
Modulace je věc fyzické vrstvy, ale samozř. neudává výslednou propustnost/rychlost, záleží na šířce pásma, baudrate, prostředí (světlo ve skle, MV ve vzduchu, el. v mědi, ...) rušení a množství opravných operací, atd. atd. Jsou i různé způsoby přístupu ke kolizím dalších účastníků, viz CDMA-CA a CD.
Vědci telekomunikačních gigantů nebo tech. univerzit ovšem předvádí, co je s dnešní technologií možné (ne však pro komerční trh). V roce 2011 bylo dosaženo 26Tbps přes optické vlákno, letos zlomeno hodnotou 43Tbps, ovšem pomocí vlákna s více jádry, je to tedy takový "a la WDM cheat", ale jedná se pouze o jeden transmitter.
Kolikrát jsou to docela slušné rychlosti, umíme je svázat a splnit tak požadavky i náročnějších aplikací (třeba systémy PACS). Do běžného PC bychom mohli přenášet informace rychleji, než běžný disk umí uchovat. A takhle je to se vším, sice přenášíme rychlostí světla, ale zpracováváme pomaleji a záleží to na mnoho faktorech, ne jen modulaci.
... sečteno podtrženo, jedna bába povídala, že si pingá na server a že jí brzdí packet...
dmnc_netOdpovědět
21.08.2014 12:47:26
Něco mezi 0 a 1, qubit, můžeš jej emulovat pomocí fuzzy logiky, kdy na nejnižší úrovni stále bude bit. Nebo jít opravdu cestou kvantového počítače, na další dekády je to však (imho) doména výzkumných organizací a otázkou, zda-li to má vůbec smysl... http://www.livescience.com/46414-first-quantum-computer-no-faster.html
S přenosem kvantových informací bych to v dnešní době nebral moc vážně, pokud se však nechci fascinovaně bavit u piva o tom, jak kráčíme (vlastně oni) do next-gen technologií. Takhle je to dnes s kvantovou teleportací: http://www.extremetech.com/extreme/163965-on-demand-on-chip-teleportation-of-qubits-performed-for-first-time ... vzdálenost cca 5mm, rychlost 10.000 qubit / sec.
martejOdpovědět
10.08.2014 18:37:51
Připadá mi, že vhodnější překlad slova "noise" by měl být "šum" namísto "hluk". V dané problematice se využívá časteji.
qetu (Překladatel)Odpovědět
10.08.2014 20:53:05
Díky, opravím :).
MaFFianCZOdpovědět
10.08.2014 18:11:14
Škoda, že není vhodný ekvivalent k anglickému slovu "pretentious", protože to by tohle video vystihlo geniálně... Jako vážně? Matematiky že zajímají čísla? To je to poslední, co se v matice řeší. Kdyby si aspoň ten autor o matice něco zjistil, než začne plácat hovadiny o tom, že Shannonovi šlo o pravděpodobnosti a že přes ty pravděpodobnosti jakože došel k pravděpodobnosti 50 na 50 a z toho jakože přešel na digitální práci s informacemi (oh boy). Nehledě na to, že s návrhem digitálního počítače přišel prý už kolem roku 1937, v práci z roku 1948 už zpracoval trochu složitější věci, čímž v podstatě vytvořil základy teorie informace. V roce 1948 už 3 roky existoval von Neumannův model digitálního počítače s procesorem, pamětí a mechanismem pro příjem a výdej dat.
Taky pobavilo, že Einstein prý přišel s odpovědí na otázku, na kterou se nikdo neptal. Už zhruba od 80 let 19. století se řešilo, jaktože se k nám světlo ze všech stran blíží stejnou rychlostí (bořilo to hypotézu o "světelném éteru"). Einstein ve skutečnosti nepřinesl příliš mnoho nových objevů, (s E = mc^2 nepřišel jako první), ale vytvořil komplexní teorii, která dokázala tyto zjištěné skutečnosti vysvětlit...
Prosím, překládejte spíš videa od lidí, kteří alespoň trochu vědí, o čem mluví. Vsauce je super, Veritasium je super, na matematiku jsou super videa od Vi Hart...
DarketahOdpovědět
10.08.2014 20:05:27
ale matematika se zabyva pravdepodobnosti XD (je tri p****e vzorcu na vypocet pravdepodobnosti), radsi si neco zjisti driv ty.
AegnorOdpovědět
10.08.2014 21:15:41
+DarketahNe, matematika se v minulosti pravděpodobností zabývala, prozkoumala ji a dodala aparát na práci s pravděpodobností (právě ty vzorce, o kterých mluvíš). V současnosti pouze tohoto aparátu využívá na řešení problémů, které nejsou vyřešeny a na popis světa okolo nás. Např. videa od Numberphille hezky ukazují, čím se matematika zabývá.
MaFFianCZOdpovědět
11.08.2014 00:01:13
+DarketahOvšemže se zabývá pravděpodobností, ale není žádná spojitost mezi pravděpodobnostmi v karbaničení a užitím binární soustavy ve výpočetní technice.
GikyOdpovědět
11.08.2014 18:23:17
Tady umí někdo jenom kritizovat..
I přes to všechno cos napsal ty, tak to video stejně bylo zajímavé a dozvěděl jsem se aspoň kdo přišel s binárním kódem..
Alberto123Odpovědět
12.08.2014 19:53:48
+GikyZajímavý dokument o číslech i dovojkové soustavě http://www.csfd.cz/film/179748-pribeh-cisla-1/
taravaOdpovědět
10.08.2014 18:08:32
Jinak bych videu opravdu nedal název: Jak se zrodily pixely. Pixel tam byl naprosto okrajový a o jeho vzniku jsme se nic nedozvěděli. Spíš jsme se dozvěděli, kdo "vynalezl" bit.
MaFFianCZOdpovědět
10.08.2014 19:32:37
Taky jsem si říkal, ale na youtube se video jmenuje "The man who turned paper into pixels", takže je chyba asi zase na té druhé straně....
WercingetorixOdpovědět
10.08.2014 17:13:22
Pěkné video. Jenom by mě zajímalo co je tak neuvěřitelně ironického na tom že zemřel zrovna na Alzheimera.
taravaOdpovědět
10.08.2014 18:05:45
Alzheimer "kazí" přenos informací v lidkém mozku, takže proto ta ironie. Zvlášť, když neurony v lidském mozu částečně odesílají informace pomocí elektrického náboje podobně jako IT technika.
MaFFianCZOdpovědět
11.08.2014 00:13:29
Jaktože má Brosef 10 palců dolu a všechny mu tam naskákaly až po komentu od taravy. Netvařte se, že jste to věděli! :-D
MMZOdpovědět
11.08.2014 12:53:42
+MaFFianCZjá to třeba pochopil hned :-)...po pravdě ani mě nenapadlo, že by to pro někoho mohla být záhada, ale že bych to palcoval, to ne...