MODELOS MATEMATICO-INFORMACIONALES

5.1. Supuestos epistemológicos pertinentes

El artículo de Shannon «A mathematical theory of communication», publicado por primera vez en 1948, representa un aprovechamiento de instrumentos matemáticos ya utilizados en la termodinámica y en la mecánica estadística152_.

En 1928, R. V. L. Hartley, ingeniero radiofónico de la Western Electric Company, y posteriormente de la Bell American Thelephon and Telegraph Company (para la que trabajaría Shannon) aplicó por primera vez aquella formalización matemática a la transmision de «impulsos» eléctricos con los que trabaja el telégrafo, con objeto de calcular la potencia de un medio de transmisión en función de su capacidad. Por otra parte, Von Neumann (1932) se había ocupado ya del problema planteado por la mecánica estadística, aplicando sus bases formales a la mecánica cuántica. Quien primero desplazó del campo de la física estos presupuestos teóricos para utilizarlos en un campo distinto, como el de la biología, fue N. Wiener. Este autor los aprovechó para aplicarlos al estudio de los fenómenos que ocurren en el sistema nervioso central de los animales.

Con posterioridad a Shannon, la formalización de la Teoría de la Información ha sido utilizada sobre todo en ingeniería de las telecomunicaciones, pero también ha sido explotada, con más o menos

152 _{Tanto en uno como en otro campo de la física, el objeto material de estudio es el intercambio de energía}

entre estados energéticamente diferenciados, condición indispensable para el intercambio energético. Cfr. el tema 4. Para la termodinámica, este intercambio representa la posibilidad de aprovechar como «fuerza» la energía calórica que pasando de una fuente caliente energiza otra «fría» por el intercambio. Para la mecánica estadística, sin embargo, el objeto formal es el cálculo de la probabilidad de un proceso termodinámico a partir de la «comparación» entre los estados energéticos previos a un intercambio, cálculo que recibió una fórmula definitiva en 1894 por obra de Boltzmann.

En efecto, en 1824, el físico francés Sadi Carnot, en su obra titulada Réflexions sur la puissance motrice

du feu et les machines propes à développer cette puissance, establece el principio: «Una máquina térmica no puede funcionar sin el paso de calor de una fuente caliente a una fuente fría», principio que en 1850 el

físico alemán Claussius reformula diciendo: «EI calor no puede pasar por sí mismo de un cuerpo frío a un

cuerpo caliente», dando lugar a la noción que él mismo en 1876 denomina entropía. Esta noción fue

generada a finales de aquel mismo siglo por Ludwig Boltzmann, en cuya tumba, el año 1896, se escribió su fórmula S=K log w, mediante la cual la entropía (S) aparece proporcional al logaritmo de la probabilidad (w) del estado termodinámico de un gas, multiplicado por una constante (K), descubierta por él mismo y que es exactamente: 1,381 x 10-16 C.G.S.

justificación, en epistemología de la comunicación; por ejemplo, A. Moles construyó una Teoría informacional de la percepción, como marco explicativo para la decodificación de mensajes efectuada por el hombre, como receptor de información frente a la naturaleza y frente a otros hombres.

El modelo matemático-informacional pretende representar un sistema general de comunicación, porque excluye de ésta cualquier referencia a contenidos y selecciona únicamente el fenómeno que cualquier sistema de comunicación supone: la transmisión de señales. Su criterio de uso consiste en estudiar la optimización de la transmisión de mensajes, a partir de las condiciones que impone un transporte de señales.

5.2. Componentes que el modelo toma en cuenta

Este modelo conceptual-analógico selecciona los componentes siguientes:

a) Una fuente de información

Esta se corresponde en el modelo con una medida de la complejidad (ver tema 4) a partir del repertorio de señales de que se dispone en la fuente.

b) Un transmisor

Este término se aplica indistintamente al emisor y al aparato tecnológico encargado de la emisión de señales de que dispone la fuente, las cuales, en la medida que se ajustan a un orden, constituyen un mensaje. El mensaje es simplemente un posible «comportamiento» concreto del sistema, si se considera que su probabilidad depende del conjunto de alternativas de que dispone la fuente para dar lugar a un número calculable de mensajes distintos.

c) Un canal

O conducto físico por el que discurren las señales, que posee una

capacidad determinada respecto a la intensidad y frecuencia de las señales153_.

153 _{De la relación entre la capacidad del canal (C) y la cantidad de información (H), capaz de ser generada por}

d) Una fuente de ruidos

Los ruidos son señales ajenas a la fuente de información que o bien interfieren el paso de las otras por el canal, si éste es inerme a perturbaciones exteriores, o bien interfieren la recepción de las señales transmitidas al confluir simultáneamente con éstas en la recepción.

e) Un receptor

El término «receptor» puede aplicarse en ingeniería al aparato tecnológico que recibe las señales y las decodifica, traduciéndolas a otro sistema de señales de naturaleza físico-química diferente.

f) Un destino

Este término se refiere al punto final del proceso unidireccional de transmisión. Su función es correlativa a la fuente de información. Este componente es indispensahle para verificar la fidelidad en la transmisión.

5.3. Relaciones del Sistema de Comunicación con otros sistemas

–– Entre [SC] y [SS]

Este modelo no da cuenta de ninguna relación del [SC] con respecto al [SS], por cuanto todos sus componentes están cerrados a las influencias de otros sistemas.

El único componente externo al proceso de transmisión de señales es el ruido. Desde esta perspectiva se tiene en cuenta el ruido con objeto de superarlo para que la exactitud de la transmisión sea mayor.

–– Entre [SC] y [SR]

No existe ninguna relación entre ambos sistemas, toda vez que para medir la fidelidad, capacidad de canal y capacidad de la fuente no se tiene en cuenta lo que puedan significar los mensajes. El diferente orden de las

Si C ≥ H, se puede idear algún sistema de codificación de las señales que permita transmitirlas sin que se vean afectadas, o bien reduciendo su distorsión al mínimo. Por el contrario, si C ≤ H, no podrá ser ideado ningún sistema de codificación que asegure que las señales no sufrirán ningún tipo de distorsión.

señales define a un mensaje como diferente de otro mensaje, pertenecientes ambos a un repertorio.

5.4. El modelo de Shannon-Weaver

Los teóricos de la información han propuesto modelos generales de la comunicación. Seleccionamos el siguiente:

Fuente de información _{Transmisor Canal} Receptor Destino

Fuente de ruido Señales emitidas Señales recibidas Mensaje Mensaje

(Shannon y Weaver, The mathematical Theory of Communication, pág. 34)

Los recuadros representan los componentes del modelo. Este modelo pretende dar cuenta de cualquier proceso de comunicación independientemen- te de que se realice entre hombres, instituciones, animales o máquinas:

a) Si el modelo matemático-informal se aplica al estudio del

intercambio entre máquinas, no hay problema epistemológico, en la medida en que el proceso es cerrado.

b) Si el modelo se aplica al nivel de los seres vivos, los agentes de la

transmisión asumen en el modelo el papel de los siguientes componentes: • fuente de información y transmisor (en la emisión), siendo la

fuente la capacidad del ser vivo para generar señales y el transmisor el instrumento (biológico o tecnológico) de que se sirve.

• receptor y destino (en la recepción), siendo el destino la

capacidad del agente para captar la complejidad de la transmisión y receptor su órgano (biológico o tecnológico) empleado para la recepción y decodificación.

c) A nivel social no existe posibilidad de aplicar este modelo.

Se puede apreciar que este modelo propone una concepción lineal del proceso comunicativo, que discurre entre un principio (fuente) y un final (destino), en donde queda cortada la transmisión. La cibernética transforma este modelo lineal en otro circular, introduciendo en la teoría el concepto de retroalimentación (feed back) como mecanismo de regulación del sistema.

5.5. Anotación crítica

Desde el punto de vista matemático-informacional, las características del modelo se pueden anotar en el siguiente cuadro:

Esca la d e a n á li s i s d e la « co sa » . Es tu d ia : Ca ra c te rí st ica s g en e ra l es: Cla s e d e co mp o n en te s Cla s e d e re la cio n es Cla s e d e mo d elo C ri te rio d e u so Gra d o d e te rm in a ció n Gra d o d e cer ra mi en to Dif e r en c iad o s. Fu en te / De st in o ; Tr an s m i so r / Re cep to r ; Can al / Fu en te d e r u id o . A n iv el esp a ci al y tem p o r a l, lin e ale s, secu en c ial es y u n i- d ir ec cio - n ale s. Co n c ep tu a l an aló g ico . Est ab l ecer la m ed id a p ar a la s co n d ic io n e s ó p tim a s d e la t r an sm i - sió n d e m en s aje s m ed ian te el tr an sp o r t e d e señ a le s. Co m p leto . Cer r ad o .