كلمات كليدي : نظريه رياضي، نظريه اطلاعات، شانون، ويور، آنتروپي و حشو، پيام، مجراي پيام، مدل رياضي، اطلاعات
نویسنده : اسماعيل صابر كيوج
نظریه اطلاعات که به‌عنوان نظریه ریاضی ارتباطی(Mathematical Theory Of Communication) معروف است، با ویژگی‌هایی چون قلمرو فوق‌العاده کلی، برخورد اصولی و پایه‌ای با مسائل و مشکلات و سادگی و استحکام نتایجی که به بار می‌آورد، توصیف شده است. به‌نظر ویور، این نظریه آن‌قدر کلیت دارد که می‌توان در زبان نوشتاری، نت‌های موسیقی؛ کلمات شفاهی، تصاویر و بسیاری دیگر از علائم ارتباطی به‌کار گرفته شود.کلمه ارتباط در معنایی خیلی کلی مورد استفاده قرار گرفته تا تمام شیوه‌هایی که در آن‌ها، ذهنی بر ذهن دیگر تأثیر می‌گذارند را دربرگیرد.هدف ارتباط، تلاشی برای تأثیر بر سلوک مقصد، با تعریف کلی از سلوک تعریف شده است.
نظریه اطلاعات در اصل، نظریه‌ای درباره انتقال علامت است.[1] این نظریه مثال روشنی از مکتب فرایند است که ارتباطات را انتقال پیام‌ها می‌داند؛ نه مبادله معنا.[2]
نظریه ریاضی، یکی از نخستین مدل‌های امروزی ارتباط است، که در دوران جنگ جهانی دوم در آزمایشگاه‌های شرکت تلفن بل، در آمریکا طراحی شد. این مدل را کلود شانون (ریاضی‌دانی که با شرکت تلفن بل کار می‌کرد) و وارن ویور (مدیر اجرایی تحقیقات علمی) در سال 1949 منتشر کردند.[3]
شانون و ویور نظریه‌ای را ارائه کردند که توانایشان می‌ساخت به مشکل چگونگی فرستادن حداکثر مقدار اطلاعات از یک مجرای معیّن و چگونگی اندازه‌گیری ظرفیت مجرا برای حمل اطلاعات نزدیک شوند.این تمرکز، به مجرا و ظرفیتش با سابقه‌ی مهندسی و ریاضی آنان تناسب دارد؛ اما آنان ادعا می‌کنند که نظریه‌شان در کل مسئله ارتباطات انسانی کاربرد دارد.[4]
دل‌مشغولی شانون و ویور اساسا این بود که چگونه پیام‌های تلفنی و تلگرافی که ناقص و نادرست منتقل می‌شوند، موجب سوء تعبیر می‌شوند.[5]
آن‌ها همچنین به‌دنبال فراهم آوردن شیوه‌ای بودند، که در آن مجراهای ارتباطی کارآیی بیشتری داشته باشند. برای آن‌ها مجراهای اصلی، کابل تلفن و امواج رادیویی بود.[6]
عناصر مدل ریاضی
منبع اطلاعات؛ فرآیند ارتباطی با منبعی شروع می‌شود که از میان تمام پیام‌های ممکن، یک پیام را انتخاب می‌کند.این پیام ممکن است به‌شکل کلمات شفاهی یا نوشتاری، نت‌نوشته‌های موسیقی، خود موسیقی، تصاویر، یادداشت‌های ریاضی، منطق ریاضی، حرکات بدن، حالات چهره یا شماری دیگر از اشکال موجود باشد.انتقال‌دهنده، برروی پیام کار می‌کند؛ تا آن‌را به‌صورت علامتی مناسب انتقال در یک مجرا تبدیل کند.پیام، فقط میان منبع و انتقال‌دهنده و نیز میان گیرنده و مقصد وجود دارد. فقط یک "علامت" میان انتقال‌دهنده و گیرنده سفر می‌کند]نه پیام[.
علامت؛ که با توجه به هر نظام ارتباطی، اشکال مختلفی خواهد داشت.(مثلا:علامت در رادیو و تلویزیون، امواج الکترو مغناطیسی است).
مجرا؛ همان وسیله مورد استفاده برای انتقال علامت از انتقال‌دهنده به گیرنده است.هنگامی که از تلفن استفاده می‌کنیم، سیم، مجراست، علامت، جریان الکتریکی است که از سیم می‌گذرد و انتقال‌دهنده(دهنی تلفن) فشار صوت کلمات را به جریان مختلف برق تبدیل می‌کند.
ظرفیت مجرا؛ در اصطلاحات مربوط به این نظریه، تعداد علامت‌هایی که یک مجرا می‌تواند انتقال دهد ظرفیت مجرا محسوب نمی‌شود؛ بلکه اطلاعاتی است که یک مجرا می‌تواند انتقال دهد؛ یا توانایی مجرا برای انتقال چیزی است که از منبع اطلاعات، تولید شده است.[7]
گیرنده؛ وقتی انتقال‌دهنده پیامی را برای انتقال در یک مجرا رمزگذاری می‌کند، گیرنده‌ای باید پیام را از علامت انتقال داده‌شده، بازسازی کند.معمولا عمل گیرنده برعکس عمل انتقال‌دهنده است؛ یعنی گیرنده، در علامت انتقال داده‌شده، دوباره تغییراتی می‌دهد؛ تا به‌صورت پیام درآید و این پیام را به مقصدی می‌فرستد(گیرنده در پخش رادیو و تلویزیونی، دستگاه رادیو یا تلویزیون است).
مقصد؛ شخص یا چیزی است که پیام برای آن در نظر گرفته شده است(در رسانه‌های جمعی، مقصد عضوی از مخاطب است، خواننده، شنونده یا بیننده).
بازخورد؛ مفهوم بازخورد(پس‌خورد)را اوّلین بار نوربرت وینر، طرح کرد.بازخورد، باعث می‌شود تا یک سیستم، امکان اصلاح عملیات خود را پیدا کند. در رسانه‌های جمعی انواع زیادی از بازخورد وجود دارد؛ مثل نامه و تلفن خوانندگان و شنوندگان و ....[8]
اختلال؛ اختلال، هرچیز اضافه شده به علامت است، که مورد نظر منبع اطلاعات نیست. در اصطلاح نظریه‌ی اطلاعات، اختلال ممکن است، تحریف صوت در تلفن، رادیو، تلویزیون یا فیلم، تحریف شکل یا سایه انداختن در تصویر تلویزیون، سیاه شدن عکس هنگام تکثیر، یا اشتباهات انتقال در تلگراف یا ... باشد.[9] به‌عبارت دیگر اختلال، معادل میزان اطلاعات از دست رفته است.[10]
در نظریه‌ی اطلاعات، ارتباط هنگامی روی می‌دهد که در سیستم مشابه با واسطه یک یا چند سیستم غیر مشابه به‌هم وصل شده‌اند. در نتیجه انتقال علامت، طی یک زنجیره، وضعیت‌های یکسانی پیدا می‌کند.[11]
بعدها در سال 1956 گربنر نوع پیشرفته‌تری از این الگو را تهیه کرد که به‌نام خود او معروف است. نوربرت وینر نیز مفهوم بازخورد را به این نگاه اضافه کرد؛ که موجب می‌شود مدل مذکور فرایند چرخشی پیدا کند.[12]
سه سطح ارتباطات برای مطالعه
شانون و ویور برای مطالعه ارتباطات، سه سطح از مسئله را به این ترتیب مشخص کرده‌اند.
مسائل فنی؛ با چه دقت و صحتی، می‌توان نمادهای ارتباطی را انتقال داد؟
مسائل معنایی؛ نمادهای منتقل‌شده با چه دقّتی معنای مطلوب را می‌رسانند؟
مسائل تأثیرگذار؛ به چه میزان، معنای دریافت‌شده به‌نحو دل‌خواه بر رفتار مخاطب تأثیر خواهد گذاشت.[13]
برای تبیین و تکمیل توضیحات مربوط به این نظریه، باید با مفهوم اطلاعات به‌معنای خاصی که در این نظریه به‌کار می‌رود، همچنین مفهوم آنتروپی و حشو، بیشتر آشنا شویم.
حشو و آنتروپی
مفهوم حشو، وابستگی نزدیکی به "اطلاعات"دارد.حشو یعنی اینکه یک پیام، پیش‌بینی‌پذیر یا قراردادی باشد؛ آنتروپی متضاد آن است. حشو نتیجه پیش‌بینی‌پذیری زیاد و آنتروپی نشانه پیش‌بینی‌پذیری اندک است. بنابراین پیامی با پیش‌بینی‌پذیری اندک را می‌توان دارای آنتروپی و "اطلاعات"بسیار دانست.برعکس پیامی با پیش‌بینی‌پذیری زیاد، دارای حشو بسیار و "اطلاعات" اندک است. اگر به دوستی در خیابان بربخورم و بگویم: "سلام"، پیامی با پیش‌بینی‌پذیری و حشو بسیار فرستاده‌ام .
حشو، نه تنها در ارتباطاتِ مفید لازم است، بلکه درجه‌ای از حشو برای ارتباط برقرار کردن با دیگران، کاملا حیاتی و ضروری است. امکان ارتباط بدون حشو در مقام عملی، چنان نادر است که گویا محال است.[14]
اطلاعات
آن‌طور که ویور تعریف کرده، واژه‌ی "اطلاعات" در این نظریه، به‌شیوه‌ی خیلی خاصّی مورد استفاده قرارگرفته است. مهم‌تر از هر چیز، این است که "اطلاعات" را نباید با "معنی" اشتباه گرفت. نظریه‌ی ریاضی اطلاعات به مشخص کردن مقدار اطلاعات در پیام، برحسب خصوصیات منبع آن پیام، می‌پردازد نه برحسب طول پیام.به‌گفته ویور، "اطلاعات"آن چیزی نیست که می‌گویید؛ بلکه آن چیزی است که می‌توانستید بگویید.اطلاعات، مقیاس آزادی گزینش ما در انتخاب پیامی برای انتقال می‌شود.در نظریه اطلاعات، اطلاعات با آنتروپی در علوم فیزیکی خیلی شباهت دارد؛ که مقیاس، درجه اتفاقی بودن است.آنتروپی، عدم اطمینان یا از هم گسیختگی یک وضعیت است و در نظریه اطلاعات با میزان آزادی انتخاب فرد در ساختن یک پیام، هم‌معنی است. در یک پیام خیلی نظم‌یافته درجه اتفاقی بودن، عدم اطمینان یا انتخاب، بالا نیست. در این حالت، آنتروپی یا اطلاعات، پایین است؛ زیرا هربخش از پیام که هنگام دریافت از بین برود، احتمال زیادی وجود دارد، که گیرنده بتواند حدس بزند که چه چیزی حذف شده یا از دست رفته است.[15]
اطلاعات با میزان آزادی انتخابی که در ساخت پیام‌ها اعمال می‌کنیم مربوط است.[16]
باید به‌خاطر داشت که در نظریه ریاضی ارتباطات، با معنی تک‌تک پیام‌ها کار نداریم؛ بلکه با کل ماهیت آماری منبع اطلاعات سر و کار داریم.بنابراین مایه‌ی تعجب نیست، که ظرفیت مجرای ارتباطی باید برحسب مقدار اطلاعاتی که از آن انتقال می‌یابد یا برحسب قدرت انتقال آن‌چه از منبع اطلاعات معین تولید می‌شود، تعریف گردد.[17]
انتقادات به نظریه‌ی ریاضی اطلاعات
از سال 1949، نظریه ریاضی ارتباطات هدف انتقادات مهمی بوده است.منتقدان می‌گویند این نظریه مداخله‌گرا است؛ بدین معنا که ظاهرا هدفش این است، بر توان ارتباط‌گر برای مداخله در محدوده‌ی زندگی گیرنده و یا نظارت بر زندگی وی بیافزاید.این نظریه، همچنین به‌طور ضمنی بیان می‌دارد که گیرنده "کنش‌پذیر" است و در چنگال مراحل قبلی این فرآیند گرفتار آمده است. این نظریه نه به معنای پیام می‌پردازد و نه به زمینه]دریافت[ و یا رابطه‌ی اجتماعی افراد ذی‌نفع. این نظریه بیشتر یک الگوی ایستاانگارانه(Mechanistic Model) است؛ تا الگویی نشانه‌شناختی و یا اجتماعی.[18]
یکی از اشکالات عمده‌ی مطرح در باب این نظریه، این نکته است که این نظریه فقط در سطح مسائل فنی(غیر از معنا و تأثیر) کاربرد دارد. نظریه‌ی اطلاعات به معنای پیام‌ها توجهی ندارد؛ بلکه فقط به انتقال و دریافت آن‌ها می‌پردازد.
برخی کاربردهای نظریه ریاضی
یک نتیجه مستقیم نظریه اطلاعات، فن‌آوری ارتباطی دیجیتال است که در دهه‌ی 1980 در همه‌جا عمومیت یافت.[19]
دایرةالمعارف مک گروهیل می‌گوید: نظریات کلود شانون، بعدها در توسعه کامپیوتر نیز تأثیر بسیاری داشته است.
عقیده بر این است که مدل شانون در طراحی اکثر مدل‌ها که بعدها برای ارتباط طراحی شد، تأثیر بسزایی داشته است.[20]
گرچه نظریه ریاضی اطلاعات، زائیده‌ی تفکر مهندسان ارتباطات است، اما در میان زیست‌شناسان و علمای علم معناشناسی که به ریاضیات علاقه نشان می‌دهند، از اهمیت والایی برخوردار است؛ چراکه این نظریه، نمونه‌ی بارز دیگری برای بیان مفهوم دقیق و کمّی اطلاعات است؛ که قبلا به‌صورت مبهم بیان می‌شد.[21]
پیشنهادات ویور برای بهتر شدن نظریه
ویور در مقاله "ریاضیات ارتباطات" پیشنهاد می‌کند که می‌توان طوری این نظریه را بسط داد که موارد اصلی معنی و اثرگذاری را نیز شامل شود؛ مثلا در مدل بین مقصد و گیرنده‌ی مهندسی(که علائم گرفته‌شده از فرستنده را به پیام تبدیل می‌کند)، یک فاز به‌نام "گیرنده‌ی معنایی" قرار داد. گیرنده‌ی معنا، پیام را در معرض رمزخوانی دیگری قرار می‌دهد. کار گیرنده‌ی معنا آن است که ویژگی‌های معنایی آماری پیام را با ظرفیت‌های معنایی آماری تمام گیرنده‌ها جور کند؛ یا با آن گیرندگانی جور کند که شامل شنوندگان مورد نظر شخص فرستنده هم باشد.
همچنین می‌توان بین خانه منبع اطلاعات و مبدّل، خانه‌ی دیگری به‌نام "اختلال معنایی" ایجاد کرد(که غیر از اختلال مهندسی است که قبلا گفته شد). این خانه، نشان‌دهنده‌ی اختلال در معناست؛ که از طریق منبع اطلاعات؛ مانند بلندگو، حادث می‌شود و عمدی نیست؛ ولی به هرحال بر مقصد، یا شنونده اثر می‌گذارد. در رمزخوانی معنایی، این اختلال معنایی باید در نظر گرفته شود. می‌توان در پیام اصلی تعدیل هم ایجاد کرد یعنی بگوییم:
معنی مطلوب کل پیام در مقصد=اختلال معنایی+مجموع معنی پیام
نظریه ریاضی می‌تواند به‌روش دیگری نیز در بهبود ارتباطات مفید باشد و آن این است که وقتی شخصی با رمزگذاری خوب، تلاش می‌کند که از یک مجرا، پیام‌های بیشتری انتقال دهد، خطا و سرگردانی افزایش می‌یابد و همنوایی کم می‌شود.در نظریه‌ی جامع در هر سطح، مسلّم است، که نه تنها ظرفیت مجرا، بلکه ظرفیت شنوندگان(حتی تعداد کلمات)را نیز باید در نظر گرفت.اگر بیش از ظرفیت شنوندگان، اطلاعات عرضه کنید، با قیاسی مستقیم، می‌توان گفت که شنوندگان را پر نمی‌کنید و در آن‌صورت با ریخت و پاش کردن، بقیه اطلاعات را هدر داده و موجب خطا و سردرگمی می‌شوید.[22]