Σήμα και Θόρυβος

Γράφει ο Βαγγέλης Τσούκας

Οι έννοιες του Σήματος και του Θορύβου ανακύπτουν εκτεταμένα σε πολλά επίπεδα της ανθρώπινης ζωής, από τα μαθηματικά και την πληροφορική μέχρι την τέχνη και την καθημερινότητα. Ως Σήμα ορίζεται οποιοδήποτε δεδομένο μεταδίδει χρήσιμη πληροφορία για κάποια κατάσταση. Εγγενές χαρακτηριστικό του είναι ο συμβολισμός, με το σήμα να αποτελεί σύμβολο και το πραγματικό γεγονός το συμβολιζόμενο. Σε όλες τις περιπτώσεις κάθε σήμα συνοδεύεται από Θόρυβο, ο οποίος ορίζεται ως η μη επιθυμητή αλλοίωση του σήματος οποιασδήποτε προέλευσης και επικάθεται σε αυτό δυσχεραίνοντας την αναγνώρισή του. Παράδειγμα σήματος αποτελεί το οπτικο-ακουστικό υλικό που μεταφέρει ένα αντίστοιχο πραγματικό γεγονός, ενώ ο θόρυβος είναι η "θόλωση" του σήματος, όπως τα παράσιτα στον ήχο ή τα "χιόνια" στην εικόνα.

Η επιστήμη της πληροφορικής περιγράφει με ακρίβεια τη σχέση σήματος και θορύβου διαιρώντας την ισχύ του πρώτου με εκείνη του δεύτερου, οπότε προκύπτει ο λεγόμενος "λόγος σήματος-θορύβου" (signal-to-noise ratio, SNR). Όταν ο τελευταίος είναι μεγαλύτερος της μονάδας σημαίνει ότι το σήμα είναι ισχυρό και η πληροφορία μεταδίδεται και αναγνωρίζεται επιτυχώς, ενώ όταν είναι χαμηλός, τότε ο θόρυβος επικρατεί και το σήμα δεν είναι δυνατόν να ανακτηθεί. Η μείωση του SNR μπορεί να οφείλεται είτε σε εξασθένησή του, είτε σε μεγάλη αύξηση του θορύβου. Για παράδειγμα, καθώς μιλάμε στο κινητό τηλέφωνο, όταν βρεθούμε σε απομονωμένο μέρος, ο ήχος χάνεται λόγω μείωσης της ισχύος του σήματος, ενώ σε πολύβουο περιβάλλον λόγω υπερκάλυψής του από τον θόρυβο.

Η έννοια του σήματος μπορεί να επεκταθεί πρακτικά οπουδήποτε υπάρχει ανταγωνισμός μεταξύ μιας χρήσιμης και μιας επιβλαβούς ποσότητας, καθώς σε αυτές τις περιπτώσεις το φαινόμενο μπορεί να μοντελοποιηθεί με ένα σήμα για την πρώτη και θόρυβο για την δεύτερη. Παραδείγματα αποτελούν η καθαρότητα και αρτιότητα μιας κατασκευής, ενός γραπτού κειμένου ακόμα και της σκέψης μας. Όταν προσπαθούμε να συγκεντρώσουμε την προσοχή σε ένα θέμα, αν συνυπάρχουν αποσπαστικά γεγονότα, τότε η σκέψη δεν μπορεί να ολοκληρωθεί γιατί υπερκαλύπτεται από αυτά, αλλά αν το θέμα είναι πολύ σημαντικό, τότε τα υπερνικά. Μεγάλη χρησιμότητα αποκτά η σχέση σήματος-θορύβου στην περίπτωση των κοινωνικών φαινομένων και του πολιτισμού. Έτσι, ως σήμα μπορεί να θεωρηθεί οποιαδήποτε ωφέλιμη κοινωνική κατάσταση και θόρυβος κάθε αλλοτριωτική επίδραση. Για παράδειγμα, σε μία ομάδα, όπως οικογένεια, σύλλογος, πολιτεία κλπ. ο βαθμός συμφωνίας και σύμπνοιας αποτελεί το σήμα, ενώ οι λίγοι διαφωνούντες τον θόρυβο. Στην περίπτωση του πολιτικού διπόλου εξουσίας, όμως, και οποιουδήποτε ισοδύναμου διχασμού της κοινωνίας πρόκειται για δύο παράλληλα σήματα, τα οποία αλληλοαναιρούνται και τελικά επικρατεί σιγή, με αποτέλεσμα να καθίστανται άχρηστα. Εξάλλου, στη σημερινή εποχή στον πνευματικό τομέα διαπιστώνεται μια έντονη μείωση των χρήσιμων για τον άνθρωπο, διαχρονικών πολιτιστικών χαρακτηριστικών, όπως η αλήθεια, η γνώση, η συνοχή κλπ με παράλληλη μεγάλη αύξηση των βλαπτικών επιδράσεων, όπως ο κατακλυσμός από εφήμερα, επιφανειακά και αλλοτριωτικά δεδομένα, που διαδίδονται κυρίως μέσω των ΜΜΕ. Το αποτέλεσμα είναι ο αριθμός SNR μεταξύ ανθρωπισμού και υποκουλτούρας να είναι σχεδόν μηδενικός και ο πρώτος να υπερκαλύπτεται από τη δεύτερη. Με άλλα λόγια ο σημερινός άνθρωπος βρίσκεται στη μέση ενός πολύβουου δρόμου, όπου αναρίθμητοι περαστικοί τον ενοχλούν με ασυνάρτητα δεδομένα και δεν του επιτρέπουν να ακούσει τους χαμηλής έντασης ήχους της φύσης του, οι οποίοι τον οδηγούν στην πραγματική ολοκλήρωση και ικανοποίηση.-