Comunicarea prin haos
 
Nr. 6  / Exercutii de gandire cotidianul CURENTUL    30 - 03 -1998
 
 

     1987 -1990 poate fi considerata perioada nasterii unei noi modalitati de transmitere a informatiei: Comunicarea prin haos.  Este perioada primelor rezultate ale acelor studii ce abordau dintr-o alta perspectiva zgomotul produs in functionare  de unele sisteme fizice. 
Noua viziune asupra zgomotului privit  ca o importanta sursa de informatii referitoare la: natura, complexitatea si starea sistemului, inlocuia atitudinea clasica ce considera zgomotul doar ca pe "o variatie aleatoare, nedorita, care perturba un semnal" si in consecinta " ca pe ceva ce trebuie cunoscut doar pentru a putea fi inlaturat". 

  Odata ridicata bariera pusa cercetariii de catre insasi definitia notiunii de zgomot,  a "explodat" un nou hobby: constructia de dispozitive capabile sa genereze zgomot  de orice fel Pendule haotice dintre cele mai diverse, circuite electronice care imitau sunetul cascadei, al valurilor, al vatntului prin padure, expozitii de obiecte cu comportament haotic, articole si chiar carti,  au conturat un  fel de "moda  stiintifica ",  ce a condus la  dispute in lumea oamenilor de stiinta. 
Cercetatorii de "moda veche"  nu vedeau in aceasta "munca" aparent fara finalitate practica, decat un fel de joaca puerila pe care o asociau uneori chiar si cu  impostura stiintifica. Desi impotriva curentului, cercetatorii adevarati si-au continuat activitatea descoperind si inventand rand pe rand, cadrul teroetic si baza experimentala a unei noi discipline: Teoria si controlul haosului.  

     O prima descoperire esentiala din acest nou domeniu a constituit-o asa numita "rezonanta stochastica"ce surprinde un fenomen fizic esential in intelegerea mai profunda a unor intercatiuni din natura: existenta unei tendinte naturale de sincronizare dintre doua sisteme ce pot oscila haotic. Un emitator haotic tinde sa impuna unui receptor special un comportament haotic identic. Aceasta descoperire a permis efectuarea unor experimente dedicate sincronizarii si controlului fluctuatiilor considerate pana nu demult "zgomot", intr- un numar mare de sisteme ce manifesta acest caz particular de instabilitate: sisteme optice, biologice, electrice, mecanice. 

     Pecora si Carroll, sunt primii cercetatori care au sugerat, inca din 1990, posibilitatea de comunicare "prin haos". In schema lor,  mesajul de transmis,  codat in fluctuatia unui curent electric de mica intensitate , este suprapus peste un semnal puternic haotic produs de un emitator special. Rezultatul suprapunerii ( ce are aspectul unui zgomot) urmeaza sa fie transmis catre receptor printr-un canal de comunicare oarecare.  Mesajul poate fi extras 
doar intr-un receptor pereche cu emitatorul, fapt ce asigura din principiu o buna confidentialitate a comunicarii.  Extragerea mesajului din zgomotul ce s-ar receptiona cu un receptor obisnuit se bazeaza pe rezonanta stochastica (exista tendintei naturale de sincronizare a unui receptor pe componenta haotica a semnalului de intrare (in acest caz purtatoarea haotica) dar nu si pe cea a mesajului ). Din acest motiv o simpla diferenta dintre semnalul initial si semnalul haotic generat de receptor permite reconstructia mesajului. 

      In baza acestei idei, K.M.Cuomo si A.V. Oppenheim a efectuat in 1993 prima "transmisie de informatie" prin haos utilizand circuite electronice pentru realizarea structurii de emisie si receptie. Desi largimea de banda era  de numai cativa kiloherti, motiv pentru care experimentul nu parea sa aiba in afara semnificatiei teoretice o importanta practica, experimentul condus de cei doi cercetatori poate fi privit ca facand parte din clasa marilor descoperiri: telefonia cu fir a lui Bell sau cea fara fir a lui Hertz. 

     Anul 1997 readuce in atenta lumii stiintifice comunicarea prin haos,  si asta in special datorita progreselor tehnologice deosebite din domeniul stiintei materialelor si a opticii neliniare. Lumina se dovedeste si de data aceasta a fi un purtator de informatii de exceptie iar principalul generator de lumina atat de frecvent utilizat,  este Laserul. 
     Majoritatea utilizatorilor de lasere s-ar grabi sa contacteze reprezentanta ce asigura servce-ul atunci cand intensitarea sau frecventa laserului lor ar incepe sa fluctueze de o maniera aleatoare. In anumite situiatii insa, ceea ce parea la o prima vedere o fluctuatie aleatoare, se poate dovedi a fi o manifestare  haotica, generata din interactiunea fundamentala dintre lumina si materie. Fluctuatii asemanatoare unui zgomot, cu un spectru larg de frecvente si extrem de sensibil la conditiile initiale sunt elemente caracteristice unui laser ce se comporta instabil si care, uzual, limiteaza performanta unui laser. In baza cercetarilor experimentale efectuate de VanWiggeren si R.Roy, acest comportament asociat 
unei functionari defectuase este utilizat azi pentru transmiterea extrem de rapida a informatiei aductnd comunicarea prin haos in atenta marilor companii de teletransmise de date. O idee de la inceputul deceniului a devenit realitate aplicata! Munca unor oameni a umplut golul dintre o teorie si aplicatia cu efecte economice masurabile si astfel, umanitatea in ansamblul ei, mai face un pas spre un alt Necunoscut. 

     Aplicatiile bazate pe teoria haosului au depasit faza de laborator, de "jucarii" ale unor cercetatori excentrici, cu toate ca mai sunt multe de facut ptna cand o asemenea descoperire fundamentala sa fie cu-adevarat valorificata econimic si social. In acelasi timp, rezultatele obtinute sunt deja considerate atractive pentru marea industrice care a inceput sa finanteze, din ce in ce mai substantial, noua directie de cercetare. 

     Asemenea numerosilor cercetatori din lume, printre care Chua, Pecora, Carroll, VanWiggeren,  R.Roy si multi altii, memebrii Centrului pentru Studii Complexe (CSC),  considera ca dinamica haotica este un concept ce va schimba modul de intelegere si utulizare a Naturii. 

Cei ce vor sa investeasca in viitor pot sprijini pe multiple cai activitatea de cercetare a CSC. Ne puteti contacta la CP 33-127 Bucuresti sau prin Internet la  http://www.csc.matco.ro