Wie schnell kann eine Spezies nur durch Klopfen kommunizieren?

Verwenden Sie die Huffman-Codierung wie Sprache. Wird ein Wort öfter verwendet, hat es eine kürzere Tippdauer. Wenn ich zum Beispiel ein tiefes Tippen (l) mache, wäre es das am häufigsten verwendete wesentliche Wort auf Englisch. Wenn ich hoch tippe (h), bedeutet dies, dass darauf ein weiteres Wort folgt: hhl wäre „to“ und hll wäre „of“ und geht so weiter. Ich habe versucht, die Beziehung zur normalen menschlichen Sprache zu finden. Auf 2 Ebenen würde ein Dokument mit 50000 Wörtern, das von Ihrer Spezies gesprochen werden könnte, 19 Stunden dauern, während es für einen normalen Menschen etwa 8 Stunden dauern würde. Wenn Sie Stille und Doppeltippen einbeziehen, würde es die Hälfte davon dauern, 9,5 Stunden. Mit kleinen Änderungen an der Sprache könntest du es leicht auf normale Sprache herunterbringen. Beachten Sie, dass dieses Dokument viele Namen, Nummern und dergleichen enthält.

Okay, lass uns nachsehen.

Edit: mein Beitrag wurde geschrieben, als die Op noch mit 6 Taps pro Sekunde ging. Es wurde jetzt auf 12 geändert, sodass Sie die Anzahl der Sätze pro Minute halbieren und verdoppeln können ... was dies im Vergleich zu einer SEHR schnellen Sprache macht.

Aber wohl ... 12 pro Sekunde ist SUPER schnell, das ist fast die Feuerrate eines Maschinengewehrs ... zurück zur ursprünglichen Antwort:

Es gibt drei mögliche Stati für jeden "Tap": kein Tap, niedriger Tap, hoher Tap. Sie sagten, dass jedes Individuum zwei verschiedene Geräusche machen kann. Können sie beides gleichzeitig machen, wie ein Doppeltipp?

Mein erster Tap hat also 3 verschiedene Möglichkeiten. Mein zweiter Tap hat auch so viele, also 9 mögliche Tap-Kombinationen. (3²). Der dritte Hahn hat 27 verschiedene (3³). Nach 1 Sekunde und 6 Taps habe ich 729 mögliche Kombinationen. Nach 2 Sekunden erreiche ich 531441 mögliche Kombinationen.

Edit: um das in Relation zu setzen: UTF8 kann 1.048.576 Zeichen codieren, die wir mit nur einem Tap mehr erreichen können .... und die meisten UTF8-Zeichen werden nicht einmal verwendet.

Laut mehreren Websites gibt es 50.000 chinesische Kanji-Zeichen, von denen 2136 häufig verwendet werden. 2 Sekunden sind also MEHR als genug, um alle bekannten Zeichen und mehr zu codieren.

Aber wie effektiv ist die Kommunikation auf diese Weise?!

Per Taps erreichten wir nach rund 1,17 Sekunden die üblichen 2136. (3^7=2187). Das ist schön.

Nehmen wir an, das Doppeltippen ist möglich. Dadurch erhöht sich die Anzahl möglicher Kombinationen pro Sekunde auf: 4^6=4096. Leider reduziert sich die Zeit, die wir für den Minimalsatz benötigen, nur auf 1,0 Sekunden, da 0,83 Sekunden nur 1024 Zeichen ergeben.

Wow, das war viel Mathe. Wie wir sehen können, wäre das Doppeltippen schön, um die "Sprechzeiten" zu verkürzen, ist aber nicht notwendig, daher werde ich hier nicht weiter nachforschen. Nehmen wir von hier an alles an, ohne doppelt zu tippen.

Wir können also 1 Wort pro 1,17 Sekunden kommunizieren. Eine durchschnittliche Satzlänge auf Englisch beträgt 15-20 Wörter. Da ich in asiatischen Sprachen ein bisschen Japanisch spreche (Weeb-Alarm), nehme ich an, dass die Wortzahl etwas geringer ist, da Japanisch zumindest eine ziemlich einfache Grammatik hat und es erlaubt, Wörter wegzulassen, wenn der Kontext für den Zuhörer klar ist.

Unsere klopfenden Außerirdischen bräuchten also 1,17 * Satzlänge in Sekunden für jeden Satz ... nehmen wir an, der Durchschnitt liegt bei 12-15. Sie brauchen also 14-18 Sekunden, um einen durchschnittlichen Satz zu tippen. Das macht 3-4 Sätze pro Minute. Auf Englisch können Sie ungefähr 5 pro Minute sprechen, maximal 8-10. Es klingt also so, als könnte es tatsächlich am Wettbewerb teilnehmen.

Insgesamt klingt es nicht nach der schnellsten Art der Kommunikation, da ich wahrscheinlich viel schneller tippen kann, aber es klingt immer noch machbar und möglich. Vor allem, wenn die Sprache eine sehr einfache Grammatik bietet.

Aber wie wäre es mit diesen zusätzlichen chinesischen Schriftzeichen? Die über unserem 2000? Nun, vielleicht haben die Außerirdischen zwei Arten zu tippen: schnelles Tippen und langes Tippen. Wenn sie ein Wort tippen möchten, das nicht zu den üblichen Zeichen gehört (die alle gleich lang sind!), beginnen sie mit einer speziellen Sequenz, und dann tippen sie das Wort 12 Mal (2 volle Sekunden lang) und geben sie genug Platz, um alles zu tippen, was sie wollen, alle bekannten chinesischen, japanischen, griechischen, lateinischen und Farsi-Schriftzeichen und auch einige Smileys.

Das war es für meine Antwort, und hier sind einige Links, die ich für Quellen verwendet habe:

http://www.sljfaq.org/afaq/how-many-kanji.html

https://strainindex.wordpress.com/2008/07/28/die-durchschnittliche-satzlänge/

http://www.urch.com/forums/tse/16887-how-many-sentences-do-you-speak-one-minute.html

https://de.wikipedia.org/wiki/UTF-8

Bei reinen Informationsinhalten ist, wie Andreas Heese oben bemerkte, 12-mal pro Sekunde zu tippen mehr als schnell genug, um Daten erheblich schneller als Englisch zu kodieren. Aber denken Sie daran - nach einer sehr konservativen Schätzung hat Englisch 7 verschiedene Vokale (a/e/i/o/u plus Diphthonge) und 15 verschiedene Konsonanten (p/t/k/b/d/g/s/z/sh /zh/th/l/r/n/m plus einige mehr, die nur in IPA geschrieben werden können) und packt mehr als acht separate Sounds in eine Sekunde. Wenn wir bei reinem Informationsgehalt zwischen Konsonanten und Vokalen wechseln müssen, sollte uns das in die Nähe von bringen$7^4 \cdot 15^4 = 121,550,625$Möglichkeiten pro Sekunde . Die englische Sprache hat nur etwa eine Million Wörter (laut einer schnellen Google-Suche). Wenn wir mit einer Geschwindigkeit von etwa einem Wort pro Sekunde sprechen, warum lassen wir dann hundertzwanzig Millionen Möglichkeiten offen?

Die beste Antwort, die mir bekannt ist, ist Redundanz - eine Sprache, die darauf angewiesen ist, jede ihrer Möglichkeiten zu nutzen, ist zu anfällig dafür, falsch gehört oder missverstanden zu werden. Nehmen wir an, dass Englisch in dieser Hinsicht so effizient ist wie es nur geht (keine völlig unrealistische Annahme, nach zehntausend Jahren sprachlicher Evolution), aber dass die künstlich entworfene Sprache, die diese Tap-Leute sprechen werden, ein bisschen besser sein kann. Nehmen wir also an, wir müssen verschwenden$50$mal so viele Optionen wie wir verwenden. Drei Optionen pro Tap, zwölf Taps pro Sekunde, gibt uns$3^{12} = 531441$Optionen pro Sekunde. Das gibt uns ungefähr zehntausend nutzbare Optionen pro Sekunde, verglichen mit den Millionen von Englisch. Sieht schlecht aus, oder? Aber in zwei Sekunden haben wir hundert Millionen Optionen, mehr als genug, um mit Englisch umzugehen. Eigentlich sollten wir in der Lage sein, ein englisches Wort auszudrücken$1.5$Sekunden. Diese Tap-Sprache sollte sich also durchsetzen$50$Prozent länger als Englisch, was es ordentlich in die Kategorie "praktikabel" bringt.

Die betreffenden Wesen können 12 Mal pro Sekunde klopfen und haben zu diesem Zweck ein Vokabular von 2 Lauten. Nennen wir einen. und eins - für die Einfachheit der Benachrichtigung. Es gibt auch kein Tapping als Möglichkeit, Informationsbrocken aufzuteilen. Um Informationen effizient zu transportieren, sollte die Nachricht kurz sein. Die beste Methode zum Packen der Informationen ist also die Verwendung eines Algorithmus, der die Zeichen des Alphabets so sortiert, dass häufig verwendete Zeichen sehr kurz werden, aber den Nachteil hat, dass selten verwendete Zeichen länger werden. Die Speichermethode ist ein Baumdiagramm, und das Ergebnis für die englische Sprache ist so ziemlich Morsecode- Die häufigsten 2 Buchstaben sind . (E) und - (T). Der Satz "to be" könnte als "- --- -... ." übertragen werden, was genau 12 Taps wäre, was es auf die gleiche Geschwindigkeit der gesprochenen Sprache bringen würde. Beim Erzählen von Zahlen wäre es sogar noch schneller als gesprochene Sprache: Die Morse-Codierung verwendet 5-Tap-Chunks für jede Zahl, was 2 Ziffern pro Sekunde bedeutet. Allerdings ist die Kodierung immer noch nicht die schnellste:

Nehmen wir an, dass jedes Zeichen 1 Byte an Informationen ist. Das macht also im besten Fall (eine Nachricht nur aus T und E, vielleicht wurde sie getippt) 6 Byte pro Sekunde und im schlimmsten Fall (2 Ziffern) 2 Byte pro Sekunde. Würden die Tapper die Durchschnittsgeschwindigkeit des aktuellen Weltrekordhalters nutzen, würden Gespräche mit 230 Bytes pro Minute geführt, also 3,83 Bytes pro Sekunde. Für ein etwas verlangsamtes Gespräch auf Englisch (das eine durchschnittliche Wortlänge von 5,1 Buchstaben hat) ist das ok.

Es könnte beschleunigt werden, wenn das verwendete Alphabet keine Vokale enthalten würde (da dies die durchschnittliche Wortlänge und die Zeichenlänge verringern würde – 5 weniger!), sodass der Informationsbaum nur 21 Zeichen lang ist. Wenn wir enge Homophone ausschneiden, könnte der Informationsbaum auf so klein wie 16 Zeichen + 10 Ziffern getrimmt werden. 16 Zeichen kodiert als . - und Kombinationen bedeutet, man braucht 2+4+8+16=40 mögliche Kombinationen von höchstens 4 Taps - das würde die Sprache besser packen als aktuell mehr, aber es würde sich eher wie die Abschrift des alten Ägypten lesen.

Nun konnten sie auch ASCII-kodiert sprechen. Von den 255 Zeichen, die das System zulässt, sind nur 2x 26 Buchstaben. Lassen Sie uns die 31 Steuerabgriffe von vorne abschneiden und tippen Sie einfach kontinuierlich mit 26 Zeichen + 10 Buchstaben, die in gleich langen Abschnitten codiert sind. Jeder Buchstabe würde einen Block von 5 Taps benötigen, damit wir alle codiert bekommen, was uns auf genau 2 Byte pro Sekunde bringen würde ... verwenden Sie besser die Morsebaumcodierung mit der Lücke als diese. Aber wenn wir Nicht-Ton als Codierungsmethode verwenden, besteht unser Alphabet aus Kombinationen von 3 Taps für 39 Möglichkeiten - das beschleunigt uns auf bis zu 4 Zeichen pro Sekunde, etwas besser als unser Morsezeichen!

Jetzt könnte man den Text AUCH in etwas wie Katakana kodieren, das 73 Silben verwendet - während das durchschnittliche japanische Wort etwas zwischen 2 oder 3 davon pro Wort verwendet. Nicht das Nicht-Ton als Möglichkeit nutzen, sondern nur . und - benötigen die 73 Zeichen einen Baum der Tiefe 6, während nur 11 Zeichen (+ die 10 Ziffern) in der 6. Schicht sind. Die Standard-Tap-Länge für ein Wort liegt also wahrscheinlich unter den 12 Taps. Das würde uns eine Geschwindigkeit von etwas mehr als 1 Wort pro Sekunde geben!

Sie sagen, dass "[M]Mitglieder der Spezies ungefähr so ​​intelligent sind wie Menschen." Alle anderen Antworten haben nur die mögliche maximale Geschwindigkeit des Sendens von Informationen durch Klopfen angesprochen, aber keine hat die Frage angesprochen, wie viele Informationen von einem Wesen mit durchschnittlicher menschlicher Intelligenz mental verarbeitet werden können.

Viele Menschen können ziemlich schnell sprechen, wenn sie immer wieder dasselbe Wort sagen. Aber wenn sie tatsächlich sinnvolle Sätze bilden müssen, die für den Kontext relevant sind, müssen sie normalerweise langsamer werden.

Und viele Menschen können Wörter sehr schnell hören, aber sie werden nicht verstehen, was gesagt wird, es sei denn, Sie sprechen langsam genug, damit sie die Wörter verarbeiten können.

Was Sie also bestimmen müssen, ist die maximale verbale Verarbeitungsgeschwindigkeit, sowohl für die Produktion als auch für das Verständnis von Sprache.

Es gibt viel Literatur dazu, aber Sie können es selbst herausfinden. Um die maximale Geschwindigkeit zu messen, mit der ein durchschnittlicher Mensch (dh Sie) Sprache verstehen kann, verwenden Sie einfach ein Hörbuch, mit dem Sie nicht vertraut sind, und spielen Sie es auf Ihrem Computer mit einer Software wie VLC ab, mit der Sie die Wiedergabegeschwindigkeit ändern können. Beschleunigen Sie es, bis es so schnell ist, dass Sie länger als eine Minute mental folgen können. Verwenden Sie nun eine gedruckte Version dieses Buches und zählen Sie die Anzahl der Wörter, die Sie in dieser Minute gehört haben. Das ist die maximale Menge an verbaler Eingabeverarbeitung.

Um die maximale Geschwindigkeit zu messen, mit der ein durchschnittlicher Mensch Sprache produzieren kann, verwenden Sie das eingebaute Mikrofon Ihres Computers, um Ihre Gespräche aufzunehmen. Erledigen Sie nun eine beliebige Sprechaufgabe (z. B. „Erklären Sie mir, was Sie beruflich machen.“) und zählen Sie dann die Wörter. Das ist die maximale Menge an verbaler Ausgabeverarbeitung.

Im Vergleich zum Morsecode können Experten mit 140 Wörtern pro Minute lesen/hören und mit etwa 40-45 Wörtern pro Minute übertragen.

Das ist die Verwendung von Morsecode, während eine Sprache, die vollständig aus Taps einschließlich Slang besteht, noch schneller sein könnte.

Sie haben kein Tech-Level angegeben, daher gehe ich davon aus, dass es mit unserer heutigen Zeit vergleichbar ist.

Ihre Spezies wird schnell feststellen, dass das Klopfgerät der limitierende Faktor ist.
Wenn Sie es durch etwas ersetzen, das einem Smartphone ähnelt, erhalten Sie nicht nur viel mehr berührbare Oberflächen, sondern möglicherweise auch Autovervollständigungsfunktionen, ein "intelligentes" Layout von berührbaren Oberflächen und so weiter. Dadurch wird die Informationsdichte pro Tap multipliziert.

Natürlich erhalten Sie auch die Möglichkeit, Reichweitengrenzen zu überwinden, da Sie das Ergebnis entweder auf dem Gerät anzeigen können, damit Ihr Partner es lesen kann, oder es über ein Netzwerk an einen entfernten Partner senden können.

Die Übertragung, lokal oder aus der Ferne, wird ebenfalls einfach sein.

Ein Nebeneffekt ist, dass Audiosignale leichter missverstanden oder durch Rauschen überdeckt werden als geschriebene Signale, sodass sie möglicherweise sogar mit einer geringeren Verlustrate kommunizieren.

Wie Sie gesagt haben, können sie beide Arten von Abgriffen (High und Low, sie wurden genannt) gleichzeitig ausführen, und das Fehlen eines Abgriffs kann auch Informationen übermitteln. Dies bedeutet, dass es vier mögliche Abgriffe gibt:

Hoch
Niedrig
Hoch + Niedrig
Kein Tap

Sie haben angegeben, dass sie in der Lage sind, 12 Taps pro Sekunde zu machen und zu unterscheiden, was bedeutet, dass jede Sekunde 16.777.216 ($4^{12}$) mögliche Kombinationen (einschließlich 12-maliges Wiederholen desselben Klopfens) pro Sekunde. Dies ist im Wesentlichen ein quaternäres System . Im Vergleich dazu würde eine binäre (abgreifen oder nicht abgreifen) Kommunikation mit 12 Abgriffen pro Sekunde nur 4.096 potenzielle Abgriffe pro Sekunde erzeugen.

Die kleinste Informationseinheit ist ein einzelnes Tippen, das 1/12 Sekunde dauert, aber die größte würde mehrere Sekunden dauern und an der Grenze der menschlichen Aufmerksamkeitsspanne liegen. Da wir Geschwindigkeit vor allen anderen Qualitäten schätzen, nehmen wir an, dass das längste Tap-Wort drei Sekunden lang ist. Das sind über 50 Millionen potenziell gültige Wortbildungen (4$^{12}$x 3 = 50.331.648).

Mit über 50 Millionen zu füllenden Zwölftel-Sekunden-Slots ist es dieser Sprache durchaus möglich, mehr Bedeutung in ein drei Sekunden langes Wort (oder kürzer) zu komprimieren, als die meisten natürlichen Sprachen in komplexen Sätzen schaffen. Bedenke, dass Englisch ungefähr ein Zehntel der Wörter hat, die dein Tap-Lang enthalten könnte.

Ein Beispiel für eine konstruierte Sprache, die eine höhere Informationsdichte anstrebt, finden Sie unter Ithkuil . Es ist eine konstruierte Sprache, die entwickelt wurde, um komplexe Bedeutungen ohne Mehrdeutigkeit zu vermitteln.

Die vielen Beispiele aus dem ursprünglichen Grammatikbuch zeigen, dass eine Nachricht, wie eine sinnvolle Phrase oder ein Satz, in Ithkuil normalerweise mit weniger Lauten oder lexikalisch unterschiedlichen Sprachelementen ausgedrückt werden kann als in natürlichen menschlichen Sprachen. Zum Beispiel kann der aus zwei Wörtern bestehende Ithkuil-Satz "Tram-mļöi hhâsmařpţuktôx" ins Englische übersetzt werden als "Im Gegenteil, ich denke, es könnte sich herausstellen, dass diese zerklüftete Bergkette irgendwann abfällt".

Es ist also durchaus möglich, dass Ihre Tapper innerhalb weniger Sekunden Gespräche führen, für die wir eine Minute oder länger brauchen würden. Der Unterschied von ein paar Taps (jeweils eine Zwölftelsekunde lang) könnte die Bedeutung eines Tap-Wortes oder einer Phrase vollständig ändern, was bedeutet, dass dies eine synthetische Sprache wäre, wenn nicht polysynthetisch :

Polysynthetische Sprachen haben normalerweise lange "Satzwörter", wie das Yupik-Wort tuntussuqatarniksaitengqiggtuq , was bedeutet "Er hatte noch nicht wieder gesagt, dass er Rentiere jagen würde." Das Wort besteht aus den Morphemen tuntu-ssur-qatar-ni-ksaite-ngqiggte-uq mit den Bedeutungen Rentierjagd-Zukunft-sagen-negation-wieder-dritte.Person.Singular.Indikativ; und außer dem Morphem tuntu „Rentier“ kann keines der anderen Morpheme isoliert auftreten.

Zusammenfassend würden Ihre Tapper meiner Meinung nach schneller "sprechen" als die allgemeine Bevölkerung und in kurzen Stößen.

Warum tippen?

Es gibt heutzutage ziemlich viele Menschen auf der Welt, die sich nicht durch Sprechen verständigen können. Das Problem liegt normalerweise nicht bei ihrem Stimmapparat, sondern bei ihren Ohren. Sie sind zutiefst taub.

Sie haben das Problem des "Sprechens" untereinander und mit normalen Menschen, die bereit sind zu lernen, wie man mit ihnen "spricht", viele Male gelöst. Viele Gebärdensprachen. Eine Simultanübersetzung von Sprache in Gebärdensprache ist durchaus möglich, es gibt also eindeutig kein Bandbreitenproblem.

Warum also eine Klicksprache verwenden, die wahrscheinlich viermal langsamer ist? Es sei denn, diese Spezies hat eine seltsame Anatomie oder Neurologie, die sie unfähig macht, Zeichen zu setzen. Eine Klicksprache könnte während des technologischen Zeitalters der Nur-Ton-Telefonie kurzzeitig von Nutzen sein. Aber sobald Videotelefone weit verbreitet sind, würde ich davon ausgehen, dass das Signieren die Oberhand gewinnen würde.

Haben Sie etwas über Tap Code gelesen ? Ich erinnere mich an ein Radiointerview mit einem ehemaligen Kriegsgefangenen aus Vietnam, der behauptete, er könne damit 25 bis 30 Wörter pro Minute senden.

Nur um hier ein paar einfache Mathematik einzuwerfen, Sie haben im Grunde eine Sprache mit 3 Einheiten (hoch, niedrig und keine).

Unter der Annahme, dass alles in der Sprache nur lange, überladene Wörter sind, bedeutet dies, dass Sie 3^n verschiedene Ideen mit n Taps ausdrücken können.

Ein 1-Sekunden-Wort (12 Taps) ist also 3^12 = 531.441 und ein 2-Sekunden-Wort (24 Taps) ist 3^24 = 282.429.536.481

Angenommen, sie haben eine Form von Ediktgedächtnis, können sie schnell viele Informationen übermitteln. Und wenn Sie keinen Ton als Wortumbruch reservieren möchten, dann wird es einfach 2 ^ n (und für die Summe x ^ y für y = 0 bis z ist (x ^ z) * 2 ungefähr nah genug)

Und ähnlich wie bei jeder anderen Sprache würden die am häufigsten verwendeten Wörter/Phrasen den kürzeren Tap-Teil der Sprache ausmachen.

Eine andere Anmerkung: Menschen können sich nur ungefähr 7 Dinge gleichzeitig merken, können dies aber künstlich durch Gruppieren erhöhen (sagen wir, sich an 4 Klicks als „Silbe“ zu erinnern. Ihre maximale Wortlänge wäre also wahrscheinlich etwa 3 ^ (7 * 4).

Hoffentlich sollte Ihnen dies einige Zahlen/Formeln zum Spielen geben (und das Hinzufügen einer breiteren Anzahl von Klicks, wie Kratzen, Rollen des Tippens (mit Unebenheiten auf dem Gerät) oder Erhöhen des erkennbaren Lautstärkebereichs; würde die Kommunikation der Sprache erheblich verbessern).

Auch ein Hinweis: Menschen, die Sprachen mit subtilen Ausspracheunterschieden verwenden, können diese subtilen Unterschiede besser erkennen, sodass sie selbst mit personalisierten Geräten leicht lernen können, eine größere Anzahl von Klicks zu erkennen. ^w^

Und für die Sprache selbst wäre mürrischer Code eine gute Ausgangsreferenz mit Huffman-Codierung (was so ziemlich die Praxis war, Codewörter zu verwenden, die allein wenig Bedeutung haben, wie Buch, um ganze Sätze wie "komm so schnell wie möglich" zu bedeuten)