Красный флаг

В приведенной в тексте задачи таблице единственный символ катаканы, эквивалентный трем сигналам семафорной азбуки, — это オ о, а символы, эквивалентные одному сигналу семафорной азбуки, — это ノ но и フ фу.

В японской слоговой азбуке символы состоят из отдельных черт (линии, которые можно провести, не отрывая ручку или кисть от бумаги), которые имеют строго определенный порядок написания.

Задание 1

Проще всего начать соотнесение с тех символов, которые уже есть в таблице: это символы для ア а (в словах афурика и аицу), モ мо (в слове комори) и ミ ми (в словах номи и наоми).

Символ ア а в обоих случаях расположен в начале слова, что позволяет предположить, что он кодируется сигналами семафорной азбуки, одинаковыми для начальных сегментов этих слов:

Таким образом, эквивалент символа под цифрой 3 — рисунок Д.

Уже возможно сделать предположение о том, чем мотивированы сигналы семафорной азбуки, однако сначала можно проверить еще один символ — ミ ми. В словах номи и наоми этот символ находится в конце, и можно заключить, что он кодируется двумя последними сигналами семафора:

Следовательно, цифре 4 соответствует рисунок А.

Теперь, рассмотрев кодировку слова номи, мы можем заключить, что первый символ ノ но кодируется одним сигналом семафора, при котором флажки и руки сигнальщика расположены по диагонали:

Можно догадаться, что положения рук сигнальщика повторяют форму черт, из которых состоят символы катаканы: сигнал, соответствующий символу ノ но, кодирует одну косую черту, наклоненную право, а символ ミ ми, состоящий из трех черт, кодируется двумя сигналами: один для двух горизонтальных черт и один для одной горизонтальной черты.

Можно проверить эту догадку и на символе モ мо: мы знаем, что он также должен состоять из двух сигналов, и можно предположить, что один из них будет сигналом для двух горизонтальных черт. Исходя из кодировки слова коморо можно заключить, что второй сигнал обозначает угловую черту (одна рука направлена вверх, другая — вправо). Этот набор сигналов соответствует рисунку Е.

Теперь мы можем определить сигналы для следующих символов:

テ тэ = две горизонтальных черты + косая черта, наклоненная вправо = И

ヌ ну = одна черта для острого угла (как и в символе ア а) + косая черта, наклоненная влево = В

セ сэ = одна черта для острого угла (как и в символе ア а) + угловая черта (как и в символе モ мо) = Ж

Для символа ヨ ё, состоящего из трех горизонтальных и одной вертикальной черт, остается два возможных способа кодировки: Б и Г. Однако второй сигнал на изображении Б, очевидно, кодирует символ с двумя вертикальными чертами (например, как в символе リ ри в слове афурика). Остается сделать вывод, что в японском языке символ ヨ ё записывается как одна угловая черта (одна рука направлена влево, другая — вниз) и две горизонтальных, что соответствует рисунку Г.

Таким образом, мы соотнесли все символы катаканы с их семафорными эквивалентами.

Задание 2

В предыдущем задании мы не нашли символ катаканы для рисунка Б. Как мы уже выяснили, он кодирует символ из двух горизонтальных и двух вертикальных черт (всего 4). Единственный символ, подходящий под это описание, — ヰ ви.

Быстро передавать информацию на большие расстояния люди научились довольно давно. На протяжении большей части истории человечества самым популярным способом осуществить такое желание был дымовой или световой сигнал (с помощью зажженных огней или ламп). Однако в конце XVIII века положение дел несколько изменилось.

В 1792 году братья Шапп — Клод и Игнатий (Ignace) — изобрели французский оптический телеграф (рис. 1), позднее широко распространившийся и за пределами Франции. Конструкция устанавливалась на вершине телеграфной башни и изначально использовалась только на суше для сообщения между городами. Выглядел такой телеграф как шест, поддерживающий длинную горизонтальную вращающуюся перекладину (регулятор), к обеим концам которой также были прикреплены две коротких вращающихся ручки (индикаторы). Изначально различные положения этих перекладин кодировали буквы французского алфавита, цифры и некоторые знаки препинания. Также была возможность закодировать заглавные или строчные буквы — для этого сигнал показывали зеркально отраженным, что давало возможность принимать сообщение с обеих сторон от семафора с минимальными информационными потерями.

Рис. 1. Устройство телеграфа братьев Шапп

Так как телеграфные башни предпочитали устанавливать на возвышенных местах, называемых «телеграфными холмами», некоторые из таких мест в США и странах Содружества до сих пор носят название «Telegraph Hill».

Знаковые системы, как и их частный случай — языки, стремятся к экономии языковых средств; так и система кодов закономерно была усовершенствована для передачи максимума информации с минимальными усилиями. Спустя несколько ступеней упрощения система пришла к следующему виду:

1) регулятор мог находиться в двух положениях: вертикальном и горизонтальном;

2) каждый из боковых индикаторов мог находиться в одной из 7 позиций, вращаясь по кругу секторами по 45 градусов;

3) всего можно было составить 7×7×2 = 98 уникальных сигналов.

С помощью новой системы вместо побуквенной передачи каждого слова можно было передавать слова и выражения целиком, используя всего два сигнала для передачи одного слова или выражения. От 4 до 6 сигналов отводилось для служебных целей (например, сигналы «начало передачи сообщения», «конец сообщения», «передача числовых значений» и т. п.). Для оставшихся сигналов были составлены специальные кодовые книги, содержавшие 92-94 страницы, на каждой из которых было приведено 92-94 пронумерованных позиции, содержавшие отдельные слова, словосочетания или самые распространенные выражения (рис. 2). Таким образом, сообщения могли составляться из более чем восьми тысяч предварительно закодированных слов и выражений: сигнальщик сначала передавал номер страницы, а затем — номер кодовой позиции на ней.

Рис. 2. Пример изменения системы кода телеграфа братьев Шапп. Справа: пример передачи слова «Incident» по книге кодов телеграфа братьев Шапп

В 1801 году один из братьев, Клод Шапп, предложил называть это изобретение «семафором», однако тогда название не прижилось. Само слово «семафор» появилось в газетах позднее и обозначало уже другую конструкцию.

Рис. 3. Устройство семафора Пофама

Телеграф братьев Шапп вдохновил многих изобретателей из других стран, пытавшихся добиться от телеграфов и семафоров улучшения двух основных параметров: скорости передачи данных и удобства пользования конструкцией при сохранении полноты информации. Одним из таких изобретателей был Хоум Пофам, предложивший семафор, также состоявший из вертикального шеста, к которому крепились уже две вращающихся перекладины: одна — на самом верху, одна — посередине (рис. 3). Именно эту конструкцию в 1816 году в британской газете назвали «семафором», освещая установку этого устройства на здание Адмиралтейства.

У системы кодирования Пофама, конечно же, тоже были определенные недостатки. Например, из-за ограниченного количества положений перекладин нередко происходило то, что исследователи языка назвали бы омонимией: цифры и буквы передавались одинаковыми сигналами; совпадали сигналы для букв J и I, Q и X, а также для U, V и W (это привело к тому, что в современной семафорной азбуке буквы J, V, X и W, стоя на своих местах в алфавите, не следуют общей логике сигнального кода, так как их уникальные обозначения были разработаны позднее).

Рис. 4. Устройство семафора Пэсли

Семафор Пофама ввели в употребление в Великобритании 1816 году. Впрочем, уже к 1820 году он был усовершенствован до семафора Пэсли (см. Charles Pasley), напоминавшего первые французские телеграфы (рис. 4). Кодирование по методике Пэсли наконец-то позволило избегать совпадения сигналов для разных символов, вместе с тем не перегружая семафорный алфавит. К 1822 году семафор распространился по миру именно в таком виде: шест с двумя перекладинами, каждая из которых может быть установлена в восьми различных положениях, отличающихся друг от друга поворотом на 45 градусов.

Семафор успешно выполнял свои наземные функции (с его помощью можно было в условиях хорошей видимости передать сообщение более чем на 300 км примерно за 8 минут) до середины XIX века. С появлением поездов и электричества от наземных семафорных линий стали закономерно отказываться, однако на судах и в портах семафор Пэсли использовался значительно дольше: для флота передача точного сообщения побуквенно была не столь востребована, и система оставалась актуальной вплоть до Второй мировой войны.

Постепенно (хоть и на удивление поздно) сигналы семафоров догадались показывать без помощи механических приспособлений. Произошло это благодаря тому, что при использовании мини-версии семафора Пэсли оператор направлял перекладины в нужные стороны руками, фактически повторяя сигналы семафора своим телом (рис. 5). По крайней мере одно преимущество ручной сигнализации перед семафором было очевидно: сообщение можно было передать из любой точки, куда способен был забраться человек с двумя яркими флажками. В таком виде семафорная азбука и дошла до наших дней.

Рис. 5. Пример кодирования семафорной азбукой букв H, I, J, K

Впрочем, именно флажки — не обязательный элемент семафорной азбуки, и вместо них можно использовать яркие перчатки, светящиеся палочки или любые другие предметы, находящиеся под рукой и облегчающие считывание сигнала. Так, по некоторым сведениям, моряки на российских судах в отсутствие флажков семафорили бескозырками.

В случае с небольшими алфавитами достаточно одной позиции рук для кодирования одной буквы (например, русская семафорная азбука, разработанная в 1895 году Степаном Макаровым, состоит из 29 буквенных и 3 служебных знаков). Но как поступить, например, в случае с японской катаканой, содержащей почти в два раза больше уникальных символов, чем латинский алфавит? Как видно из условия этой задачи, японским сигнальщикам приходится передавать большинство букв двумя позициями рук, а некоторые — даже тремя. При кодировке обращается внимание на два аспекта: форма черт в символе и порядок их написания (рис. 6).

Рис 6. Кодирование символа катаканы, состоящего из трех черт, с помощью японского варианта семафорной азбуки

Еще одно отличие японского варианта семафорной азбуки — цвет флажков. В большинстве вариантов семафорной азбуки оба флага имеют одинаковый цвет или рисунок. В стандартной международной версии для сигналов, отправляемых с моря, используются желто-красные флаги (известные как Оскар); для сигналов, отправляемых с суши, используются синие флаги с белыми квадратами (известные как Папа). Классический японский вариант флажковой сигнализации предполагает использование одного красного и одного белого флажка (рис. 7).

Рис. 7. Различные цвета флагов для флажковой сигнализации

В обычной жизни моряков флаг Оскар имеет значение «человек за бортом!», а флаг Папа сообщает либо о том, что судно собирается в море, либо о том, что сети рыболовного судна зацепились за некоторое препятствие.

В современном мире флажковая сигнализация пригождается нечасто, однако она всё еще используется в некоторых случаях: например, в горах или при спасательных операциях на воде, где доступ к электричеству часто ограничен, а кричать не всегда удобно и безопасно. В России «флажное сигналопроизводство» исключено из учебной программы младших специалистов связи с 2011 года, однако военно-морские силы США (а также бой-скауты) до сих пор изучают и используют семафорную азбуку наряду с азбукой Морзе.

Один из самых ярких примеров влияния семафорной азбуки на современную культуру — пацифик, международный символ мира, разработанный Джеральдом Холтомом (Gerald Holtom) с использованием сигналов семафора для букв N и D (аббревиатура для «nuclear disarmament») (рис. 8).

Рис. 8. Сигналы семафорной азбуки, из которых составлен символ «пацифик»

Другой интересный пример — обложка альбома «Help!» группы The Beatles. Изначально планировалось, что участники группы будут показывать слово HELP с помощью семафорной азбуки, однако такое изображение сочли визуально неэстетичным и заменили позы на другие (рис. 9). В результате на разных версиях обложки группа показывает сочетание букв NUJV или NUVJ.

Рис. 9. Изначальная задумка поз участников группы The Beatles в сравнении с итоговым вариантом обложки альбома

Подобные знаковые системы могут представлять определенный интерес для лингвиста: они часто следуют тем же правилам, что и языки, однако изучать их может быть значительно проще ввиду простоты самой структуры таких систем. Например, из истории развития семафоров мы видим, как постепенно система кодов саморегулировалась, балансируя между избыточностью и избавлением от омонимии. Наличие в семафорных азбуках специального сигнала «повторение/ошибка» указывает на частотность в ручной сигнализации таких явлений, как оговорки и переспросы (омонимия в этом случае разрешается за счет контекста: если сигнал показывает передающий сообщение сигнальщик, он означает ошибку; если же такой сигнал получен в ответ на передачу сообщения, он означает запрос на повтор буквы или слова). Сама же флажковая сигнализация, являясь в том числе невербальным способом передачи информации, по своей сути приближается к дактильной азбуке — способу побуквенно произносить на жестовом языке некоторые слова, для которых не существует общепринятого обозначения. Несомненно, если присмотреться к знаковым системам повнимательнее, возможно найти и другие соответствия — прямо как при решении этой задачи.

Задача использовалась на I туре Североамериканской олимпиады по компьютерной лингвистике (NACLO) в 2024 году.

Автор задачи — Арул Колла
Автор перевода задачи на русский язык, иллюстраций и послесловия — Мария Леутина