國立東華大學圖書館訊息報導 月眉書訊月刊 第140期 [PDF格式] 中華民國97年6月出版 ISSN 1680-1997 GPN 006978900012
∼來自月眉山麓下的東華大學圖書館每月傳送的訊息∼
從烽火台到電子信號：通訊系統發展之回顧與省思 /
電機工程學系 張伯浩博士
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二十世紀九○年代，通訊系統之發展經歷了一場大躍進，主要是因為網際網路（Internet，全稱為Interconnecting Networks，因此中國大陸譯為互聯網）及手機等無線通訊系統之應用普及化之故。現在在我們日常生活中，已很難離開手機與網路，更難想像在沒有它們的年代，我們如何與他人聯絡與溝通。事實上，從人類群居社會形成以來，對通訊之需求就已經存在，而通訊系統之發展就已經展開，不待近代電機、電子與資訊產業之興起方始有之。本文之標題就反應了這個事實。
烽火台之設立，最初當然著眼於其國防之目的：在長城沿線每隔一段距離設置碉堡，其上有守兵一二人，專司守衛與偵查；所謂的偵查，不過就是看著莽莽長城上下，是否有塞外游牧民族鐵騎試圖入侵中原。若無任何動靜，則相安無事；一旦有風吹草動，夜間舉火、日間則燃起狼煙以為示警。鄰近碉堡上之守軍一見烽火，當即燃起自己碉堡上之烽火，則外敵入侵之警訊即可順長城沿線逐次傳遞，而全線之守軍自可做出相應之禦敵準備。自秦始皇築長城（實際上是連接長城）至明末滿州八旗軍五入長城，歷時近兩千年，以烽火台傳遞軍情之舉仍沿舊慣，始終是守軍面臨敵人之第一反應。
讀者或許要問：這和通訊系統之發展有何關係？事實上，古今中外之軍事行動率皆強調所謂的C4ISR：Command、Control、Communication、Computer、Intelligence、Surveillance、Reconnaissance，其中的Computer當然直到二十世紀中葉、第二次世界大戰後才正式出現，但是Communication和Intelligence正反應了通訊情報與國防密不可分的關係。（以近代通訊而論，電腦通訊網路起源於美國國防部之DARPA計畫，3G手機使用之CDMA技術，則來自美國軍方於一九六○年代末發展之展頻通訊技術。）烽火台之傳送或不傳送信號，在某種程度上正顯示了在兩千多年前，儘管不存在今日之計算機或電腦、人類甚至對電氣之現象尚無法掌握的時代，就已經嘗試使用目前最熱門的數位方式來傳送信號已達成通訊之目的了：以一個只有一個位元(bit，binary digit)的數位信號作為比擬，當外敵未入侵時，此數位信號之位元為0；若外敵即將進犯中原而施放烽火，則不啻傳送位元為1之數位信號；這不正等同於ASK(Amplitude Shift Keying，在光纖通訊中常稱為OOK：On-Off Keying，以其類似電燈電源之開或關而名之)，即今日使用之最簡單的數位調變方式嗎？
進而思之，只有一個位元的數位信號，能傳送的資訊量只有兩種：0與1；以烽火台之例而言，傳送之資訊僅有敵之不來或來而已，至於來者為何種形式之敵（例如步兵或騎兵）、敵之數量多寡，皆付諸闕如。若此數位信號之位元數由1增加為2，能傳送的資訊量亦增加為四種：00、01、10、11，則此種調變方式就變成4PAM(Pulse Amplitude Modulation)；若此數位信號之位元數再增加為3，能傳送的資訊量就增加為八種：000、001、010、011、100、101、110、111，則此種調變方式就變成8PAM；依此類推。數位通訊之所以能取代類比通訊，正因為我們可以將人類五官（主要是眼及耳）能感受的、為時間的連續函數之類比信號（主要是影像信號及語音信號），經由取樣、量化、編碼的操作過程之後，轉換為離散式的、電腦能夠處理、分析、運算的數位信號之故；在傳送端如此轉換，在接收端則反其道而行，將只有電腦懂得的數位信號轉換回類比信號。
因為數位信號每一位元皆採用二進位，所以傳送之資訊量數目都是二的乘冪，也因此得到前述二、四、八的數列，這些數字代表的就是前述由類比轉換成數位的操作過程中的量化階數；而看到如此的數列，敏感的人很難不想到「太極生兩儀，兩儀生四象，四象生八卦」的描述吧？有物混成，先天地生，字之曰道的太極，一旦陰陽二分，展開為四象，繼而演成八卦，不就是由類比信號轉換為一個、兩個乃至於三個位元的數位信號嗎﹖歐洲啟蒙時期的數學家萊布尼茲早就注意到，若視連貫的陽爻為1，視斷裂之陰爻為0，則八卦完全可以對應到前述8PAM之八種不同資訊。傳說中伏羲演八卦，後人必是深覺八種資訊無法涵蓋世間萬物，從而有周文王再推為六爻、六十四卦之舉，其意義不正等同於數位信號由三位元增為六位元嗎？姑不論後世添加之迷信色彩，視卦象為某種用來天人溝通的符碼系統，誰曰不宜呢？
除了上述兩項上古時期的例子之外，讓我們將目光拉到近世。近代通訊一般公認肇始於一八三○年代摩爾斯電碼之發明與應用。當時人類對電氣現象已逐漸能掌握，小規模的發電也不成問題，但那仍是個沒有電腦的時代，自然也談不上數位通訊了。但是摩爾斯採取的仍是數位式的思維方式：將英文的二十六個字母及分隔字與字之間的空白鍵等字元，以四到六個長或短電流碼表示並傳送，以達成傳送一段文字之目的。我們如果再次調整我們的想像，將長電流碼視為位元1，短電流碼視為位元0，那麼摩爾斯電碼又是一套二進位的數位通訊符碼系統。最初摩爾斯電碼被應用於電報時還是有線傳輸，且僅限於美國東岸自波士頓經紐約、費城而至華盛頓的走廊地帶；後來電報之普及也和戰爭有關：一八四六年至一八四八年的美墨戰爭，在美墨邊界作戰的美軍將前線戰況經電報傳送至華府；其後由一八六一年至一八六五年之美國內戰，南北兩軍都藉電報傳遞軍情；而歐陸戰事亦漸次使用之（試想摩爾斯電碼若早二十年發明，拿破崙在滑鐵盧戰役時能以電報傳送軍情並指揮法軍，那鹿死誰手尚未可知呢），最終而廣為民間商用。
至於無線電報，則仍有待於十九、二十世紀之交，馬可尼幾次橫越北大西洋測試之後，才逐漸取代有線電報，以其省去架線成本及高機動性之故也。讀者如有印象，在一九九六年拍攝的電影《鐵達尼號》（Titanic）中，當船長接獲值班於艦橋的二副告知船撞冰山後，第一件事就是到無線電發報室發出求救信號；雖然該片之情節主軸泰半純屬虛構，但一九一二年四月進行首航（也是最後一次航行）的鐵達尼號搭載無線電收發報員，則絕對符合史實。然而正因為無線電收發報之舉在當時仍屬新鮮事，有些人打從心眼兒裏不相信這奇技淫巧：當時距鐵達尼號航行時間僅兩小時半的加利福尼亞號（California）的無線電收發報員的確收到了求救信號，也忠實的向該船船長報告，但後者卻選擇相信這是一則誤傳信號，繼續以原速度朝目的地前進，錯失了救人的黃金時刻，造成重大死傷。現代人很能接受新思想或新技術，但在人類漫長的歷史中，經常是不太願意輕易嘗試新鮮事兒的；於是歷來都會出現一些特立獨行之士或走在時代之前的人，因為與他人溝通技巧不佳而不見容於社會，實在是無可奈何的事！
本文中列舉的三個例子，都是在數位通訊技術尚未成熟前就率先利用數位通訊觀念，以達成傳送信號的目的；我們或可由此而得到一些啟發：技術的進步容或需要長時間的累積和不斷的改進，但思想上的突破有時卻不受時空環境的限制，人類的大腦及心靈活動實在是難以估量。而通訊系統也並不限於日常生活中常用的網路及手機而已；廣義的通訊其實不外乎人與人之間的溝通（連大學中的傳播學院或科系之英文名稱也是Communication），溝通的工具可以是語言文字、音樂繪畫，甚至是包括數學符號在內的各種符碼系統。只要人類群居社會存在，對通訊或溝通的需要及對資訊的追求就永遠存在，而如何增加資訊來源的開放及減少通訊或溝通過程中的錯誤或誤解，就是全人類共同努力的目標了。
熱衷大自然健走的花蓮人－讀者服務組 黃慧雯小姐
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學經歷／輔仁大學圖書館學系畢 臺北市立圖書館館員 本校服務年資／11年
內心悄悄話 手握家鄉泥土，驚覺後山芬芳。是否曾有過望著高山、看著藍天發呆？希望大家都喜歡我的花蓮(更希望也是您的)，讓後山的土將您黏得緊緊的。 |
來圖書館的同學，常會在館裏看到一個纖瘦、長髮的身影，一會兒穿梭在書架，查看圖書上架的情形，一會兒處理電腦或設備的小狀況，借用研究小間的同學，也一定會不時看到她去瞭解研究小間的使用情形，就算一時想不起她的樣子，到了研究生要畢業，繳交論文時，就一定來找她，一位認真負責的館員－－慧雯。很有自己原則的慧雯，對待工作一點也不馬虎，但碰到有問題的讀者，又會以親切的態度細心招呼，相信曾遇到過她的朋友們，可以感受到她的親和力，在同仁眼中，也是個很好相處的姐妹喲！
參與戶外活動、擁抱大自然是她的最愛，除了喜歡登山，夢想親近百岳外，也常邀親朋好友同事們一同參加縣內或縣外的健走活動，希望大家都可以多參加戶外活動，不僅可以健身、探訪各地風景，吃遍各地美食，有時還可以參加摸彩得大獎哦！她曾靠著雙腳走過大家耳熟能詳的步道，數得出來的就有濱海大道、七星潭步道、楓林步道、佐倉步道、鯉魚潭步道、太魯閣步道、193縣道、中橫公路等美麗路線，還有那不會想到且絕對不會用雙腳走的光豐公路。不僅全省「走透透」外，觸角甚至延伸到了外島、國外，著實讓人佩服她對登山、健走的熱衷。
喜愛自然的慧雯，當然是個熱愛地球的人，在生活中，處處都可見到她隨手、默默為落實環保而做的事，也因此影響了週遭親友，大家一起做環保。閒暇時，也不忘拈花惹草一番，善用自然的美麗，美化生活環境。她也是愛家、顧家的乖女兒，常利用假日，招呼全家一起出遊，接近大自然，在平凡的生活追求心靈的快樂與和諧。
造成全球暖化的兇手是誰？－《是你，製造了天氣：全球暖化危機》
( 提姆．富蘭納瑞(Tim
Flannery)著；林雨蒨譯．高寶國際出版．本館索書號
328.48/2421 ) / 陳惠萍
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地球上萬事萬物都與氣候習習相關，各自有其適合生存的環境，但暖化正在開始改變地球的環境，是什麼樣的原因造成全球暖化？下雨的地點、時間、數量與暖化有什麼關連性？暖化又是如何讓各種天然災害，如颶風、龍捲風等更具威力？捫心自問，是誰?奪了其他生物的生存權利？在天然資源即將消耗殆盡的情況下，人類要如何處理？本書或許能帶來一個開始的方向，在日常生活做節能減碳，不要輕忽一個小動作對地球的影響，不要讓這顆美麗的地球在人類手中毀滅。
創造精彩的大學生活－《畢業不失業》
( 張璐華著．意象文化出版．本館索書號
177.2/1114 ) / 陳惠萍
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又到了鳳凰花開的季節，四年的大學生活就要結束了，你準備好面對社會無情的競爭了嗎？
機會是留給做好準備的人的，不做好準備，就算機會來了，抓也抓不住！雖然大學四年只是生命中的一小階段，卻是決定未來人生最關鍵的轉折期。本書探討大學生活要怎麼過？除了讀書外，還有那些需要學習？為未來的挑戰做好準備。。
暑假優惠借書：自6月11日（三）起，本校師生借閱之圖書（不包含視聽資料與參考書）到期日一律展延至9月23日。提醒您，暑假返鄉前，務必請自行上線確認您個人借閱資料到期日與預約紀錄，請參見本館網頁「問題與回應」。
圖書續借次數最多10次：自97年6月1日起，本校教職員生與校友圖書續借次數最多10次，超過者，倘需續用，請還書後再借。
研究生畢業論文上傳：詳見圖書館首頁／線上服務／東華博碩士論文建檔暨上傳／研究生論文建檔【5.論文資料建檔--畫面操作】，倘有問題，請洽（03）8632833黃慧雯小姐。
研究小間申請：6月16日（一）至23日（一）開放申請暑假期間（第96-3期）研究小間，請親自至本館一樓服務檯繳交申請單，相關規定請參見本館網頁，或電洽（03）8632833黃慧雯小姐。
工讀申請：6月9日（一）至24日（二）開放申請下學期工讀，有意申請者，請至本館服務檯填寫申請單，7月1日（二）公告錄取名單。
新增館際合作借書證：新增成功大學與中興大學等二校圖書館館際借書證，目前已有23個單位與本校交換館際借書證，歡迎大家至本館一樓服務檯借用。
除霉作業：因歷年風災進水，濕氣累積，致館藏精裝圖書嚴重發霉，預計於暑假進行除霉作業，除霉期間可能有氣味影響，請盡量坐在非作業區域。
館藏移架：預計於暑假將一樓參考區移至二樓中間，同時也會進行2-4樓圖書、視聽資料與裝訂本期刊的移架調整，施工期間，倘有問題，請隨時告知本館。
新訂資料庫： Oxford
Scholarship Online （OSO)牛津線上學術電子書，包含Oxford出版2003-2007年製作之各學科學術性全文教科書電子版，出版商陸續製作新增中，預計至本（97）年底增加至6千餘冊。
我們的成長(97.01-97.05)
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張伯浩
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