Aeneas hidraulikus távírója – és egyéb ókori megoldások

Aeneas Tacticus (Αἰνείας ὁ Τακτικός) az i.e. 4. században élt görög katonai író volt. Túl sokat nem tudunk róla, még a teljes nevét sem ismerjük, hiszen a nevéhez ‘a taktikus‘ jelzőt is csak egyetlen fennmaradt művének (Poliorketika – How to Survive a Siege – Hogyan éljünk túl egy ostromot) kiadói tették hozzá, hogy megkülönböztessék más Aeneasoktól. (aeneastacticus.net)

hydraulic telegraphAz általa feltalált hidraulikus távíróról Polübiosz számol be történeti műve X. könyvében (10.44). Aeneas Tacticus távírója a fényjelzés és a vízóra működését használja fel az információ továbbításához. Két azonos méretű edényre volt szükség, amiket vízzel töltöttek fel. Fáklya jelzésére mindkét edény alsó nyílását egyszerre nyitották meg, így a vízszint mindkét edényben egyszerre kezdett el süllyedni. A víz színén egy-egy parafa úszott, amibe egy-egy függőleges pálcát szúrtak, amelyeken három ujjnyinként – mindkét edényben – páronként ugyanazokat az üzeneteket írták. Az adó megvárja, amíg a vízszint annyira lesüllyed, hogy az üzenete az edény szárához ér, s ekkor újra jelez a fáklyájával, mire a fogadó fél elzárja az edénye alján lévő csapot, s megnézi, hogy az edényben lévő függőleges pálca melyik üzenetig süllyedt le. (Kép: wikimedia.org)

Kép forrása: diplomacy.edu

Az eljárás leírása Polübiosznál a következő (Historia10.44penelope.uchicago.edu – deepl.com gépi fordítása):

Aeneas … azt mondja, hogy azoknak, akik sürgős híreket akarnak egymásnak tűzjelzéssel közölni, két pontosan egyforma szélességű és mélységű agyagedényt kell beszerezniük, amelyeknek a mélysége mintegy három sing, a szélessége pedig egy sing legyen. Ezután az edények szájánál valamivel keskenyebb dugókat kell készíttetniük, és mindkét dugó közepén egy-egy rudat kell átvezetniük, amely háromujjnyi egyenlő szakaszokra van osztva, és mindegyik világosan el van határolva a másiktól. Minden szakaszba a háborúban előforduló legnyilvánvalóbb és leghétköznapibb eseményeket kell beírni, pl. az elsőre “Lovasság érkezett az országba”, a másodikra “Nehézgyalogság”, a harmadikra “Könnyűgyalogság”, a következőre “Gyalogság és lovasság”, a következőre “Hajók”, a következőre “Kukorica ” és így tovább, amíg az összes szakaszba be nem írtuk azokat a fő eshetőségeket, amelyeknek a jelen pillanatban, a háború idején ésszerű valószínűsége van. Ezután azt mondja, hogy mindkét edénybe pontosan ugyanolyan méretű lyukakat kell fúrni, hogy pontosan ugyanolyan sebességgel tudjon kifolyni belőlük a víz. Ezután töltsük meg az edényeket vízzel, majd tegyük fel a dugókat a rudakkal, és hagyjuk, hogy a víz átfolyjon a két nyíláson. Ha ez megtörtént, nyilvánvaló, hogy mivel a feltételek pontosan hasonlóak, a víz távozásának arányában a két dugó elsüllyed, a rudak pedig eltűnnek az edényekben. Ha a kísérlet során kiderül, hogy a kiszökés gyorsasága mindkét esetben pontosan ugyanolyan, az edényeket el kell szállítani azokra a helyekre, ahol a két kommunikálni szándékozó fél tartózkodik, és ott kell letenni. Most pedig, valahányszor a rudakra írt eshetőségek bármelyike bekövetkezik, azt mondja, hogy emeljünk fel egy fáklyát, és várjuk meg, amíg a megfelelő fél felemel egy másikat. Amikor mindkét fáklya jól láthatóvá válik, a jelzőnek le kell eresztenie a fáklyáját, és azonnal engedje ki a vizet a nyíláson keresztül. Amikor a dugók süllyedése közben a közölni kívánt esemény felirata eléri az edény száját, azt mondja a jelzőnek, hogy emelje fel a fáklyáját, és a jelzést fogadóknak azonnal el kell zárnia a nyílást, és fel kell jegyezniük, hogy a rudakra írt üzenetek közül melyik van az edény szájánál. Ez lesz a kézbesített üzenet, ha a készülék mindkét esetben azonos ütemben működik.

A hidraulikus távíró működése – forrás: youtube.com

“A hírközlési folyamat az üzenetküldő fáklyagyújtásával vette kezdetét. Ha a fogadó visszajelzett (ugyancsak egy égő fáklya segítségével), mind a közlő, mind a hallgató kihúzta a dugót az edény fenekéről, és hagyta a vizet kifolyni. Amikor a víz a megfelelő üzenet szintjére ért, a közlő – égő fáklyája felemelésével – jelezte, hogy vége. A címzett visszaigazolta, hogy a jelet vette, ő is gyorsan visszadugaszolta az edényét és leolvasta az üzenetet.

Érdemes megjegyezni, hogy Aeneas rendszerében a szabályozási jeleket (égő fáklyák) élesen elkülönítette a hírjelektől (a pálca beosztása). Ugyancsak élt a hírkódolás primitív módszerével is: a szavakat és a mondatokat egy pálca (elegánsabban fogalmazva: az 1 és 30 közötti számok) helyzete helyettesítette. De felismerhetjük itt a folyamatszabályozás menetének kezdeteit is; erre utalnak a szinkronizáció és a pozitív visszaigazolás nyílt jelzései.

Nem világos, hogy a cserépedény-módszernek mekkora volt a hatékony sebessége, de feltételezhetjük, hogy minden egyes jeladás több percet is igénybe vett. Polübiosz szemléletes kifejezésekkel bírálja a módszert, külön kiemelve, hogy azt nem lehet mindig pontosan előre látni, a későbbiekben milyen tartalmakat is kell majd egymással közölni. Ennélfogva a pálca előre rögzített jelölései súlyos korlátokat szabtak. Polübiosz nem említi külön, de elvileg természetesen lehetséges, hogy a pálca fokbeosztásai mellett az ábécét is feltüntették, ily módon bármilyen üzenetet képesek voltak „leírva” váltani. Az azonban kétségtelen, hogy betűnként több perccel számolva, még a legegyszerűbb üzenetek (de)kódolása is hosszú percekig tartott volna.” (GERARD J. HOLZMANN A HÍRKÖZLÉS ELSŐ 2500 ÉVE)

A hidraulikus távírót az első pun háborúban használták Szicília és Kathagó között – kép: historyofinformation.com

Aeneas Tacticus egyetlen fennmaradt művének – Poliorketika – 31. fejezetében ismerteti a titkos üzenetek küldésének a módozatait. Ezek közül néhány (forrás: aeneastacticus.net)

  • Egy szövegben egyes betűket apró pontokkal vagy más – kevésbé észrevehető módon – megjelölünk. A rejtett üzenetett ezeknek a megjelölt betűknek az összeolvasásával kapjuk meg.
  • Az üzenetet a küldönc cipőtalpába varrjuk be anélkül, hogy ő tudna róla.
  • Veszünk egy hólyagot, felfújjuk, s a felszínére írjuk az üzenetet. Ezután a hólyagot leeresztett állapotban beletömjük egy üveglombikba, majd felfújjuk. Ezután az üveg – a hólyag – belsejébe olajat öntünk, ami eltakarja a hólyagra írt üzenetet, s az üveget nyíltan magunkkal vihetjük. A címzett kiveszi a hólyagot az üvegből, felfújja és elolvassa az üzenetet.
  • A viasz írótábla fa lapjára írjuk az üzenetet, majd azt viasszal töltjük fel, s a viaszra valamilyen szöveget írunk, mintha az lenne az üzenet.
  • Egy négyzetre vagy korongra fúrjunk bele 24 lyukat. Ezek a lyukak fogják az ábécé egyes betűit jelenteni. Ezután a szöveg betűinek a sorrendjében átfűzünk az egyes betűknek megfelelő lyukakon egy fonalat. Ha egy betű többször szerepel egymás után, akkor a négyzet körül egyszer körbetekerjük a fonalat, ill. a korong esetén a közepére fúrt lyukon keresztül fűzzük át a fonalat. Az üzenet elolvasásakor visszafelé kapjuk meg a szöveget, miközben a fonalat lefejtjük a lyukakból.
  • Egy rabszolgának leborotváljuk a fejét, a fejbőrére tetováljuk az üzenetet, majd megvárjuk, amíg kinő a haja, s elküldjük az üzenet címzettjéhez.
  • Az üzenet magánhangzóit pontokkal helyettesítjük, annyi ponttal, ahányadik a magánhangzó az ábécében. Pl.: DIONYSIOS DOCKED – D⁖ ::N:::S⁖ ::S D::CK:D, ill. HERAKLEIDAS WANTED – H:R‧CL: ⁖D‧S W‧NT:D
  • Az üzenetet egy kutya nyakörvébe varrjuk be, majd elengedjük a kutyát, s az pedig hazatalál.

Polübiosz fáklyatávírója

Polübiosz történeti művében Aeneas hirdaulikus távírójának az ismertetése után leírja a fáklyákkal történő üzenettovábbítás egy másik módszerét is, amit saját maga fejlesztett ki (Historia X 45,6):

A legújabb módszer, amelyet Kleoxenosz és Démokleitosz dolgozott ki, és amelyet én magam tökéletesítettem, elég határozott és alkalmas mindenféle sürgős üzenet pontos továbbítására, de a gyakorlatban gondosságot és pontos figyelmet igényel. A módszer a következő: Fogjuk az ábécét, és öt részre osztjuk, amelyek mindegyike öt betűből áll. Az utolsó felosztásban egy betűvel kevesebb van, de ez a gyakorlatban nem jelent különbséget. A két félnek, akik jelezni készül egymásnak, elő kell készíteniük öt táblát, és mindegyikre rá kell írnia az ábécé egy-egy felosztását, majd megegyezniük abban, hogy az, aki jelezni fog, elsőként két fáklyát emel fel, és megvárja, amíg a másik ugyanígy – két fáklyával – válaszol. Ez azt a célt szolgálja, hogy jelezzék egymásnak, hogy mindketten készen állnak. Miután ezeket a fáklyákat leeresztették, az üzenet feladója most felemeli annyi fáklyákat a bal oldalon, ahányadik táblán lesz a betű, azaz egy fáklyát, ha az elsőn, kettőt, ha a másodikon, és így tovább. Ezután ugyanezen logika szerint felemel a jobb oldali fáklyakészletből annyi fáklyát, ahányadik betűt kell a fogadónak felírnia az adott táblából.

Polybius squareAz ábécét tehát egy 5×5-ös mátrixban írjuk fel. A bal oldali fáklyák száma az üzenetben azt jelzi, hogy hányadik sort nézzük a mátrixban, a jobb oldalon felemelt fáklyák száma pedig azt, hogy az adott sorban hányadik betűről van szó. Az üzenet közvetítése előtt két-két fáklya felemelése a szinkronizálást szolgálta. A fáklyajeleket lencse nélküli távcsővel figyelték. A mai rekonstrukciók 8 betű/perc átvitelre voltak képesek. (forrás: agr.unideb.hu – kép: wikipedia.org)