Скорость передачи информации оказалась универсальной для многих языков

Многие языки, независимо от структуры и происхождения, имеют примерно одну и ту же скорость передачи информации: 39,15 бит в секунду.

Многие языки, независимо от структуры и происхождения, имеют примерно одну и ту же скорость передачи информации: 39,15 бит в секунду.
Фото Global Look Press.

Итальянцы – одни из самых быстроговорящих людей на планете: они произносят до девяти слогов в секунду. С другой стороны, многие немцы – медлительные ораторы, произносящие за то же время пять-шесть слогов.

Однако и итальянцы, и немцы, как и носители многих других языков, с помощью слов передают за одно и то же время примерно одинаковое количество информации. Такой вывод сделала международная команда учёных по итогам новой работы, с которой можно ознакомиться в журнале Science Advances.

Авторы выяснили, что независимо от того, насколько быстро или медленно говорят люди на разных языках, они передают информацию примерно с одинаковой скоростью: 39 бит в секунду. Это примерно в два раза быстрее, чем "общение" по азбуке Морзе.

Свою работу учёные начали с изучения письменных текстов на 17 языках, включая английский, итальянский, японский и вьетнамский. Для каждого языка они рассчитали плотность информации. Эта величина определяет, сколько информации (в битах) приходится на один слог. Напомним, что в битах измеряется объём данных, обрабатываемых мобильным телефоном или компьютером.

Оказалось, что японский язык, имеющий только 643 слога, имеет плотность информации около пяти бит на слог, тогда как английский с его 6949 слогами имеет плотность чуть более семи бит на слог. Вьетнамский язык со своей сложной системой из шести тонов (каждый из которых может дополнительно дифференцировать слог) возглавил "рейтинг" с показателем восемь бит на слог.

На следующем этапе исследователи в течение трёх лет создавали набор данных для другого анализа. Они попросили по десять носителей каждого языка из выборки (всего 170 человек) прочитать вслух 15 текстов. Эти тексты были одинаковыми по содержанию и каждый раз переводились на родной язык новых участников.

Специалисты зафиксировали, сколько времени добровольцам потребовалось для чтения, и затем вычислили среднюю скорость речи для каждого языка, измеряемую в слогах в секунду. Этот показатель различался для разных языков.

Затем учёные умножили полученную скорость на плотность информации в битах на слог (полученную на первом этапе), чтобы выяснить, сколько информации выдают носители каждого языка в секунду. И вот тут-то авторам, по их признанию, пришлось немало удивиться.

Оказалось, что на языках с более высокой информационной плотностью люди говорят чуть медленнее, и наоборот. В итоге каждый язык, независимо от структуры и происхождения, имеет примерно одну и ту же скорость передачи информации – 39,15 бит в секунду.

Для сравнения, первый в мире компьютерный модем, выпущенный в 1959 году, имел скорость передачи данных 110 бит в секунду, а средняя скорость подключения к домашнему интернету сегодня составляет 100 миллионов бит в секунду.

Соавтор исследования Франсуа Пеллегрино (François Pellegrino), эволюционный лингвист из Университета Лиона во Франции, поясняет: поскольку языковая наука долго была сосредоточена на вещах вроде грамматической сложности языков, скорость передачи информации не была изучена.

"Кристально чистый вывод", добавляет учёный, заключается в том, что, хотя языки отличаются друг от друга по своим "стратегиям кодирования," ни один из них не является более эффективным в плане передачи информации, чем другой.

Почему? Это уже совсем другой вопрос. Пеллегрино и его коллеги подозревают, что ответ связан с ограничениями, налагаемыми нашей биологией. В частности, речь о том, сколько информации наш мозг может воспринимать и обрабатывать в любой момент времени. Исследования в области нейробиологии подтверждают эту идею: недавно, к примеру, был установлен "верхний предел" слуховой обработки – девять слогов в секунду в американском английском языке.

С другой стороны, возможно, куда важнее не то, какое количество данных мы можем воспринимать на слух, а то, насколько быстро мы способны формулировать мысли. Ведь, как уточняют эксперты, обычный человек может слушать аудиозаписи с ускорением до 120% и при этом не испытывать проблем с пониманием.

"У всех нас одинаковый мозг и одинаковые органы артикуляции, поэтому существуют универсальные ограничения", – резюмирует соавтор работы Дэн Дедью (Dan Dediu) из Университета Лиона.

Кстати, ранее генетики изменили представление об эволюции речи человека, а инженеры разработали устройство, которое позволит забыть о языковом барьере.

Также "Вести.Наука" (nauka.vesti.ru) рассказывали о том, как учёные впервые приблизились к разгадке "вавилонского смешения языков".