통신의 아버지, 샤논

통신을 전공한 사람이라면 누구나 알고 있겠지만 오늘 날과 같은 고도의 문명은 미국의 전기 수학자 샤논(Claude E. Shannon)으로부터 비롯됐다. 샤논은 통신의 아버지로 불린다. 현재 문명의 이기로 꼽히는 휴대폰까지 모두 샤논이 AT&T Bell Lab.에 발표한 논문, A Mathematical Theory of Commuinication을 기초로 한다.

샤논의 이 논문에는 통신에 대한 아주 중요한 개념이 등장한다. 정보, 엔트로피, 통신용량 등. 샤논의 이 논문을 통해 정성적으로만 처리가 가능했던 정보가 정량적으로 다루어지게 된다. 또 샤논이 이 논문에서 정의한 통신 용량은 아직까지도 그대로 지켜지고 있는 통신의 불문율이기도 하다. 재미있는 것은 이 논문이다. 이 논문에는 증명이 없다. '모두 가설이다'. 그러나 샤논의 이러한 가설은 후세 모두 입증되었다. 그래서 천재다. 오늘 날 휴대폰에 사용되고 있는 CDMA(코드 분할 다중 접속)의 기본 이론도 샤론의 논문을 기초로 하고 있다.

통신 수준

샤논의 논문에는 통신의 세가지 수준이 나온다. A 수준 통신, B 수준 통신, C 수준 통신. A 수준 통신은 Atttact라는 단어를 보내면 수신측에서 정확히 Atttact라고 복원하는 수준을 말한다. 즉, 단어가 틀렸는지 맞았는지 상관하지 않는다. 보낸대로 받으면 끝난다. 따라서 A 수준 통신이 공학에서 고려하고 있는 통신이다.

두번째로 B 수준 통신은 Atttact라고 수신한 뒤 Attact로 수정하는 수준을 말한다. 기술적으로는 불가능하지만 사람들은 가능하다. 그 이유는 인간은 무한장의 마코프 프로세싱을 하기 때문이다. Attact라는 단어를 모르는 사람은 어디가 틀렸는지 모르겠지만 Attact라는 단어를 아는 사람은 Atttact가 아니라 Attact라는 것을 바로 알기 때문이다.

따라서 아는 것이 많은 사람일 수록 오타를 발견하지 못하는 경우가 종종있는데 그 이유는 앞에서 설명할 것처럼 글을 자동으로 수정하는 능력 때문이다. 한 예로 다음 글을 빨리 읽어 보기 바란다.

출처: QAOS.com의 게시판

캠릿브지 대학의 연결구과에 따르면, 한 단어 안에서 글자가 어떤 순서로 배되열어 있는가 하것는은 중하요지 않고, 첫째번와 마지막 글자가 올바른 위치에 있것는이 중하요다고 한다. 나머지 글들자은 완전히 엉진망창의 순서로 되어 있지을라도 당신은 아무 문없제이 이것을 읽을 수 있다. 왜하냐면 인간의 두뇌는 모든 글자를 하나 하나 읽것는이 아니라 단어 하나를 전체로 인하식기 때문이다.

그리고 틀린 곳을 찾아 보기 바란다. 사람들의 이러한 교정 능력은 반대로 난독을 초래하는 경우도 있다(내가 그렇다).

마지막으로 C 수준 통신은 Attact라는 명령을 받고 실제 공격을 하는 수준을 말한다. 즉 대화할 때 상대를 납득 시켰다고 해도 상대가 그 말을 따르지 않았다면 C 수준의 통신이 이루어 지지 않은 것이다. 공학적으로 통신의 수준을 나누었지만 이 것은 단순한 공학이 아니라 말은 어떻게 해야 하는지를 알려주는 깊이 있는 철학이다.

A, B, C 수준의 통신을 이해한 사람이라면 대화해서 가장 중요한 것이 무엇이고 따라서 어떻게 대화해야하는지 알 수 있다. 먼저 사람들이 이해할 수 있는 말로 분명히 이야기해야 A 수준의 통신이 이루어진다. 두번째로 상대를 배려해서 이야기해야 B 수준의 통신이 이루어진다. 마지막로 대화의 목적은 자신의 말을 따르도록 하는 것이므로 진정한 대화는 머리가 아닌 마음으로 해야 C 수준의 통신이 이루어진다.

A 수준도 못하는 사람들

그런데 막상 사람들과 대화를 하다보면 기계적인 수준인 A 수준 통신도 못하는 것을 종종 본다. 이런 경향은 특히 아는 것이 많을 수록 심하다. 무엇인가 조금이라도 알면 바로 등장하는 것이 전문용어이다. 외국에 유학을 다녀온 사람은 영어에 조사만 붙여서 말한다. 즉, 대화의 기본도 모른다.

이런 대화법이 많은 사람들에게 통용되는 이유는 간단하다. 전문용어나 영어를 사용하면 배운 사람인 것처럼 인식되는 신사대주의 때문이다. 그러나 한 가지, 이런 대화법으로는 기계적인 통신인 A 수준의 통신도 힘들다. 따라서 나는 우리말 속에 들어와 있는 외래어 또는 영어를 바라보는 입장이 다르다. 그 이유는 모든 말은 대화를 기본으로 하고 있기 때문이다.

인수위 시절 이명박 정부는 영어 몰입 교육을 발표했다. 일명 어린쥐(괜히 쥐가 아니다) 파동이다. 영어에 대한 종속성이 얼마나 심각한지 알 수 있는 대목이다. 아울러 자녀를 둔 부모라면 아이의 영어 조기 교육에 대한 관심이 많다. 이제 6살된 다예도 영어를 배운다. 그러나 나는 외국어의 조기 교육에는 반대한다. 그 이유는 간단하다. 사람은 사람에 따라 역랑이 다르다. 아직 4살 밖에 되지 않은 아이가 국어와 영어를 병행할 수 있다면 좋겠지만 그렇지 않다면 오히려 두 언어를 사용함으로서 하나의 언어 조차 익히지 못하는 일이 발생할 수 있기 때문이다.

내 지론이다. 영어 보다는 국어를 잘해야 한다. 국어를 잘해야 영어도 잘하고, 수학도 잘하고, 과학도 잘할 수 있다. 물론 국어를 잘한 뒤 외국어를 익히면 모국어의 틀속에서 외국어를 바라보기 때문에 조금 더딜 수는 있다.

정보 통신 용어 해설

마코프 프로세스

이전 글에서도 한번 언급했지만 현재 발생하는 사건이 이전 사건에 종속되서 발생하는 프로세스를 말한다. 예를 들어 현재 내가 우영이를 쓰다듭는 행동이 이전에 우영이의 착한 행동 때문이었다면 이 것은 1중 마코프 프로세스라고 한다. 이 마코프 프로세스는 통신에서 오류를 검출하고 자동으로 수정할 때 사용하는 컨볼루션 코드(길쌈 코드)에 사용되며, 몇 단계 이전 사건의 영향을 받는지를 결정하는 인자를 구속장 이라고 한다. 이 구속장이 크면 클 수록 오류 정정 능력은 좋아진다. 대신에 계산량은 기하 급수적으로 증가한다.

인간은 무한 구속장의 마코프 프로세싱을 한다. 따라서 인간의 자동 수정 능력이 뛰어난 이유는 여기에 있다.

통신 방식

통신 용어에 미숙한 사람을 위해 곁들이자면 다음과 같다. 통신 방식에는 여러가지가 있다. 주파수 분할 방식(FDM), 시 분할 방식(TDM), 코드 분할 방식(CDM). 일단 한 방에 두 쌍의 남녀가 있다고 가정하자. 그리고 이 두 쌍의 남녀가 동시에 대화하면서 상대의 대화에 간섭을 가장 적게 받는 방법을 생각해 보자.

• 주파수 분할: 한쌍은 직접 통화를 하고 다른 한쌍은 휴대폰으로 통화를 한다. 직접 통화를 하면 이 쌍이 사용하는 주파수는 음성 주파수 대역이고, 휴대폰으로 통화를 하는 쌍은 무선 주파수 대역을 이용하게 된다. 이처럼 서로 다른 주파를 이용해서 동시에 통화할 수 있도록 하는 것이 바로 주파수 분할 방식이다.
• 시 분할: 두 쌍이 얘기를 하되 시간차를 두고 얘기하는 것을 생각해 보자. 즉, 한쌍이 얘기할 때는 다른 쌍은 입을 다물고 있고, 대화가 끝나면 다른 쌍이 대화고, 다른 쌍의 대화가 끝나면 다시 이전 쌍이 대화하는 방법을 반복한다. 이 것은 동시에 통화하는 것이 아닌 것처럼 보이지만 한쌍의 대화가 극히 짧다면 동시에 대화하는 것처럼 보이게 된다. 따라서 이처럼 시간의 차이를 두고 통화하는 방식을 시분할 방식이라고 한다.
• 코드 분할: 한쌍은 한국말로 얘기하고 다른 한쌍은 영어로 얘기한다. 물론 전제조건은 서로 다른 나라 말은 몰라야 한다. 우리말로 얘기할 때 들리는 영어는 잡음에 불과하다. 마찬가지로 영어로 말하는 사람에게 우리말은 역시 잡음에 불과하다. 이처럼 같은 코드(언어)일 때는 증폭되고 다른 코드일 때는 잡음으로 만들어 동시에 통화하는 방식을 코드 분할이라고 한다. 현재 휴대폰에서 사용되는 CMDA는 Code Division Multiple Access의 약어로 코드 분할 방식을 사용한다.