i i “5-1-Pisanski-Skrivnostno” — 2010/5/10 — 13:54 — page 1 — #1 i i i i i i List za mlade matematike, fizike, astronome in računalnikarje ISSN 0351-6652 Letnik 5 (1977/1978) Številka 1 Strani 40–42 Tomaž Pisanski: SKRIVNOSTNO SPOROČILO Ključne besede: premisli in reši, matematika, verjetnostni račun, tajna pisava, relativna frekvenca. Elektronska verzija: http://www.presek.si/5/5-1-Pisanski-sporocilo.pdf c© 1977 Društvo matematikov, fizikov in astronomov Slovenije c© 2010 DMFA – založništvo Vse pravice pridržane. Razmnoževanje ali reproduciranje celote ali posameznih delov brez poprejšnjega dovoljenja založnika ni dovo- ljeno. SKRIVNOSTNO SPOROčILO - 4 c: 1 "lktr '": "1 -1'- Zagotovo ste že razmišljali, kako lepo bi bilo, če bi imeli na voljo tajno pisavo . Lahko bi pisali pisma po mili volji. Le tisti, ki bi poznal skrivnost tajne pisave, bi jih znal prebra- ti . Ali res? Pred nami je sporočilo, napisano v taki tajni pisa- vi. ~ c. , i , eJ'\ =o ~- Č 'J HI 'U., '><- ....... iT~ =- ? 0141' 4\T § . ',. J c,,:sJ;"<"'"{ f I~ ~/J Y 'lit- 4' ~~- ®~~\l:;.'Wt:\lt " J tttl\ '}) ~gl-_~'-' C t!7.:\l} I\ \,-) C H ' F,T HI [C~'It ~I \ .; \1 " e Y J ( J "O '. I - :! 1\f:ll\:i\t n 9 ~,2tnr f "'III ~~ , , ::, j \ '~ ~ ~ . J i:l=f: 1lt \ • \1 ~ Lr. ~ -'\ ( Aj~ El l~ / 11 "l ir1~ q Lj III ~ '2. '\ \ ~\ -. 3ft \ 3 f1t fi' ~ ·/>j Q. II , l I~; 4.J I ':. I , I rL c---.. ~._-~.~. -- A t·~ J ~ Na prvi pogled je nemogoče prodreti v skrivnost pisave. Kot pravi detektivi začnimo z najpreprostejšo možnostjo. Domnevajmo, da je sporočilo napisano v slovenščini . Domnevajmo, da je vsaka črka zamenjana z določenim znakom, npr. namesto A piše +, name- sto B stoji - , namesto C je S in podobno. Seveda ne vemo, s ~a ­ terim znakom je v resnici zamenjana črka. če bi to vedeli, bi preprosto prebrali, kaj piše. če bi hoteli preskusi ti vse možno- sti, bi obupali. Znak + lahko pomeni katerokoli od 25 črk ali presledek, torej 26 možnosti. Znak - lahko nadomešča kateregakoli od preostalih 25 znakov. Naslednji znak lahko pomeni enega od 24 znakov, naslednji enega od 23 znakov in tako dalje. Preizkusiti bi torej morali 26 x 25 x 24 x ... x 3 x 2 x 1 = 40329146112665635584000000 možnosti. Na videz nerešljiv problem. Vendar ni tako. Na pomoč bomo poklicali statis tiko . Razpredelnica kaže, kako pogoste so posamezne črke v slovenščini. 40 ~ presledek E A l O \ N R S L J T V D 173 89 84 74 73 57 44 43 39 37 37 33 30 I ---- ---- - -,K M P U Z B - G- e H s C 2 F r 29 27 26 \ 18 17 15 12 12 9 9 6 6 1 Pod vs a ko črko oz iroma pres l edko m je na pi s a na nj ena rela t ivn a f r e kv en c a , i z raže na v pr omilih. Pr ed en pove mo, kako l ah ko ta be - l o u por abim o , pove j mo, kako so jo s est avili. Zbra l i so nekaj s lo ve nsk i h besedi l. Ta ko so do bi l i p ovprečno slov e n s k o b e s edilo . V tem besedilu s o pre šte l i vse znak e (črke in pres ledek) . Potem pa so prešte li kol iko kr a t se posamez ni znak pojavi v besedil u . Seveda je dolgočasno nal ogo se števa nja opra - vil r ačunal nik. Ulomek š te vi l o iz branih znakov v besedi lu š t ev i l o vseh znakov be sed i la imenu jem o r e lativ na fr e k v en c a znaka . Stevec ul om ka pa j e ab s o - l utn a fr e kv en c a z n aka . če re la t iv no fr e kvenco pomn ožimo s 1000, dob imo izraža vo v pr omili h . Zdaj pa pomi slim o, kaj nam pove števi lka 84 pod črko A v t abel i . če pog ledamo ka teriko li s loven - s ki tekst, bo med 1000 znak i pribli žno 84 z nakov A. Po d r ug i stran i pa vidimo, da je A poleg pr e s1 edka in črke E na j pogos t e j- š i znak v s loven šč in i . Pri reševanju na š e na l oge ne bomo potre- bova l i relativn ih f r e kve nc znakov. Do volj je že, da iz ta bele razberemo, kako si s ledijo po pogostosti presledek, črke E, A, l , O, N in tako naprej d o črke F, ki je naj ma nj upor abl ja na črka v s lo venšč in i. Zd aj mor amo sest avi ti t ab e lo a bso 1u tn i h fre kven c zn ako v sk ri v- nostnega s poroč ila. K vsa kemu z nak u zap iše mo štev i lo , ki pove, kolikokrat se je znak ponov il v sporo č i l u. Tab el o uredimo tako, da bo na prvem mes t u najpogostejši znak , za njim dr ugi najpogo - s t e jš i znak in ta ko naprej . Zdaj najpogostejši znak v sporo čilu zamenjamo s pre s ledk om, dr ugega najpogostejšega s čr ko E i n tako naprej . Seved a se l ahko zgodi , da se vrst ni red pogostosti znak ov našega be sedila ne ujema to čno z vr stnim redom v povpreč nem s lo - venskem besedi lu . Takrat moramo upor a bi t i naše mal e s ive ce lice. Pri r e š eva nju na loge vam bod o v pomoč tu d i t ile podatk i : - na začetk u be s ed so na jpogos te jše črke N, S, K, T, J, L in tako napr ej; - najpogostej še končn ice pa so E, A, l, O, U, R i n N 41 Najpre j r a z l u f Eite besede. SkuEalte ugatovi ti, k a t a r i rnak i zagotouo predstav l ja fo samoglasnlke i n k a t e r l soglasnike. Up@$- tevafte, da f e v v s a k i hesedi vsa3 en samoglasnik a l i samoglas- n i i l k i R i n dm .is v besadah r dvellra Erkama, ena Erka samaglasnik, druga pa sogtasnik, D o v o l j nepotkov. Zdaj pa kar p r p i r i n swinEnlk v roke i n na- p n i t e maZgane. Pa mnogo detekt ivske sreEe I n zabave. Ee baste