时间: 2021-08-03 09:12:19 人气: 20 评论: 0
最近大热的《长安12时辰》你看了吗？笔者研究完其中的望楼系统后，陷入了无尽的思考中……
豆瓣8.6分的《长安12时辰》，害人不浅啊！
是的，我已经消失一个月了，就因为我去追剧了……空闲时间都没了，真的。（才不是因为我懒）
终于，这剧今天完结，我也可以恢复更新了！
作为剧粉 + 科技宅，我今天，就给你深挖一下，这个剧里的通讯设定—— 望楼。
它在第一集里就出现了。
「这是望楼，今日于你有大用」这是檀棋交代张小敬的第一件事。
其实就是通讯系统，在长安城里传递消息。
城内每300步就有一个望楼，消息转瞬，即可传遍整个长安城。
我一看到这儿，就兴奋了！
诶？这不就是一个，12位比特的通讯系统么！
你看，他有上下两排，一共12格，每个格子可以点亮或熄灭。如果点亮是1，熄灭是0，那下面这个图，12位就可以表示成：
101011 101100。
有了二进制码之后，我们就可以编码译码了，也就是把「码」和「字」对应起来。
现代计算机里，最基本的，就是用ASCII码了，下面是一个对照表：可以表示字母，数字和符号。
比如O就是0100 1111，M就是01001101， G就是0100 0111。
那么，李佳琦的口头禅，用二进制表示就是：0100 1111～ 01001101～ 0100 0111～
其实有12位bit已经很多了，上面的ASCII码，其实只要7位。（看上去是8位，但第一位都是0）
那么12位，其实可以表示2的12次方，也就是4096个汉字了。
按照咱中国1988年出版的《现代汉语常用字表》，常用汉字一共也就3500个，可以涵盖99.48%的日常所需，所以12位完全足够了。
当今计算机的汉字编码，比较常用的，比如有Unicode，下面是一个对照表。
在我仔细研究《十二时辰》之后，我发现，剧中其实有大小两种望楼！
一种是上面的小望楼，两排12格那种，还有一种是3*3的9宫格大望楼。
诶？为什么有两套系统？
我个人猜测：这是通讯系统Infra 2.0版，工程师正在逐步迁移（Migration），还没有完全结束，小的还没有完全弃用（Deprecated），所以得两套共存。
而且，两套系统还可以对接。
我去，居然还做了向下兼容（Backward Compatibility）。
你可能**说，9宫格，那岂不是降低成9bit了？反而性能下降？
No No No，它其实四周还有8**花辫，可以分别收起和放出，这样就多了8位。
加起来，就有9 + 8 = 17比特了。
哦对了，毕竟白天和晚上的需求不同，它还分为“日用”和“夜用”两种模式。
长安百姓，真是夜里也安心呢~
你可能**问，12bit已经够用了，为啥要17bit呢？
除了可以传递更多内容以外，还有大用：纠错。
你知道，信息传递很容易出错，如果这12位里，有一个地方坏了，比如灯不亮了，或者接收方看走眼了，这咋办。
你看，这12个格子太难读了，你得一个一个数，眼睛都要瞎了，随便一抖，就错了。
然而，改成9宫格之后，一眼就能看对并记住，用户体验直线上升，错误率下降。
当然，多出来的5个bit，还有更高级的用法。
这就是：计算机通讯里，两个经典手段：纠错码，和，冗余。
先来看纠错码。
最简单的方法，就是“奇偶校验法”，也就是你多传1位，这位表示前面几位里面，应该有奇数还是偶数个1。
如果接收的时候，你发现，最后一位告诉你，前面应该有偶数个1，结果前面是奇数个1，那就说明这数据有问题了，你得让对方再传一遍。
如果，你有很多位可以用来纠错，比如大望楼多出了5位，那就可以用更高级的方法了，比如循环冗余校验法。
这里有点复杂，但说白了就是，信息位和纠错位，两组数，进行运算，如果得出的值不对，那就验证失败。
这玩意说深了就是研究生课程了，收。
除了纠错码，还有冗余。有冗余，这本身就能纠错。
比如，你规定，传递的一个数，必须所有数字，都是一样的才有效。
那么，当你收到了比如6668666，那你就知道：哦，那个8绝对打错了，本来想说的应该是6666666。
你知道，咱们人的DNA就有非常大的冗余，很多密码子貌似没啥信息，去掉了也完全没影响。
这些“冗余”密码子的作用，一直有很多猜测，一种解释就是：这是防止，基因在自我复制时失误，酿成大错。
好了，以上都是我的脑洞。
在看了官方公布的资料以后，证明我完全是想多了。
根据官微@北斗北工作室，小望楼这12个框，其实只能代表3位，十进制数…
每四个一组，分别代表百位，十位，个位，0～9分别有不同的图案。
比如，下面这个就代表序号900。
当然了，阿拉伯数字这种标记法要到近代才被中国人熟练使用，所以当年使用的都是算筹表示法：
那么900，其实就是：
在编码之后，就可以翻译了，过程也很简单，就是查表。
靖安司官员们，有这么一个袋子，作为密码本。
而上面的900号，代表的就是“狼”，你看就在这里。
按照这个规律，其实能传递很多信息了，比如「张小敬」就是这样的：
怎么样，学**了吗？
来来来，咱们做一下课后小练习。
练习题1：请翻译下图。
练习题2：请翻译下图。
练习题3： 熟读靖安司密码本，并背诵全文。（参考答案见文末）
以上，都是“靖安司公务员考试”送分题哦。
对了，别忘了还有：大望楼。
本质上也是编码成十进制的3位数。
9宫格的空间，用来表示个位。
左边的4个花瓣位，用来表示十位。
右边的4个花瓣位，用来表示百位。
当然，什么都不出现，就表示0。
那么，下面这个，就表示的是701。
不过，我很快发现了这个大望楼系统的两个Bug。
反人性吗？
难道不应该：左边是百位吗？
大望楼那边，左边的花瓣是十位，右边是百位，这是要弄死我。
你看这个“狼”，很容易读成900啊，喂。
反正，这么差的用户体验，一般人绝对懵了。
怪不得，只有我宾哥这种人肉计算机，才可以瞬间看懂。
这么说来，望楼可以传递0到999，一共1000个子信息。
可以说，虽然是12位比特的承载量，而现有的望楼系统，只用了四分之一，有75%的冗余量待开发，或者就是为了纠错的故意留下的。
妙啊！
经过我再仔细研究，剧中还有另一种编码方式：八卦法。
因为卦象是三行的嘛，这么一看，我大概知道为啥剧组想用大望楼了。
传输的时候，要传两遍，分别组成上下两组八卦。
整合以后，就是一个，额，现代计算机叫：Index（索引）。
译码时，用的则是开元20年，孙愐所修的音韵书籍《唐韵》，按照卷、韵、字，三个等级，依次索引。
可是，这部分似乎没有在剧中用上？或者说用的不多？我咋没发现呢。
莫非，这只是设想的一个方案，因为太复杂了，后来就没用上，官方放出来装x的？
厉害厉害厉害。
对了，上面这套编码规范，可不是闹着玩的，它被切切实实，用在了剧中拍出来的。
根据官微@北斗北工作室，剧中望楼每一个镜头都是对的。
比如：「张都尉为民捉狼。全城武侯、不良人随时听张都尉号令」
这句话，是这么传递的。
先是跟电报一样，人工对信息进行压缩，并分割成最小信息元：
张（263）都尉（197）捉（134）狼（121） 全城（20） 武职（217） 听令（152）
于是，信息就从原来的22个汉字，缩短为7组信息，只需变换七次。
按照每秒传两个，全部传完只需3.5秒。
不过，如果遇到复杂信息，就有点蛋疼，比如下面这个。
一共48个信息元…
估计接收方人脑的内存，是不够的吧。
而可怜的美术老师，也只能小心地写上“内容精简待商榷”……
我真的要对这部良心剧竖大拇指，太强了。
好了，以上就是望楼系统的全部了。
最后，给你送上一个鸡汤：
无论遇到任何困难，都要迎难直上，不退。
其实，我还有一个脑洞（已经魔怔）。
这套系统的安全性其实不行，毕竟密码本这种办法，还是最简单的加密手段。
一旦密码本被贼人所用，安全性尽失，周全无望。（额，我怎么开始了文言文）。
反正是传数字嘛，那当年完全可以用现在流行的RSA加密了，也就是：设定一个很大的素数p和q，然后传递这个乘积，解密的时候，再做mod运算by (p-1)(q-1)……
Han，著有《硅谷思维》一书，微信公众号：涵的硅谷成长笔记（ID：HanGrowth)，人人都是产品经理专栏作家。硅谷一线工程师，专注电商、零售、社交、商业化、人工智能等领域。
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