Nederlands RadiogenootschapDEEL 25 No. 3 1960

Tijdschrift van het

Nederlands Radiogenootschap

DEEL 25 No. 3 1960

W eerstoestand bij televisie-ontvangst uit Oost-Duitsland en Italië

door G. P. A. Braam *)

Summary

A n inv estig atio n h a s been m ade o f th e m eteorological circum stances d u rin g special cases o f sh o rt w a v e p ro p a g atio n fa r b ey o n d the horizon.

G e n era lly anticy clo n es a n d u p p e r a ir advection p lay e d an im p o rta n t role, as could be e x p ected ; in one case, h o w ev er, th e situ atio n a t the re a r o f a cold fro n t fa v o u re d g re at v e rtica l g ra d ie n ts in th e re fra c tiv e index.

In addition, d a ily m easu rem en ts o f field stre n g th ov er a p e rio d of 8 m onths a re discu ssed in relatio n to the g ra d ie n ts o f the re fra c tiv e index com puted from ra d io so n d e o b se rv atio n s. T h ere is a highly significant association b e tw ee n th e m axim um v alue o f the la tte r in the lo w e st th ree kilom eters o f the a tm o sp h ere a n d the field stre n g th . T h is is rev ealed b y a x2 test.

1. Inleiding

R eed s spoedig na h e t in gebruik nem en van hogere freq u en ­ ties v an elektro-m agnetische golven voor diverse doeleinden, is m en to t de ontdekking gekom en, d a t de to e sta n d v an de a t­

m osfeer op de v o o rtp lan tin g van deze golven een belangrijke invloed kon hebben. U ite ra a rd is ook televisie een m edium d a t gevoelig is voor deze invloeden. E nerzijds kom t d it a f en toe to t uiting in de o n tv an g st v an zeer v er afgelegen zenders, a n ­ derzijds kunnen atm osferische om standigheden ook een verm in­

dering van de ’norm ale’ ontvan g stco n d ities tew eeg brengen. D e v ra a g rijst d an d irect, of m en zow el goede als slechte condities k an voorspellen door gebruikm aking van gegevens, w elke dage­

lijks de m eteorologische diensten te r beschikking staan .

') K .N .M .I., D e B ilt.

114 G. P. A. Braam

Bezien w e de theorie, die over de v o o rtp lan tin g van deze radiogolven is ontw ikkeld, dan lijkt een bevestigend an tw o o rd op deze v ra a g op zijn m inst n iet uitgesloten. A ls w e ons a lle r­

e e rs t b ep erk en to t die gevallen w a a rin ’v e rre ’ v o o rtp lan tin g o p tre e d t, d an kan w o rd en g eco n stateerd , d a t d a a rv o o r een laag in de atm o sfeer aanw ezig m oet zijn, w a a rd o o r de golven n a a r de a a rd e w o rd en teru g g eb rach t. E en dergelijke laag kom t voor als de brekingsindex m et de hoogte afneem t, ofw el als de w a a rd e

d M '

TF > °-157

H ierin is h de hoogte, u itg e d ru k t in m eters, en M ' een vorm van de gem odificeerde brekingsindex:

M ' = (n - i) . IO

6

(n is de brekingsindex).

D e w a a rd e van (n — i) k an b erek en d w o rd en uit:

(« - I) =

8

o T P

4800

e T ^{I 0~}

H ierin is p de lu ch td ru k in m illibaren, T de ab so lu te tem p era­

tu u r van de lucht en e de spanning van de w a te rd a m p in mil­

libaren.

H e t g a a t dus om de v eran d erin g van deze fa c to r m et de hoogte. D e w a a rd e erv an k an n atu u rlijk in principe u it de dagelijkse rad io -so n d ew aarn em in g en b erek en d w o rden. E en groot p ra k tisc h b e z w a a r is ech ter d a t de vochtigheid d o o r h e t radio- so n d e -a p p a ra at zeer onnauw keurig w o rd t g ereg istreerd , terw ijl ju ist vochtigheidsveranderingen van h e t g ro o tste belang zijn voor h e t verloop van de brekingsindex 1). D e mening, d a t radio- sondew aarnem ingen voor radiom eteorologisch onderzoek zo goed als o n b ru ik b a a r zijn, is dan ook algem een v e rb re id 2).

H e t m ate ria a l u it rad io so n d ew aarn em in g en is ec h te r vrijw el h e t enige d a t doorlopend te r beschikking sta a t. W il e r dus

*) A . H a u e r, M eteo ro lo g isch e asp e cten v an de v o o rtp la n tin g v a n zeer k o rte golven in de atm osfeer.

T ijd sc h rift van h e t N ed . R ad io g en o o tsch ap 1951, blz. 39.

2) T ro p o sp h e ric p ro p a g atio n a n d radiom eteorology.

C e n tra l ra d io p ro p a g a tio n la b o ra to ry . N a tio n a l b u re a u of sta n d a rd s.

Weerstoestand bij televisie-ontvangst 115

enig onderzoek p laatsv in d en d an m oet m en noodzakelijkerw ijs h ierv an uitgaan. M en d ient zich erv an b ew u st te zijn, d a t een dergelijk onderzoek in hoge m ate een verkennend k a ra k te r zal d rag en en m en kan slechts n ag aan in h o ev erre h e t m a teriaal a c h te ra f als v erk larin g v an de w aargenom en verschijnselen kan dienen. A an voorspellingen kan d aarbij helem aal nog n iet w o r­

den gedacht.

2. Gebruikte radiosondestations; meteorologische invloeden E r w erd en enkele gevallen in beschouw ing genom en, w a a rin de o n tv an g st van een v e r statio n w e rd gem eld. In de v ra a g ­ stelling vallen tw ee asp ecten te onderscheiden.

a. Is bij ’bijzondere o n tv an g st’ u it de radiosondew aarnem ingen in d e rd a a d a f te leiden, d a t de g ra d ië n t van de gem odificeerde brekingsindex de k ritiek e w a a rd e h eeft overschreden?

Bij de beoordeling van deze v ra a g kunnen de volgende o v er­

w egingen van betekenis zijn.

In de e erste p la a ts is h e t nu ttig v a s t te stellen, d a t h e t n iet s trik t nodig is om de k ritiek e g rad iën t op h e t dichtstbijzijnde radioson- d estatio n a an te treffen. D e k ri­

tieke w a a rd e k an nam elijk ook op een v e rd e r afgelegen radio- so n d estatio n zijn overschreden, indien h e t niveau w a a r zulks h et geval is m aar hoog genoeg ligt.

Fig.

1

v erduidelijkt dit. D e mini­

m ale afsta n d a w a a ro p in ied er ge­

val w el een k ritiek e w a a rd e m oet w o rd en gevonden, w o rd t gege­

ven d o o r de benaderingsform ule a —

114

i h , w a a rin h de hoogte is, w a a ro p de ’k ritiek e w a a rd e ’ w o rd t aan g etro ffen (zow el a als h u itg e d ru k t in kilom eters).

Bij een hoogte van de laag van:

500 m is deze m inim um afstand 80 km

1

km „ „ „ 114 km

2 km „ „ „ 170 km

D e p la a ts w a a r de o n tv an g st w e rd beoordeeld, w as in de m eeste gevallen D en H a a g , in één geval A m sterdam . In h et

k ritie k e ’ g ra d ië n t.

116 G. P. A. Braam

gebied, d a t m et een s tra a l van ongeveer 160 km om D en H a a g (A m sterdam ) k an w o rd en g etro k k en , bevinden zich slechts de rad io so n d estatio n s D e B ilt top ongeveer 60 km van D en H a a g ) en U ccle (in België, op 130 km ). H e t is ech ter w el geoorloofd een a a n ta l ra d io so n d estatio n s b u iten h e t cirkelvorm ige gebied

O v e rz ic h t v an rad io so n d esta tio n s, die in d it a rtik e l w o rd e n genoem d.

in onze beschouw ingen te b e trek k en , aangezien de d a a rv o o r gevonden gegevens, o n d er sommige om standigheden w el re p re ­ se n ta tie f kunnen zijn voor de to e sta n d binnen de cirkelom trek.

In v e rb a n d hierm ee zijn ook w aarnem ingen v an de statio n s E m den (op 250 km), H a n n o v er (370 km ) en B itb u rg (in D u its ­ land, op 300 km ) onderzocht, (zie fig. 2). H e t is bovendien

Weerstoestand bij televisie-ontvangst 117

belangrijk de w aarnem ingen van verafgelegen sta tio n s te b e ­ stu d eren , ten einde de atm osferische to e sta n d op g ro tere a f­

stan d en te beoordelen, in v erb an d m et de m ogelijkheid d a t de op h e t o n tv a n g ststa tio n w aarg en o m en golven een m eervoudige teru g k aatsin g hebben o n d erg aan en dus van zeer v er buiten h e t cirkelvorm ige gebied afkom stig kunnen zijn.

In de tw eed e p la a ts lijk t h e t g ew en st a a n d a c h t te b ested en a a n de fouten, die men in de, u it de rad io so n d e-o p latin g b e re ­ kende g rad iën ten , m ag v erw ach ten . Z o als onder p u n t 1 w erd opgem erkt, m ag m en een g rad iën t s trik t genom en slechts dan als k ritie k aanm erken, als deze de w a a rd e van 0.157 eenheden/

m eter h eeft overschreden. N u is te v erw ach ten , d a t deze w a a rd e d o o r h e t ra d io so n d em ateriaal zeer m oeilijk zal w o rd en opgele­

verd. D e gro te g rad iën ten w o rd en nam elijk v o o ral v e ro o rz a ak t d o o r grote vochtigheidsafnem ingen en deze w o rd en d o o r de ra - diosonde vrijw el altijd als veel m inder uitgesproken g ereg istreerd . D it b e tek en t, d a t a f en toe de k ritiek e g rad iën t wfel aanw ezig zal zijn als tóch een k leinere w a a rd e u it de radiosonde-opstijging w o rd t berek en d . H e t leek daarom w enselijk berekende g rad iën ­ te n boven een lag ere grens reed s als ste rk in d icatief voor w erkelijke k ritiek e g rad iën ten te beschouw en. E en ru w e sc h a t­

ting op grond van de tra a g h e id van h e t a p p a ra a t lev erd e op, d a t d it reed s bij een w a a rd e van

0.120

eenheden/m eter h et geval zou m oeten zijn.

b. H e t tw eed e a sp e c t van de v raag stellin g b e tre ft de m ete­

orologische situ atie w a a ro n d e r de g ro te g rad iën ten zijn v o o r­

gekom en. B ekend is, d a t hierv o o r nodig is, d a t in de atm o sfeer een z.g. inversie o p tre e d t, d.w .z. een laag w a a rin de tem p era­

tu u r m et de hoogte toeneem t, bij v o o rk eu r g ep aard gaande aan een scherpe vochtigheidsafneming. In h e t algem een w o rd en scherpe inversies slechts aan g etro ffen in de o n d erste 3 km van de dam p ­ kring. Zij o n tsta a n door:

a. D alen d e luchtbew eging, z.g. subsidentie, v o o ral voorkom end in hogedrukgebieden. O p g em erk t zij, d a t h e t voorkom en van hogedrukgebieden n iet alleen voor de genoem de subsi­

dentie van belang is m a a r ook in v erb a n d m et de in het algem een kleinere w indsnelheden die erin w o rd en aan g e­

troffen. (D eze gaan nam elijk in de regel g e p aard m et ge­

ringe tu rb u len tie, hetgeen voor h e t v o o rtb e sta a n van een inversie een v o o rw a a rd e is).

b. A an v o er van w arm e droge lu ch t op hogere niveaus (zie figuur 3).

118 G. P. A. Braam

c. A an v o er van ko u d ere vochtige lucht op lagere niveaus (hg. 3). H e t is altijd m oeilijk te c o n stateren of d it proces p laatsv o n d , aangezien ju ist d ich t bij h e t a a rd o p p e rv la k de dagelijkse gang van te m p e ra tu u r en vochtigheid vrij gro o t is. H e t is daarom in h e t volgende n iet sy stem atisch in beschouw ing genom en.

In b o v e n staa n d e figuren ziet m en Koe de te m p e ra tu u r (d e recK terkrom m e in b eide g rafieken) en het d a u w p u n t (d e lin k erk ro m m e) m et de hoogte v e ran d e ren . In de lin k e r figuur ziet m en h e t effect van a an v o e r v an w arm e lu ch t boven de in v ersie (de stippellijnen geven de a a n ­ vankelijke to e sta n d w e e r). In de re c h te r figuur ziet m en h e t effect v an a an v o e r v an koude vochtige lu ch t o nderin.

3. Enkele gevallen van bijzondere ontvangst a. M elding van Ir. C . B. B ro ersm a (A m sterdam ).

20 ja n u a ri 1957: O n tv a n g st u it O o st-D u itsla n d .

H e t maximum, in de o n d erste 3 km van de atm osfeer, van de b erek en d e g rad iën ten is in de volgende ta b e l w eergegeven.

T A B E L 1

M a x im u m g ra d ië n te n van de gem odificeerde b rek in g sin d ex M ' in een h ./m eter.

Tijd D e Bilt Emden H annover Lindenberg

1 9 - 1 - 5 7 0 2 .0 0 z 0 .0 8 9 0 .0 3 7 0 . 0 5 7 0 . 0 9 4

1 4 .0 0 z 0 .0 3 9 0 .0 5 4 0 .0 6 2 ----

2 0 - 1 - 5 7 0 2 .0 0 z 0 .0 6 2 0 .1 0 4 0 . 0 8 7 0 .0 6 3

1 4 .0 0 z 0 .2 3 1 0 . 1 0 7 0 .0 9 6 0 .0 7 2

2 1 - 1 - 5 7 0 2 .0 0 z 0 .16 3 O .I p I 0 . 0 7 4 0 .0 7 1 1 4 .0 0 z 0 . 0 8 6 0 .0 5 8 0 .0 4 8 0 .0 5 9

Weerstoestand bij televisie-ontvangst 119

H ie ru it v a lt a lle re e rs t te zien, d a t van 20 jan. ld.OOz to t

21

j an.

02.00

z m axim a in de g rad iën ten w erd en aangetroffen, zow el in D e B ilt als in E m den en H an n o v er. B ovendien kom en in d it tijd v ak in D e B ilt en E m den 3 g rad iën ten voor, die de w a a rd e van 0.120 en zelfs die van 0.157 hebben overschreden.

(D eze zijn in de ta b e l cursief ged ru k t). D e gunstige atm osfe­

rische om standigheden w o rd en dus in d e rd a a d d o o r de rad io - sondew aarnem ingen aangegeven, v o o r zover h e t N e d e rla n d en W e st-D u itsla n d b e tre ft. In O o st-

TEMPERATUUR rel.

zocht.

s\

Gistermiddag 15 u u r---- Hedenmorgen 03 uur—

500 rr v\

\,\

T

\

> A

yP V-4.

t_{L _} 1_J

D u itsla n d (L indenberg) zijn n au ­ w elijks aanw ijzingen aanw ezig.

H e t is ech ter m ogelijk d a t de desb etreffen d e televisiezender, w e lisw a a r in de O ostzone, m aar toch ten w esten van B erlijn h eeft g estaan , zo d at de om standighe­

den op h e t statio n L indenberg voor de bijzondere v o o rtp lan tin g n iet van belang zijn.

W A lke fac to re n hebben nu de scherpe inversies, die de grote w a a rd e n hebben opgeleverd, v e r­

o o rzaak t? A ls illu stra tie is hierbij de radiosonde-opstijging van

20

- l - H

00

z en die van

21

- l-

0200

z w eergegeven. D e scherpe sp ro n ­ gen tussen 500 m en 1000 m sp rek en voor zichzelf. D e w eersi- tu a tie w o rd t gedurende de gehele beschouw de periode b e h eerst door een hogedrukgebied, w a a rv a n h e t centrum de 19e jan u ari boven E ngeland lag. H e t v e rp la a tste zich d a a rn a n a a r Z uid- D u itslan d , m a a r een u itlo p er van h e t maximum b leef in de nabijheid van ons lan d (zie bijgaande w e e rk a a rt van

20

jan.

1200z). Bij de vorm ing van de inversies, die boven g ro te delen van E u ro p a w o rd en aan getroffen, zal subsidentie ongetw ijfeld een belangrijke ro l hebben gespeeld. A angezien deze subsidentie ook in de periode vóór en n i de

20

e ja n u a ri aanw ezig w as, m oet e r op de b ew u ste datum een bijzondere red en zijn gew eest voor de vorm ing van een inversie m et g ro te scherpte. E r d ien t dus ook a a n d a c h t te w o rd en geschonken a an de advectie. In de on d erste lagen van de atm o sfeer treffen w e vochtige lucht aan, m a a r d it w as op 19 en 21 ja n u a ri eveneens h et geval.

Fig. d

D e ra d io so n d ew a a rn em in g en van 20 ja n u a ri 1957 te 14.00 gm t en 21 ja n u a ri 1957 te 02.00 gm t. D e beide krom m en links zijn die van de tem p e ra tu u r, re ch ts die v an de

relatiev e vochtigheid.

120 G, P. A. Braam

W e e r k a a r t v an 20 ja n u a ri 1957 12.00 gm t.

L ag e d ru k g eb ie d H o g ed ru k g eb ie d

K o u fro n t (b e w eg e n d in de rich tin g v an de driehoeks- p u n ten , dus in de rich tin g v an de pijl)

W a rm te fro n t (ook k ie r is de b e w eg in g sric h tin g a f te leiden u it de p la a tsin g v an de h alv e cirkels)

E e n w in d w a arn e m in g . D e w in d rich tin g w o rd t d o o r de pijl aangegeven, de w in d sn e lh eid d o o r de v laggetjes, die op h e t pijltje zijn g e p la a tst (d a arb ij is een heel stre ep je 10 k nopen, een h a lf 5 k n o p e n ; in h e t v o o rb eeld dus een w in d m et rich tin g w e st en snelheid 25 kno p en ).

H e t w a arn e m in g sstatio n d en k e m en zich in de om ge­

ving v an de p ijlp u n t.

E en w a arn e m in g w a a rb ij tev e n s de te m p e ra tu u r in g ra ­ den C elsius is opgegeven (d u s 8 g ra d en C elsius in het v oorbeeld).

Iso b a re n , w a a rb ij de lu c h td ru k in m illibaren is verm eld.

T o elich tin g : L H

-Jk_____

t

g e tro k k e n lijnen

Weerstoestand bij televisie-ontvangst 121

E en inzicht in de advectie op hogere niveaus w o rd t v ersc h a ft d o o r de tem p eratu ren op h e t 850 mb- en 700 mb- niveau (resp.

op ongeveer 1500 en 3000 m hoogte). U it ta b e l 2 b lijk t duide­

lijk, d a t op

20

ja n u a ri een hoeveelheid droge en w arm e lucht is aangekom en. O o k op de hierbij n iet gerep ro d u ceerd e w e e r­

k a a rte n van de niveaus van 850 mb en 700 mb is deze van h e t w esten u it gekom en hoeveelheid w arm e lucht duidelijk te volgen!

M e t b etrek k in g to t de in de ta b e l verm elde te m p e ra tu ren zij ech ter nog opgem erkt, d a t de sprongen die tu ssen

20

ja n u a ri 0200 z en 20 jan . 1400 z op 850 m b voorkom en, voor een b e­

langrijk deel zijn toe te schrijven aa n h e t feit, d a t de o n d e rk a n t v an de inversie tussen deze tw ee tijd stip p en van een hoogte v an 1553 m eter (d it is ongeveer h e t niveau van h e t 850 mb- vlak) to t 992 m eter is gedaald. D it b e te k e n t d a t de lucht van bbven de inversie, die toch al w arm en droog w as, op h e t la a ts te tijd stip ook to t op h e t 850 m b-vlak is doorgedrongen.

E en en a n d e r is n atu u rlijk n iet op h e t 700 m b-vlak van to e ­ passing.

T A B E L 2 T em p era tu ren in D e B ilt.

tijd 850 mb 700 mb

temp. dauwpunt temp. dauwpunt

1 8 - 1 4 z + 3 - 1 6 - 6 - 2 2

1 9 - 0 2 z - 0 - 1 5 - 6 - 2 9

1 N - 2 - 4 - 5 - 2 1

2 0 - 0 2 z + 2 - 3 - 4 - 1 7

2 0 - 1 4 z + 5 - 2 3 0 - 2 7

21 - 0 2 z + 4 - 1 6 - 4 - 2 3

2 1 - 1 4 z + 3 - 4 - 4 - 2 1

O p deze wijze is a c h te ra f h e t o p g etred en verschijnsel aldus te v e rk la re n :

Bij aanw ezigheid van een hogedrukgebied en vochtige lucht in de o n d erste niveaus van de atm o sfeer w e rd d o o r aan v o er van w arm e droge lucht in de hogere niveaus een scherpe in­

versie gevorm d, die bijzonder v erre v o o rtp lan tin g van televisie- golven m ogelijk m aak te,

b. 26 juli 1958.

D o o r de P T T , A fd. O m ro ep en Televisie in D en H a a g w erd

122

G. P. A. Braam

’s m iddags op T V k a n a a l 2 een zen d er u it de O ostzone o n t­

vangen, ’s avonds in k a n a a l 3 een R ussische zender en om 21 u u r Italië.

In ta b e l 3 zijn w e e r de b erek en d e m axim ale g rad iën ten in de o n d erste 3 km van de atm o sfeer opgegeven.

T A B E L 3

D atum en

tijd D e

Bilt H a n ­ nover

Lm- den-berg

W a r ­

schau Uccle Bit­

burg N an- cy

Stutt

gart Pa-

yerne M i ­ laan Rome

2 5 - 7 1 2 z 0 .0 6 8 0 .0 7 4 0 .0 7 0

___

0 .0 8 1 0 .0 7 5 0 .12 6 0 .0 7 5 0 .1 0 7 0 .17 4 0 .0 6 3 2 6 - 7 0 0 z 0 .1 1 6 0 .1 3 1 0 .0 6 6 0 .0 5 2 0 .0 4 0 0 .0 8 4 O.14 2 0 .14 2 0 .16 3 0 .13 2 0 .1 1 2 2 6 - 7 1 2 z 0 .0 5 4 0 .0 6 2 — 0 .0 4 6 0 .0 4 4 0 .0 4 6 0 .0 4 9 0 .13 6 0 .0 7 6 — 0 .1 2 7 2 7 - 7 0 0 z 0 .0 4 6 0 .13 0 0 .0 7 1 0 .0 4 5 0 .0 3 9 0 . 14.2 0 .0 6 5 0 .16 8 0 .0 5 3 — 0 .1 1 2 2 7 - 7 1 2 z 0 .0 7 9 0 .0 8 2 0 .0 5 7 0 .0 4 2 0 .0 5 7 0 .0 7 8 0.262 0 .14 3 0 .0 5 5 — 0 .1 2 7

D e w aa rd e n g ro te r dan 0.120 zijn cu rsief g ed ru k t. D e eerste vier statio n s liggen op de ro u te ’ n a a r O o st-D u itsla n d en R u s­

land, de volgende op die n a a r Italië.

H oew el h e t b eeld nogal grillig is, la a t zich w el v aststellen d a t alth a n s m et b etrek k in g to t onze directe omgeving, o n tv an g st v an een v e r sta tio n m ogelijk m oet zijn g ew eest, op 26 juli in de la a ts te h elft van de dag. T oen im m ers m eldden H a n n o v er en B itb u rg behoorlijk gro te g rad iën ten (27-7 00 z). D e B ilt g eeft geen aanw ijzing, m a a r zoals e e rd e r uiteengezet is d it n iet s trik t noodzakelijk als m a a r op enige a fsta n d k ritiek e g rad iën ten w o rd en aangetroffen.

V e rd e r op de ’ro u te n ’ vindt m en in B erlijn en W a rs c h a u géén, m aar in de richting van Ita lië w él w a a rd e n , die op gun­

stige atm osferische om standigheden duiden (zie Rom e en S tu tt- g a rt). W T lisw a a r v in d t m en ook v

66

r en né. h e t gew enste tijd stip gro te g rad iën ten m aar men zou kunnen arg u m en teren , d a t slechts op 27 juli 1958 te 00.00 gm t ’aa n slu itin g ’ via B itb u rg m ogelijk is. G ezien de k w a lite it van de rad io so n d ew aarn em in g en en h et gecom pliceerde k a ra k te r van h e t probleem is dus a c h te ra f de abnorm ale o n tv an g st in zekere m ate te begrijpen.

D e w e e rsto e sta n d o m streeks 26 juli w o rd t in onze om geving niet d o o r hogedrukgebieden b eh eerst. In teg en d eel, op 26 juli is boven de N o o rd zee een d epressie aangekom en, die zich in oost-

Weerstoestand bij televisie-ontvangst 123

noordoostelijke richting v e rp la a tste (zie fig.

6

w e e rk a a rt van 27 juli 1958 00.00 gm t). W e l b ev in d t zich boven Polen en O o st-D u itsla n d een hogedrukgebied, terw ijl boven Z u id -F ra n k - rijk een zw ak k e ru g van hogedruk w o rd t aangetroffen. In deze laatstg en o em d e gebieden kan dus de invloed van subsidentie aanw ezig g ew eest zijn, w a a rd o o r a ld a a r g ro te M '-g rad iën ten kunnen zijn o n tstaan .

Fig. 6

W e e rk a a rt van 27 juli 1958 00.00 gm t.

T er v erk larin g van de inversies van B itb u rg en H a n n o v er (in onze directe omgeving) op 27 juli 00.00 gm t m oet dus aan an d ere facto ren a a n d a c h t w o rd en geschonken. E en globale studie van de advectie, zoals in h e t geval van jan u ari 1957 w e rd uitgevoerd, leidde hier niet to t h e t gew enste inzicht. H e t w as noodzakelijk de advectie m eer in d eta il na te gaan. H e t w as d aarbij a lle re e rs t opvallend d a t h e t effect is opgetreden n a de p assag e v an een koufront. Schem atisch k a n de v erticale

124 G. P. A. Braam

d w arsd o o rsn ed e van een k o u fro n t w o rd en v o o rg esteld als in de o n d e rstaan d e figuur 7. D e tem p eratu u rv erd elin g langs de v e rtic a a l zal in de nabijheid van h e t k o u fro n t in m eer of m indere m ate inversies te zien geven op de p la a ts van h e t fro n tv lak . D e voor g ro te A f'-gradiënten noodzakelijke vochtig- heidsafnem ing bij deze inversies zal in de d irecte om geving van

h e t fro n t slechts zelden gevonden w o rden, om dat de lucht d a a r m eest­

al to t op grote hoogte w o lk e n p a r­

tijen b ev at. W e llic h t vorm t de achterzijde van h e t fro n t w a t d it b e tre ft een uitzondering. N ie t zel­

den w o rd en d a a r im m ers felle op­

klaringen aangetroffen, v o o ral m et b etrek k in g to t de bew olking in ho­

gere niveaus.

Z o a ls opgem erkt, w as h e t k o u ­ fro n t op 27 juli 00.00 gm t H an n o v er en B itb u rg reed s gep asseerd . D e gro te g rad iën ten in de rad io - sondew aarnem ingen van deze sta tio n s blijken v o o ral v e ro o rz a ak t te zijn d o o r de aanw ezigheid v an een droge laag tu ssen de hoogten 1700 en 2200 m (H a n n o v e r) en 1200 en 2800 m (B it­

burg). O m de v ra a g of e r sam enhang b e s ta a t tu ssen de droge la a g en h e t fro n ten sy steem te kunnen b ean tw o o rd en is h e t ge­

w e n st n a te gaan of deze droge lu ch t ook op eerd ere tijdstippen, in een gebied d icht a c h te r h e t fro n tv la k gelegen, is te ru g te vinden. D e heersen d e lu chtstrom ing m a a k t h e t m ogelijk n a te gaan van w a a r de b ew u ste lu ch tlaag is aangevoerd. H e t blijkt, d a t voor 26 juli 1958 12.00 gm t in een gebied m et als centrum Z u id o o st-E n g elan d , d ro g ere lucht zou m oeten w o rd en aan g e­

tro ffen (zie fig.

8

, 850 m b -k a a rt v an 26 juli 12.00 gm t).

D e volgende rad io so n d estatio n s geven inlichtingen om tren t de opbouw van de atm o sfeer (zie ook fig.

2

).

Hemsby: droge laag boven 2200 m (vrij g ro te A f’-g rad iën t van 0.093 eenh./m ).

Crawley: vrij droge la a g boven 1900 m (vrij g ro te M '- g rad iën t van 0.089 eenh./m ).

Brest : droge laag en zw ak k e inversie boven 700 m.

D e w aarnem ingen u it een gebied w a a r de droge laag zich 24 u u r e e rd e r m oet hebben bevonden, nam elijk in de om geving van Z u id w est-E n g elan d op 26 juli 00.00 gm t, la te n h e t vol­

gende zien

V e rtic ale d w a rsd o o rsn e d e van een k o u fro n t. W = w a rm e re lucht, K = ko u d ere lu ch t. D e b e w eg in g srich tin g is volgens

de pijl.

Weerstoestand bij televisie-ontvangst 125

Camborne: droge laag boven 800 m (g rad iën t van de b rek in g s­

index vrij g root: 0.108 eenh./m ).

Valentia : droge laag boven 3000 m.

In d e rd a a d w o rd t de droge lucbt dus in de gew enste gebie­

den op vroegere tijdstippen teruggevonden. A angezien de hoogte van de droge laag, glo b aal genom en, g ro te r is op toenem ende

Fig, 8

T opografie v an h e t 850 millibar-vlak v a n 26 juli 1958 12.00 gm t. D eze k a a rt geeft de lu ch tstro m in g w e e r op 850 m b (d it is op on g ev eer 1500 m eter hoogte). D e getrokken lijnen zijn hoogtelijnen, die dezelfde functie v ervullen als iso b a ren op de g ro n d k a a rt. Bij elke lijn is de hoogte in de- k am eters v erm eld (in te rv allen v an 4 dam ). D e gestreepte lijnen zijn iso th e r­

m en m et in te rv allen v an 6 ° C. D e gestippelde lijn geeft de p o sitie v an h et fro n t a a n de g ro n d op h e t zelfde tijd stip w eer.

V e rd e r is K — tem p eratu u r-m in im u m en W = tem peratuur-m axim um .

126 G. P. A. Braam

a fsta n d to t h e t fro n t, lijk t de gevolgtrekking g ew ettigd, d a t de grote g rad iën ten in de brekingsindex sam enhangen m et een fro n tale inversie of isotherm ie, w aarb o v en zich op g ro tere a f­

sta n d van h e t g ro n d fro n t een hoeveelheid d ro g ere lucht bevindt.

B ehalve van de b o v en staan d e d a ta zijn de om standigheden op nog enkele an d ere dagen, w a a ro p bijzondere o n tv an g st w e rd gem eld, onderzocht. O m d a t zich hierbij in principe geen nieuw e gezichtspunten voordoen volgt van deze situ aties slechts een sam envatting.

c. O p 28 aug u stu s 1958 m eldde de P T T u it D en H a a g : Z e e r goede o n tv an g st o.a. van L angenberg, om h alf drie snel teruglopend. O p 29 au g u stu s opnieuw zeer goed, m aar iets m inder dan 28 augustus.

B r kom en v o o ral op de 28e op vele rad io so n d ep o sten in onze om geving grote g rad iën ten voor, beh o ren d bij u itg esp ro k en in­

versies. D eze bevonden zich a an de w estflan k van een boven c e n tra a l E u ro p a gelegen ru g v an hoge druk. O o k h ier blijkt op de 28e boven onze om geving een hoeveelheid w arm e lucht te zijn aangekom en.

d. V a n d o n d erd ag av o n d 23 o k to b e r to t vrijdagm iddag 24 ok­

to b e r 1958 w erd en d o o r de P T T gunstige o ntvangstcondities gesignaleerd. O o k h ier kon in een u itg esp ro k en h ogedruksitu- atie h e t effect van aan k o m st v an w arm e lu ch t w o rd en gevon­

den, re su lte re n d in zeer scherpe inversies m et grote gradiënten.

4. Het verband tussen maximale gradiënten en gemeten veldsterkte

In alle b o v en staan d e gevallen k a n w o rd en geconcludeerd, d a t de bijzondere o n tv an g st d o o r h e t ra d io so n d e m a te riaa l a l­

th an s n iet w o rd t tegengesproken. H e t is ech ter moeilijk deze conclusie p o sitiev er te form uleren, als de m axim ale g rad iën t n ie t dag voor dag m et de o n tv an g stco n d ities in v e rb a n d w o rd t g eb rach t. In de b o v en staan d e p a ra g ra fe n w erd en im m ers slechts situ aties m et goede o n tv an g st behan d eld . E r is d aaro m voor h e t tijd v ak gelegen tussen 1 juli 1958 en 1 m a a rt 1959 een sy­

stem atisch onderzoek uitgevoerd n a a r de sam enhang tu ssen de volgende v ariab elen :

a. D e v e ld ste rk te v an de F M zender M ierlo (bij E indhoven), gem eten in D e n H aag . (D e a fsta n d D en H a a g — M ierlo b e­

d ra a g t ongeveer 115 km. Bij de b e sta a n d e an tennehoogten van respectievelijk 15 m en 140 m is de m axim ale a fsta n d , die bij

Weerstoestand bij televisie-ontvangst 127

rechtlijnige v o o rtp lan tin g k an w o rd en overbrugd, ongeveer 57 km. D en H a a g lig t dus v er voorbij de ’horizon’),

b. D e m axim ale g rad iën t van de brekingsindex in de o n d erste 3 km, zoals b erek en d u it de radiosonde-opstijging te D e B ilt.

A angezien deze opstijgingen p laatsv in d en te 12.15 en 00.15 N ed. tijd, w e rd de gem iddelde v e ld ste rk te b e p a a ld in een p e­

riode van 3 u u r gelegen om deze tijd stip p en (dus respectievelijk van 11.00-14.00 en van 23.00-02.00 uur).

H e t re s u lta a t k an w o rd en w eergegeven in de volgende ta b e l:

T A B E L 4

m axim ale g ra d ië n t b rekingsindex

klein er 0.070 0.100 0.130 g ro ter

d an t/m t/m t/m d an

0.070 0.099 0.129 0.157 0.157

k lein e r

222 68 22

3 7 322

d an 5 (199) (73) (29) (

8

) (13)

gem eten

5 t/m 9 36 24

6

4 3 73

v eld sterk te (45) (17) (

6

) (

2

) (3)

g ro ter 27 13 13 5

8 66

d a n 9 (41) (15) (

6

) (

2

) (

2

)

285 105 41

12

18 461

O p g em erk t zij nog, d a t de v e ld ste rk te is u itg e d ru k t in m icro- v o lt/m eter en d a t de grenzen zijn gekozen in overeenstem m ing m et belangrijke verschillen in o n tv an g st. Z o is bij een v eld sterk te klein er dan 5 niets te horen, bij een v e ld ste rk te g ro te r dan 9 k an van bijzondere o n tv an g st w o rd en gesproken.

In de ta b e l vin d t m en tussen h aak jes de getallen als de v e r­

deling toevallig w as (zoals gebruikelijk, b erek en d op grond van de ran d to ta le n ). E r blijk t een zeer significant verschil te zijn tu ssen de tw ee verdelingen (overschrijdingskans k lein er dan 0.0001) indien men to e ts t m et M e t an d ere w o o rd en : de verdeling van de gevonden g etallen is n iet toevallig, e r m oet v erb an d zijn. D it kom t vrij duidelijk te voorschijn als men de

128 G. P. A. Braam

ta b e l iets m odificeert en de k an sen b e re k e n t op grote v eld ­ ste rk te bij verschillende g rad iën ten :

T A B E L 5

< 0 .0 7 0 0.070 t/m 0.099

0.100 t/m 0.129

0.130 t/m 0.157

> 0 .1 5 7

V e ld ste rk te g ro te r d an 9

9 . 5 % ( 2 8 5 )

1 3 . 2 % ( 1 0 5 )

3 1 . 7 % ( 4 1 )

4 1 . 7 % (1 2 )

4 4 . 5 % ( 1 8 )

gem iddeld: ld .3%

T ussen ( ) h e t a a n ta l w aarnem ingen op g rond w a a rv a n h e t p ercen tag e is b erek en d .

Bij een g ra d ië n t g ro te r d an 0.100 neem t de k an s op grote v e ld ste rk te dus aanzienlijk toe.

M e rk w a a rd ig e rw ijs schijnt d it re s u lta a t n iet in o vereenstem ­ ming m et hetgeen d o o r A. M a e n h o u t ’) bij een onderzoek te D o u rb e s in B elgië n a a r de o n tv an g st van de zender L angen­

b erg w e rd gevonden. V olgens hem b esto n d tu ssen afzonderlijke g rad iën ten en v e ld ste rk te n slechts een geringe co rrelatie. H o e ­ w el h e t d esb etreffen d e a rtik e l n iet v erm eld t hoe deze co rrelatie precies is onderzocht, b e w e e rt van M a e n h o u t d a t m en slechts een duidelijk v e rb a n d tu ssen de m aandgem iddelden v an de b e ­ w u ste g rootheden k a n v aststellen . B e a n en M .e a n y 3 4) w erk en eveneens m et m aandgem iddelden. G ezien de k w a lite it van de rad io so n d ew aarn em in g en zou m en zek er ook n iet zo n d er m eer een v erb a n d tu ssen de afzonderlijke g rad iën ten en v e ld ste rk te n m ogen v erw ach ten . H e t is d aaro m b elangw ekkend, d a t h e t in h e t d o o r ons onderzochte m a te ria a l w el duidelijk te voorschijn kom t. D e rad io so n d ew aarn em in g en vorm en b lijk b a a r toch een vrij duidelijke afspiegeling van atm osferische om standigheden.

E r zij ec h te r opgem erkt, d a t de geschetste tegenstrijdigheid

3) A. M a e n h o u t, T ro p o sferisch e v o o rtp la n tin g v an 3 m golven in v e rsch il­

lende lu ch tm assa ’s. M e d . v an de K on. V laam se A cadem ie v an W e te n ­ sch ap p en , L e tte re n en schone K u n ste n v an B elgië. K lasse d e r W e te n ­ sch ap p en . Ja a rg a n g X X 1958, no. 2.

4) B ean a n d M e a n y , P ro c. o f the I R E 1955, blz. 1419.

Weerstoestand bij televisie-ontvangst 129

slechts schijn k an zijn, o m d at h e t d o o r ons gevonden v erb an d b etrek k in g h eeft op grote schom m elingen in de v ariab elen , te r ­ w ijl een onderzoek n a a r fluctuaties op k leinere schaal verm oe­

delijk evenm in iets zou hebben opgeleverd.

U it ta b e l 5 blijk t ech ter tevens d a t h e t a a n ta l grote v eld­

ste rk te n bij kleine g rad iën ten nog vrij g ro o t is (nam elijk 27 in de e erste en 13 in de tw eed e kolom ). D it g ro te a a n ta l m a a k t de m ogelijkheid voor h e t doen van voorspellingen o m tren t te le ­ visie-o n tv an g st zeer klein. O n g etw ijfeld h a n g t h e t voorkom en v an goede o n tv an g st on d er deze om standigheden te n dele sam en m et de fijn stru ctu u r van de atm osfeer, w a a ro v e r h e t huidige rad io so n d e m a te riaa l ons geen voldoende inform atie k an v e r­

schaffen. D e v ra a g rijst v e rd e r of men zelfs bij de aanw ezig­

heid van een voldoende d icht n e tw e rk van goede radiosondes een b e tro u w b a re voorspelling van inversies m et vochtigheids- sprongen zou kunnen m aken. In h e t bijzonder zal h e t moeilijk zijn advectieve invloeden in rekening te brengen.

M anuscript ontvangen op 12 februari 1960.

Deel 25 - N o. 3 - 1960 131

V er taalmachines

door IJ. Boxma *)

Voordracht gehouden voor het Nederlands Radiogenootschap op 9 februari 1960.

Summary

T he co n stru ctio n o f tra n sla tin g m achines is b ased on th e kno w led g e of p h y sical sciences as w ell as on linguistics. T he m odern d a ta -p ro ce ssin g m achines give possibilities fo r the realizatio n o f a tra n sla tin g m achine, b u t the stru c tu re s o f th e d ifferen t lan g u ag es still h av e to be exam ined in m ore detail.

In th is a rticle a su rv e y is given o f the re aso n s w h y dig ital d a ta ­ p ro cessin g m achines a re suitab le fo r tra n sla tio n w o rk a n d o f the problem s w h ich h av e to be solved before such a m achine can be p rogram m ed.

1. Inleiding

Bij de studie van v ertaalm ach in es kom t men op h e t g ren s­

gebied van de w is- en n atu u rk u n d e en techniek enerzijds en de taalw eten sch ap p en anderzijds. M en zal nam elijk de eigenschap­

pen van de ta a l m oeten leren kennen en m oeten tra c h te n deze te om schrijven op een zodanige wijze d a t ze fysisch kunnen w o rd en vastgelegd.

V o o r de fysische verw ezenlijking van een v ertaalm achine d en k t m en m om enteel u itslu iten d a a n de m oderne inform atie-verw er- kende a p p a ra tu u r. D e om schrijving van de taaleig en sch ap p en zal d an een m athem atisch k a ra k te r m oeten hebben, en in de vorm v an program m eringsregels en co n stan ten in de m achine m oeten w o rd en ingevoerd.

D e e erste suggestie h e t m achinaal v e rta le n eens m et een elektronische rekenm achine te p ro b eren w e rd om streeks 1947 g ed aan d o o r W a r r e n W e a v e r van h e t R ockefeller F ou n d atio n in een b rie f a an p ro fesso r N o rb e rt W dener van h e t M a s s a ­ ch u setts In stitu te of Technology. Hij sch reef on d er m eer: ’W dien I look a t an a rticle in R ussian, I sa y : This is really written in English. but it has been coded in some strange symbols. I w ill now proceed to decode’.

') P h y sisch L ab o ra to riu m , R V O - T N O .

132 IJ. Boxma

O n tcijferen van een code, w aarb ij de ta a l o n v eran d erd blijft, is ech ter een a n d e r proces dan v ertalen . H e t gehele systeem van h e t u itd ru k k en van g ed achten w o rd t hierbij nam elijk ge­

w ijzigd. W e zien d an ook een geleidelijke overgang van de studie door rekenm achinedeskundigen n a a r de studie d o o r ta a l­

kundigen, n a d a t op vele elektronische rekenm achines in E n g e­

land, de V eren ig d e S ta te n van A m erika, en R u slan d w as ged em o n streerd , d a t m et een zeer b e p e rk t w o o rd en b o ek de m achinale v ertalin g van p assen d e zinnen m ogelijk is.

In d it a rtik e l w o rd t in h e t k o rt aangegeven, w aaro m de elektronische rekenm achines min of m eer geschikt zijn v e rta a l­

w e rk u it te voeren, en w elke problem en m en ontm oet w an n eer men een pro g ram m a voor h e t auto m atisch v e rta le n zou m oeten opzetten.

2. D e elektronische rekenmachine als vertaalmachine 2.1. Elektronische rekenmachines

N a d a t gedurende de tw eed e w ereld o o rlo g enkele elektronische num erieke rekenm achines w a re n gebouw d, begon m en in 1946 m eer rekenm achines te co n stru eren , die sn eller konden rekenen, m eer getallen tegelijk k onden onthouden en gem akkelijker van h e t ene op h e t an d ere probleem konden w o rd en om geschakeld.

D it b e re ik te men d o o r h e t to ep assen v an nieuw e technieken.

D e veelzijdigheid van deze m achines w erd aan allerlei m ath e­

m atische en niet-m athem atische problem en g ed em onstreerd, zoals h e t oplossen van 30 vergelijkingen m et 30 onbekenden, het spelen van een of a n d e r spel tegen een m enselijke te g e n sta n d e r en ook h e t v e rta le n van een te k s t in een an d ere ta a l.

H o ew el m en oorspronkelijk, gedurende de tw eed e w e re ld ­ oorlog, nog tra c h tte rekenm achines te co n stru eren , die in h et ons v e rtro u w d e tientallige stelsel rek en d en , h eeft m en bij late re o n tw erp en overw ogen d a t h e t gebruik van d it ta lste lse l n iet noodzakelijk is. H e t tw eetallig e stelsel is eenvoudiger u it te voeren, om dat de veel g eb ru ik te flip-flop-schakelingen tw ee ev en w ich tsto estan d en bezitten, zo d at a a n deze beide to estan d en de cijfers 0 en 1 kunnen w o rd en toegekend. D it geeft een a a n ­ zienlijke m a te ria a lb esp a rin g ten opzichte van h e t tien tallig e stelsel. B ovendien kunnen an d ere elem enten, die volgens h et ja/n ee principe w erk en , w o rd en geb ru ik t, b ijvoorbeeld als ge­

heugen.

V ertaalmachines 133

2.2. Technische uitvoering van het geheugenorgaan

In veel gevallen zullen de getallen m et behulp van een pons- ban d in de rekenm achine w o rd en ingevoerd, w aarb ij een gaatje een 1 v o o rstelt. In h e t geheugen van de m achine m oeten de ingevoerde, evenals de te onthouden, enen en nullen w orden vastgelegd, w a a rv o o r vele system en in gebruik zijn afhankelijk van de eisen die men stelt.

D e reeds genoem de flip-flop-schakelingen zijn zeer snel, m aar

Fig. 1 Transistor flip-flop.

vrij g root; zij w o rd en daaro m w el in h e t rekenkundig orgaan, m aar m eestal niet in h e t geheugen geb ru ik t. F iguur 1 geeft een op h e t Physisch L ab o rato riu m R V O -T N O g eco n stru eerd e tra n - sistor-flip-flop, terw ijl figuur

2

een re k m et dergelijke schakelingen toont.

T egenw oordig p a st men dikw ijls m agnetische geheugenele- m enten toe. E en uitvoeringsvorm is een trom m el, w a a rv a n de m antel b ed ek t is m et een laagje nikkel T erw ijl de trom m el snel ro n d d ra a it, w o rd t d o o r een zogenaam de schrijfkop een

134 IJ. Boxma

klein o p p ervlakte-elem entje van de m an tel gem agnetiseerd. D o o r zeer k o rte im pulsen toe te passen kan d it gem agnetiseerde o p p erv lak zeer klein w o rd en gehouden, zo d at langs de om trek een gro o t a a n ta l cijfers kan w o rd en geschreven.

Bij een an d e r t

3

rpe m agnetisch geheugen is voor ied er tw e e ­ tallig cijier een ringetje aanw ezig, d a t gem aak t is van m ateriaal

F ig. 2

Rek met transistor flip-flop schakelingen.

m et een vrijw el rechthoekige hy steresislu s. D e d iam eter van zo’n ringetje is bijv. 2 mm. N a een k o rte stro o m sto o t blijft h et ringetje in een goed gedefinieerde m agnetische to e sta n d ach ter, die w e 1 kunnen noem en. M a g n e tisa tie in de an d ere richting noem en w e dan 0. E en im puls in tegen g esteld e richting door dezelfde w ikkeling of d o o r een teg en g esteld gew ikkelde speciale afleesw ikkeling d o et de m ag n etisatierich tin g om klappen als er

V ertaalmachines 135

.r ! ; U ip L ,

„0

u itv o e r van het ge ta l

een

1

in w e rd vastgehouden. A an de uitgangsw ikkeling v e r­

schijnt dan een im puls, die v e rd e r k an w o rd en gebruikt.

Bij een veel gebruikte uitvoeringsvorm w orden d ra d e n door de ringetjes gevlochten, w a a rd o o r geheugen’m atjes’ o n tstaan . H e t is m ogelijk hierin een b ep aald ringetje te m agnetiseren door in de tw ee d rad en , die d o o r h e t ringetje gaan, de halve

B m agnetiseringsstroom

te doen vloeien. D e ringen in dezelfde ho­

rizo n tale en verticale rij krijgen dan de halve m agnetiseringsstroom , w a a ro p ze n iet re a ­ geren door de re c h t­

hoekige vorm van de hy steresislu s. H e t u it­

gekozen ringetje k rijgt ech ter de volle beno­

digde m agnetiserings­

stroom . Fig. 3 geeft h et principe w eer.

E en fotografische p la a t of film is ook b ru ik b a a r als geheu­

gen, w aarb ij de enen en nullen door doorschijnende en ondoorschijnende blokjes w o rd en voorgesteld. E en n ad eel is d a t h e t moeilijk is om getallen in te schrijven, terw ijl h e t schoonvegen en opnieuw gebruiken vrijw el onm ogelijk is. E v en als bij een m agnetische trom m el kan h et opzoeken van een getal lang duren w an n eer h e t afleessysteem op een a n d e r deel van de film of p la a t sta a t. E en voordeel is

keuze van het f geheugenregister

stroo m sterkte

j bij inschrijven - i bij uitle ze n

i 1

t \ 1

f 9

ML i

9 %9--- i__

_i 9 * L___4

9 1 f «j 9 <ü k__1

I

^{f 19 \ f T 19 % |r}

in vo e r van het getal

Fig. 3

M agnetisch geheugen met ringkernen.

Fig. 4

Deel van een fotografisch geheugen.

136 IJ. Boxma

de grote cap aciteit; m et verfijnde fotografische technieken k u n ­ nen

10.000

b its (sam entrekking van ’b in a ry dig its’) p e r mm

2

w o rd en vastgelegd. O m deze red en is h e t fotografisch geheugen zeer geschikt voor h e t vastleggen van tab ellen en dergelijke, hoew el het in universele rekenm achines vrijw el nooit w o rd t to eg ep ast. F iguur 4 to o n t een deel van een fotografische schijf, die snel onder een a a n ta l fotocellen, die de getallen kunnen aflezen, kan ro n d d raaien .

F iguur 5 g eeft een sch attin g van de snelheid en h e t volume van de v ier genoem de geheugensystem en, com pleet m et de bij-

Type geheugen

tijd in sec.

nodig voor volume in cm2/ bit schrijven uitlezen

Transistor flip-flop 10- 6 10' 6 200 M agnetische

ringkernen 1 0 '5 10 " 5 2 Magnetische

trom m el ^{1 0 - 5}

icr 5 .i o '2

^0.2

F otografische

schijf —

ior*_ io '1

^0.04

S c h a ttin g van b its) van

F ig. 5

snelheid en volum e (bij 50.000 enkele geheugensystem en.

behorende h u lp a p p a ra tu u r. H o ew el de gegeven getallen slechts een ru w e aanduiding zijn, kom t toch duidelijk u it d a t een to e ­ nam e van de snelheid g ep aard g a a t m et een toenam e van het volume.

2.3. Technische problemen bij het gebriiik van de rekenmachine als vertaalmachine

O m een elektronische rekenm achine te kunnen gebruiken als vertaalm achine m oet h et m ogelijk zijn w o o rd en in te voeren in p la a ts van getallen. D it g a a t zeer eenvoudig door iedere le tte r te vervangen door een getal o n d er 32. In tw eetallig e vorm

V ertaalmachines 137

kunnen deze getallen d an in de m achine w o rd en vastgelegd. In feite g eb eu rt iets dergelijks reed s bij de telex. O p deze wijze zal een w o o rd van

10

le tte rs in de m achine w o rd en ingevoerd als een g etal m et 1 0 x 5 = 50 enen en nullen. Z o u bijvoorbeeld een codering w o rd en g eb ru ik t w a a rin a =

1

, b =

2

, enz., dan zou h e t w o o rd ’ta fe l’ w o rd en gecodeerd als 20, 1,

6

, 5, 12, en dus in de m achine w o rd en ingevoerd als

10100 00001 00110 00101 01100

.

In R u slan d w o rd t op overeenkom stige wijze een C hinese te k s t ingevoerd door gebruik te m aken van de teleg raafco d e. Kik C hinees k a ra k te r is nam elijk genum m erd ten behoeve van h e t telegrafisch overseinen.

H e t is dus mogelijk een te k s t in de vorm v an getallen in de m achine in te voeren, terw ijl ook in h e t geheugen van de m a­

chine w oorden kunnen w o rd en v astgelegd. W o r d t in h e t ge­

heugen a c h te r ied er w o o rd h e t erm ee overeenkom ende w o o rd in de an d ere ta a l geschreven, n atu u rlijk ook in de vorm van een getal, dan o n ts ta a t een w oordenboek.

K om t een w o o rd , d a t v e rta a ld m oet w o rden, de m achine binnen, bijvoorbeeld op een p onsband, dan k an d it w o o rd - of zo men w il d it g etal - w o rd en afg etro k k en van de w o orden in h e t geheugen. Is de uitkom st nul d an is h e t ju iste w o o rd ge­

vonden. N a a r de uitgang van de m achine k an dan h e t overeen­

kom stige w o o rd in de an d ere ta a l w o rd en gevoerd, w a a rn a h e t m et behulp van bijvoorbeeld een telexm achine k an w o rd en g etikt.

H e t is n u ttig hierbij nog te w ijzen op tw ee technische p ro ­ blem en, die zich voordoen w an n e e r w e een w o o rd en b o ek in h et geheugen w illen vastleggen. H e t ene probleem b e tre ft h e t b e ­ nodigde volum e, h e t an d ere de snelheid.

2.3.1. H e t v o l u m e v a n h e t w o o r d e n b o e k - g e h e u g e n S tel d a t m en 60.000 w o orden w il vastleggen en hierbij ook 60.000 w o orden in een an d ere ta a l. D eze 120.000 w o o rd en h e b ­ ben bijvoorbeeld een gem iddelde lengte van

6

le tte rs, dus 30 b its. In to ta a l m oeten dan 3.600.000 b its w o o rd en onthouden.

In w erkelijkheid zal d it a a n ta l d o o r dubbele betek en issen en an d ere oorzaken aanzienlijk g ro te r zijn, zo d at w el op 4.10' bits m ag w o rd en gerekend.

W e g e n s d it grote a a n ta l tra c h t men op allerlei m anieren h e t w oordenboek te beperken. In h o o fd stu k 3.2 w o rd t hierop n a d e r

138 IJ. Boxma

ingegaan. O o k zoekt m en n a a r een ty p e geheugen d a t speciaal voor h e t v ertaalp ro b leem geschikt is. H e t fotografisch geheugen lijk t h ierv o o r w el in aanm erking te kom en,

2.3.2. D e s n e l h e i d v a n h e t w o o r d e n b o e k - g e h e u g e n K om t m et de p o n sb an d via h e t ingangsorgaan een w o o rd in de m achine binnen, d an m oet d it w o o rd w o rd en vergeleken m et de w o orden u it h e t geheugen. D it k a n op verschillende m anie­

ren gebeuren.

a ) W o r d t h e t binnenkom ende w o o rd g e ta l’ achtereenvolgens afg etro k k en van de N w o o rd g etallen ’ in h e t geheugen, dan zullen gem iddeld A

^2

aftrek k in g en m oeten w o rd en uitgevoerd v o o rd a t de uitkom st nul is, dus v o o rd a t h e t ju iste w o o rd is gevonden. S te l d a t 0,001 seconde nodig is voor h et uitlezen van h e t w o o rd en h e t u itv o eren van de aftrek k in g , d an k o st bij N = 60.000 h e t opzoeken van elk w o o rd gem iddeld 30 seconden.

b) E en sneller re s u lta a t b e re ik t m en d o o r de w o o rd en te p la a tse n in een volgorde die w o rd t b e p a a ld d o o r de frequentie- d istrib u tie van de w o o rd en in de betreffende ta a l, of eventueel in die van h e t betreffende vakgebied. Indien w e v ero n d erstellen d a t in een bep aald e te k s t een w o o rd m et rangnum m er r een a a n ta l m alen - voorkom t (k is volgens de regel van Z ip f con­

s ta n t v ero n d ersteld ), dan zal, indien h e t w o ordenboek N w o o r­

den b ev at, h et to ta a l a a n ta l w o orden in deze te k s t gelijk zijn N

aa n 2 — . D it a a n ta l w o o rd en m oet dus w o rd en opgezocht, r = I

en is ongeveer gelijk a an k. In N .

H e t w oord r k o m t— m aal voor en h eeft r opzoekprocedures nodig. D it is dus in to ta a l voor alle w o orden r een a a n ta l van k opzoekprocedures; en v o o r alle N w o o rd en k .N procedures.

G em iddeld zijn dus p er w o o rd N / ln N pro ced u res nodig. V o o r N = 60.000 w o rd t d it 5500, w a a rv o o r een tijd nodig is van 5,5 seconde.

c) E en aanzienlijk snellere m ethode v erk rijg t m en d o o r de

’w o o rd g etallen ’ te p la a tse n als een opklim m ende g etallen reek s, en geb ru ik te m aken van de m ogelijkheid d a t de m achine u it h e t vorige re s u lta a t zijn volgende b ew erk in g k an bepalen.

T rek k en w e nu nam elijk h e t binnenkom ende w o o rd a f van h e t

V ertaalmachines 139

m iddelste w oord u it h e t geheugen, d an k an de uitkom st p o sitief of n eg atief zijn. H e t gezochte w o o rd zal zich dan dus in de e e rste of tw eed e h elft van h et geheugen bevinden. H e t proces w o rd t h e rh a a ld voor h e t m idden van die h elft, w a a rd o o r h e t ju iste k w a rt v astlig t. Z o doo rg aan d e geven 16 aftrek k in g en de p la a ts a an to t op 1 : 65.536 nauw keurig. D it is dus voldoende voor 60.000 w oorden. O p deze wijze is h e t w o o rd gevonden in 16 x 0,001 sec = 0,016 seconde. D e tijd die nodig is om de juiste positie in h et geheugen te b ereik en is nu ongetw ijfeld g ro te r dan de tijd die nodig is voor de aftrek k in g en . H e t re ­ s u lta a t zal d a a rd o o r m inder gunstig zijn dan in h e t b o v en staan d e w o rd t gesuggereerd.

3. Taalkundige problemen bij het ontwerpen van een ver­

taalmachine

3.1. Algemeen overzicht

V e rta le n is eigenlijk niets an d ers dan h e t v ervangen van de ene ta a l d o o r de an d ere m et de bedoeling dezelfde ideeën u it te drukken. Z o w el w an n e e r d it v e rta le n d o o r de m ens als w a n ­ n eer h e t d o o r een m achine g eb eu rt, is h e t w oord en b o ek h ier­

voor de basis. M e t de w o o rd v o o r w o o rd vertaling, die hierm ee mogelijk is, b e re ik t m en ech ter vrijw el nooit volledig h e t doel, o n d er an d ere d o o rd a t vele w o o rd en m eer d an één betekenis hebben, die m et verschillende w o orden in de an d ere ta a l o v er­

eenkom en. K r is ech ter nog een an d ere red en w aaro m w oord v o o r w o o rd v ertalin g n iet voldoende is; de g ram m atica b e v a t nam elijk ook een aanzienlijk deel van de over te brengen in­

fo rm atie, w a t o n d er an d ere to t uiting kom t in een min of m eer stren g voorgeschreven zinsbouw en in de verbuigingen. M en d ru k t h e t w el als volgt u it: de w o o rd en geven a an w a a ro v e r w o rd t gesproken, de g ram m atica w a t e r ov er w o rd t gezegd.

U it h e t b o v en staan d e volgt d a t h e t noodzakelijk is n a a s t een w oord en b o ek gram m aticale regels voor h e t v e rta le n in de vertaalm ach in e in te voeren. D eze regels m oeten evenals h et w oord en b o ek in h e t geheugen w o rd en vastgelegd en dienen op een zodanig logische wijze te zijn opgesteld d a t ze d o o r een m achine kunnen w o rd en opgevolgd. D it probleem is zek er n iet eenvoudig en h eeft een n auw keurige b estu d erin g van de opbouw van de ta a l nodig gem aakt. H ierbij k an w o rd en opgem erkt d a t de n auw keurigheid en volledigheid van de gram m aticale regels

140 IJ. Boxma

afhankelijk zijn van h e t verm ogen van de sam en steller om a l­

gem eenheden a f te leiden u it een g ro o t a a n ta l ta a ld e ta ils.

In de re s t van d it hoo fd stu k zal een aanduiding w o rd en ge­

geven van de rich tin g w a a rin oplossingen van een a a n ta l m oei­

lijkheden zouden kunnen w o rd en gezocht, teneinde een v ertalin g m et een m achine van redelijke om vang en gecom pliceerdheid m ogelijk te m aken.

3.2. Verbuigingen

H e t is a a n de ene k a n t nodig de verbuigingen en vervoegingen in de te k s t te herk en n en om e r conclusies voor de v ertalin g u it te kunnen trek k en . A an de an d ere k a n t is h e t nodig de w oorden van de v ertalin g op de juiste wijze te verbuigen. D eze beide zijden v an h e t verbuigingsprobleem dek k en e lk a a r slechts ten dele. Z o kunnen verbuigingen in sommige ta le n d o o r w o o r­

den w o rd en vervangen, zoals v o orzetsels of lidw oorden.

V o o rb eeld

1

: D u its ’d e r’ k an ’van d e’ betekenen.

V oorbeeld 2: N o o rs k ak e = koekje k ak en = h e t koekje k a k e r = koekjes k ak en e = de koekjes.

M en k a n zich afv rag en of alle verbuigingsvorm en in h e t ge­

heugen aanw ezig m oeten zijn. Bij h e t gebruiken van elektronische rekenm achines v o o r h e t v e rta le n d ien t men nam elijk te w o ek e­

re n m et de geheugencapaciteit, hoe g ro o t deze geheugens ook lijken te zijn. D a a ro m zijn e r vele pogingen g ed aan voor- en achtervoegsels a f te snijden. D e m achine k an b ijvoorbeeld p ro ­ b eren of de la a ts te tw ee le tte rs ’en’ zijn en dan in h e t w o o r­

denboek nazoeken of de re s t voorkom t. D eze re s t d ra a g t dan in de een of an d ere code een aandu id in g voor de w o o rd so o rt, te rw ijl de m achine in een ach terv o eg selw o o rd en b o ek v in d t w a t in de v e rta lin g h e t gevolg van deze uitgang m oet zijn.

O m n a te g aan w elke w in st w e in volum e en tijd behalen m et deze splitsing, zullen w e v ero n d erstellen d a t h e t o o rsp ro n ­ kelijke w oord en b o ek m et N w o o rd en w o rd t vervangen d o o r n stam w o o rd en b o ek en , elk m et iVj w oorden, terw ijl bij elk stam - w o o rd en b o ek m; uitgangen beh o ren (i =

1

,

2

,

3

, ---- n)■

V olgens de m ethode c) u it h o o fd stu k 2.3.2 is voor een w o o r­

denboek m et N w o o rd en h e t a a n ta l opzoekprocedures p gelijk a an h e t k leinste g etal boven log N. E en b en ad erin g voor p w o rd t dan bij h e t gesplitste w o o rd en b o ek gegeven door

V ertaalmachines 141

n n

P ~ 21°S ( 2 N ; 1 + log j 2 vti j = log I 2 N i | . | 2 m {

\i = i / \ i = i / \ z ' = i / U = i

O m verschillende redenen is deze form ule h ier n iet ex act geldig.

V o o r h e t w o o rd en b o ek w a a rin alle w o o rd en voorkom en geldt:

n

P = log 2 N i . n ii.

i — I

D e b eh aald e w in st is dus

= ,

^{N > )}

.

^{( Z m d}

2 N i. mi

V o o rb eeld : een w o o rd en b o ek m et 60.000 w o o rd en w o rd t v e r­

vangen door:

een stam w o o rd en b o ek m et 4000 zelfst. nm w ., elk m et 5 vorm en,

» >• ,, 3000 w erk w o o rd en , ,, ,, 10 ,, ,

» » „

2000

bijv. nm w ., „ „ 4 „ ,

>< >> ,,

2000

an d ere w oorden, ,,

„ 1

„ . N u is 2 N{ = i iooo

2 = 20

2 N . mi —

60000

E n dus is de w in st p - P =

2

log I I ^ ^ ^ 2° =

2

, terw ijl h e t oorspronkelijke a a n ta l p ro ced u res/* =

2

log

60000

=

16

is.

U it d it v oorbeeld b lijk t d a t de w in st in sommige gevallen tegen v alt, w an n eer m en de tijd die voor h e t opzoeken nodig is in de beschouw ing b e tre k t. D e benodigde geheugencapaciteit is n atu u rlijk w el kleiner, nam elijk 2 N i + 2 mi tegenover 2 N i. w,-, H e t lijkt ec h te r w aarschijnlijk d a t h e t geheugen van een echte vertaalm ach in e zo g ro o t g em aak t zal w o rd en d a t alle v erbui­

gingen, die kunnen voorkom en, in h e t w oord en b o ek kunnen w o rd en opgenom en.

3.3. Zinsbouw

O o k h e t probleem van de zinsbouw h eeft tw ee k an ten . In

142 IJ. Boxma

de e e rste p la a ts k an de zinsbouw van de ingevoerde te k s t van g ro o t belang zijn, bijvoorbeeld bij h e t b epalen van de juiste b etek en is van w o o rd en m et m eer d an één betekenis. In de tw eed e p la a ts k a n de zinsbouw v an de v ertalin g voor h et goede b egrip van g ro o t belang zijn.

H e t ligt h e t m eest v o o r de h an d de m achine een analyse te doen uitvoeren van de zinsbouw v an de te k st. H ie rv o o r zal elk w o o rd in h e t geheugen een aanduiding m oeten hebben, zo­

als lid w o o rd ’ of ’w e rk w o o rd ’, v o o r zo v er d it m ogelijk is. V o o r die w oorden, w a a rv o o r d it n iet m ogelijk is, k an toch m eestal de com binatie m et de bekende w o o rd en enig gegeven opleveren.

D a a rn a zal m et de opbouw regels van de tw eed e ta a l de zins­

bouw van de v ertalin g m oeten w o rd en opgezet.

In een ta a l w a a rin veel verbuigingen voorkom en zullen de w o o rd so o rten eenvoudiger kunnen w o rd en herk en d dan in een ta a l m et w einig verbuigingen. In h e t e erste geval zal d an ook de volgorde van de w o o rd en eenvoudiger kunnen w o rd en b e ­ p aald , evenals de nodige verbuigingen. Z o zal h e t eenvoudiger zijn een p rogram m a te o n tw erp en v o o r h e t v e rta le n van F ra n s in E ngels d an om gekeerd. In d it la a ts te geval m oet nam elijk m eer in form atie u it de p la a ts van de w o o rd en in de zin w o rd en gehaald, w a t m inder eenvoudig is dan h e t herk en n en van v e r­

buigingen. H e t E ngels k e n t im m ers zeer w einig verbuigingen, w aarb ij tw ee, nam elijk de d erd e p ersoon enkelvoud van h e t w e rk w o o rd en de m eervoudsvorm van h e t zelfstandig n aam ­ w oord, h elaas gelijk zijn. In beide gevallen im m ers w o rd t een s toegevoegd, z o d at h et onderscheid hiertu ssen nog w o rd t bem oei­

lijkt (he w o rk s; th e w o rk s). O m dezelfde reden zal h e t m achi­

n a a l v ertalen u it h e t R ussisch in h e t E ngels eenvoudiger zijn d an om gekeerd.

3.4. Woorden met meer dan één betekenis

H e t vinden van de ju iste v ertalin g van de w o o rd en w a a rv o o r m eer dan één v ertalin g m ogelijk is, is w el h e t m oeilijkste p ro ­ bleem voor de c o n stru cteu r van een vertaalm ach in e. H e t is d o o r de verschillende o nderzoekers op vele m anieren aan g e p a k t, zo d at h e t onm ogelijk is in h e t k a d e r van d it a rtik e l m eer d an een in d ru k te geven van h e t probleem .

H e t a a n ta l w o o rd en d a t m eer d an één b etek en is h eeft is zeer groot, zelfs w a n n e e r m en e r genoegen mee n eem t d a t sy ­ noniem en n iet w o rd en gebruikt. V erm oedelijk h e e ft ied er w o o rd