Claude Shannon biografi e shkurtër dhe fakte interesante. Teoria e informacionit e Claude Shannon 4 Claude Shannon themeluesi i teorisë së informacionit statistikor

Në vitet 40 shkencëtar amerikan i shekullit të kaluar K. Shannon, i cili u specializua në çështjet e kapacitetit të kanalit të komunikimit dhe kodimit të mesazheve, i dha masës së sasisë së informacionit një formë më universale : sasia e informacionit është kuptuar si sasia e entropisë me të cilën entropia totale e një sistemi zvogëlohet si rezultat i marrjes së informacionit nga ky sistem. Kjo formulë shpreh entropinë përmes shumës së një numri probabilitetesh të shumëzuara me logaritmet e tyre dhe lidhet vetëm me entropinë (pasigurinë) e mesazhit.

Entropia – një masë sasiore e pasigurisë e hequr gjatë marrjes së informacionit.

Me fjale te tjera, Përmbajtja e informacionit të një mesazhi është në përpjesëtim të zhdrejtë me qartësinë e tij, parashikueshmëria, probabiliteti: sa më pak i parashikueshëm, i padukshëm dhe i pamundur të jetë mesazhi, aq më shumë informacion mbart për marrësin. Një mesazh plotësisht i dukshëm (me probabilitet të barabartë me 1) është po aq bosh sa mungesa e plotë e një mesazhi (d.m.th., një mesazh probabiliteti i të cilit është padyshim i barabartë me 0). Të dyja, sipas supozimit të Shannon, janë joinformative dhe nuk i përcjellin asnjë informacion marrësit. Për një sërë arsyesh që lidhen me matematikën dhe që lidhen me lehtësinë e formalizimit, entropia e një mesazhi përshkruhet nga Shannon si një funksion i shpërndarjes së variablave të rastësishëm.

Artikulli "Teoria Matematikore e Komunikimit" u botua në vitin 1948 dhe e bëri Claude Shannon të famshëm në botë. Në të, Shannon përvijoi idetë e tij, të cilat më vonë u bënë baza e teorive dhe teknikave moderne për përpunimin e transmetimit dhe ruajtjes së informacionit. Rezultatet e punës së tij në fushën e transmetimit të informacionit përmes kanaleve të komunikimit nisën një numër të madh studimesh në mbarë botën. Shannon përgjithësoi idetë e Hartley-t dhe prezantoi konceptin e informacionit që përmban mesazhet e transmetuara. Si masë e informacionit të mesazhit të transmetuar M, Hartley propozoi përdorimin e një funksioni logaritmik. Shannon ishte i pari që mori në konsideratë mesazhet e transmetuara dhe zhurmën në kanalet e komunikimit nga pikëpamja statistikore, duke marrë parasysh grupet e fundme të mesazheve dhe grupet e vazhdueshme të mesazheve.

Teoria e informacionit e zhvilluar nga Shannon ndihmoi në zgjidhjen e problemeve kryesore që lidhen me transmetimin e mesazheve, përkatësisht: eliminoni tepricën e mesazheve të transmetuara, prodhojnë kodimi dhe transmetimi i mesazheve përmes kanaleve të komunikimit me zhurmë.

Zgjidhja e problemit të tepricës mesazhi që do të transmetohet lejon përdorimin më efikas të kanalit të komunikimit. Për shembull, metodat moderne dhe të përdorura gjerësisht për reduktimin e tepricës në sistemet e transmetimit televiziv sot bëjnë të mundur transmetimin e deri në gjashtë programe televizive komerciale dixhitale në brezin e frekuencës të zënë nga një sinjal konvencional televiziv analog.

Zgjidhja e problemit të transmetimit të mesazheve përmes kanaleve të komunikimit me zhurmë në një raport të caktuar të fuqisë së sinjalit të dobishëm me fuqinë e sinjalit të ndërhyrjes në vendndodhjen marrëse, lejon që mesazhet të transmetohen përmes kanalit të komunikimit me një probabilitet të ulët arbitrarisht të transmetimit të mesazhit të gabuar. Gjithashtu, ky raport përcakton kapacitetin e kanalit. Kjo sigurohet nga përdorimi i kodeve që janë rezistente ndaj ndërhyrjeve, ndërsa shpejtësia e transmetimit të mesazhit në një kanal të caktuar duhet të jetë më e ulët se kapaciteti i tij.

Biografia e shkurtër e Claude Shannon dhe faktet interesante nga jeta e inxhinierit, kriptanalistit dhe matematikanit amerikan, babait të epokës së informacionit, janë paraqitur në këtë artikull.

Biografi e shkurtër e Claude Shannon

Claude Elwood Shannon lindi më 30 prill 1916 në qytetin Petocki, Michigan. Babai i tij ishte avokat dhe nëna e tij mësonte gjuhë të huaja. Në vitin 1932, i riu mbaroi shkollën e mesme dhe njëkohësisht u arsimua në shtëpi. Babai i Claude i bleu vazhdimisht djalit të tij pajisje radio amatore dhe komplete ndërtimi, duke promovuar krijimtarinë e tij teknike. Dhe motra e tij e madhe i mësoi atij klasa të thelluara të matematikës. Prandaj, dashuria për teknologjinë dhe matematikën ishte e dukshme.

Në 1932, shkencëtari i ardhshëm hyri në Universitetin e Miçiganit. Ai u diplomua në institucionin arsimor në vitin 1936 me një diplomë bachelor në matematikë dhe inxhinieri elektrike. Në universitet, ai lexoi veprat "Glogaritja logjike" dhe "Analiza matematikore e logjikës" nga autori George Boole, të cilat përcaktuan kryesisht interesat e tij të ardhshme shkencore.

Së shpejti ai u ftua të punonte në Institutin e Teknologjisë në Massachusetts si asistent kërkimor në laboratorin e inxhinierisë elektrike. Shannon punoi në përmirësimin e një kompjuteri analog, analizuesin diferencial të Vannevar Bush.

Në vitin 1936, Claude vendosi të regjistrohej në një program master dhe një vit më vonë ai shkroi disertacionin e tij. Bazuar në të, ai prodhon një artikull të titulluar "Analiza simbolike e releve dhe qarqeve ndërruese", botuar në vitin 1938 në Gazetën e Institutit Amerikan të Inxhinierëve Elektrikë. Artikulli i tij tërhoqi interesin e komunitetit shkencor të inxhinierisë elektrike dhe në vitin 1939 iu dha Çmimi. Alfred Nobel. Pa mbaruar tezën e masterit, Shannon filloi punën për doktoraturën në matematikë, duke prekur problemet në gjenetikë. Ajo u quajt "Algjebra për Gjenetikën Teorike".

Në vitin 1941, në moshën 25 vjeçare, ai filloi të punojë në departamentin e matematikës të qendrës kërkimore Bell Laboratories. Në këtë kohë, armiqësitë filluan në Evropë. Amerika financoi kërkimin e Shannon-it në fushën e kriptografisë. Ai ishte autor i analizës së teksteve të koduara duke përdorur metoda teorike informacioni. Në vitin 1945, shkencëtari përfundoi një raport të madh sekret, "Teoria Matematikore e Kriptografisë".

Çfarë kontributi dha Claude Shannon në shkencën kompjuterike?

Në kërkimin e tij, shkencëtari përgatiti koncepte mbi teorinë e informacionit. Në vitin 1948, Shannon botoi veprën "Teoria matematikore e komunikimit", në të cilën teoria matematikore u shfaq si një marrës i informacionit dhe një kanal komunikimi për transmetimin e tij. Mbetet vetëm të përkthejmë gjithçka në një gjuhë më të thjeshtë dhe t'i përcjellim arritjet tona te njerëzimi. Claude Shannon prezantoi konceptin e entropisë së informacionit, që tregon një sasi, një njësi informacioni. Shkencëtari tha se një matematikan e këshilloi atë të përdorte këtë term. Claude Shannon krijoi 6 teorema konceptuale që janë themeli i teorisë së tij të informacionit:

• Teorema për vlerësimin sasior të informacionit.
• Teorema për paketimin racional të simboleve gjatë kodimit primar.
• Teorema për përputhjen e rrjedhës së informacionit me kapacitetin e një kanali komunikimi pa ndërhyrje.
• Teorema për përputhjen e rrjedhës së informacionit me kapacitetin e një kanali komunikimi binar me zhurmë.
• Teorema për vlerësimin e kapacitetit të një kanali komunikimi të vazhdueshëm.
• Teorema për rindërtimin pa gabime të një sinjali të vazhdueshëm.

Në vitin 1956, shkencëtari pushoi së punuari në Bell Laboratories dhe mori pozicionin e profesorit në dy fakultete në Institutin e Teknologjisë në Massachusetts: inxhinieri elektrike dhe matematikë.

Kur mbushi 50 vjeç, ai e ndërpreu mësimin dhe iu përkushtua tërësisht hobit të tij të preferuar. Ai krijoi një biçikletë me 2 shalë, robotë që zgjidhin kubin e Rubikut dhe mashtrojnë topa, dhe një thikë të palosshme me shumë tehe. Në vitin 1965 ai vizitoi BRSS. Dhe së fundmi, Claude Shannon ishte shumë i sëmurë dhe vdiq në shkurt 2001 nga sëmundja e Alzheimerit në një shtëpi pleqsh në Massachusetts.

Claude Shannon fakte interesante

Shannon u rrënjos me një dashuri për shkencën nga gjyshi i tij. Gjyshi i Shannon ishte një shpikës dhe fermer. Ai shpiku makinën larëse së bashku me shumë pajisje të tjera të dobishme bujqësore

Si adoleshent ai ka punuar si lajmëtar në Western Union.

Ai i pëlqente të luante klarinetë, dëgjoi muzikë dhe lexoi poezi.

Shannon u martua me Mary Elizabeth Moore Shannon, të cilën e takoi në Bell Labs, më 27 mars 1949. Ajo punoi atje si analiste. Çifti kishte tre fëmijë: Andrew Moore, Robert James dhe Margarita Katerina.

Claude Shannon-it i pëlqente të shkonte në Las Vegas në fundjavë me gruan e tij Betty dhe një koleg për të luajtur blackjack. Shannon dhe miku i tij madje projektuan kompjuterin e parë në botë për "numërimin e kartave".

Ai ishte i përfshirë në zhvillimin e pajisjeve që zbulonin aeroplanët e armikut dhe drejtonin armët kundërajrore ndaj tyre. Ai gjithashtu krijoi një sistem kriptografik për qeverinë amerikane, duke siguruar sekretin e negociatave midis Roosevelt dhe Churchill.

Atij i pëlqente të luante shah dhe të mashtronte. Dëshmitarët e rinisë së tij në Bell Laboratories kujtuan se si ai kalëronte korridoret e kompanisë me një biçikletë, ndërsa xhongli me topa.

Ai ka krijuar një biçikletë me dy shalë, një thikë të palosshme me njëqind tehe, robotë që zgjidhin kubin e Rubikut dhe një robot që mashtron me topa.

Shannon, me fjalët e tij, ishte një person apolitik dhe një ateist.

Nuk kishte asnjë "Informacion" në enciklopeditë e vjetra. “Inflants polake” u pasuan aty menjëherë nga “infralapsarianët”. Dhe kur një artikull i tillë u shfaq në një botim publik, Enciklopedia e Vogël Sovjetike e vitit 1929, kuptimi i termit informacion ishte shumë larg nga moderniteti.

Informacioni (lat.), ndërgjegjësimi. Informative - informative. Në revista periodike, departamenti i informacionit është ajo pjesë e një gazete, reviste etj., e cila përmban telegrame, korrespondencë, intervista, si dhe informacione të dhëna nga gazetarët”.

Informatorë të shumtë në ato vite, që u jepnin organizatave kureshtare të dhëna për jetën e kolegëve dhe fqinjëve, nuk u botuan në botime publike për arsye të dukshme. Por është interesante që megjithëse në teknologjinë e komunikimit, veçanërisht në kanalet e palëvizshme, çelësi Morse deri në atë kohë ishte zëvendësuar nga pajisje start-stop, aktivitetet e informatorëve të përshkruar më sipër u përshkruan gjerësisht në mënyrë lakonike - "trokitje". Vetëm në shekullin e ardhshëm Computerra-s iu desh t'u tregonte lexuesve të saj se qukapiku në pyll funksionon si një modem i gjallë, dhe pavetëdija e mençur kolektive tashmë u kishte caktuar atyre punonjësve të shumtë dhe modestë të informacionit emrin lapidar "qukapiku"!

Romakët e lashtë e përdornin fjalën informatio në kuptimin e interpretimit, prezantimit, por koncepti modern, jashtëzakonisht i gjerë i informacionit është fryt i zhvillimit të shkencës dhe teknologjisë. Latinishtja in-formo (për të dhënë formë, për të kompozuar, për të imagjinuar) është përdorur nga Ciceroni dhe lidhet me idetë origjinale të Platonit përmes greqishtes, shumë polisemantike, eidos. Por termi i plotë "informacion" u shfaq relativisht vonë, madje më vonë se kompjuterët e parë elektronikë, kaldaja atomike dhe bombat.

Ajo u prezantua nga Claude Shannon në veprën e tij të vitit 1948 "Një Teori Matematikore e Komunikimit". Dhe ai u gjallërua nga nevoja e ashpër praktike për të transmetuar mesazhe përmes kanaleve plot zhurmë. Ashtu si gjeneratat e mëparshme, nevoja për të marrë parasysh karakteristikat dinamike të linjave telegrafike shkaktoi veprat e zgjuara të Heaviside.

Koncepti i informacionit është futur thjesht matematikisht. Një koncept mjaft popullor, por edhe i saktë është dhënë në veprën e vjetër, shumë të famshme në BRSS, të vëllezërve Yaglomov. Informacioni prezantohet si kundërshtim, kundërshtim ndaj entropisë. Zhurmë, kaos, pasiguri, "të mos ditur".

Dhe entropia u fut në teorinë e komunikimit edhe më herët, në vitin 1928, nga puna pioniere e inxhinierit elektronik amerikan Ralph Vinton Lyon Hartley. Le të theksojmë, meqë ra fjala, se, duke folur për problemet thjesht praktike të komunikimit, Hartley përmendi "faktorët psikologjikë" që ndikojnë në masën e pasigurisë. Në përgjithësi, aparati matematikor që përdori ai (dhe më vonë Shannon) ishte teoria e probabilitetit. Një disiplinë që lindi nga dashuria e aristokratëve francezë për lojërat e fatit.

Dhe koncepti i entropisë në ato ditë, edhe në fizikë, kishte një konotacion emocional - sigurisht! - në fund të fundit, pasoja e parë e këtij formulimi të hershëm ishte të kuptuarit e pamundësisë së krijimit të një Makine të Lëvizjes së Përhershme të llojit të dytë. Një pajisje që mund të prodhonte punë duke përdorur vetëm nxehtësinë e shpërndarë rreth saj.

Depërtimi i këtyre koncepteve në komunitetin shkencor ishte jashtëzakonisht dramatik. Para së gjithash, "vdekja nga nxehtësia" e Universit. Për të imagjinuar se si u perceptua ky koncept gjatë viteve të formulimit të tij, duhet t'i drejtohemi atmosferës intelektuale të shekullit të nëntëmbëdhjetë. Edhe pse filloi me një mulli mishi të kryer nga makina ushtarako-burokratike e Napoleonit, ky shekull doli të ishte një kohë triumfi i përparimit.

Dhe këtu shkëlqimi i përparimit, rruga e ndritur drejt kompleksitetit dhe lumturisë, u pushtua nga ideja e mosuljes së kaosit, e "vdekjes nga nxehtësia" e Universit të parashikuar nga SHKENCA. Jo, jo për fundin e feve, e ndjekur nga një jetë e re mes qiejve të rinj dhe në një tokë të re. Rreth shkatërrimit universal shkencor, të prekshëm dhe të pashpresë, megjithëse shumë i largët, por absolutisht i pashmangshëm.

Dhe nuk ishin vetëm shkencëtarët që e kuptuan këtë. Le të kthehemi te “Pulëbardha” e Çehovit.

Këtu është monologu i Nina Zarechnaya në një episod me një shfaqje të futur nga një shkrimtar qëllimisht i keq: "Njerëz, luanë, shqiponja dhe thëllëza, drerë me brirë, pata, merimanga, peshq të heshtur që jetonin në ujë, yll deti dhe ata që nuk shiheshin. me sy - me një fjalë, të gjitha jetët, të gjitha jetët, pasi kishin përfunduar rrethin e tyre të trishtuar, u zbehën ...<...>Ftohtë, ftohtë, ftohtë. Bosh, bosh, bosh. E frikshme, e frikshme, e frikshme..."

Le të kujtojmë vetëvrasjen e djalit të K. E. Tsiolkovsky, e shkaktuar, sipas biografëve, nga tmerri i "vdekjes së nxehtë" të afërt. Në të vërtetë, për mbështetësit e materializmit, i cili ishte shumë i përhapur në qarqet intelektuale të asaj kohe, ndërprerja e lëvizjes molekulare për shkak të arritjes së entropisë maksimale nënkuptonte shkatërrim UNIVERSAL. Jeta u bë e pakuptimtë për një person të prirur ndaj përgjithësimeve dhe ekstrapolimeve.

Prezantimi nga Ralph Hartley i konceptit të entropisë në transmetimin e mesazheve dhe - Claude Shannon - antiteza e tij - vetë informacioni, me gjithë teknikën e tyre të dukshme, ishin ngjarje me rëndësi ideologjike kolosale. Për herë të parë, shkencat pozitive, krah për krah me inxhinierinë, kufiri i atëhershëm i teknologjisë së lartë, erdhën atje ku më parë kishte mbretëruar filozofia, metafizika dhe teologjia.

Reagimi më qesharak ndaj teorisë së informacionit dhe kibernetikës ishte në BRSS staliniste. Do të duket - triumfi i materializmit. Por nuk ishte kështu... Në vendin bolshevik, nuk kishte vend për teorinë e informacionit (si dhe teorinë e relativitetit, mekanikën kuantike dhe Universin jo-stacionar) në grupin e themeleve ideologjike. Epo, klasikët e marksizmit nuk patën kohë të flisnin për këtë. Dhe nuk mundën ende... Dhe kibernetika shumë e re u shpall një vajzë e korruptuar e imperializmit. Përpjekjet për ta rehabilituar atë në fillim të viteve gjashtëdhjetë nuk zgjidhën asgjë. Megjithatë, kjo është një temë për një tjetër diskutim.

Dhe koncepti i informacionit i prezantuar nga Shannon, pasi ka transformuar botën përreth nesh, duke u bërë baza e Natyrës së Dytë, po kthehet gjithnjë e më shumë në fizikën teorike. Fizikani izraelit, krijuesi i teorisë termodinamike të vrimave të zeza Jacob David Bekenstein (Bekenstein, l. 1947) sugjeroi5 se kjo është një prirje e përgjithshme në shkencën moderne natyrore.

Në fenomenin e “ngatërrimit kuantik” të grimcave, informacioni shfaqet në një nga veshjet e tij të reja dhe ndoshta me tipare të reja të karakterit të tij. Por gjëja kryesore është se sa më shumë mësojmë rreth mjedisit tonë, aq më qartë shohim lidhjet e thella të informacionit me botën objektive.

Nga revista "Computerra"
Informacion përgjithmonë

Ralph. Hartley lindi në Spruce, Nevada, më 30 nëntor 1888. Ai u diplomua me një A.B. nga Universiteti i Jutës në vitin 1909. Si Dijetar i Rodosit, ai mori një B.A. në 1912 dhe një B.Sc. në vitin 1913 nga Universiteti i Oksfordit. Pas kthimit nga Anglia, Hartley u bashkua me Laboratorin Kërkimor të Kompanisë Perëndimore Elektrike dhe mori pjesë në krijimin e një marrësi radio për testet transatlantike. Gjatë Luftës së Parë Botërore, Hartley zgjidhi probleme që kishin penguar zhvillimin e gjetësve të drejtimit të tipit të zërit.

Pas luftës, shkencëtari u përball me problemin e transmetimit të informacionit (në veçanti të zërit). Gjatë kësaj periudhe, ai formuloi ligjin “që sasia totale e informacionit që mund të transmetohet është në përpjesëtim me diapazonin e frekuencës së transmetuar dhe kohën e transmetimit”. Hartley ishte një pionier në fushën e Teorisë së Informacionit. Ai prezantoi konceptin e "informacionit" si një variabël rastësor dhe ishte i pari që u përpoq të përcaktojë një "masë informacioni" (1928: "Transmetimi i Informacionit", në Bell System Technology. Journal, vëll. 7, f. 535- 563). Duke botuar në të njëjtën revistë si Nyquist, dhe megjithatë pa cituar Nyquist (ose dikë tjetër, për këtë çështje), Hartley zhvilloi konceptin e informacionit të bazuar në "fizik në kontrast me konsideratat psikologjike" për përdorim në studimin e komunikimeve elektronike. Në fakt, Hartley e përcakton këtë koncept bazë në përputhje me rrethanat. Në vend të kësaj, ai i referohet "saktësisë...e informacionit" dhe "sasisë së informacionit".

Informacioni ekziston në transmetimin e simboleve, me simbole që kanë "kuptime specifike për mesazhin e partisë". Kur dikush merr informacion, çdo simbol i marrë lejon marrësin të "eliminojë mundësitë" duke eliminuar simbolet e tjera të mundshme dhe kuptimet e tyre të lidhura. "

Saktësia e informacionit varet nga vargjet e tjera të simboleve që mund të jenë zgjedhur"; masa e këtyre vargjeve të tjera jep një tregues të sasisë së informacionit të transmetuar. Më pas Nyquist sugjeron që ne të marrim "si masën tonë praktike të informacionit logaritmin e numri i vargjeve të mundshme të simboleve." Kështu, nëse do të kishim 4 simbole të ndryshme që ndodhin me frekuencë të barabartë, do të përfaqësonin 2 bit Hartley i është dhënë çmime për përsosmëri në shkencë, ky shkencëtar ishte anëtar i Shoqatës Amerikane për Avancimin e Shkencës. Hartley mban më shumë se 70 patenta (shpikje).Ralph W. L. Hartley vdiq më 1 maj 1970, në moshën 81 vjeçare.

Claude Ellwood Shannon (1916 - 2001) - inxhinier dhe matematikan amerikan. Njeriu që quhet babai i teorive moderne të informacionit dhe komunikimit.

Në një ditë vjeshte të vitit 1989, një korrespondent i revistës Scientific American hyri në një shtëpi të vjetër me pamje nga një liqen në veri të Bostonit. Por pronari që e takoi, një plak i hollë 73-vjeçar me një mane gri të harlisur dhe një buzëqeshje djallëzore, nuk donte aspak të kujtonte "çështjet e ditëve të shkuara" dhe të diskutonte zbulimet e tij shkencore të 30-50 viteve. më parë. Ndoshta i ftuari më mirë do të shikonte lodrat e tij?

Pa pritur një përgjigje dhe pa dëgjuar këshillat e gruas së tij Betty, pronari e çoi gazetarin e mahnitur në dhomën tjetër, ku me krenarinë e një djali 10-vjeçar tregoi thesaret e tij: shtatë makina shahu, një shtyllë cirku me një susta dhe një motor benzine, një thikë e palosshme me njëqind tehe, një biçikletë me dy ulëse, një manekin zhongler, si dhe një kompjuter që llogarit në sistemin numerik romak. Dhe nuk ka rëndësi që shumë nga krijimet e këtyre pronarëve janë thyer prej kohësh dhe mjaft pluhur - ai është i lumtur.

Kush është ky plak? A ishte vërtet ai që, ndërsa ishte ende inxhinier i ri në Bell Laboratories, shkroi "Magna Carta" të epokës së informacionit - "Teoria Matematikore e Komunikimeve" në 1948? A u quajt vepra e tij "vepra më e madhe në analet e mendimit teknik"? A ishte intuita e tij pioniere në krahasim me gjeniun e Ajnshtajnit? Po, gjithçka ka të bëjë me të. Dhe në të njëjtat të 40-ta, ai krijoi një disk fluturues në një motor rakete dhe hipi, ndërsa bënte xhonglimin, me një biçikletë përgjatë korridoreve të Bell Labs. Ky është Claude Ellwood Shannon, babai i kibernetikës dhe teorisë së informacionit, i cili me krenari deklaroi: "Gjithmonë i kam ndjekur interesat e mia pa menduar se sa do të më kushtonin apo vlerën e tyre për botën. Kam humbur shumë kohë për të. gjëra të padobishme.”

Claude Shannon lindi në 1916 dhe u rrit në Gaylord, Michigan. Edhe në fëmijërinë e tij, Klodi u njoh si me detajet e strukturave teknike ashtu edhe me përgjithësinë e parimeve matematikore. Ai vazhdimisht merrej me detektorët dhe radiot që i sillte babai i tij, një ndihmës gjyqtar, dhe po zgjidhte probleme matematikore dhe enigma që motra e tij e madhe Katerina, e cila më vonë u bë profesoreshë matematike, i furnizoi. Claude ra në dashuri me këto dy botë, kaq të ndryshme nga njëra-tjetra - teknologjia dhe matematika.

Si student në Universitetin e Miçiganit, ku u diplomua në vitin 1936, Claude u diplomua në matematikë dhe në inxhinieri elektrike. Ky dualitet interesash dhe edukimi përcaktoi suksesin e parë të madh që Claude Shannon arriti gjatë viteve të tij të diplomimit në Institutin e Teknologjisë në Massachusetts. Në disertacionin e tij, të mbrojtur në vitin 1940, ai vërtetoi se funksionimi i çelsave dhe releve në qarqet elektrike mund të përfaqësohet duke përdorur algjebër, e shpikur në mesin e shekullit të 19-të nga matematikani anglez George Boole. "Thjesht ndodhi që askush tjetër nuk ishte i njohur me të dyja fushat në të njëjtën kohë!" - Shannon shpjegoi me modesti arsyen e zbulimit të tij.

Në ditët e sotme, është krejtësisht e panevojshme t'u shpjegojmë lexuesve të një botimi kompjuterik se çfarë do të thotë algjebra e Bulit për qarkun modern. Në vitin 1941, 25-vjeçari Claude Shannon shkoi për të punuar në Bell Laboratories. Gjatë luftës, ai u përfshi në zhvillimin e sistemeve kriptografike, dhe kjo më vonë e ndihmoi të zbulonte metodat e kodimit të korrigjimit të gabimeve. Dhe në kohën e tij të lirë, ai filloi të zhvillojë ide që më vonë rezultuan në teorinë e informacionit. Qëllimi fillestar i Shannon ishte të përmirësonte transmetimin e informacionit përmes një kanali telegrafik ose telefonik të prekur nga zhurma elektrike. Ai shpejt arriti në përfundimin se zgjidhja më e mirë për problemin ishte paketimi i informacionit në mënyrë më efikase.

Por çfarë është informacioni? Si të matet sasia e tij? Shannon-it iu desh t'u përgjigjej këtyre pyetjeve edhe para se të fillonte të hulumtonte kapacitetin e kanalit të komunikimit. Në veprat e tij të viteve 1948-49, ai përcaktoi sasinë e informacionit përmes entropisë - një sasi e njohur në termodinamikë dhe fizikë statistikore si një masë e çrregullimit të një sistemi, dhe mori si njësi informacioni atë që më vonë u quajt një "bit". , domethënë zgjedhja e njërit nga dy opsionet po aq të mundshme. Shannon-it më vonë i pëlqente të thoshte se ai u këshillua të përdorte entropinë nga matematikani i famshëm John von Neumann, i cili e motivoi këshillën e tij nga fakti se pak matematikanë dhe inxhinierë dinin për entropinë, dhe kjo do t'i siguronte Shannon një avantazh të madh në mosmarrëveshjet e pashmangshme. Pavarësisht nëse kjo është një shaka apo jo, sa e vështirë është për ne tani të imagjinojmë se vetëm gjysmë shekulli më parë koncepti i "sasës së informacionit" kishte ende nevojë për një përkufizim të rreptë dhe se ky përkufizim mund të shkaktojë disa polemika.

Mbi bazën e fortë të përkufizimit të tij të sasisë së informacionit, Claude Shannon provoi një teoremë të mahnitshme në lidhje me kapacitetin e kanaleve të zhurmshme të komunikimit. Kjo teoremë u botua në tërësi në veprat e tij të viteve 1957-61 dhe tani mban emrin e tij. Cili është thelbi i teoremës së Shannon-it? Çdo kanal komunikimi i zhurmshëm karakterizohet nga shpejtësia maksimale e transferimit të informacionit, e quajtur kufiri Shannon. Me shpejtësi transmetimi mbi këtë kufi, gabimet në informacionin e transmetuar janë të pashmangshme. Por nga poshtë këtij kufiri mund të afrohet sa më afër që të dëshirohet, duke siguruar me kodimin e duhur të informacionit një probabilitet të vogël arbitrarisht të gabimit për çdo kanal me zhurmë.

Këto ide të Shannon dolën të ishin shumë vizionare dhe nuk mund të gjenin zbatim në vitet e elektronikës me tub të ngadaltë. Por në kohën tonë të mikroqarqeve me shpejtësi të lartë, ato punojnë kudo ku informacioni ruhet, përpunohet dhe transmetohet: në një kompjuter dhe një disk lazer, në një makinë faksi dhe një stacion ndërplanetar. Ne nuk e vërejmë teoremën e Shannon-it, ashtu siç nuk e vërejmë ajrin.

Përveç teorisë së informacionit, Shannon i papërmbajtshëm punoi në shumë fusha. Ai ishte një nga të parët që sugjeroi se makinat mund të luanin lojëra dhe të mësonin veten. Në vitin 1950, ai bëri një mi mekanik, Tezeus, të kontrolluar nga distanca nga një qark kompleks elektronik. Ky mi mësoi të gjente një rrugëdalje nga labirinti. Për nder të shpikjes së tij, IEEE krijoi një konkurs ndërkombëtar mikromish, i cili ende ndiqet nga mijëra studentë të inxhinierisë. Në të njëjtat të 50-ta, Shannon krijoi një makinë që "lexonte mendjet" kur luante "monedhë": një person mendonte për "kokat" ose "bishtat" dhe makina mendoi me një probabilitet mbi 50%, sepse një person nuk mund të shmangë të cilat - ose modele që mund të përdorë makina.

Shannon u largua nga Bell Labs në vitin 1956 dhe u bë profesor në Institutin e Teknologjisë në Massachusetts vitin e ardhshëm, ku doli në pension në 1978. Ndër studentët e tij ishin, në veçanti, Marvin Minsky dhe shkencëtarë të tjerë të famshëm që punonin në fushën e inteligjencës artificiale.

Punimet e Shannon, të cilat trajtohen me nderim nga shkencëtarët, janë po aq interesante për specialistët që zgjidhin probleme thjesht të aplikuara. Shannon hodhi gjithashtu themelet për kodimin modern të korrigjimit të gabimeve, i cili është thelbësor për çdo hard disk ose sistem video streaming sot, dhe ndoshta për shumë produkte që ende nuk kanë parë dritën e ditës.

Në MIT dhe në pension, ai u mahnit plotësisht nga pasioni i tij i përjetshëm për xhonglimin. Shannon ndërtoi disa makina mashtrimi dhe madje krijoi një teori të përgjithshme të mashtrimit, e cila, megjithatë, nuk e ndihmoi atë të thyente rekordin e tij personal - mashtrimin me katër topa. Ai gjithashtu provoi dorën e tij në poezi, dhe gjithashtu zhvilloi modele të ndryshme burse dhe i testoi ato (sipas tij me sukses) në aksionet e tij.

Por që nga fillimi i viteve '60, Shannon nuk ka bërë pothuajse asgjë më shumë në teorinë e informacionit. Dukej sikur ishte lodhur nga teoria që kishte krijuar pas vetëm 20 vitesh. Ky fenomen nuk është i pazakontë në botën e shkencës dhe në këtë rast thonë një fjalë për shkencëtarin: i djegur. Si një llambë, apo çfarë? Më duket se do të ishte më e saktë të krahasonim shkencëtarët me yjet. Yjet më të fuqishëm nuk shkëlqejnë për një kohë të gjatë, rreth njëqind milionë vjet, dhe e përfundojnë jetën e tyre krijuese me një shpërthim supernova, gjatë të cilit ndodh nukleosinteza: e gjithë tabela periodike lind nga hidrogjeni dhe heliumi. Ju dhe unë përbëhemi nga hiri i këtyre yjeve, dhe qytetërimi ynë gjithashtu përbëhet nga produktet e djegies së shpejtë të mendjeve më të fuqishme. Ka yje të llojit të dytë: ata digjen në mënyrë të barabartë dhe për një kohë të gjatë, dhe për miliarda vjet ata ofrojnë dritë dhe nxehtësi për planetët e banuar (të paktën një). Studiuesit e këtij lloji janë gjithashtu shumë të nevojshëm për shkencën dhe njerëzimin: ata i japin qytetërimit energjinë e zhvillimit. Dhe yjet e klasit të tretë - xhuxhët e kuq dhe kafe - shkëlqejnë dhe ngrohen pak, vetëm nën frymën e tyre. Ka shumë shkencëtarë të tillë, por është thjesht e pahijshme të flitet për ta në një artikull për Shannon.

Në vitin 1985, Claude Shannon dhe gruaja e tij Betty papritmas morën pjesë në Simpoziumin Ndërkombëtar mbi Teorinë e Informacionit në qytetin anglez të Brighton. Shannon nuk u paraqit në konferenca për pothuajse një brez dhe në fillim askush nuk e njohu atë. Pastaj pjesëmarrësit e simpoziumit filluan të pëshpërisin: ai zotëri modest me flokë gri atje është Claude Elwood Shannon, i njëjti! Në banket, Shannon tha disa fjalë, bëri pak mashtrim me tre (mjerisht, vetëm tre) topa dhe më pas nënshkroi qindra autografe për inxhinierët dhe shkencëtarët e habitur që u rreshtuan në një rresht të gjatë. Ata që qëndronin në radhë thanë se ata përjetuan të njëjtat ndjenja që do të përjetonin fizikanët nëse vetë Sir Isaac Newton do të dilte në konferencën e tyre.

Claude Shannon vdiq në vitin 2001 në një shtëpi pleqsh në Massachusetts nga sëmundja e Alzheimerit në moshën 84-vjeçare.

Bazuar në materialet nga një artikull i Sergei Sery në gazetën Computer News, Nr. 21, 1998.
Adresa e faqes se internetit:

• Çmimi me emrin A. Nobel AIEE (1940);
• Çmimi në kujtim të M. Libman (anglisht) rusisht IRE (1949);
• Medalja e Nderit IEEE (1966);
• Medalja Kombëtare e Shkencës (1966);
• Çmimi Harvey (1972);
• Çmimi i Kiotos (1985).

Biografia

Në vitin 1985, Claude Shannon dhe gruaja e tij Betty marrin pjesë në Simpoziumin Ndërkombëtar mbi Teorinë e Informacionit në Brighton. Shannon nuk mori pjesë në konferenca ndërkombëtare për një kohë të gjatë, dhe në fillim ata as nuk e njohën atë. Në banket, Claude Shannon mbajti një fjalim të shkurtër, mashtroi vetëm tre topa dhe më pas u dha qindra e qindra autografe shkencëtarëve dhe inxhinierëve të habitur që qëndruan në një rresht të gjatë, duke ndjerë ndjenja nderuese ndaj shkencëtarit të madh, duke e krahasuar atë me Sir. Isak Njuton.

Ai ishte zhvilluesi i lodrës së parë industriale të kontrolluar me radio, e cila u prodhua në vitet '50 në Japoni (foto). Ai gjithashtu zhvilloi një pajisje që mund të paloste një kub të Rubikut (foto), një mini kompjuter për lojën e tavolinës Hex, i cili gjithmonë mundte kundërshtarin (foto), një mi mekanik që mund të gjente një rrugëdalje nga një labirint (foto). Ai realizoi gjithashtu idenë e makinës komike "Ultimate Machine" (foto).

Teoria e komunikimit në sistemet sekrete

Puna e Shannon "Teoria e komunikimit në sistemet sekrete" (1945), e klasifikuar si "sekret", e cila u deklasifikua dhe u botua vetëm në vitin 1949, shërbeu si fillimi i kërkimeve të gjera në teorinë e kodimit dhe transmetimit të informacionit, dhe në opinion i përgjithshëm, i dha kriptografisë statusin e shkencës. Ishte Claude Shannon i cili i pari filloi të studionte kriptografinë duke përdorur një qasje shkencore. Në këtë artikull, Shannon përcaktoi konceptet themelore të teorisë së kriptografisë, pa të cilat kriptografia nuk është më e imagjinueshme. Merita e rëndësishme e Shannon është kërkimi i sistemeve absolutisht të sigurta dhe prova e ekzistencës së tyre, si dhe ekzistenca e shifrave të forta kriptografike dhe kushtet e kërkuara për këtë. Shannon formuloi gjithashtu kërkesat themelore për shifra të forta. Ai prezantoi konceptet tashmë të njohura të shpërndarjes dhe përzierjes, si dhe metodat për krijimin e sistemeve të kriptimit të fortë kriptografik bazuar në operacione të thjeshta. Ky artikull është pika fillestare për studimin e shkencës së kriptografisë.

Artikull "Teoria matematikore e komunikimit"

• Teorema Nyquist-Shannon (në literaturën në gjuhën ruse - teorema e Kotelnikov) ka të bëjë me rindërtimin e qartë të një sinjali nga mostrat e tij diskrete.
• (ose teorema e enkriptimit të heshtur) vendos një kufi për kompresimin maksimal të të dhënave dhe një vlerë numerike për entropinë Shannon.
• Teorema Shannon-Hartley

Shiko gjithashtu

• Formula e interpolimit Whittaker-Shannon

Shënime

Letërsia

• Shannon C. E. Një Teori Matematikore e Komunikimit // Revista Teknike e Sistemit Bell. - 1948. - T. 27. - F. 379-423, 623-656.
• Shannon C. E. Komunikimi në prani të zhurmës // Proc. Instituti i Inxhinierëve të Radios. - Janar. 1949. - T. 37. - Nr. 1. - F. 10-21.
• Shannon K. Punon në teorinë e informacionit dhe kibernetikën. - M.: Shtëpia Botuese e Letërsisë së Huaj, 1963. - 830 f.

Lidhjet

• Bibliografi (anglisht)

Kategoritë:

• Personalitetet sipas rendit alfabetik
• Shkencëtarët sipas alfabetit
• Lindur më 30 Prill
• Lindur në vitin 1916
• Lindur në Michigan
• Vdiq më 24 shkurt
• Vdiq në vitin 2001
• Vdekje në Massachusetts
• Matematikanët amerikanë
• Teoria e informacionit
• Kriptografët
• Kibernetika
• Pionierët e teknologjisë kompjuterike
• Studiuesit e Inteligjencës Artificiale
• Shkencëtarët në fushën e shkencës së sistemeve
• Alumni i MIT
• Alumni i Universitetit të Miçiganit
• fakulteti MIT
• Anëtarë dhe anëtarë korrespondues të Akademisë Kombëtare të Shkencave të SHBA
• Anëtarë të huaj të Shoqërisë Mbretërore të Londrës
• Matematikanët e shekullit të 20-të
• Fituesit e çmimit Harvey
• Marrësit e Medaljes Kombëtare të Shkencës në SHBA
• Marrësit e Medaljes së Nderit IEEE
• Personat: shah kompjuterik
• Inxhinierët Elektrikë të SHBA

Fondacioni Wikimedia. 2010.