Ki az a Claude Shannon, és miért híres? K. Shannon információelmélete Shannon elmélete röviden

Claude Ellwood Shannon díjnyertes amerikai matematikus, elektronikai mérnök és kriptográfus volt, akit az információelmélet megalkotójaként ismertek.

Hősünk volt az, aki egykor azt javasolta, hogy a ma mindenki által ismert „bit” fogalmát a legkisebb információegység megfelelőjeként használjuk.

Shannon egy 1948-ban publikált mérföldkőnek számító újságban az információelméletet megszülető emberként vált híressé. Emellett az ő nevéhez fűződik a digitális számítógép és általában a digitális technológiák megalkotásának ötlete is, még 1937-ben, amikor Shannon 21 éves hallgatóként a Massachusetts Institute of Technology mesterképzésén dolgozott. - majd írt egy szakdolgozatot, amelyben bebizonyította, hogy a Boole-algebrák felhasználásával az elektronika területén bármilyen logikai, numerikus konstruálható és megoldható.

kommunikáció. A disszertációján alapuló cikkel 1940-ben az American Institute of Electrical Engineers díját nyerte el.

A második világháború alatt Shannon jelentős mértékben hozzájárult a kriptoanalízis területéhez, miközben a honvédelem területén dolgozott, beleértve a kódok feltörését és a biztonságos telekommunikáció biztosítását célzó alapvető projektjét.

Shannon 1916. április 30-án született a michigani Petoskey-ben, és a közeli Michigan állambeli Gaylordban nőtt fel. Az apja egyike volt azoknak a saját készítésű férfiaknak. A korai New Jersey-i telepesek leszármazottja, üzletember és bíró volt. Claude anyja angolt tanított, és egy ideig a

Gaylord Általános Iskola. Shannon élete első 16 évének nagy részét Gaylordban töltötte, és 1932-ben végzett a helyi iskolában. Gyermekkora óta érdekelte a mechanikus és elektromos modellek tervezése. Kedvenc tantárgyai a természettudományok és a matematika voltak, otthon töltött szabadidejében repülőgép-modelleket, rádió-vezérelt hajómodelleket, sőt vezeték nélküli távírót is épített, amely egy barátja házához kötötte, aki fél mérföldre lakott Shannonoktól. .

Tinédzserként Claude részmunkaidőben futárként dolgozott a Western Unionnál. Gyermekkori hőse Thomas Edison volt, aki, mint később kiderült, szintén távoli rokona volt. Mindketten leszármazottak voltak

ami John Ogden, a 17. századi gyarmati vezető és számos prominens ember őse. Shannont nem érdekelte a politika. Ráadásul ateista volt.

1932-ben Claude a Michigani Egyetem hallgatója lett, ahol az egyik kurzus bevezette a Boole algebra bonyolultságába. Miután 1936-ban két főiskolai diplomát szerzett matematikából és villamosmérnökből, az MIT-n folytatta tanulmányait, ahol az egyik első analóg számítógépen, a Vannevar Bush differenciálelemzőn dolgozott – ekkor jött rá, hogy a Boole-féle fogalmak. Az algebra hasznosabbra is alkalmazható. Shannon diplomamunkája a m

A mesterdolgozat „Relék és kapcsolók szimbolikus elemzése” címet viselte, és a szakemberek a 20. század egyik legfontosabb mesterdolgozatának tartják.

1940 tavaszán Shannon matematikából doktorált az MIT-n „Algebra for Theoretical Genetics” címmel. ahol érdeklődését tűzvédelmi rendszerek keltették fel.és kriptográfia (ezt tette a második világháború idején).

A Bell Labsnál Shannon megismerkedett leendő feleségével, Betty Shannonnal, aki numerikus elemzéssel foglalkozott. 1949-ben házasodtak össze. 1956-ban Shannon visszatért az MIT-hez,

ahol felajánlottak neki egy széket, és ott dolgozott 22 évig.

Hobbija volt a cselgáncs, az egykerekű lovaglás és a sakk. Különféle szórakoztató szerkentyűket talált fel, köztük rakétahajtású repülő korongokat, motoros szöcskét és egy tudományos vásárra szánt tüzet kibocsátó csövet. Edward O. Thorp mellett ő is az első hordozható számítógép feltalálója – ezzel az eszközzel növelték a rulett nyerési esélyeit, és nagyon sikeres volt a Las Vegas-i betörésük.

Shannon utolsó éveit egy idősek otthonában töltötte, Alzheimer-kórban szenvedett. 2001. február 24-én elhunyt.

Anatolij Usakov, a műszaki tudományok doktora, Prof. osztály vezérlőrendszerek és informatika, ITMO Egyetem

A 20. század második felének műszaki szakembereinek sok generációja, még az automata vezérlés és a kibernetika elméletétől meglehetősen távol állók is, akik elhagyták az egyetemek falait, életük végéig emlékeztek a „szerző” tudományos, ill. technikai vívmányok: Ljapunov-függvények, Markov-folyamatok, frekvencia és Nyquist-kritérium, Wiener-folyamat, Kálmán-szűrő. Az ilyen eredmények között Shannon tételei büszkélkedhetnek. 2016-ban van Claude Shannon szerzőjük, tudósuk és mérnökük születésének századik évfordulója.

"Kié az információ, azé a világ"

W. Churchill

Rizs. 1. Claude Shannon (1916–2001)

Claude Elwood Shannon (1. ábra) 1916. április 30-án született Petocki városában, a Michigan állam (USA) államában, a Michigan-tó partján, ügyvéd és idegennyelv-tanár családjában. Nővére, Katherine érdeklődött a matematika iránt, végül professzor lett, Shannon apja pedig ügyvédi munkáját amatőr rádióval kombinálta. A leendő mérnök távoli rokona volt a világhírű feltaláló, Thomas Edison, akinek 1093 szabadalma volt.

Shannon tizenhat évesen, 1932-ben végzett az átfogó középiskolában, miközben otthoni kiegészítő oktatásban részesült. Édesapja építőkészleteket és rádióamatőr készülékeket vásárolt neki, és minden lehetséges módon hozzájárult fia műszaki kreativitásához, nővére pedig bevonta a felsőfokú matematikai tanulmányokba. Shannon mindkét világba beleszeretett – a mérnöki és a matematikai világba.

1932-ben Shannon belépett a Michigani Egyetemre, ahonnan 1936-ban diplomázott, és matematika és elektromérnöki szakon szerzett főiskolai diplomát. Tanulmányai során az egyetemi könyvtárban talált George Boole két művét - „A logika matematikai elemzése” és „Logikai számítás”, amelyeket 1847-ben, illetve 1848-ban írtak. Shannon alaposan áttanulmányozta őket, és láthatóan ez határozta meg jövőbeni tudományos érdeklődését.

A diploma megszerzése után Claude Shannon a Massachusetts Institute of Technology (MIT) Elektrotechnikai Laboratóriumában dolgozott kutatási asszisztensként, ahol Vannevar Bush, az MIT alelnöke, analóg „számítógép” differenciálelemzőjének korszerűsítésén dolgozott. Ettől kezdve Vannevar Bush Claude Shannon tudományos mentora lett. A differenciálelemző vezérlőberendezés összetett, rendkívül speciális relé- és kapcsolóáramköreinek tanulmányozása során Shannon rájött, hogy George Boole koncepciói jól használhatók ezen a területen.

1936 végén Shannon belépett a mesterképzésbe, és már 1937-ben megírta mesterképzési disszertációjának absztraktját, és ennek alapján készítette el a „Relék és kapcsolóáramkörök szimbolikus elemzése” című cikket, amely 2014-ben jelent meg. 1938-ban az American Institute Electrical Engineers (AIEE) kiadványában. Ez a munka felkeltette a tudományos elektromérnöki közösség figyelmét, és 1939-ben az Amerikai Építőmérnöki Társaság Alfred Nobel-díjjal tüntette ki Shannont érte.

Mivel még nem védte meg mesterdolgozatát, Shannon Bush tanácsára úgy döntött, hogy matematikából doktorál az MIT-n, a genetikai problémákkal foglalkozva. Bush szerint a genetika sikeres problématerület lehet Shannon tudásának alkalmazásában. Shannon doktori disszertációja „Algebra for Theoretical Genetics” címmel 1940 tavaszán készült el, és a génkombinatorika problémáival foglalkozott. Shannon matematikából doktorált, és ezzel egyidejűleg megvédte a „Relék és kapcsolóáramkörök szimbolikus elemzése” című disszertációját, és az elektrotechnika mesterévé vált.

Shannon doktori disszertációja nem kapott sok támogatást a genetikusoktól, ezért soha nem publikálták. A mesterdolgozat azonban áttörésnek bizonyult a kapcsolás és a digitális technológia terén. A disszertáció utolsó fejezete számos példát hozott a Shannon által kidolgozott logikai számítás sikeres alkalmazására konkrét relé- és kapcsolóáramkörök elemzésére és szintézisére: választóáramkörök, elektromos titokkal ellátott zár, bináris összeadók. Mindegyik egyértelműen bemutatja a Shannon által elért tudományos áttörést és a logikai számítás formalizmusának óriási gyakorlati előnyeit. Így született meg a digitális logika.

Rizs. 2. Claude Shannon a Bell Labs-nál (1940-es évek közepe)

1941 tavaszán Claude Shannon a Bell Laboratories kutatóközpont matematikai osztályának alkalmazottja lett (2. ábra). Néhány szót kell ejteni arról a légkörről, amelyben a 25 éves Claude Shannon találta magát – ezt Harry Nyquist, Henrik Bode, Ralph Hartley, John Tukey és a Bell Laboratories többi alkalmazottja teremtette meg. Mindegyiküknek volt már bizonyos eredménye az információelmélet fejlesztésében, amelyet Shannon végül a nagy tudomány szintjére fejleszt.

Ebben az időben már háború dúlt Európában, és Shannon olyan kutatásokat végzett, amelyeket az Egyesült Államok kormánya széles körben finanszírozott. Shannon a Bell Laboratories-nál végzett munkája a kriptográfiához kapcsolódott, ami miatt a kriptográfia matematikai elméletén dolgozott, és végül lehetővé tette számára a rejtjelezett szövegek információelméleti módszerekkel történő elemzését (3. ábra).

1945-ben Shannon egy nagy titkos tudományos jelentést készített a „Titkos rendszerek kommunikációs elmélete” témában.

Rizs. 3. A titkosító gépnél

Claude Shannon ekkor már közel állt ahhoz, hogy új információelméleti alapfogalmakkal beszéljen a tudományos közösséghez. 1948-ban pedig kiadta mérföldkőnek számító munkáját „Mathematical Theory of Communications”. Shannon matematikai kommunikációelmélete egy háromkomponensű struktúrát feltételezett, amely egy információforrásból, egy információ vevőből és egy „átviteli közegből” állt – egy kommunikációs csatornát, amelyet az átviteli sebesség és az információ torzításának képessége jellemez az átvitel során. A problémák egy bizonyos köre felmerült: hogyan lehet az információt számszerűsíteni, hogyan kell azokat hatékonyan csomagolni, hogyan kell megbecsülni a megengedett sebességet az információnak a forrásból a kommunikációs csatornára való fix sávszélességű kimenetére a hibamentes információtovábbítás érdekében, ill. Végül, hogyan lehet megoldani az utolsó problémát a csatornakapcsolatok interferencia jelenlétében? Mindezekre a kérdésekre Claude Shannon tételeivel átfogó válaszokat adott az emberiségnek.

Azt kell mondani, hogy a „boltban” dolgozó kollégái segítettek Shannonnak a terminológiában. Így az információmennyiség minimális egységére vonatkozó kifejezést - „bit” - John Tukey javasolta, és a forrás szimbólumonkénti átlagos információmennyiségének becslésére szolgáló kifejezést - „entrópia” - John von Neumann. Claude Shannon alapművét huszonhárom tétel formájában mutatta be. Nem minden tétel ekvivalens, némelyikük segéd jellegű, vagy az információelmélet speciális eseteire és diszkrét és folyamatos kommunikációs csatornákon való továbbítására vonatkozik, de hat tétel fogalmi jellegű, és az információelmélet felépítésének keretét alkotja. Claude Shannon.

1. E hat tétel közül az első az információforrás által generált információ mennyiségi értékeléséhez kapcsolódik, egy sztochasztikus megközelítés keretein belül, amely a tulajdonságait jelző entrópia formájában lévő mértéken alapul.
2. A második tétel a forrás által az elsődleges kódolás során generált szimbólumok racionális csomagolásának problémájára vonatkozik. Ez adott egy hatékony kódolási eljárást, és egy „forráskódoló” bevezetésének szükségességét az információátviteli rendszer szerkezetébe.
3. A harmadik tétel az információforrásból származó információáramlás és a kommunikációs csatorna kapacitásának megfeleltetésének problémájára vonatkozik interferencia hiányában, ami garantálja az információ torzulásának hiányát az átvitel során.
4. A negyedik tétel ugyanazt a problémát oldja meg, mint az előző, de a bináris kommunikációs csatorna interferencia jelenlétében, amelynek az átvitt kódüzenetre gyakorolt ​​hatásai hozzájárulnak egy tetszőleges kódbit torzulásának valószínűségéhez. A tétel tartalmaz egy átviteli lassítási feltételt, amely garantálja a kódüzenet hibamentes kézbesítésének adott valószínűségét a címzetthez. Ez a tétel a zajvédő kódolás módszertani alapja, ami egy „csatornakódoló” bevezetésének szükségességéhez vezetett az átviteli rendszer szerkezetébe.
5. Az ötödik tétel egy folyamatos kommunikációs csatorna kapacitásának becslésére szolgál, amelyet egy bizonyos frekvenciasávszélesség és a hasznos jel és az interferenciajel adott teljesítményei jellemeznek a kommunikációs csatornában. A tétel meghatározza az úgynevezett Shannon-határt.
6. Az utolsó tétel, az úgynevezett Nyquist-Shannon-Kotelnikov tétel, a folytonos jel idődiszkrét mintáiból történő hibamentes rekonstrukciójának a problémájával foglalkozik, amely lehetővé teszi a diszkrét idő értékére vonatkozó követelmény megfogalmazását. intervallumot, amelyet a folytonos jel frekvenciaspektrumának szélessége határoz meg, és referenciafüggvényeknek nevezett bázisfüggvényeket képez.

Meg kell mondani, hogy kezdetben a világ számos matematikusának kétségei voltak e tételek bizonyítékalapjával kapcsolatban. De idővel a tudományos közösség meggyőződött minden posztulátum helyességéről, és matematikai megerősítést talált rájuk. Hazánkban A.Ya. Khinchin ennek az ügynek szentelte erőfeszítéseit. és Kolmogorov A.N. .

1956-ban a híres Claude Shannon elhagyta a Bell Laboratories-t anélkül, hogy megszakította volna vele a kapcsolatot, és a Massachusetts Institute of Technology két karán lett rendes professzor: a matematika és az elektrotechnika.

Rizs. 4. Shannon labirintusa

Claude Shannonnak mindig is sok olyan érdeklődése volt, amely teljesen független volt a szakmai tevékenységétől. Shannon kiemelkedő mérnöki tehetsége mindenféle gép és mechanizmus megalkotásában nyilvánult meg, beleértve a labirintusproblémát megoldó mechanikus Theseus egeret (4. ábra), a római számokkal végzett műveleteket, valamint számítógépeket és játékprogramokat. sakk.

1966-ban, 50 évesen Claude Shannon visszavonult a tanítástól, és szinte teljes egészében hobbijainak szentelte magát. Létrehoz egy egykerekűt két nyereggel, egy összecsukható kést száz pengével, robotokat, amelyek megoldják a Rubik-kockát, és egy robotot, amely labdákkal zsonglőrködik. Emellett maga Shannon is tovább csiszolja cselgáncstudását, négyre növelve a labdák számát (5. ábra). Fiatalkorának szemtanúi a Bell Laboratoriesnél felidézték, hogyan lovagolt egykerekűvel a cég folyosóin, miközben labdákkal zsonglőrködött.

Rizs. 5. Claude Shannon - zsonglőr

Sajnos Claude Shannonnak nem volt szoros kapcsolata szovjet tudósokkal. Ennek ellenére 1965-ben sikerült ellátogatnia a Szovjetunióba az A.S.-ről elnevezett Rádiómérnöki, Elektronikai és Kommunikációs Tudományos és Műszaki Társaság (NTORES) meghívására. Popova. A meghívás egyik kezdeményezője Mihail Botvinnik többszörös sakkvilágbajnok, a műszaki tudományok doktora, professzor volt, aki szintén villamosmérnök volt, és érdeklődött a sakkprogramozás iránt. Mikhail Botvinnik és Claude Shannon között élénk vita zajlott a sakkművészet számítógépesítésének problémáiról. A résztvevők arra a következtetésre jutottak, hogy ez a programozás szempontjából nagyon érdekes, a sakk esetében pedig kilátástalan. A megbeszélés után Shannon felkérte Botvinniket, hogy sakkozzon vele, és a játszma során még egy kis előnyben is volt (lovagnak egy bástya és egy gyalog), de a 42. lépésnél így is veszített.

Élete utolsó éveiben Claude Shannon súlyosan beteg volt. 2001 februárjában halt meg egy massachusettsi idősek otthonában Alzheimer-kórban, 85 évesen.

Claude Shannon gazdag alkalmazott és filozófiai örökséget hagyott hátra. Megalkotta a diszkrét automatizálási és számítástechnikai eszközök általános elméletét, egy technológiát a csatorna médium képességeinek hatékony kihasználására. A számítógépes világban használt összes modern archiváló Shannon hatékony kódolási tételére támaszkodik. Filozófiai örökségének alapja két gondolatból áll. Először is: minden menedzsment célja az entrópia csökkentése, mint a rendszerkörnyezet bizonytalanságának és rendezetlenségének mértéke. Az a menedzsment, amely nem oldja meg ezt a problémát, redundáns, azaz szükségtelen. A második az, hogy ezen a világon minden bizonyos értelemben „kommunikációs csatorna”. A kommunikációs csatorna egy személy, egy csapat, egy teljes funkcionális környezet, ipar, egy közlekedési struktúra és az ország egésze. Ha pedig nem hangolja össze a műszaki, információs, humanitárius, kormányzati megoldásokat annak a csatornakörnyezetnek a kapacitásával, amelyre tervezték, akkor ne várjon jó eredményeket.

Kapcsolatban áll

Irodalom

1. Shannon C. E. A kommunikáció matematikai elmélete. Bell Systems Technical Journal. július és okt. 1948 // Claude Elwood Shannon. Összegyűjtött iratok. N.Y., 1993. 8-111.
2. Shannon C. E. Kommunikáció zaj jelenlétében. Proc.IRE. 1949. V. 37. 10. sz.
3. Shannon C. E. A titkossági rendszerek kommunikációelmélete. Bell Systems Technical Journal. július és okt. 1948 // Claude Elwood Shannon. Összegyűjtött iratok. N.Y., 1993. 112-195.
4. Automata gépek. Cikkgyűjtemény szerk. K. E. Shannon, J. McCarthy / Ford. angolról M.: Innen-be. megvilágított. 1956.
5. Robert M. Fano Információtovábbítás: A kommunikáció statisztikai elmélete. Közösen kiadó: M.I.T., PRESS és JOHN WILEY & SONS, INC. New York, London. 1961.
6. www. kutatás.att. com/~njas/doc/ces5.html.
7. Kolmogorov A. N. Előszó // Művek az információelméletről és a kibernetikáról / K. Shannon; sáv angolról alatt. szerk. R.L. Dobrushina és O.B. Lupanova; Előszó A. N. Kolmogorov. M., 1963.
8. Levin V.I.K.E. Shannon és a modern tudomány // Bulletin of TSTU. 2008. 14. évfolyam 3. szám.
9. Viner N. Ya. – matematikus / Ford. angolról M.: Tudomány. 1964.
10. Khinchin A. Ya. Az információelmélet fő tételeiről. UMN 11:1 (67) 1956.
11. Kolmogorov A. N. Az információtovábbítás elmélete. // A Szovjetunió Tudományos Akadémia ülésszaka a gyártásautomatizálás tudományos problémáiról. 1956. október 15–20. plenáris ülés. M.: A Szovjetunió Tudományos Akadémia Kiadója, 1957.
12. Kolmogorov A. N. Információelmélet és algoritmusok elmélete. M.: Nauka, 1987.

Claude Ellwood Shannon híres amerikai mérnök és matematikus volt. Művei a matematikai ötletek összekapcsolását a technikai megvalósításuk igen összetett folyamatának elemzésével ötvözik. Claude Shannon elsősorban az információelmélet fejlesztéséről híres, amely a modern high-tech kommunikációs rendszerek alapjául szolgál. Shannon hatalmas hozzájárulást tett számos olyan tudományhoz, amely a „kibernetika” fogalmába tartozik - megalkotta az áramkörök valószínűségének elméletét, az automaták és a vezérlőrendszerek elméletét.

Claude Shannon - egy mérnöki zseni megalkotása

Claude Shannon 1916-ban született Gaylordban, Michigan államban, az Egyesült Államokban. A technikai struktúrák, valamint a matematikai folyamatok általánossága már kiskorában érdekelte. Minden szabadidejében matematikai feladatokat oldott meg, rádiókonstruktorokkal és detektor-vevőkészülékekkel bütykölt.

Nem meglepő, hogy a Michigani Egyetem hallgatójaként Shannon kettős matematika és villamosmérnök szakon végzett. Magas iskolai végzettségének és sokféle érdeklődési körének köszönhetően Shannon első hatalmas sikerét a Massachusetts Institute of Technology végzős hallgatójaként érte el. Ekkor sikerült bebizonyítania, hogy a relék és kapcsolók elektromos áramköreinek működése az algebrán keresztül ábrázolható. Ezért a legnagyobb felfedezésért Claude Shannon Nobel-díjat kapott. Lenyűgöző sikerének okát meglehetősen szerényen magyarázta: „Csak azért, mert előttem senki sem tanult egyszerre matematikát és elektrotechnikát.”

Shannon és a kriptográfia

1941-ben Shannon a Bell Laboratories alkalmazottja lett, ahol fő feladata összetett kriptográfiai rendszerek fejlesztése volt. Ez a munka lehetővé tette számára, hogy hibajavító képességekkel rendelkező kódolási módszereket alkosson.

Claude Shannon volt az első, aki tudományos szempontból közelítette meg a kriptográfia tanulmányozását, és 1949-ben publikált egy tanulmányt „A kommunikáció elmélete titkos rendszerekben” címmel. Ez a cikk három részből állt. Az első rész a titkos rendszerek alapvető matematikai struktúráit tartalmazta, a második az „elméleti titoktartás” problémáit tárta fel, a harmadik pedig a „gyakorlati titok” fogalmát. Így Shannon fő érdeme a kriptográfiában a rendszerek abszolút titkosságának fogalmának részletes tanulmányozása volt, amelyben bebizonyította az abszolút erős, feltörhetetlen rejtjelek létezésének tényét és a létezéshez szükséges feltételeket.

Claude Shannon volt az első, aki megfogalmazta a kriptográfia elméleti alapjait, és feltárta számos olyan fogalom lényegét, amelyek nélkül a kriptográfia mint tudomány nem létezne.

A számítástechnika alapítója

Claude Shannon karrierje során egy bizonyos ponton azt a feladatot tűzte ki maga elé, hogy javítsa az információátvitelt a telefon- és távírócsatornákon keresztül, amelyeket az elektromos zaj befolyásol. Aztán a tudós rájött, hogy erre a problémára a legjobb megoldás az információ hatékonyabb „csomagolása”. A kutatás megkezdése előtt azonban válaszolnia kellett arra a kérdésre, hogy mi az információ, és hogyan mérhető mennyisége. 1948-ban „A kommunikáció matematikai elmélete” című cikkében leírta az információmennyiség entrópiával, a termodinamikában a rendszer rendezetlenségének mértékeként ismert mennyiséggel, és az információ legkisebb egységét nevezte. "bit."

Később az információmennyiségre vonatkozó definíciói alapján Shannon egy zseniális tételt tudott bizonyítani a zajos kommunikációs csatornák kapacitásáról. A tétel kidolgozásának évei alatt nem talált gyakorlati alkalmazásra, de a nagy sebességű mikroáramkörök modern világában mindenütt alkalmazásra talál, ahol információt tárolnak, feldolgoznak vagy továbbítanak.

Szinte kortárs

Claude Shannon tudományhoz való hozzájárulását és eredményeit aligha lehet túlbecsülni, hiszen felfedezései nélkül a számítástechnika, az internet és a teljes digitális tér léte lehetetlen lett volna. Az információs technológia fejlődését megalapozó elméletek mellett a briliáns mérnök és matematikus számos más terület fejlődéséhez is hozzájárult. Az elsők között bizonyította be, hogy a gépek nemcsak szellemi munka elvégzésére, hanem tanulásra is képesek. 1950-ben feltalált egy mechanikus rádióvezérlésű egeret, amely egy összetett elektronikus áramkörnek köszönhetően önmagában is eljutott a laboratóriumba. Egy Rubik-kocka megfejtésére is alkalmas eszköz szerzője lett, valamint feltalálta a Hexet, a társasjátékokhoz való elektronikus eszközt, amely mindig legyőzte ellenfeleit.

A zseniális tudós és feltaláló 84 éves korában, 2001-ben halt meg Alzheimer-kórban egy massachusettsi idősek otthonában.

Claude Shannon 1916-ban született. Gaylordban, Michigan államban nőtt fel. Shannon már gyerekkorában érdeklődést mutatott mind a technológia és annak részletes tanulmányozása, mind az általános matematikai alapelvek iránt. Az apja által hozott korai érzékelő vevőkészülékekkel bütykölt, miközben matematikai feladatokat és rejtvényeket oldott meg idősebb nővére, Catherine, aki később matematikaprofesszor lett.

1936-ban a Michigani Egyetemen végzett, akkor 21 éves Claude Shannonnak sikerült áthidalnia a logika algebrai elmélete és gyakorlati alkalmazása közötti szakadékot.
A két villamosmérnöki és matematikai alapdiplomával rendelkező Shannon egy „differenciálanalizátornak” nevezett esetlen mechanikus számítástechnikai eszköz üzemeltetőjeként működött, amelyet Shannon témavezetője, Vanniver Bush professzor épített 1930-ban. A disszertáció témájához Bush azt javasolta, hogy Shannon tanulmányozza gépe logikai felépítését. Fokozatosan Shannon elkezdte kidolgozni egy számítógép körvonalait. Ha az elektromos áramköröket a Boole-algebra elvei szerint építenék fel, akkor logikai összefüggéseket fejezhetnének ki, meghatározhatnák az állítások igazságát, és bonyolult számításokat végezhetnének.

Az elektromos áramkörök nyilvánvalóan sokkal kényelmesebbek lennének, mint a „differenciálelemzőben” gépi olajjal bőségesen megkent fogaskerekek és görgők. Shannon 1938-ban megjelent doktori disszertációjában fejtette ki elképzeléseit a bináris számítás, a Boole-algebra és az elektromos áramkörök kapcsolatáról.

1941-ben a 25 éves Claude Shannon a Bell Laboratories-ba ment dolgozni, ahol többek között azzal vált híressé, hogy egykerekűvel száguldozott a laboratórium folyosóin, miközben labdákkal zsonglőrködött.

Abban az időben az angol tudós, George Boole (1815-1864) módszereinek technológiai alkalmazása volt, aki 1847-ben publikált egy művet jellemző címmel: „A logika matematikai elemzése, amely egy kísérlet a deduktív érvelés kalkulusában, ” szinte forradalmi volt. Shannon erre csak szerényen jegyezte meg: „Csak úgy történt, hogy senki más nem ismerte mindkét területet egyszerre.”

Egy másik nagy értékű munka a titkosítási rendszerek kommunikációs elmélete (1949), amely a kriptográfia matematikai alapjait fogalmazza meg.

A háború alatt kriptográfiai rendszerek fejlesztésével foglalkozott, és ez később segítette felfedezni a hibajavító kódolási módszereket. Mellesleg, ugyanabban a negyvenes években Shannon például egy rakétahajtóműre szerelt repülő korong megépítésével foglalkozott. Ezzel egy időben Claude Elwood Shannon olyan ötleteket kezdett kidolgozni, amelyek később az őt híressé tevő információelmélet alapját képezték. Shannon célja az volt, hogy optimalizálja az információátvitelt telefon- és távíróvonalakon. A probléma megoldásához pedig meg kellett fogalmaznia, hogy mi az információ, és hogyan határozzák meg annak mennyiségét. 1948-49-es munkáiban az információ mennyiségét az entrópián keresztül határozta meg – a termodinamikában és a statisztikus fizikában a rendszer rendezetlenségének mértékeként ismert mennyiséget, és mint információegységet vette fel, amit később „bitnek” neveztek. ”, azaz a két egyformán valószínű lehetőség egyikének kiválasztása .

1956 óta tagja az Egyesült Államok Nemzeti Tudományos Akadémiájának és az Amerikai Művészeti és Tudományos Akadémiának.

Claude Shannon munkáiban az információ mennyiségét az entrópián keresztül határozta meg – a termodinamikában és a statisztikus fizikában a rendszer rendezetlenségének mértékeként ismert mennyiséget, és információegységnek vette azt, amit később „bit”-nek neveztek el. , a két egyformán valószínű lehetőség egyikének kiválasztása. Claude Shannon az információ mennyiségére vonatkozó definíciójának szilárd alapjain bizonyított egy csodálatos tételt a zajos kommunikációs csatornák kapacitásáról. Ez a tétel teljes egészében megjelent 1957-1961 közötti munkáiban, és ma az ő nevét viseli. Mi a Shannon-tétel lényege? Minden zajos kommunikációs csatornát a maximális információátviteli sebesség jellemzi, amelyet Shannon határértéknek neveznek. E határ feletti átviteli sebességnél elkerülhetetlenek a továbbított információ hibái. De alulról ezt a határértéket tetszőlegesen közelíthetjük meg, így megfelelő információkódolással tetszőlegesen kicsi a hiba valószínűsége bármely zajos csatorna számára. Ezenkívül Shannon fáradhatatlanul részt vett különféle projektekben: a labirintusból kiutat tudó elektronikus egér megalkotásától a zsonglőrgépek megalkotásáig és a zsonglőrelmélet megalkotásáig, ami azonban nem segített megdönteni személyes rekordját - négy labdával zsonglőrködik.