Кто такой Клод Шеннон и чем ему обязано программирование

Кто такой Клод Шеннон и чем ему обязано программирование

Жонглер, отец теории информации и просто гений, который создал бит.

Клод Шеннон — американский ученый, который придумал и заложил основы теории информации. Десятки лет назад он написал работу, благодаря которой у нас есть интернет. Идеи Шеннона — это то, что позволяет нам передавать и хранить данные. Рассказываем, как он жонглировал идеями, почему они до сих пор важны и за что его называют самым веселым ученым поколения.

С чего все началось

Клод Шеннон родился в 1916 году в городке Петоски (штат Мичиган, США). Еще ребенком он обожал Томаса Эдисона, конструировал модели самолетов и даже собрал лодку с удаленным контролем. Он окончил бакалавриат Мичиганского университета сразу по двум направлениям — в области электротехники и математики. Затем поступил в Массачусетский технологический институт — знаменитый MIT. Во время учебы Шеннон работал на «дифференциальном анализаторе» — прообразе вычислительных компьютеров.

В 1937 Шеннон опубликовал магистерские тезисы, которые позднее назвали самой важной магистерской диссертацией в истории. В своей работе он применил Булеву алгебру к схемам коммутации.

«Математическая теория коммуникаций»

В 1941 Шеннон устроился на работу в американскую лабораторию Bell Labs, известную нам тем, что там появились первые разработки в области искусственного интеллекта.

В 1948 году Шеннон опубликовал статью «Математическая теория коммуникаций», которая была сразу же высоко оценена научным сообществом. В этой работе Клод Шеннон впервые сказал, что информация — это нечто измеримое, а также вывел единицу ее измерения — бит. «Единица измерения информации» — сама эта фраза в то время казалась нереальной.

Эта статья стала основой для теории информации.

Первая схема процесса обмена информацией, которую изобразил Шеннон в своей работе в 1948 году. Комментируя схему, ученый объяснил, что каналом коммуникации может быть, например, пучок света, коаксиальный кабель или диапазон радиочастот.

Вот какая идея была в центре теории Шеннона:

Передатчик кодирует информацию в сигнал (который может быть поврежден шумами). Затем этот сигнал расшифровывает получатель сообщения. Теория Шеннона объединяет две ключевые мысли: изолирование информации и источников шума от коммуникационной системы и вероятностное моделирование обоих этих источников. Он представил источник информации, который генерирует одно из множества возможных сообщений для передачи, и у каждого из них есть определенная вероятность.

Вероятностный шум усиливает неопределенность, которую предстоит прояснить получателю.

Шеннон отказался от идеи, что по сигналу всегда можно распознать сообщение. Раньше ученые думали, как трансформировать полученный сигнал, чтобы восстановить оригинальное сообщение как можно более точно. Клод же сказал, что ключ к коммуникации — неуверенность. Благодаря ему коммуникация стала абстракцией.

В 1955 Шеннона удостоили медали Стюарта Баллантайна — приза за научные и технические достижения, который выдавал Институт Франклина в Пенсильвании. В 1958 году ученый стал профессором MIT, при этом отказавшись преподавать.

Что еще сделал Клод Шеннон

  • Создал теорему жонглирования. Клод Шеннон сам любил жонглировать и построил из деталей конструктора Erector механизм, который жонглировал тремя металлическими шариками.

    В начале 1980-х годов Шеннон опубликовал первую формальную математическую теорему жонглирования, сопоставляя продолжительность времени, пока мячи находятся в воздухе, с тем, как долго каждый мяч остается в руке жонглера. Его теорема продемонстрировала важность скорости рук для успешного жонглирования.
     

    Источник: juggle.org


    Кстати, Шеннон был не только жонглером. Его коллеги по Bell Labs уверяли, что он катался по коридорам лаборатории на моноколесе.
  • Предпринял первые попытки машинного обучения. Шеннон создал первую иллюстрацию идеи искусственного интеллекта. Это была роботическая мышь по имени Тесей, которая могла перемещаться по лабиринту, а затем запоминать свой путь. Создавая роботизированные системы, Шеннон также писал научные работы и говорил о том, как эти разработки изменят мир.
    Он довольно точно предсказал, что компьютеры будут обыгрывать шахматных гроссмейстеров, и показал, как это будет происходить. На исследованиях Шеннона в этой области основываются все современные разработки.
  • Совершил прорыв в криптографии. Шеннон занимался взломом шифров во время Второй мировой войны, а также участвовал в разработке устройства, которое обеспечивало безопасность данных при общении Рузвельта и Черчилля. В 1949 году результаты его работы были рассекречены и произвели фурор в криптографии. Так, Шеннон дал определение «совершенно стойкого шифра» (шифра, который нельзя взломать, имея только зашифрованное сообщение), доказал, что такие шифры существуют и к ним относится шифр Вернама.
  • Придумал первое носимое устройство.Это было приспособление для игры в рулетку, которое Шеннон сконструировал вместе с другим профессором, Эдом Торпом. Создатели опробовали свой девайс в казино Лас-Вегаса, но потом решили не рисковать, чтобы не заинтересовать мафию.

Все эти разработки не принесли Шеннону счастья — после работы о жонглировании он больше ничего не публиковал и вел затворнический образ жизни. В подвале его дома в Бостоне была «комната игрушек», где он конструировал изобретения в свое удовольствие. Например, создал фрисби на ракетном двигателе.

В 1993 году Клод Шеннон попал в дом престарелых, а в 2001 умер после длительной борьбы с болезнью Альцгеймера.

По материалам Forbes, Time, Quanta Magazine и изданий Института инженеров электротехники и электроники (IEEE).

Ещё статьи
Как упростить разработку.
Data science, web development, gamedev и не только.