Хто такий Клод Шеннон і чим йому завдячує програмування

Клод Шеннон — американський вчений, який вигадав та заклав основи теорії інформації. Десятки років тому він написав роботу, завдяки якій ми маємо інтернет. Ідеї Шеннона — це те, що дозволяє нам передавати і зберігати дані. Розповідаємо, як він жонглював ідеями, чому вони досі важливі й за що його називають найвеселішим вченим покоління.

З чого все почалося

Клод Шеннон народився 1916 року в містечку Петоскі (штат Мічиган, США). Ще дитиною він любив Томаса Едісона, конструював моделі літаків і навіть зібрав човен із віддаленим контролем. Він закінчив бакалаврат Мічиганського університету відразу за двома напрямами — у галузі електротехніки та математики. Потім вступив до Массачусетського технологічного інституту — знаменитого MIT. Під час навчання Шеннон працював на «диференціальному аналізаторі» — прообразі обчислювальних комп’ютерів.

У 1937 році Шеннон опублікував магістерські тези, які пізніше назвали найважливішою магістерською дисертацією в історії. У роботі він застосував Булеву алгебру до схем комутації.

«Математична теорія комунікацій»

У 1941 році Шеннон влаштувався на роботу в американську лабораторію Bell Labs, відому нам тим, що там з’явилися перші розробки в галузі штучного інтелекту.

У 1948 році Шеннон опублікував статтю «Математична теорія комунікацій», яка була одразу високо оцінена науковою спільнотою. У цій роботі Клод Шеннон уперше сказав, що інформація — це щось вимірюване, а також вивів одиницю її виміру — біт. «Одиниця виміру інформації» — сама ця фраза на той час здавалася нереальною.

Ця стаття стала основою теорії інформації.

Перша схема процесу обміну інформацією, яку зобразив Шеннон у роботі в 1948 році. Коментуючи схему, учений пояснив, що каналом комунікації може бути, наприклад, пучок світла, коаксіальний кабель чи діапазон радіочастот

Ось яка ідея була в центрі теорії Шеннона:

Передавач кодує інформацію в сигнал (який може бути пошкоджений шумами). Потім сигнал розшифровує одержувач повідомлення. Теорія Шеннона поєднує дві ключові думки: ізолювання інформації та джерел шуму від комунікаційної системи та ймовірнісне моделювання обох цих джерел. Він представив джерело інформації, яке генерує одне з безлічі можливих повідомлень для передачі, і кожне з них має певну ймовірність.

Імовірнісний шум посилює невизначеність, яку слід прояснити одержувачу.

Шеннон відмовився від ідеї, що за сигналом можна розпізнати повідомлення. Раніше вчені думали, як трансформувати отриманий сигнал, щоби відновити оригінальне повідомлення якомога точніше. А Клод сказав, що ключ до комунікації — невпевненість. Завдяки йому комунікація стала абстракцією.

1955 року Шеннона нагородили медаллю Стюарта Баллантайна — призом за наукові та технічні досягнення, який видавав Інститут Франкліна в Пенсільванії. 1958 року вчений став професором MIT, водночас відмовившись викладати.

Що зробив Клод Шеннон

• Створив теорему жонглювання. Клод Шеннон сам любив жонглювати та побудував із деталей конструктора Erector механізм, який жонглював трьома металевими кульками.
  
  На початку 1980-х Шеннон опублікував першу формальну математичну теорему жонглювання, зіставляючи тривалість часу, поки м’ячі перебувають у повітрі, з тим, як довго кожен м’яч залишається в руці жонглера. Його теорема продемонструвала важливість швидкості рук для успішного жонглювання.
   

  

  Джерело: juggle.org

  
  До речі, Шеннон був не лише жонглером. Його колеги по Bell Labs запевняли, що він катався коридорами лабораторії на моноколесі.
• Здійснив перші спроби машинного навчання. ШШеннон створив першу ілюстрацію ідеї штучного інтелекту. Це була роботизована миша на ім’я Тесей, яка могла переміщатися лабіринтом, а потім запам’ятовувати свій шлях. Створюючи роботизовані системи, Шеннон також писав наукові праці та говорив про те, як ці розробки змінять світ.
  Він досить точно передбачив, що комп’ютери будуть обігравати шахових гросмейстерів і показав, як це відбуватиметься. На дослідженнях Шеннона в цій галузі ґрунтуються всі сучасні розробки.
• Здійснив прорив у криптографії. Шеннон займався зломом шифрів під час Другої світової війни, а також брав участь у розробці пристрою, який забезпечував безпеку даних під час спілкування Рузвельта та Черчилля. У 1949 році результати його роботи були розсекречені та викликали фурор у криптографії. Так, Шеннон дав визначення «цілком стійкого шифру» (шифру, який не можна зламати, маючи тільки зашифроване повідомлення), довів, що такі шифри існують і до них належить шифр Вернама.
• Придумав перший переносний пристрій.Це був пристрій для гри в рулетку, який Шеннон сконструював разом з іншим професором, Едом Торпом. Творці випробували свій девайс у казино Лас-Вегаса, але потім вирішили не ризикувати, щоби не зацікавити мафію.

Усі ці розробки не принесли Шеннону щастя — після роботи про жонглювання він більше нічого не публікував і вів відлюдницький спосіб життя. У підвалі його будинку в Бостоні була «кімната іграшок», де він конструював винаходи задля втіхи. Наприклад, створив фрисбі на ракетному двигуні.

У 1993 році Клод Шеннон потрапив до будинку для людей похилого віку, а у 2001 помер після тривалої боротьби з хворобою Альцгеймера.

За матеріалами Forbes, Time, Quanta Magazine та видань Інституту інженерів електротехніки та електроніки (IEEE).