วิศวกรชาวอเมริกัน Claude Shannon และสิ่งที่เขามีชื่อเสียง ชีวประวัติและข้อเท็จจริงที่น่าสนใจ

อนาโตลี อูชาคอฟ วิทยาศาสตรดุษฎีบัณฑิต สาขาเทคนิค แผนก ระบบควบคุมและสารสนเทศ มหาวิทยาลัย ITMO

ผู้เชี่ยวชาญทางเทคนิคหลายชั่วอายุคนในช่วงครึ่งหลังของศตวรรษที่ 20 แม้จะค่อนข้างห่างไกลจากทฤษฎีการควบคุมอัตโนมัติและไซเบอร์เนติกส์เมื่อออกจากกำแพงของมหาวิทยาลัยไปแล้วก็จำชื่อของ "ผู้เขียน" ทางวิทยาศาสตร์และตลอดชีวิตได้ ความสำเร็จทางเทคนิค: ฟังก์ชันเลียปูนอฟ กระบวนการมาร์กอฟ ความถี่และเกณฑ์นิวควิสต์ กระบวนการวีเนอร์ ตัวกรองคาลมาน ท่ามกลางความสำเร็จดังกล่าว ทฤษฎีบทของแชนนอนมีความภาคภูมิใจ ปี 2016 ถือเป็นวันครบรอบร้อยปีวันเกิดของนักเขียน นักวิทยาศาสตร์ และวิศวกร Claude Shannon

“ใครเป็นเจ้าของข้อมูล เป็นเจ้าของโลก”

ดับเบิลยู. เชอร์ชิลล์

ข้าว. 1. คล็อด แชนนอน (1916–2001)

Claude Elwood Shannon (รูปที่ 1) เกิดเมื่อวันที่ 30 เมษายน พ.ศ. 2459 ในเมือง Petocki ซึ่งตั้งอยู่บนชายฝั่งทะเลสาบมิชิแกนรัฐมิชิแกน (สหรัฐอเมริกา) ในครอบครัวของทนายความและครู ภาษาต่างประเทศ- แคเธอรีนพี่สาวของเขาสนใจคณิตศาสตร์และในที่สุดก็ได้เป็นศาสตราจารย์ และพ่อของแชนนอนผสมผสานงานของเขาในฐานะทนายความกับวิทยุสมัครเล่น ญาติห่าง ๆ ของวิศวกรในอนาคตคือ Thomas Edison นักประดิษฐ์ชื่อดังระดับโลกซึ่งมีสิทธิบัตร 1,093 ฉบับ

แชนนอนสำเร็จการศึกษาจากโรงเรียนมัธยมศึกษาตอนปลายในปี พ.ศ. 2475 เมื่ออายุได้ 16 ปี ขณะเดียวกันก็รับเข้าเรียนด้วย การศึกษาเพิ่มเติมที่บ้าน. พ่อของเขาซื้อชุดก่อสร้างและชุดวิทยุสมัครเล่นให้เขา และสนับสนุนทุกวิถีทางในการสร้างสรรค์ด้านเทคนิคของลูกชาย และน้องสาวของเขามีส่วนร่วมในการศึกษาคณิตศาสตร์ขั้นสูง แชนนอนตกหลุมรักทั้งสองโลก - วิศวกรรมศาสตร์และคณิตศาสตร์

ในปีพ.ศ. 2475 แชนนอนเข้าเรียนที่มหาวิทยาลัยมิชิแกน ซึ่งเขาสำเร็จการศึกษาในปี พ.ศ. 2479 โดยได้รับปริญญาตรีสาขาวิชาคณิตศาสตร์และวิศวกรรมไฟฟ้าสองสาขาวิชา ในระหว่างการศึกษาเขาพบผลงานสองชิ้นในห้องสมุดของมหาวิทยาลัย George Boole - "การวิเคราะห์ทางคณิตศาสตร์ของลอจิก" และ "แคลคูลัสเชิงตรรกะ" ซึ่งเขียนในปี 1847 และ 1848 ตามลำดับ แชนนอนศึกษาสิ่งเหล่านี้อย่างรอบคอบ และเห็นได้ชัดว่าสิ่งนี้กำหนดความสนใจทางวิทยาศาสตร์ในอนาคตของเขา

หลังจากสำเร็จการศึกษา Claude Shannon เข้าทำงานที่ห้องปฏิบัติการวิศวกรรมไฟฟ้าสถาบันเทคโนโลยีแมสซาชูเซตส์ (MIT) ในตำแหน่งผู้ช่วยวิจัย ซึ่งเขาทำงานเพื่ออัปเกรดเครื่องวิเคราะห์ส่วนต่างของ Vannevar Bush รองประธานของ MIT ซึ่งเป็น "คอมพิวเตอร์" แบบอะนาล็อก ตั้งแต่นั้นเป็นต้นมา Vannevar Bush กลายเป็นที่ปรึกษาด้านวิทยาศาสตร์ของ Claude Shannon ในขณะที่ศึกษาวงจรรีเลย์และสวิตช์ที่ซับซ้อนและมีความเชี่ยวชาญสูงของอุปกรณ์ควบคุมเครื่องวิเคราะห์ส่วนต่าง แชนนอนก็ตระหนักว่าแนวคิดของ George Boole สามารถนำไปใช้ประโยชน์ในด้านนี้ได้

ในตอนท้ายของปี 1936 แชนนอนเข้าสู่โปรแกรมปริญญาโทและในปี 1937 เขาได้เขียนบทคัดย่อวิทยานิพนธ์ของเขาสำหรับปริญญาโทและบนพื้นฐานของมันได้เตรียมบทความ "การวิเคราะห์เชิงสัญลักษณ์ของรีเลย์และวงจรสวิตช์" ซึ่งตีพิมพ์ใน พ.ศ. 2481 ในสิ่งพิมพ์ของ American Institute Electrical Engineers (AIEE) งานนี้ดึงดูดความสนใจของชุมชนวิศวกรรมไฟฟ้าทางวิทยาศาสตร์ และในปี 1939 สมาคมวิศวกรโยธาแห่งอเมริกา (American Society of Civil Engineers) ได้มอบรางวัลอัลเฟรดโนเบลให้กับแชนนอน

แชนนอนตามคำแนะนำของบุชยังไม่ได้ปกป้องวิทยานิพนธ์ระดับปริญญาโทของเขาจึงตัดสินใจทำงานปริญญาเอกสาขาคณิตศาสตร์ที่ MIT เกี่ยวกับปัญหาทางพันธุศาสตร์ ตามข้อมูลของบุช พันธุกรรมอาจเป็นปัญหาที่ประสบความสำเร็จในการประยุกต์ใช้ความรู้ของแชนนอน วิทยานิพนธ์ระดับปริญญาเอกของแชนนอนเรื่อง “พีชคณิตสำหรับพันธุศาสตร์เชิงทฤษฎี” เสร็จสมบูรณ์ในฤดูใบไม้ผลิปี 1940 และอุทิศให้กับปัญหาของการรวมยีน Shannon ได้รับปริญญาเอกสาขาคณิตศาสตร์ และในขณะเดียวกันก็ปกป้องวิทยานิพนธ์ของเขาเรื่อง "การวิเคราะห์เชิงสัญลักษณ์ของรีเลย์และวงจรสวิตชิ่ง" จนกลายเป็นผู้เชี่ยวชาญด้านวิศวกรรมไฟฟ้า

วิทยานิพนธ์ระดับปริญญาเอกของแชนนอนไม่ได้รับการสนับสนุนจากนักพันธุศาสตร์มากนัก และด้วยเหตุนี้จึงไม่มีการตีพิมพ์ อย่างไรก็ตามวิทยานิพนธ์ระดับปริญญาโทกลายเป็นความก้าวหน้าในการสลับและเทคโนโลยีดิจิทัล บทสุดท้ายของวิทยานิพนธ์ได้ให้ตัวอย่างมากมายของการประยุกต์ใช้แคลคูลัสเชิงตรรกะที่พัฒนาโดยแชนนอนที่ประสบความสำเร็จในการวิเคราะห์และการสังเคราะห์วงจรรีเลย์และสวิตช์เฉพาะ: วงจรตัวเลือก, ล็อคที่มีความลับทางไฟฟ้า, ตัวบวกไบนารี ทั้งหมดนี้แสดงให้เห็นอย่างชัดเจนถึงความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์ที่แชนนอนทำสำเร็จ และประโยชน์เชิงปฏิบัติมหาศาลของระเบียบแบบแผนของแคลคูลัสเชิงตรรกะ นี่คือวิธีที่ตรรกะดิจิทัลถือกำเนิดขึ้น

ข้าว. 2. Claude Shannon จาก Bell Labs (กลางทศวรรษ 1940)

ในฤดูใบไม้ผลิปี 1941 Claude Shannon กลายเป็นพนักงานของแผนกคณิตศาสตร์ของศูนย์วิจัย Bell Laboratories (รูปที่ 2) ควรพูดอะไรสักสองสามคำเกี่ยวกับบรรยากาศที่ Claude Shannon วัย 25 ปีพบว่าตัวเองอยู่ในนั้น - สร้างสรรค์โดย Harry Nyquist, Henrik Bode, Ralph Hartley, John Tukey และ Laboratories พนักงานของ Bell คนอื่นๆ ทั้งหมดนี้ล้วนมีผลลัพธ์ที่แน่นอนในการพัฒนาทฤษฎีสารสนเทศ ซึ่งในที่สุดแชนนอนก็จะพัฒนาไปสู่ระดับวิทยาศาสตร์ที่ยิ่งใหญ่ในที่สุด

ในเวลานี้ สงครามกำลังดำเนินอยู่ในยุโรป และแชนนอนกำลังดำเนินการวิจัยที่ได้รับทุนสนับสนุนอย่างกว้างขวางจากรัฐบาลสหรัฐฯ งานที่แชนนอนทำที่ Bell Laboratories เกี่ยวข้องกับการเข้ารหัส ซึ่งทำให้เขาทำงานเกี่ยวกับทฤษฎีทางคณิตศาสตร์ของการเข้ารหัส และในที่สุดก็อนุญาตให้เขาวิเคราะห์ไซเฟอร์เท็กซ์โดยใช้วิธีสารสนเทศ-ทฤษฎี (รูปที่ 3)

ในปีพ.ศ. 2488 แชนนอนได้ทำรายงานทางวิทยาศาสตร์ลับขนาดใหญ่ในหัวข้อ "ทฤษฎีการสื่อสารของระบบความลับ"

ข้าว. 3. ที่เครื่องเข้ารหัส

ในเวลานี้ Claude Shannon ใกล้จะพูดคุยกับชุมชนวิทยาศาสตร์เกี่ยวกับแนวคิดพื้นฐานใหม่ในทฤษฎีสารสนเทศแล้ว และในปี พ.ศ. 2491 เขาได้ตีพิมพ์ผลงานสำคัญของเขาเรื่อง "ทฤษฎีคณิตศาสตร์แห่งการสื่อสาร" ทฤษฎีการสื่อสารทางคณิตศาสตร์ของแชนนอนสันนิษฐานว่าโครงสร้างสามองค์ประกอบประกอบด้วยแหล่งข้อมูล ผู้รับข้อมูล และ "สื่อการขนส่ง" ซึ่งเป็นช่องทางการสื่อสารที่มีลักษณะเฉพาะด้วยปริมาณงานและความสามารถในการบิดเบือนข้อมูลระหว่างการส่งข้อมูล ปัญหาบางประการเกิดขึ้น: วิธีหาปริมาณข้อมูล, วิธีบรรจุข้อมูลอย่างมีประสิทธิภาพ, วิธีประมาณความเร็วที่อนุญาตในการส่งออกข้อมูลจากแหล่งที่มาไปยังช่องทางการสื่อสารด้วยแบนด์วิธคงที่เพื่อรับประกันการส่งข้อมูลที่ปราศจากข้อผิดพลาดและ ในที่สุดจะแก้ปัญหาสุดท้ายได้อย่างไรเมื่อมีสัญญาณรบกวนในการเชื่อมต่อช่องสัญญาณ? Claude Shannon ให้คำตอบที่ครอบคลุมแก่มนุษยชาติสำหรับคำถามเหล่านี้ทั้งหมดด้วยทฤษฎีบทของเขา

ควรจะกล่าวว่าเพื่อนร่วมงานของเขาใน "ร้านค้า" ช่วยแชนนอนเกี่ยวกับคำศัพท์ ดังนั้นคำว่าหน่วยขั้นต่ำของจำนวนข้อมูล - "บิต" - จึงถูกเสนอโดย John Tukey และคำศัพท์สำหรับการประมาณจำนวนข้อมูลโดยเฉลี่ยต่อสัญลักษณ์ของแหล่งที่มา - "เอนโทรปี" - John von Neumann Claude Shannon นำเสนอผลงานอันทรงคุณค่าของเขาในรูปแบบของทฤษฎีบทยี่สิบสามบท ไม่ใช่ทฤษฎีทุกทฤษฎีที่เทียบเท่ากัน บางทฤษฎีมีลักษณะเสริมหรือมีไว้สำหรับกรณีพิเศษของทฤษฎีสารสนเทศและการถ่ายทอดผ่านช่องทางการสื่อสารที่ไม่ต่อเนื่องและต่อเนื่อง แต่ทฤษฎีบททั้งหกนั้นเป็นแนวคิดและสร้างกรอบของการสร้างทฤษฎีสารสนเทศที่สร้างขึ้นโดย คล็อด แชนนอน.

1. ทฤษฎีบทแรกจากหกทฤษฎีนี้เกี่ยวข้องกับการประเมินเชิงปริมาณของข้อมูลที่สร้างโดยแหล่งข้อมูล ภายในกรอบของแนวทางสุ่มตามการวัดในรูปแบบของเอนโทรปีที่ระบุคุณสมบัติของมัน
2. ทฤษฎีบทที่สองอุทิศให้กับปัญหาการบรรจุสัญลักษณ์อย่างมีเหตุผลซึ่งสร้างขึ้นโดยแหล่งที่มาในระหว่างการเข้ารหัสหลัก มันก่อให้เกิดขั้นตอนการเข้ารหัสที่มีประสิทธิภาพและจำเป็นต้องแนะนำ "ตัวเข้ารหัสต้นทาง" ในโครงสร้างของระบบการส่งข้อมูล
3. ทฤษฎีบทที่สามเกี่ยวข้องกับปัญหาในการจับคู่การไหลของข้อมูลจากแหล่งข้อมูลกับความสามารถของช่องทางการสื่อสารในกรณีที่ไม่มีการรบกวนซึ่งรับประกันว่าจะไม่มีการบิดเบือนข้อมูลระหว่างการส่ง
4. ทฤษฎีบทที่สี่แก้ปัญหาเดียวกันกับทฤษฎีบทก่อนหน้า แต่เมื่อเกิดการรบกวนในช่องทางการสื่อสารแบบไบนารี ผลกระทบของข้อความรหัสที่ส่งมีส่วนทำให้ความน่าจะเป็นของการบิดเบือนของบิตรหัสโดยพลการ ทฤษฎีบทประกอบด้วยเงื่อนไขการชะลอตัวของการส่งข้อมูลซึ่งรับประกันความน่าจะเป็นที่กำหนดในการส่งข้อความโค้ดโดยไม่มีข้อผิดพลาดไปยังผู้รับ ทฤษฎีบทนี้เป็นพื้นฐานระเบียบวิธีของการเข้ารหัสป้องกันเสียงรบกวน ซึ่งนำไปสู่ความจำเป็นในการแนะนำ "ตัวเข้ารหัสช่องสัญญาณ" ในโครงสร้างของระบบส่งสัญญาณ
5. ทฤษฎีบทที่ห้ามีไว้เพื่อการประมาณค่าความจุของช่องทางการสื่อสารต่อเนื่อง โดยมีแบนด์วิธความถี่ที่แน่นอนและพลังที่กำหนดของสัญญาณที่เป็นประโยชน์และสัญญาณรบกวนในช่องสัญญาณสื่อสาร ทฤษฎีบทกำหนดสิ่งที่เรียกว่าขีดจำกัดแชนนอน
6. ทฤษฎีบทสุดท้ายที่เรียกว่าทฤษฎีบท Nyquist-Shannon-Kotelnikov มุ่งเน้นไปที่ปัญหาของการสร้างสัญญาณต่อเนื่องที่ปราศจากข้อผิดพลาดจากตัวอย่างที่ไม่ต่อเนื่องตามเวลาซึ่งช่วยให้เราสามารถกำหนดข้อกำหนดสำหรับค่าของเวลาที่ไม่ต่อเนื่อง ช่วงเวลาที่กำหนดโดยความกว้างของสเปกตรัมความถี่ของสัญญาณต่อเนื่องและเพื่อสร้างฟังก์ชันพื้นฐานที่เรียกว่าฟังก์ชันอ้างอิง

ควรจะกล่าวได้ว่าในตอนแรกนักคณิตศาสตร์จำนวนมากทั่วโลกมีข้อสงสัยเกี่ยวกับฐานหลักฐานของทฤษฎีบทเหล่านี้ แต่เมื่อเวลาผ่านไป ชุมชนวิทยาศาสตร์เริ่มเชื่อมั่นในความถูกต้องของสมมุติฐานทั้งหมด โดยพบการยืนยันทางคณิตศาสตร์สำหรับสิ่งเหล่านั้น ในประเทศของเรา A.Ya Khinchin ทุ่มเทความพยายามของเขาในเรื่องนี้ และ Kolmogorov A.N. -

ในปี 1956 Claude Shannon ผู้โด่งดังออกจาก Bell Laboratories โดยไม่ทำลายความสัมพันธ์กับ Bell Laboratories และกลายเป็นศาสตราจารย์เต็มรูปแบบในสองคณะที่สถาบันเทคโนโลยีแมสซาชูเซตส์: คณิตศาสตร์และวิศวกรรมไฟฟ้า

ข้าว. 4. เขาวงกตของแชนนอน

Claude Shannon มีความสนใจมากมายที่ไม่เกี่ยวข้องกับเขาเลย กิจกรรมระดับมืออาชีพ- ความสามารถด้านวิศวกรรมที่โดดเด่นของแชนนอนแสดงออกมาในการสร้างเครื่องจักรและกลไกทุกประเภท รวมถึงเมาส์ธีซีอุสแบบกลไกซึ่งแก้ปัญหาเขาวงกต (รูปที่ 4) คอมพิวเตอร์ที่ทำงานด้วยเลขโรมัน ตลอดจนคอมพิวเตอร์และโปรแกรมสำหรับเล่น หมากรุก.

ในปี 1966 เมื่ออายุ 50 ปี Claude Shannon เกษียณจากการสอนและอุทิศตนให้กับงานอดิเรกเกือบทั้งหมด เขาสร้างจักรยานล้อเดียวที่มีอาน 2 อัน มีดพับพร้อมใบมีดนับร้อย หุ่นยนต์ที่แก้ลูกบาศก์รูบิก และหุ่นยนต์ที่เล่นปาหี่ลูกบอล นอกจากนี้แชนนอนเองก็ยังคงฝึกฝนทักษะการเล่นปาหี่โดยเพิ่มจำนวนลูกบอลเป็นสี่ลูก (รูปที่ 5) พยานในวัยเยาว์ของเขาที่ Bell Laboratories เล่าถึงการที่เขาขี่จักรยานล้อเดียวไปรอบๆ ทางเดินของบริษัท ขณะเล่นปาหี่ลูกบอล

ข้าว. 5. Claude Shannon - นักเล่นปาหี่

น่าเสียดายที่ Claude Shannon ไม่มีการติดต่อใกล้ชิดกับนักวิทยาศาสตร์โซเวียต อย่างไรก็ตามเขาสามารถไปเยือนสหภาพโซเวียตได้ในปี 2508 ตามคำเชิญของสมาคมวิทยาศาสตร์และเทคนิคแห่งวิศวกรรมวิทยุ อิเล็กทรอนิกส์ และการสื่อสาร (NTORES) ซึ่งตั้งชื่อตาม A.S. โปโปวา. หนึ่งในผู้ริเริ่มคำเชิญนี้คือ มิคาอิล บอตวินนิก แชมป์หมากรุกโลกหลายราย ศาสตราจารย์ด้านวิทยาศาสตรดุษฎีบัณฑิต ซึ่งเป็นวิศวกรไฟฟ้าด้วยและมีความสนใจในการเขียนโปรแกรมหมากรุก การสนทนาที่มีชีวิตชีวาเกิดขึ้นระหว่าง Mikhail Botvinnik และ Claude Shannon เกี่ยวกับปัญหาของการใช้คอมพิวเตอร์ในศิลปะการเล่นหมากรุก ผู้เข้าร่วมสรุปว่าสิ่งนี้น่าสนใจมากสำหรับการเขียนโปรแกรมและไม่มีท่าว่าจะดีสำหรับหมากรุก หลังจากการสนทนา Shannon ขอให้ Botvinnik เล่นหมากรุกกับเขาและในระหว่างเกมเขายังได้เปรียบเล็กน้อย (โกงสำหรับอัศวินและเบี้ย) แต่ก็ยังแพ้ในการเคลื่อนไหวครั้งที่ 42

ในช่วงปีสุดท้ายของชีวิต Claude Shannon ป่วยหนัก เขาเสียชีวิตในเดือนกุมภาพันธ์ พ.ศ. 2544 ในบ้านพักคนชราในรัฐแมสซาชูเซตส์จากโรคอัลไซเมอร์ เมื่ออายุ 85 ปี

Claude Shannon ทิ้งมรดกประยุกต์และปรัชญาไว้มากมาย สร้างโดยเขา ทฤษฎีทั่วไปอุปกรณ์อัตโนมัติแบบแยกส่วนและเทคโนโลยีคอมพิวเตอร์เทคโนโลยี การใช้งานที่มีประสิทธิภาพความสามารถของสภาพแวดล้อมของช่องสัญญาณ ผู้จัดเก็บเอกสารสมัยใหม่ทุกคนที่ใช้ในโลกคอมพิวเตอร์อาศัยทฤษฎีบทการเข้ารหัสที่มีประสิทธิภาพของแชนนอน รากฐานของมรดกทางปรัชญาของเขาประกอบด้วยสองแนวคิด ประการแรก: เป้าหมายของฝ่ายบริหารควรลดเอนโทรปีเพื่อเป็นการวัดความไม่แน่นอนและความไม่เป็นระเบียบในสภาพแวดล้อมของระบบ การจัดการที่ไม่สามารถแก้ไขปัญหานี้ได้ถือเป็นเรื่องซ้ำซ้อน กล่าวคือ ไม่จำเป็น ประการที่สองคือทุกสิ่งในโลกนี้เป็น "ช่องทางการสื่อสาร" ช่องทางการสื่อสารได้แก่ บุคคล ทีมงาน สภาพแวดล้อมการทำงานทั้งหมด อุตสาหกรรม โครงสร้างการขนส่ง และประเทศโดยรวม และถ้าคุณไม่ประสานการแก้ปัญหาด้านเทคนิค ข้อมูล มนุษยธรรม และภาครัฐกับขีดความสามารถของสภาพแวดล้อมช่องทางที่ได้รับการออกแบบไว้ ก็อย่าคาดหวังผลลัพธ์ที่ดี

วรรณกรรม

1. Shannon C.E. ทฤษฎีทางคณิตศาสตร์แห่งการสื่อสาร. วารสารเทคนิคระบบเบลล์ กรกฎาคมและต.ค. พ.ศ. 2491 // คล็อด เอลวูด แชนนอน เอกสารที่รวบรวม NY, 1993. หน้า 8-111.
2. Shannon C.E. การสื่อสารในที่ที่มีเสียงรบกวน Proc.IRE. พ.ศ. 2492 ฉบับที่ 37 ลำดับที่ 10
3. แชนนอน ซี. อี. ทฤษฎีการสื่อสารของระบบความลับ วารสารเทคนิคระบบเบลล์ กรกฎาคมและต.ค. พ.ศ. 2491 // คล็อด เอลวูด แชนนอน เอกสารที่รวบรวม NY, 1993. หน้า 112-195.
4. เครื่องจักรอัตโนมัติ การรวบรวมบทความเอ็ด เค.อี. แชนนอน, เจ. แม็กคาร์ธี / ทรานส์ จากภาษาอังกฤษ อ.: จาก-ใน. สว่าง 1956.
5. โรเบิร์ต เอ็ม. ฟาโน การส่งข้อมูล: ทฤษฎีทางสถิติของการสื่อสาร เผยแพร่ร่วมกันโดย M.I.T., PRESS และ JOHN WILEY & SONS, INC. นิวยอร์ก, ลอนดอน. 1961.
6. www. วิจัย.อัท. com/~njas/doc/ces5.html
7. Kolmogorov A. N. คำนำ // ทำงานเกี่ยวกับทฤษฎีสารสนเทศและไซเบอร์เนติกส์ / K. Shannon; เลน จากภาษาอังกฤษ ภายใต้. เอ็ด R.L. Dobrushina และ O.B. ลูปาโนวา; คำนำ อ. เอ็น. โคลโมโกรอฟ ม., 1963.
8. เลวิน วี.เค.อี. แชนนอนและ วิทยาศาสตร์สมัยใหม่// แถลงการณ์ของ มสธ. 2551. เล่มที่ 14. ลำดับที่ 3.
9. Viner N. Ya. – นักคณิตศาสตร์ / แปล จากภาษาอังกฤษ อ.: วิทยาศาสตร์. 1964.
10. Khinchin A. Ya. เกี่ยวกับทฤษฎีบทหลักของทฤษฎีสารสนเทศ สธ 11:1 (67) 1956.
11. Kolmogorov A. N. ทฤษฎีการส่งข้อมูล // เซสชันของ USSR Academy of Sciences เมื่อวันที่ ปัญหาทางวิทยาศาสตร์ระบบการผลิตอัตโนมัติ 15-20 ต.ค. 2499 การประชุมใหญ่- อ.: สำนักพิมพ์ของสถาบันวิทยาศาสตร์แห่งสหภาพโซเวียต, 2500
12. Kolmogorov A. N. ทฤษฎีสารสนเทศและทฤษฎีอัลกอริทึม อ.: เนากา, 2530.

อนาโตลี อูชาคอฟ วิทยาศาสตรดุษฎีบัณฑิต สาขาเทคนิค แผนก ระบบควบคุมและสารสนเทศ มหาวิทยาลัย ITMO

ผู้เชี่ยวชาญทางเทคนิคหลายชั่วอายุคนในช่วงครึ่งหลังของศตวรรษที่ 20 แม้จะค่อนข้างห่างไกลจากทฤษฎีการควบคุมอัตโนมัติและไซเบอร์เนติกส์เมื่อออกจากกำแพงของมหาวิทยาลัยไปแล้วก็จำชื่อของ "ผู้เขียน" ทางวิทยาศาสตร์และตลอดชีวิตได้ ความสำเร็จทางเทคนิค: ฟังก์ชันเลียปูนอฟ กระบวนการมาร์กอฟ ความถี่และเกณฑ์นิวควิสต์ กระบวนการวีเนอร์ ตัวกรองคาลมาน ท่ามกลางความสำเร็จดังกล่าว ทฤษฎีบทของแชนนอนมีความภาคภูมิใจ ปี 2016 ถือเป็นวันครบรอบร้อยปีวันเกิดของนักเขียน นักวิทยาศาสตร์ และวิศวกร Claude Shannon

“ใครเป็นเจ้าของข้อมูล เป็นเจ้าของโลก”

ดับเบิลยู. เชอร์ชิลล์

ข้าว. 1. คล็อด แชนนอน (1916–2001)

Claude Elwood Shannon (รูปที่ 1) เกิดเมื่อวันที่ 30 เมษายน พ.ศ. 2459 ในเมือง Petocki ซึ่งตั้งอยู่บนชายฝั่งทะเลสาบมิชิแกนรัฐมิชิแกน (สหรัฐอเมริกา) ในครอบครัวของทนายความและครูสอนภาษาต่างประเทศ แคเธอรีนพี่สาวของเขาสนใจคณิตศาสตร์และในที่สุดก็ได้เป็นศาสตราจารย์ และพ่อของแชนนอนผสมผสานงานของเขาในฐานะทนายความกับวิทยุสมัครเล่น ญาติห่าง ๆ ของวิศวกรในอนาคตคือ Thomas Edison นักประดิษฐ์ชื่อดังระดับโลกซึ่งมีสิทธิบัตร 1,093 ฉบับ

แชนนอนสำเร็จการศึกษาจากโรงเรียนมัธยมศึกษาตอนปลายในปี พ.ศ. 2475 เมื่ออายุได้ 16 ปี ขณะที่ได้รับการศึกษาเพิ่มเติมที่บ้าน พ่อของเขาซื้อชุดก่อสร้างและชุดวิทยุสมัครเล่นให้เขา และสนับสนุนทุกวิถีทางในการสร้างสรรค์ด้านเทคนิคของลูกชาย และน้องสาวของเขามีส่วนร่วมในการศึกษาคณิตศาสตร์ขั้นสูง แชนนอนตกหลุมรักทั้งสองโลก - วิศวกรรมศาสตร์และคณิตศาสตร์

ในปีพ.ศ. 2475 แชนนอนเข้าเรียนที่มหาวิทยาลัยมิชิแกน ซึ่งเขาสำเร็จการศึกษาในปี พ.ศ. 2479 โดยได้รับปริญญาตรีสาขาวิชาคณิตศาสตร์และวิศวกรรมไฟฟ้าสองสาขาวิชา ในระหว่างการศึกษาเขาพบผลงานสองชิ้นในห้องสมุดของมหาวิทยาลัย George Boole - "การวิเคราะห์ทางคณิตศาสตร์ของลอจิก" และ "แคลคูลัสเชิงตรรกะ" ซึ่งเขียนในปี 1847 และ 1848 ตามลำดับ แชนนอนศึกษาสิ่งเหล่านี้อย่างรอบคอบ และเห็นได้ชัดว่าสิ่งนี้กำหนดความสนใจทางวิทยาศาสตร์ในอนาคตของเขา

หลังจากสำเร็จการศึกษา Claude Shannon เข้าทำงานที่ห้องปฏิบัติการวิศวกรรมไฟฟ้าสถาบันเทคโนโลยีแมสซาชูเซตส์ (MIT) ในตำแหน่งผู้ช่วยวิจัย ซึ่งเขาทำงานเพื่ออัปเกรดเครื่องวิเคราะห์ส่วนต่างของ Vannevar Bush รองประธานของ MIT ซึ่งเป็น "คอมพิวเตอร์" แบบอะนาล็อก ตั้งแต่นั้นเป็นต้นมา Vannevar Bush กลายเป็นที่ปรึกษาด้านวิทยาศาสตร์ของ Claude Shannon ในขณะที่ศึกษาวงจรรีเลย์และสวิตช์ที่ซับซ้อนและมีความเชี่ยวชาญสูงของอุปกรณ์ควบคุมเครื่องวิเคราะห์ส่วนต่าง แชนนอนก็ตระหนักว่าแนวคิดของ George Boole สามารถนำไปใช้ประโยชน์ในด้านนี้ได้

ในตอนท้ายของปี 1936 แชนนอนเข้าสู่โปรแกรมปริญญาโทและในปี 1937 เขาได้เขียนบทคัดย่อวิทยานิพนธ์ของเขาสำหรับปริญญาโทและบนพื้นฐานของมันได้เตรียมบทความ "การวิเคราะห์เชิงสัญลักษณ์ของรีเลย์และวงจรสวิตช์" ซึ่งตีพิมพ์ใน พ.ศ. 2481 ในสิ่งพิมพ์ของ American Institute Electrical Engineers (AIEE) งานนี้ดึงดูดความสนใจของชุมชนวิศวกรรมไฟฟ้าทางวิทยาศาสตร์ และในปี 1939 สมาคมวิศวกรโยธาแห่งอเมริกา (American Society of Civil Engineers) ได้มอบรางวัลอัลเฟรดโนเบลให้กับแชนนอน

แชนนอนตามคำแนะนำของบุชยังไม่ได้ปกป้องวิทยานิพนธ์ระดับปริญญาโทของเขาจึงตัดสินใจทำงานปริญญาเอกสาขาคณิตศาสตร์ที่ MIT เกี่ยวกับปัญหาทางพันธุศาสตร์ ตามข้อมูลของบุช พันธุกรรมอาจเป็นปัญหาที่ประสบความสำเร็จในการประยุกต์ใช้ความรู้ของแชนนอน วิทยานิพนธ์ระดับปริญญาเอกของแชนนอนเรื่อง “พีชคณิตสำหรับพันธุศาสตร์เชิงทฤษฎี” เสร็จสมบูรณ์ในฤดูใบไม้ผลิปี 1940 และอุทิศให้กับปัญหาของการรวมยีน Shannon ได้รับปริญญาเอกสาขาคณิตศาสตร์ และในขณะเดียวกันก็ปกป้องวิทยานิพนธ์ของเขาเรื่อง "การวิเคราะห์เชิงสัญลักษณ์ของรีเลย์และวงจรสวิตชิ่ง" จนกลายเป็นผู้เชี่ยวชาญด้านวิศวกรรมไฟฟ้า

วิทยานิพนธ์ระดับปริญญาเอกของแชนนอนไม่ได้รับการสนับสนุนจากนักพันธุศาสตร์มากนัก และด้วยเหตุนี้จึงไม่มีการตีพิมพ์ อย่างไรก็ตามวิทยานิพนธ์ระดับปริญญาโทกลายเป็นความก้าวหน้าในการสลับและเทคโนโลยีดิจิทัล บทสุดท้ายของวิทยานิพนธ์ได้ให้ตัวอย่างมากมายของการประยุกต์ใช้แคลคูลัสเชิงตรรกะที่พัฒนาโดยแชนนอนที่ประสบความสำเร็จในการวิเคราะห์และการสังเคราะห์วงจรรีเลย์และสวิตช์เฉพาะ: วงจรตัวเลือก, ล็อคที่มีความลับทางไฟฟ้า, ตัวบวกไบนารี ทั้งหมดนี้แสดงให้เห็นอย่างชัดเจนถึงความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์ที่แชนนอนทำสำเร็จ และประโยชน์เชิงปฏิบัติมหาศาลของระเบียบแบบแผนของแคลคูลัสเชิงตรรกะ นี่คือวิธีที่ตรรกะดิจิทัลถือกำเนิดขึ้น

ข้าว. 2. Claude Shannon จาก Bell Labs (กลางทศวรรษ 1940)

ในฤดูใบไม้ผลิปี 1941 Claude Shannon กลายเป็นพนักงานของแผนกคณิตศาสตร์ของศูนย์วิจัย Bell Laboratories (รูปที่ 2) ควรพูดอะไรสักสองสามคำเกี่ยวกับบรรยากาศที่ Claude Shannon วัย 25 ปีพบว่าตัวเองอยู่ในนั้น - สร้างสรรค์โดย Harry Nyquist, Henrik Bode, Ralph Hartley, John Tukey และ Laboratories พนักงานของ Bell คนอื่นๆ ทั้งหมดนี้ล้วนมีผลลัพธ์ที่แน่นอนในการพัฒนาทฤษฎีสารสนเทศ ซึ่งในที่สุดแชนนอนก็จะพัฒนาไปสู่ระดับวิทยาศาสตร์ที่ยิ่งใหญ่ในที่สุด

ในเวลานี้ สงครามกำลังดำเนินอยู่ในยุโรป และแชนนอนกำลังดำเนินการวิจัยที่ได้รับทุนสนับสนุนอย่างกว้างขวางจากรัฐบาลสหรัฐฯ งานที่แชนนอนทำที่ Bell Laboratories เกี่ยวข้องกับการเข้ารหัส ซึ่งทำให้เขาทำงานเกี่ยวกับทฤษฎีทางคณิตศาสตร์ของการเข้ารหัส และในที่สุดก็อนุญาตให้เขาวิเคราะห์ไซเฟอร์เท็กซ์โดยใช้วิธีสารสนเทศ-ทฤษฎี (รูปที่ 3)

ในปีพ.ศ. 2488 แชนนอนได้ทำรายงานทางวิทยาศาสตร์ลับขนาดใหญ่ในหัวข้อ "ทฤษฎีการสื่อสารของระบบความลับ"

ข้าว. 3. ที่เครื่องเข้ารหัส

ในเวลานี้ Claude Shannon ใกล้จะพูดคุยกับชุมชนวิทยาศาสตร์เกี่ยวกับแนวคิดพื้นฐานใหม่ในทฤษฎีสารสนเทศแล้ว และในปี พ.ศ. 2491 เขาได้ตีพิมพ์ผลงานสำคัญของเขาเรื่อง "ทฤษฎีคณิตศาสตร์แห่งการสื่อสาร" ทฤษฎีการสื่อสารทางคณิตศาสตร์ของแชนนอนสันนิษฐานว่าโครงสร้างสามองค์ประกอบประกอบด้วยแหล่งข้อมูล ผู้รับข้อมูล และ "สื่อการขนส่ง" ซึ่งเป็นช่องทางการสื่อสารที่มีลักษณะเฉพาะด้วยปริมาณงานและความสามารถในการบิดเบือนข้อมูลระหว่างการส่งข้อมูล ปัญหาบางประการเกิดขึ้น: วิธีหาปริมาณข้อมูล, วิธีบรรจุข้อมูลอย่างมีประสิทธิภาพ, วิธีประมาณความเร็วที่อนุญาตในการส่งออกข้อมูลจากแหล่งที่มาไปยังช่องทางการสื่อสารด้วยแบนด์วิธคงที่เพื่อรับประกันการส่งข้อมูลที่ปราศจากข้อผิดพลาดและ ในที่สุดจะแก้ปัญหาสุดท้ายได้อย่างไรเมื่อมีสัญญาณรบกวนในการเชื่อมต่อช่องสัญญาณ? Claude Shannon ให้คำตอบที่ครอบคลุมแก่มนุษยชาติสำหรับคำถามเหล่านี้ทั้งหมดด้วยทฤษฎีบทของเขา

ควรจะกล่าวว่าเพื่อนร่วมงานของเขาใน "ร้านค้า" ช่วยแชนนอนเกี่ยวกับคำศัพท์ ดังนั้นคำว่าหน่วยขั้นต่ำของจำนวนข้อมูล - "บิต" - จึงถูกเสนอโดย John Tukey และคำศัพท์สำหรับการประมาณจำนวนข้อมูลโดยเฉลี่ยต่อสัญลักษณ์ของแหล่งที่มา - "เอนโทรปี" - John von Neumann Claude Shannon นำเสนอผลงานอันทรงคุณค่าของเขาในรูปแบบของทฤษฎีบทยี่สิบสามบท ไม่ใช่ทฤษฎีทุกทฤษฎีที่เทียบเท่ากัน บางทฤษฎีมีลักษณะเสริมหรือมีไว้สำหรับกรณีพิเศษของทฤษฎีสารสนเทศและการถ่ายทอดผ่านช่องทางการสื่อสารที่ไม่ต่อเนื่องและต่อเนื่อง แต่ทฤษฎีบททั้งหกนั้นเป็นแนวคิดและสร้างกรอบของการสร้างทฤษฎีสารสนเทศที่สร้างขึ้นโดย คล็อด แชนนอน.

1. ทฤษฎีบทแรกจากหกทฤษฎีนี้เกี่ยวข้องกับการประเมินเชิงปริมาณของข้อมูลที่สร้างโดยแหล่งข้อมูล ภายในกรอบของแนวทางสุ่มตามการวัดในรูปแบบของเอนโทรปีที่ระบุคุณสมบัติของมัน
2. ทฤษฎีบทที่สองอุทิศให้กับปัญหาการบรรจุสัญลักษณ์อย่างมีเหตุผลซึ่งสร้างขึ้นโดยแหล่งที่มาในระหว่างการเข้ารหัสหลัก มันก่อให้เกิดขั้นตอนการเข้ารหัสที่มีประสิทธิภาพและจำเป็นต้องแนะนำ "ตัวเข้ารหัสต้นทาง" ในโครงสร้างของระบบการส่งข้อมูล
3. ทฤษฎีบทที่สามเกี่ยวข้องกับปัญหาในการจับคู่การไหลของข้อมูลจากแหล่งข้อมูลกับความสามารถของช่องทางการสื่อสารในกรณีที่ไม่มีการรบกวนซึ่งรับประกันว่าจะไม่มีการบิดเบือนข้อมูลระหว่างการส่ง
4. ทฤษฎีบทที่สี่แก้ปัญหาเดียวกันกับทฤษฎีบทก่อนหน้า แต่เมื่อเกิดการรบกวนในช่องทางการสื่อสารแบบไบนารี ผลกระทบของข้อความรหัสที่ส่งมีส่วนทำให้ความน่าจะเป็นของการบิดเบือนของบิตรหัสโดยพลการ ทฤษฎีบทประกอบด้วยเงื่อนไขการชะลอตัวของการส่งข้อมูลซึ่งรับประกันความน่าจะเป็นที่กำหนดในการส่งข้อความโค้ดโดยไม่มีข้อผิดพลาดไปยังผู้รับ ทฤษฎีบทนี้เป็นพื้นฐานระเบียบวิธีของการเข้ารหัสป้องกันเสียงรบกวน ซึ่งนำไปสู่ความจำเป็นในการแนะนำ "ตัวเข้ารหัสช่องสัญญาณ" ในโครงสร้างของระบบส่งสัญญาณ
5. ทฤษฎีบทที่ห้ามีไว้เพื่อการประมาณค่าความจุของช่องทางการสื่อสารต่อเนื่อง โดยมีแบนด์วิธความถี่ที่แน่นอนและพลังที่กำหนดของสัญญาณที่เป็นประโยชน์และสัญญาณรบกวนในช่องสัญญาณสื่อสาร ทฤษฎีบทกำหนดสิ่งที่เรียกว่าขีดจำกัดแชนนอน
6. ทฤษฎีบทสุดท้ายที่เรียกว่าทฤษฎีบท Nyquist-Shannon-Kotelnikov มุ่งเน้นไปที่ปัญหาของการสร้างสัญญาณต่อเนื่องที่ปราศจากข้อผิดพลาดจากตัวอย่างที่ไม่ต่อเนื่องตามเวลาซึ่งช่วยให้เราสามารถกำหนดข้อกำหนดสำหรับค่าของเวลาที่ไม่ต่อเนื่อง ช่วงเวลาที่กำหนดโดยความกว้างของสเปกตรัมความถี่ของสัญญาณต่อเนื่องและเพื่อสร้างฟังก์ชันพื้นฐานที่เรียกว่าฟังก์ชันอ้างอิง

ควรจะกล่าวได้ว่าในตอนแรกนักคณิตศาสตร์จำนวนมากทั่วโลกมีข้อสงสัยเกี่ยวกับฐานหลักฐานของทฤษฎีบทเหล่านี้ แต่เมื่อเวลาผ่านไป ชุมชนวิทยาศาสตร์เริ่มเชื่อมั่นในความถูกต้องของสมมุติฐานทั้งหมด โดยพบการยืนยันทางคณิตศาสตร์สำหรับสิ่งเหล่านั้น ในประเทศของเรา A.Ya Khinchin ทุ่มเทความพยายามของเขาในเรื่องนี้ และ Kolmogorov A.N. -

ในปี 1956 Claude Shannon ผู้โด่งดังออกจาก Bell Laboratories โดยไม่ทำลายความสัมพันธ์กับ Bell Laboratories และกลายเป็นศาสตราจารย์เต็มรูปแบบในสองคณะที่สถาบันเทคโนโลยีแมสซาชูเซตส์: คณิตศาสตร์และวิศวกรรมไฟฟ้า

ข้าว. 4. เขาวงกตของแชนนอน

Claude Shannon มีความสนใจมากมายซึ่งไม่เกี่ยวข้องกับกิจกรรมทางวิชาชีพของเขาเลย ความสามารถด้านวิศวกรรมที่โดดเด่นของแชนนอนแสดงออกมาในการสร้างเครื่องจักรและกลไกทุกประเภท รวมถึงเมาส์ธีซีอุสแบบกลไกซึ่งแก้ปัญหาเขาวงกต (รูปที่ 4) คอมพิวเตอร์ที่ทำงานด้วยเลขโรมัน ตลอดจนคอมพิวเตอร์และโปรแกรมสำหรับเล่น หมากรุก.

ในปี 1966 เมื่ออายุ 50 ปี Claude Shannon เกษียณจากการสอนและอุทิศตนให้กับงานอดิเรกเกือบทั้งหมด เขาสร้างจักรยานล้อเดียวที่มีอาน 2 อัน มีดพับพร้อมใบมีดนับร้อย หุ่นยนต์ที่แก้ลูกบาศก์รูบิก และหุ่นยนต์ที่เล่นปาหี่ลูกบอล นอกจากนี้แชนนอนเองก็ยังคงฝึกฝนทักษะการเล่นปาหี่โดยเพิ่มจำนวนลูกบอลเป็นสี่ลูก (รูปที่ 5) พยานในวัยเยาว์ของเขาที่ Bell Laboratories เล่าถึงการที่เขาขี่จักรยานล้อเดียวไปรอบๆ ทางเดินของบริษัท ขณะเล่นปาหี่ลูกบอล

ข้าว. 5. Claude Shannon - นักเล่นปาหี่

น่าเสียดายที่ Claude Shannon ไม่มีการติดต่อใกล้ชิดกับนักวิทยาศาสตร์โซเวียต อย่างไรก็ตามเขาสามารถไปเยือนสหภาพโซเวียตได้ในปี 2508 ตามคำเชิญของสมาคมวิทยาศาสตร์และเทคนิคแห่งวิศวกรรมวิทยุ อิเล็กทรอนิกส์ และการสื่อสาร (NTORES) ซึ่งตั้งชื่อตาม A.S. โปโปวา. หนึ่งในผู้ริเริ่มคำเชิญนี้คือ มิคาอิล บอตวินนิก แชมป์หมากรุกโลกหลายราย ศาสตราจารย์ด้านวิทยาศาสตรดุษฎีบัณฑิต ซึ่งเป็นวิศวกรไฟฟ้าด้วยและมีความสนใจในการเขียนโปรแกรมหมากรุก การสนทนาที่มีชีวิตชีวาเกิดขึ้นระหว่าง Mikhail Botvinnik และ Claude Shannon เกี่ยวกับปัญหาของการใช้คอมพิวเตอร์ในศิลปะการเล่นหมากรุก ผู้เข้าร่วมสรุปว่าสิ่งนี้น่าสนใจมากสำหรับการเขียนโปรแกรมและไม่มีท่าว่าจะดีสำหรับหมากรุก หลังจากการสนทนา Shannon ขอให้ Botvinnik เล่นหมากรุกกับเขาและในระหว่างเกมเขายังได้เปรียบเล็กน้อย (โกงสำหรับอัศวินและเบี้ย) แต่ก็ยังแพ้ในการเคลื่อนไหวครั้งที่ 42

ในช่วงปีสุดท้ายของชีวิต Claude Shannon ป่วยหนัก เขาเสียชีวิตในเดือนกุมภาพันธ์ พ.ศ. 2544 ในบ้านพักคนชราในรัฐแมสซาชูเซตส์จากโรคอัลไซเมอร์ เมื่ออายุ 85 ปี

Claude Shannon ทิ้งมรดกประยุกต์และปรัชญาไว้มากมาย เขาสร้างทฤษฎีทั่วไปเกี่ยวกับระบบอัตโนมัติและอุปกรณ์เทคโนโลยีคอมพิวเตอร์แบบแยกส่วน ซึ่งเป็นเทคโนโลยีสำหรับการใช้ความสามารถของสื่อช่องสัญญาณอย่างมีประสิทธิภาพ ผู้จัดเก็บเอกสารสมัยใหม่ทุกคนที่ใช้ในโลกคอมพิวเตอร์อาศัยทฤษฎีบทการเข้ารหัสที่มีประสิทธิภาพของแชนนอน รากฐานของมรดกทางปรัชญาของเขาประกอบด้วยสองแนวคิด ประการแรก: เป้าหมายของฝ่ายบริหารควรลดเอนโทรปีเพื่อเป็นการวัดความไม่แน่นอนและความไม่เป็นระเบียบในสภาพแวดล้อมของระบบ การจัดการที่ไม่สามารถแก้ไขปัญหานี้ได้ถือเป็นเรื่องซ้ำซ้อน กล่าวคือ ไม่จำเป็น ประการที่สองคือทุกสิ่งในโลกนี้เป็น "ช่องทางการสื่อสาร" ช่องทางการสื่อสารได้แก่ บุคคล ทีมงาน สภาพแวดล้อมการทำงานทั้งหมด อุตสาหกรรม โครงสร้างการขนส่ง และประเทศโดยรวม และถ้าคุณไม่ประสานการแก้ปัญหาด้านเทคนิค ข้อมูล มนุษยธรรม และภาครัฐกับขีดความสามารถของสภาพแวดล้อมช่องทางที่ได้รับการออกแบบไว้ ก็อย่าคาดหวังผลลัพธ์ที่ดี

วรรณกรรม

1. Shannon C.E. ทฤษฎีทางคณิตศาสตร์แห่งการสื่อสาร. วารสารเทคนิคระบบเบลล์ กรกฎาคมและต.ค. พ.ศ. 2491 // คล็อด เอลวูด แชนนอน เอกสารที่รวบรวม NY, 1993. หน้า 8-111.
2. Shannon C.E. การสื่อสารในที่ที่มีเสียงรบกวน Proc.IRE. พ.ศ. 2492 ฉบับที่ 37 ลำดับที่ 10
3. แชนนอน ซี. อี. ทฤษฎีการสื่อสารของระบบความลับ วารสารเทคนิคระบบเบลล์ กรกฎาคมและต.ค. พ.ศ. 2491 // คล็อด เอลวูด แชนนอน เอกสารที่รวบรวม NY, 1993. หน้า 112-195.
4. เครื่องจักรอัตโนมัติ การรวบรวมบทความเอ็ด เค.อี. แชนนอน, เจ. แม็กคาร์ธี / ทรานส์ จากภาษาอังกฤษ อ.: จาก-ใน. สว่าง 1956.
5. โรเบิร์ต เอ็ม. ฟาโน การส่งข้อมูล: ทฤษฎีทางสถิติของการสื่อสาร เผยแพร่ร่วมกันโดย M.I.T., PRESS และ JOHN WILEY & SONS, INC. นิวยอร์ก, ลอนดอน. 1961.
6. www. วิจัย.อัท. com/~njas/doc/ces5.html
7. Kolmogorov A. N. คำนำ // ทำงานเกี่ยวกับทฤษฎีสารสนเทศและไซเบอร์เนติกส์ / K. Shannon; เลน จากภาษาอังกฤษ ภายใต้. เอ็ด R.L. Dobrushina และ O.B. ลูปาโนวา; คำนำ อ. เอ็น. โคลโมโกรอฟ ม., 1963.
8. เลวิน วี.เค.อี. แชนนอนกับวิทยาศาสตร์สมัยใหม่ // แถลงการณ์ของ TSTU 2551. เล่มที่ 14. ลำดับที่ 3.
9. Viner N. Ya. – นักคณิตศาสตร์ / แปล จากภาษาอังกฤษ อ.: วิทยาศาสตร์. 1964.
10. Khinchin A. Ya. เกี่ยวกับทฤษฎีบทหลักของทฤษฎีสารสนเทศ สธ 11:1 (67) 1956.
11. Kolmogorov A. N. ทฤษฎีการส่งข้อมูล // เซสชันของ USSR Academy of Sciences เกี่ยวกับปัญหาทางวิทยาศาสตร์ของระบบการผลิตอัตโนมัติ 15-20 ตุลาคม 2499 สมัยประชุมใหญ่ อ.: สำนักพิมพ์ของสถาบันวิทยาศาสตร์แห่งสหภาพโซเวียต, 2500
12. Kolmogorov A. N. ทฤษฎีสารสนเทศและทฤษฎีอัลกอริทึม อ.: เนากา, 2530.

คล็อด เอลวูด แชนนอน(30 เมษายน พ.ศ. 2459 - 24 กุมภาพันธ์ พ.ศ. 2544) เป็นนักคณิตศาสตร์ วิศวกรไฟฟ้า และนักเข้ารหัสชาวอเมริกัน ซึ่งเป็นที่รู้จักในนาม "บิดาแห่งทฤษฎีสารสนเทศ"

แชนนอนเป็นที่รู้จักจากการเขียนรากฐานของทฤษฎีสารสนเทศ ทฤษฎีการสื่อสารทางคณิตศาสตร์ ซึ่งเขาตีพิมพ์ในปี พ.ศ. 2491 เมื่ออายุ 21 ปี ขณะที่เป็นนักศึกษาปริญญาโทที่สถาบันเทคโนโลยีแมสซาชูเซตส์ (MIT) เขาได้เขียนวิทยานิพนธ์เพื่อพิสูจน์ว่า การใช้งานทางไฟฟ้าในพีชคณิตแบบบูล คุณสามารถสร้างความสัมพันธ์เชิงตรรกะและตัวเลขใดๆ ได้ คล็อด เอลวูด แชนนอนมีส่วนสนับสนุนสำคัญในด้านการเข้ารหัสเพื่อการป้องกันประเทศในช่วงสงครามโลกครั้งที่สอง รวมถึงงานหลักของเขาเกี่ยวกับการทำลายโค้ดและความน่าเชื่อถือด้านโทรคมนาคม

ในปีพ. ศ. 2493 แชนนอนตีพิมพ์บทความเกี่ยวกับหมากรุกคอมพิวเตอร์ชื่อ "การเขียนโปรแกรมคอมพิวเตอร์เพื่อเล่นหมากรุก" อธิบายวิธีการตั้งโปรแกรมเครื่องหรือคอมพิวเตอร์ให้เล่น เกมลอจิก, หมากรุก. ขั้นตอนที่เรียกว่าขั้นต่ำสุดมีหน้าที่รับผิดชอบกระบวนการเคลื่อนย้ายคอมพิวเตอร์ โดยขึ้นอยู่กับการประเมินการทำงานของตำแหน่งหมากรุกที่กำหนด แชนนอนยกตัวอย่างคร่าวๆ ในการประเมินฟังก์ชันซึ่งค่าของตำแหน่งสีดำถูกลบออกจากตำแหน่งสีขาว ค่าถูกคำนวณตามคะแนนของตัวหมากรุกปกติ (1 คะแนนสำหรับจำนำ, 3 คะแนนสำหรับอัศวินหรือบิชอป, 5 คะแนนสำหรับเรือโกงและ 9 คะแนนสำหรับราชินี) เขาดูปัจจัยด้านตำแหน่งบางอย่าง ลบ 0.5 คะแนนสำหรับเบี้ยสองเท่า เบี้ยถอยหลังและแยก และเพิ่ม 0.1 คะแนนสำหรับการเคลื่อนไหวที่ดีแต่ละครั้ง อ้างจากเอกสาร:

“ค่าสัมประสิทธิ์ 0.5 และ 0.1 เป็นเพียงการประมาณการคร่าวๆ โดยผู้เขียน นอกจากนี้ ยังมีเงื่อนไขอื่นๆ อีกมากมายที่ต้องรวมอยู่ด้วย สูตรมีไว้เพื่อความชัดเจนเท่านั้น”

ในปี 1932 แชนนอนเข้าเรียนที่มหาวิทยาลัยมิชิแกน ซึ่งหนึ่งในหลักสูตรของเขาทำให้เขาได้คุ้นเคยกับผลงานของจอร์จ บูล ในปี 1936 Claude สำเร็จการศึกษาจากมหาวิทยาลัยมิชิแกนในสาขาวิชาคณิตศาสตร์และวิศวกรรมไฟฟ้าสองสาขาวิชา และเข้าเรียนที่สถาบันเทคโนโลยีแมสซาชูเซตส์ (MIT) ซึ่งเขาทำงานเป็นผู้ช่วยวิจัย เขาทำหน้าที่ควบคุมอุปกรณ์คอมพิวเตอร์เชิงกล ซึ่งเป็นคอมพิวเตอร์แอนะล็อกที่เรียกว่า "เครื่องวิเคราะห์ส่วนต่าง" ซึ่งพัฒนาโดยเขา ผู้บังคับบัญชาทางวิทยาศาสตร์แวนวาร์ บุช. จากการศึกษาวงจรไฟฟ้าที่ซับซ้อนและมีความเชี่ยวชาญสูงของเครื่องวิเคราะห์ส่วนต่าง แชนนอนเห็นว่าแนวคิดของ Boole สามารถนำไปใช้ประโยชน์ได้ดี หลังจากทำงานในฤดูร้อนปี 1937 ที่ Bell Telephone Laboratories เขาได้เขียนบทความจากวิทยานิพนธ์ระดับปริญญาโทของเขาในปีนั้น เรื่อง "การวิเคราะห์เชิงสัญลักษณ์ของวงจรรีเลย์และสวิตช์วงจร" ควรสังเกตว่า Frank Lauren Hitchcock ดูแลวิทยานิพนธ์ของอาจารย์และให้คำวิจารณ์และคำแนะนำที่เป็นประโยชน์ บทความนี้ตีพิมพ์ในปี 1938 ในสิ่งพิมพ์ของ American Institute of Electrical Engineers (AIEE) ในงานนี้ เขาแสดงให้เห็นว่าวงจรสวิตชิ่งสามารถใช้แทนวงจรรีเลย์ระบบเครื่องกลไฟฟ้าแล้วนำไปใช้ในการกำหนดเส้นทางสายโทรศัพท์ได้ จากนั้นเขาก็ขยายแนวคิดนี้โดยแสดงให้เห็นว่าวงจรเหล่านี้สามารถแก้ปัญหาทั้งหมดที่พีชคณิตแบบบูลสามารถแก้ไขได้ นอกจากนี้ ในบทสุดท้าย เขาได้นำเสนอต้นแบบของวงจรต่างๆ เช่น แอดเดอร์ 4 บิต สำหรับบทความนี้ Shannon ได้รับรางวัล Alfred Nobel Prize จาก American Institute of Electrical Engineers ในปี 1940 ความสามารถที่ได้รับการพิสูจน์แล้วในการใช้การคำนวณเชิงตรรกะในวงจรไฟฟ้าเป็นพื้นฐานสำหรับการออกแบบวงจรดิจิทัล และอย่างที่เราทราบวงจรดิจิทัลนั้นเป็นพื้นฐานของเทคโนโลยีคอมพิวเตอร์สมัยใหม่ ดังนั้นผลงานของเขาจึงเป็นหนึ่งในผลลัพธ์ทางวิทยาศาสตร์ที่สำคัญที่สุดของศตวรรษที่ 20 Howard Gardner จากมหาวิทยาลัยฮาร์วาร์ดเรียกงานของแชนนอนว่า "อาจเป็นงานที่สำคัญที่สุดและเป็นวิทยานิพนธ์ระดับปริญญาโทที่มีชื่อเสียงที่สุดแห่งศตวรรษ"

ตามคำแนะนำของ Bush แชนนอนตัดสินใจเรียนปริญญาเอกสาขาคณิตศาสตร์ที่ MIT บุชได้รับแต่งตั้งเป็นประธานสถาบันคาร์เนกีในวอชิงตัน และเชิญแชนนอนให้มีส่วนร่วมในงานด้านพันธุศาสตร์ที่นำโดยบาร์บารา เบิร์กส์ ตามข้อมูลของบุช พันธุกรรมอาจเป็นหัวข้อหนึ่งของความพยายามของแชนนอน แชนนอนเองหลังจากใช้เวลาช่วงฤดูร้อนที่วูดส์โฮล รัฐแมสซาชูเซตส์ เริ่มสนใจที่จะค้นหาพื้นฐานทางคณิตศาสตร์สำหรับกฎการสืบทอดของเมนเดล วิทยานิพนธ์ระดับปริญญาเอกของแชนนอนเรื่อง "พีชคณิตของพันธุศาสตร์เชิงทฤษฎี" เสร็จสมบูรณ์ในฤดูใบไม้ผลิปี 1940 อย่างไรก็ตาม งานนี้ไม่ได้รับการเผยแพร่จนกระทั่งปี 1993 เมื่อปรากฏใน Collected Papers ของแชนนอน งานวิจัยของเขาอาจมีความสำคัญมาก แต่ผลลัพธ์เหล่านี้ส่วนใหญ่ได้มาโดยอิสระจากเขา แชนนอนกำลังศึกษาระดับปริญญาเอกสาขาคณิตศาสตร์และปริญญาโทสาขาวิศวกรรมไฟฟ้า หลังจากนั้นเขาก็ไม่ได้กลับมาทำการวิจัยทางชีววิทยาอีกต่อไป

แชนนอนยังสนใจการประยุกต์ใช้คณิตศาสตร์ใน ระบบสารสนเทศเช่นระบบสื่อสาร หลังจากใช้เวลาช่วงฤดูร้อนอีกครั้งที่ Bell Labs ในปี 1940 แชนนอนโดยหนึ่ง ปีการศึกษามาเป็นนักวิจัยของสถาบัน การวิจัยขั้นสูงในเมืองพรินซ์ตัน รัฐนิวเจอร์ซีย์ สหรัฐอเมริกา ที่นั่นเขาทำงานภายใต้การแนะนำของนักคณิตศาสตร์ชื่อดัง Hermann Weyl และยังมีโอกาสหารือเกี่ยวกับแนวคิดของเขากับนักวิทยาศาสตร์และนักคณิตศาสตร์ผู้มีอิทธิพล รวมถึง John von Neumann เขาก็มี การเผชิญหน้าแบบสุ่มกับอัลเบิร์ต ไอน์สไตน์ และเคิร์ต โกเดล แชนนอนทำงานอย่างอิสระในหลากหลายสาขาวิชา และความสามารถนี้อาจมีส่วนช่วยในการพัฒนาทฤษฎีข้อมูลทางคณิตศาสตร์ของเขาต่อไป

เขาเป็นผู้ก่อตั้งทฤษฎีสารสนเทศซึ่งพบการประยุกต์ใช้ในระบบการสื่อสารที่มีเทคโนโลยีสูงสมัยใหม่ แชนนอนมีส่วนสนับสนุนอย่างมากต่อทฤษฎีวงจรความน่าจะเป็น ทฤษฎีออโตมาตะ และทฤษฎีระบบควบคุม ซึ่งเป็นสาขาวิชาวิทยาศาสตร์ที่รวมอยู่ในแนวคิดเรื่อง "ไซเบอร์เนติกส์" ในปี พ.ศ. 2491 เขาเสนอให้ใช้คำว่า "บิต" เพื่อหมายถึง หน่วยที่เล็กที่สุดข้อมูล (ในบทความ "ทฤษฎีทางคณิตศาสตร์ของการสื่อสาร")

ชีวประวัติ

Claude Shannon เกิดเมื่อวันที่ 30 เมษายน พ.ศ. 2459 ในเมือง Petocki รัฐมิชิแกน ประเทศสหรัฐอเมริกา Claude ใช้เวลาสิบหกปีแรกของชีวิตในเกย์ลอร์ด รัฐมิชิแกน ซึ่งเขาสำเร็จการศึกษาจาก Gaylord Comprehensive High School ในปี 1932 ในวัยเด็กเขาทำงานเป็นคนส่งของให้กับ Western Union พ่อของเขาเป็นทนายความและเป็นผู้พิพากษามาระยะหนึ่งแล้ว แม่ของเขาเป็นครูสอนภาษาต่างประเทศและต่อมาได้เป็นผู้อำนวยการของ Gaylord โรงเรียนมัธยมปลาย- Young Claude สนใจในการออกแบบอุปกรณ์กลไกและอุปกรณ์อัตโนมัติ เขารวบรวมเครื่องบินจำลองและวงจรวิทยุ สร้างเรือควบคุมด้วยวิทยุ และระบบโทรเลขระหว่างบ้านเพื่อนกับบ้านของเขาเอง บางครั้งเขาต้องซ่อมสถานีวิทยุให้กับห้างสรรพสินค้าท้องถิ่นแห่งหนึ่ง โทมัส เอดิสันเป็นญาติห่างๆ ของเขา

ตามคำแนะนำของ Bush แชนนอนตัดสินใจเรียนปริญญาเอกสาขาคณิตศาสตร์ที่ MIT แนวคิดสำหรับงานในอนาคตมาถึงเขาในฤดูร้อนปี 2482 เมื่อเขาทำงานในห้องทดลองในโคลด์สปริงฮาร์เบอร์ (รัฐนิวยอร์ก) บุชได้รับแต่งตั้งเป็นประธานสถาบันคาร์เนกีในวอชิงตัน และเชิญแชนนอนให้มีส่วนร่วมในงานที่บาร์บารา เบิร์กสทำเกี่ยวกับพันธุศาสตร์ ตามข้อมูลของบุช พันธุกรรมอาจเป็นหัวข้อหนึ่งของความพยายามของแชนนอน วิทยานิพนธ์ระดับปริญญาเอกของแชนนอนเรื่อง "พีชคณิตสำหรับพันธุศาสตร์เชิงทฤษฎี" เสร็จสมบูรณ์ในฤดูใบไม้ผลิปี 1940 Shannon กำลังศึกษาระดับปริญญาเอกสาขาคณิตศาสตร์และปริญญาโทสาขาวิศวกรรมไฟฟ้า

ในช่วงระหว่างปี พ.ศ. 2484 ถึง พ.ศ. 2499 แชนนอนสอนที่มหาวิทยาลัยมิชิแกนและทำงานที่ Bell Labs ในห้องทดลองของเบลล์ แชนนอนกำลังตรวจสอบวงจรสวิตชิ่ง และค้นพบ วิธีการใหม่องค์กรของพวกเขาซึ่งช่วยให้คุณลดจำนวนหน้าสัมผัสรีเลย์ที่จำเป็นในการใช้ฟังก์ชันลอจิคัลที่ซับซ้อน เขาตีพิมพ์บทความเรื่อง "Organization of Double-Pole Switching Circuits" แชนนอนทำงานเกี่ยวกับปัญหาในการสร้างวงจรสวิตชิ่ง โดยพัฒนาวิธีการที่ฟอน นอยมันน์กล่าวถึงเป็นครั้งแรก ซึ่งทำให้สามารถสร้างวงจรที่มีความน่าเชื่อถือมากกว่ารีเลย์ที่ใช้ประกอบกัน ในตอนท้ายของปี พ.ศ. 2483 แชนนอนได้รับรางวัลการวิจัยแห่งชาติ ในฤดูใบไม้ผลิปี พ.ศ. 2484 เขากลับมาที่เบลล์ เมื่อสงครามโลกครั้งที่สองปะทุขึ้น T. Fry ได้เป็นผู้นำโครงการระบบควบคุมการยิงเพื่อป้องกันภัยทางอากาศ แชนนอนเข้าร่วมกลุ่มของฟรายและทำงานเกี่ยวกับอุปกรณ์ที่ตรวจจับเครื่องบินข้าศึกและปืนต่อต้านอากาศยานแบบกำหนดเป้าหมาย และเขายังพัฒนาระบบการเข้ารหัส รวมถึงการสื่อสารของรัฐบาล ซึ่งทำให้มั่นใจได้ถึงการเจรจาระหว่างเชอร์ชิลและรูสเวลต์ข้ามมหาสมุทร ดังที่แชนนอนกล่าวไว้ การทำงานในสาขาการเข้ารหัสได้ผลักดันให้เขาสร้างทฤษฎีข้อมูลขึ้นมา

ตั้งแต่ปี 1950 ถึง 1956 แชนนอนมีส่วนร่วมในการสร้างเครื่องจักรเชิงตรรกะ ซึ่งสานต่อความพยายามของฟอน นอยมันน์ และทัวริง เขาสร้างเครื่องจักรที่สามารถเล่นหมากรุกได้นานก่อนที่ Deep Blue จะถูกสร้างขึ้น ในปี 1952 แชนนอนได้สร้างเครื่องแก้เขาวงกตที่สามารถฝึกได้

แชนนอนเกษียณอายุเมื่ออายุได้ห้าสิบในปี พ.ศ. 2509 แต่เขายังคงให้คำปรึกษากับเบลล์แล็บส์ต่อไป ในปี 1985 Claude Shannon และ Betty ภรรยาของเขาเข้าร่วมการประชุม International Symposium on Information Theory ในเมืองไบรตัน แชนนอนไม่ได้เข้าร่วมการประชุมระดับนานาชาติมาเป็นเวลานาน และในตอนแรกพวกเขาจำเขาไม่ได้ด้วยซ้ำ ในงานเลี้ยง คลอดด์ แชนนอนกล่าวสุนทรพจน์สั้น ๆ หยิบลูกบอลเพียงสามลูกแล้วแจกลายเซ็นหลายร้อยหลายร้อยใบให้กับนักวิทยาศาสตร์และวิศวกรที่ประหลาดใจที่ยืนเป็นแถวยาวรู้สึกแสดงความเคารพต่อนักวิทยาศาสตร์ผู้ยิ่งใหญ่โดยเปรียบเทียบเขากับเซอร์ ไอแซก นิวตัน.

ทฤษฎีการสื่อสารในระบบลับ

งานของแชนนอนเรื่อง "The Theory of Communication in Secret Systems" (1945) จัดเป็น "ความลับ" ซึ่งได้รับการไม่เป็นความลับอีกต่อไปและตีพิมพ์ในปี 1949 เท่านั้น ทำหน้าที่เป็นจุดเริ่มต้นของการวิจัยอย่างกว้างขวางในทฤษฎีการเข้ารหัสและการส่งข้อมูล และใน ความคิดเห็นทั่วไปทำให้วิทยาการเข้ารหัสมีสถานะเป็นวิทยาศาสตร์ Claude Shannon เป็นคนแรกที่เริ่มศึกษาการเข้ารหัสโดยใช้ วิธีการทางวิทยาศาสตร์- ในบทความนี้ แชนนอนได้กำหนดแนวคิดพื้นฐานของทฤษฎีการเข้ารหัส โดยที่การเข้ารหัสนั้นไม่สามารถเข้าใจได้อีกต่อไป ข้อดีที่สำคัญของแชนนอนคือการวิจัยระบบที่ปลอดภัยอย่างสมบูรณ์และการพิสูจน์การมีอยู่ของระบบ รวมถึงการมีอยู่ของรหัสที่แข็งแกร่งในการเข้ารหัส และเงื่อนไขที่จำเป็นสำหรับสิ่งนี้ แชนนอนยังกำหนดข้อกำหนดพื้นฐานสำหรับการเข้ารหัสที่แข็งแกร่งอีกด้วย เขาแนะนำแนวคิดที่คุ้นเคยในปัจจุบันเกี่ยวกับการกระจัดกระจายและการผสม รวมถึงวิธีการสร้างระบบการเข้ารหัสที่แข็งแกร่งด้วยการเข้ารหัสโดยอิงจากการดำเนินการที่เรียบง่าย บทความนี้เป็นจุดเริ่มต้นในการศึกษาศาสตร์แห่งการเข้ารหัส

บทความ "ทฤษฎีทางคณิตศาสตร์ของการสื่อสาร"

บทความ "ทฤษฎีทางคณิตศาสตร์ของการสื่อสาร" ได้รับการตีพิมพ์ในปี 1948 และทำให้ Claude Shannon มีชื่อเสียงไปทั่วโลก ในนั้นแชนนอนได้สรุปแนวคิดของเขาซึ่งต่อมาได้กลายเป็นพื้นฐาน ทฤษฎีสมัยใหม่และเทคนิคการประมวลผล การส่ง และจัดเก็บข้อมูล ผลงานของเขาในด้านการส่งข้อมูลผ่านช่องทางการสื่อสารทำให้เกิดการศึกษาจำนวนมากทั่วโลก แชนนอนสรุปแนวคิดของ Hartley และแนะนำแนวคิดเกี่ยวกับข้อมูลที่มีอยู่ในข้อความที่ส่ง เพื่อเป็นการวัดข้อมูลของข้อความที่ส่ง Hartley เสนอให้ใช้ฟังก์ชันลอการิทึม แชนนอนเป็นคนแรกที่พิจารณาข้อความที่ส่งและเสียงในช่องทางการสื่อสารจากมุมมองทางสถิติ โดยพิจารณาทั้งชุดข้อความที่มีขอบเขตและต่อเนื่อง ทฤษฎีข้อมูลที่พัฒนาโดยแชนนอนช่วยแก้ปัญหาหลักที่เกี่ยวข้องกับการส่งข้อความ ได้แก่ กำจัดความซ้ำซ้อนของข้อความที่ส่ง การเข้ารหัสและการส่งข้อความผ่านช่องทางการสื่อสารที่มีสัญญาณรบกวน

การแก้ปัญหาความซ้ำซ้อนของข้อความที่จะส่งทำให้การใช้ช่องทางการสื่อสารมีประสิทธิภาพสูงสุด ตัวอย่างเช่น วิธีการที่ทันสมัยและใช้กันอย่างแพร่หลายในการลดความซ้ำซ้อนในระบบกระจายเสียงโทรทัศน์ในปัจจุบันทำให้สามารถส่งสัญญาณโทรทัศน์เชิงพาณิชย์แบบดิจิทัลได้มากถึงหกรายการในย่านความถี่ที่ครอบครองโดยสัญญาณโทรทัศน์แอนะล็อกทั่วไป

การแก้ปัญหาการส่งข้อความผ่านช่องทางการสื่อสารที่มีเสียงรบกวนในอัตราส่วนที่กำหนดของกำลังของสัญญาณที่มีประโยชน์ต่อกำลังของสัญญาณรบกวนที่ตำแหน่งรับทำให้สามารถส่งข้อความผ่านช่องทางการสื่อสารโดยมีโอกาสผิดพลาดต่ำโดยพลการ การส่งข้อความ นอกจากนี้อัตราส่วนนี้จะกำหนดความจุของช่องสัญญาณด้วย มั่นใจได้ด้วยการใช้รหัสที่ทนทานต่อการรบกวน ในขณะที่อัตราการส่งข้อความผ่านช่องทางที่กำหนดจะต้องต่ำกว่าความจุ

ปัจจุบัน ระบบการสื่อสารดิจิทัลทั้งหมดได้รับการออกแบบตามหลักการพื้นฐานและกฎการส่งข้อมูลที่พัฒนาโดยแชนนอน ตามทฤษฎีสารสนเทศ ความซ้ำซ้อนจะถูกลบออกจากข้อความก่อน จากนั้นข้อมูลจะถูกเข้ารหัสโดยใช้รหัสที่ทนต่อการรบกวน จากนั้นจึงส่งข้อความผ่านช่องทางไปยังผู้บริโภคเท่านั้น ต้องขอบคุณทฤษฎีสารสนเทศที่ทำให้ความซ้ำซ้อนของข้อความโทรทัศน์ เสียง และแฟกซ์ลดลงอย่างมาก

มีการวิจัยจำนวนมากเพื่อสร้างรหัสป้องกันเสียงรบกวนและวิธีการง่ายๆ ในการถอดรหัสข้อความ การวิจัยที่ดำเนินการในช่วงห้าสิบปีที่ผ่านมาได้สร้างพื้นฐานสำหรับการแนะนำแอปพลิเคชันของ ITU การเข้ารหัสที่ทนต่อเสียงรบกวนและวิธีการเข้ารหัสแหล่งข้อมูลในระบบดิจิทัลสมัยใหม่

ทฤษฎีบทความจุของช่องสัญญาณ

ช่องที่มีสัญญาณรบกวนใดๆ จะมีอัตราการส่งข้อมูลสูงสุด ขีดจำกัดนี้ตั้งชื่อตามแชนนอน เมื่อส่งข้อมูลด้วยความเร็วเกินขีด จำกัด นี้ การบิดเบือนข้อมูลที่หลีกเลี่ยงไม่ได้จะเกิดขึ้น แต่จากต่ำกว่าขีด จำกัด นี้สามารถเข้าถึงได้ด้วยความแม่นยำที่จำเป็นทำให้มั่นใจได้ว่ามีโอกาสเกิดข้อผิดพลาดเล็กน้อยโดยพลการในการส่งข้อมูลในช่องสัญญาณที่มีเสียงดัง

Claude Ellwood Shannon เป็นนักคณิตศาสตร์ วิศวกรอิเล็กทรอนิกส์ และนักเข้ารหัสชาวอเมริกันที่ได้รับรางวัล ซึ่งเป็นที่รู้จักในฐานะผู้สร้างทฤษฎีสารสนเทศ

ฮีโร่ของเราเคยเสนอแนวคิดเรื่อง "บิต" ซึ่งทุกคนรู้จักในปัจจุบันว่าเทียบเท่ากับหน่วยข้อมูลที่เล็กที่สุด

แชนนอนมีชื่อเสียงในฐานะชายผู้ให้กำเนิดทฤษฎีข้อมูลในรายงานสำคัญที่เขาตีพิมพ์ในปี 2491 นอกจากนี้ เขายังให้เครดิตกับแนวคิดในการสร้างคอมพิวเตอร์ดิจิทัลและเทคโนโลยีดิจิทัลโดยทั่วไป ย้อนกลับไปในปี 1937 เมื่อแชนนอนเป็นนักศึกษาอายุ 21 ปีที่สถาบันเทคโนโลยีแมสซาชูเซตส์ที่ทำงานในระดับปริญญาโทของเขา - จากนั้นเขาก็เขียนวิทยานิพนธ์ซึ่งเขาแสดงให้เห็นว่าการใช้พีชคณิตแบบบูลีนในสาขาอิเล็กทรอนิกส์สามารถสร้างและแก้ตรรกะและตัวเลขใดๆ ได้

การสื่อสาร บทความจากวิทยานิพนธ์ของเขาทำให้เขาได้รับรางวัลจาก American Institute of Electrical Engineers ในปี 1940

ในช่วงสงครามโลกครั้งที่ 2 Shannon มีส่วนสำคัญในด้านการเข้ารหัสในขณะที่ทำงานด้านการป้องกันประเทศ ซึ่งรวมถึงโครงการสำคัญของเขาในการทำลายรหัสและรับประกันความปลอดภัยด้านโทรคมนาคม

แชนนอนเกิดเมื่อวันที่ 30 เมษายน พ.ศ. 2459 ในเมืองเปโตสกี รัฐมิชิแกน และเติบโตขึ้นมาในเมืองเกย์ลอร์ด รัฐมิชิแกน พ่อของเขาเป็นหนึ่งในคนที่สร้างตัวเองขึ้นมา เขาเป็นทายาทของผู้ตั้งถิ่นฐานในรัฐนิวเจอร์ซีย์ยุคแรก เขาเป็นนักธุรกิจและผู้พิพากษา แม่ของคลอดด์สอนภาษาอังกฤษและมุ่งหน้าไปที่โรงเรียนเป็นระยะเวลาหนึ่ง

โรงเรียนประถมศึกษาเกย์ลอร์ด แชนนอนใช้เวลาส่วนใหญ่ในช่วง 16 ปีแรกของชีวิตในเกย์ลอร์ด และสำเร็จการศึกษาจากโรงเรียนในท้องถิ่นในปี พ.ศ. 2475 เขาสนใจการสร้างแบบจำลองเครื่องกลและไฟฟ้าตั้งแต่เด็ก วิชาโปรดของเขาคือวิทยาศาสตร์และคณิตศาสตร์ และในเวลาว่างที่บ้าน เขาสร้างเครื่องบินจำลอง เรือจำลองที่ควบคุมด้วยวิทยุ และแม้แต่โทรเลขไร้สายที่เชื่อมต่อเขาเข้ากับบ้านของเพื่อนที่อยู่ห่างจากแชนนอนครึ่งไมล์ .

เมื่อตอนเป็นวัยรุ่น Claude ทำงานพาร์ทไทม์เป็นคนส่งของให้กับ Western Union ฮีโร่ในวัยเด็กของเขาคือโทมัสเอดิสันซึ่งต่อมากลายเป็นญาติห่าง ๆ เช่นกัน พวกเขาทั้งสองเป็นทายาท

ami John Ogden ผู้นำอาณานิคมในศตวรรษที่ 17 และบรรพบุรุษของหลาย ๆ คน คนที่โดดเด่น- สิ่งที่แชนนอนไม่สนใจคือการเมือง ยิ่งกว่านั้นเขาเป็นคนไม่เชื่อพระเจ้า

ในปีพ.ศ. 2475 คลอดด์เข้าเป็นนักศึกษาที่มหาวิทยาลัยมิชิแกน ซึ่งหลักสูตรหนึ่งได้แนะนำให้เขารู้จักกับความซับซ้อนของพีชคณิตแบบบูล หลังจากสำเร็จการศึกษาในปี 1936 ด้วยปริญญาตรีสองใบในสาขาคณิตศาสตร์และวิศวกรรมไฟฟ้า เขาศึกษาต่อที่ MIT ซึ่งเขาทำงานกับคอมพิวเตอร์แอนะล็อกเครื่องแรกๆ เครื่องวิเคราะห์เชิงอนุพันธ์ของ Vannevar Bush ตอนนั้นเองที่เขาตระหนักว่าแนวคิดของบูลีน พีชคณิตสามารถนำไปใช้ประโยชน์ได้มากขึ้น วิทยานิพนธ์ของแชนนอนสำหรับปริญญาม

วิทยานิพนธ์ระดับปริญญาโทมีชื่อว่า "การวิเคราะห์เชิงสัญลักษณ์ของรีเลย์และสวิตช์" และได้รับการพิจารณาโดยผู้เชี่ยวชาญว่าเป็นหนึ่งในวิทยานิพนธ์ระดับปริญญาโทที่สำคัญที่สุดแห่งศตวรรษที่ 20

ในฤดูใบไม้ผลิปี 1940 แชนนอนได้รับปริญญาเอกสาขาคณิตศาสตร์จาก MIT ด้วยวิทยานิพนธ์เรื่อง "พีชคณิตสำหรับพันธุศาสตร์เชิงทฤษฎี" และในอีก 19 ปีข้างหน้า ตั้งแต่ปีพ.ศ. 2484 ถึง 2499 เขาได้สอนที่มหาวิทยาลัยมิชิแกน และทำงานที่ Bell Labs โดยที่ความสนใจของเขาถูกจุดประกายโดยระบบป้องกันอัคคีภัยและการเข้ารหัส (นี่คือสิ่งที่เขาทำในช่วงสงครามโลกครั้งที่สอง)

ที่ Bell Labs แชนนอนได้พบกับเบ็ตตี้ แชนนอน ภรรยาในอนาคตของเขา ซึ่งทำงานด้านการวิเคราะห์เชิงตัวเลข ทั้งคู่แต่งงานกันในปี พ.ศ. 2492 ในปี พ.ศ. 2499 แชนนอนกลับมาที่ MIT

โดยเขาได้รับเก้าอี้และทำงานอยู่ที่นั่นเป็นเวลา 22 ปี

งานอดิเรกของเขา ได้แก่ การเล่นกล ขี่จักรยานล้อเดียว และหมากรุก เขาประดิษฐ์อุปกรณ์ตลกๆ มากมาย รวมถึงจานบินด้วย เครื่องยนต์จรวด“ตั๊กแตน” มีมอเตอร์และท่อพ่นไฟ จัดแสดงนิทรรศการวิทยาศาสตร์ นอกจากนี้เขายังได้รับเครดิตร่วมกับ Edward O. Thorp ในการประดิษฐ์คอมพิวเตอร์พกพาเครื่องแรก - พวกเขาใช้อุปกรณ์นี้เพื่อเพิ่มโอกาสในการชนะรูเล็ต และการจู่โจมในลาสเวกัสก็ประสบความสำเร็จอย่างมาก

ของพวกเขา ปีที่ผ่านมาแชนนอนใช้เวลาอยู่ในบ้านพักคนชราที่ป่วยด้วยโรคอัลไซเมอร์ เขาถึงแก่กรรมเมื่อวันที่ 24 กุมภาพันธ์ พ.ศ. 2544