Ha megkérdeznénk a technológiatörténészek egy csoportját, hogy ki volt a Bell Laboratories második legfontosabb tudósa, nehéz lenne két azonos választ kapni. Az intézmény különböző létesítményeiben a legtehetségesebb fizikusok, mérnökök, matematikusok, kohászati szakemberek és még pszichológusok is helyet foglaltak. amelyek kulcsfontosságúak voltak a vállalat azon törekvésében, hogy kiterjesszék a telefonszolgáltatást az Egyesült Államok egészére.
De amikor arról van szó, hogy melyik a legfontosabb, a válasz valószínűleg egyhangú; Claude Shannon. Ebben a cikksorozatban Amennyire lehetséges, igyekszem nem túl sok tulajdonnevet vagy dátumot megadni ahhoz, hogy az eseményekre koncentráljak. Azonban elkerülhetetlen, hogy megálljunk Shannonnál, mert Newtonhoz vagy Einsteinhez hasonlóan ő maga hozott létre egy teljesen új tudományterületet.
Miből állt Shannon munkája?
Claude Shannont, a mérnöki és matematikai végzős hallgatót izgatottan hagytuk a differenciálelemző lehetőségeivel kapcsolatban. Ez egy olyan gép volt, amely a relék különböző pozícióinak kombinálásával képes volt egyenleteket megoldani. Shannon javasolta a Boole-algebra, a matematika egy viszonylag új ágának alkalmazását ilyen eszközök tervezésére.
A Boole-algebra csak két változót támogat; 0 és 1, valamint 3 alapművelet:
- Megtagadva (NEM)
- Összeg (VAGY)
- Termék (ÉS)
Shannon az egyes relék két lehetséges helyzetét (ki és bekapcsolta) a két változóval (0 és 1) összefüggésbe hozta. A témában írt dolgozatot a történelem legbefolyásosabb mesterdolgozatának tartják.
Anélkül, hogy tudta volna, mit tegyen, egy ideig genetikai kutatásban működött közre, de anélkül, hogy elvesztette volna érdeklődését az információátadás kérdése iránt. A küldő és a fogadó adatáramlásának méréséről és átgondolásáról szóló cikk után, kezdett spekulálni egy általános elméleten, amely felöleli a különböző médiákat.
Az Egyesült Államok küszöbön álló belépésével a második Gerrába úgy döntött, hogy csatlakozik a Bell-laboratóriumokhoz, mivel szorosan együttműködtek a háborús erőfeszítésekben, így ez egy biztos módja annak, hogy elkerüljék a behívást.
Háborús játékok
Shannon első munkája a Bell Labsnál az volt, hogy együttműködjön a tűzvédelmi rendszerek tervezésében. Feladata az volt, hogy kidolgozza azokat a matematikai képleteket, amelyek segítségével a radar által gyűjtött információkból ki lehet számítani egy ellenséges lövedék vagy repülőgép jövőbeli helyzetét.r jelenlegi pozícióból. Ezeket a képleteket azután primitív számítógépekbe programoznák, amelyek automatikusan lőnek célpontokra.
Amikor a rendszert 1944-ben telepítették, sikerült megállítania a Nagy-Britannia ellen ledobott német bombák 70%-át.
Ami azonban Shannont igazán érdekelte, az a kriptográfia volt, ezért csatlakozott a Bell Labs csapataihoz, amelyek a kommunikáció biztonságának megőrzésének módszereivel foglalkoztak.. A témával kapcsolatos munkáját egy 114 oldalas dokumentum foglalta össze, amelyet a kormányhatóság azonnal titkosnak minősített.
Ennek a munkának az egyik legfontosabb pontja annak felfedezése, hogy az angol nyelv tele van redundanciával és kiszámíthatósággal. A kriptográfiában minél kevesebb redundancia van egy üzenetben, annál nehezebb lesz visszafejteni. Shannon bebizonyította, hogy lehetséges csökkenteni a redundanciát és a kiszámíthatóságot a betűk vagy szavak eltávolításával anélkül, hogy az üzenet értelmetlenné válna. Számos pszichológiai kísérlet is bemutatja, hogy az agy hogyan fejezi be automatikusan a mondatokat azáltal, hogy olyan szavakat látunk, amelyek nincsenek leírva.
A három szó, amely Claude Shannon örökségét alkotja, ebben a dokumentumban jelenik meg először: Információelmélet.
Ahhoz, hogy Shannon megtehesse a következő lépést elméleti megfogalmazásában, meg kellett várni, hogy a Bell laboratóriumok egy máshol megfogalmazott elméleten alapuló technológiát dolgozzanak ki: az úgynevezett impulzuskód modulációt (PCM).
A telefonjelek elektromos hullámokból származnak. A Bell mérnökei másodpercenként 8000 mintát vettek ezekből a hullámokból, és megtalálták a módját, hogy ezeket nullákká és egyesekké, illetve be- és kikapcsolt állapotokká alakítsák át. (Emlékszel a Boole-algebra két változójára?) Most a telefoncsatornákon való hullámok küldése helyett küldhet olyan információt, amely leírja a hullámok numerikus koordinátáit.
A következő cikkben arról beszélek, hogy ez hogyan befolyásolta Shannon munkáját
Most szeretném elolvasni a második részt.