Клод Эльвуд Шеннон

Claude Elwood Shannon 30.04.1916 - 24.02.2001

Клод Шеннон родился в 1916 году. Вырос в городе Гэйлорде, в штате Мичиган. Уже в детстве Шеннон проявлял интерес как к технике и ее детальному исследованию, так и к общим математическим принципам. Он копался в первых детекторных приемниках, которые приносил ему отец, и одновременно решал математические задачки и головоломки, которыми снабжала его старшая сестра Кэтрин, ставшая впоследствии профессором математики. В 1936 году выпускник Мичиганского университета Клод Шеннон, которому было тогда 21 год, сумел ликвидировать разрыв между алгебраической теорией логики и ее практическим приложением. Шеннон, имея два диплома бакалавра - по электротехнике и по математике, выполнял обязанности оператора на неуклюжем механическом вычислительном устройстве под названием "дифференциальный анализатор", который построил в 1930 году научный руководитель Шеннона профессор Вэннивер Буш. В качестве темы диссертации Буш предложил Шеннону изучить логическую организацию своей машины. Постепенно у Шеннона стали вырисовываться контуры устройства компьютера. Если построить электрические цепи в соответствии с принципами булевой алгебры, то они могли бы выражать логические отношения, определять истинность утверждений, а также выполнять сложные вычисления.

Электрические схемы, очевидно, были бы гораздо удобнее шестеренок и валиков, щедро смазанных машинным маслом у "дифференциального анализатора". Свои идеи относительно связи между двоичным исчислением, булевой алгеброй и электрическими схемами Шеннон развил в докторской диссертации, опубликованной в 1938 году.

В 1941 году 25-летний Клод Шеннон поступил на работу в Bell Laboratories, где, помимо всего прочего, прославился тем, что катался на одноколесном велосипеде по коридорам лаборатории, одновременно жонглируя мячиками.

В то время применение к технике методов английского ученого Джорджа Буля (1815-1864), который в 1847 году опубликовал работу с характерным названием "Математический анализ логики, являющийся опытом исчисления дедуктивного рассуждения" было делом почти революционным. Сам же Шеннон лишь скромно заметил на это: "Просто случилось так, что никто другой не был знаком с обеими областями одновременно".

Большую ценность представляет другая работа — Communication Theory of Secrecy Systems (1949), в которой сформулированы математические основы криптографии.

В годы войны он занимался разработкой криптографических систем, и позже это помогло ему открыть методы кодирования с коррекцией ошибок. Кстати, в те же сороковые годы Шеннон, например, занимался конструированием летающего диска на ракетном двигателе.

Одновременно Клод Элвуд Шеннон начал развивать идеи, которые впоследствии легли в основу прославившей его теории информации. Целью Шеннона была оптимизация передачи информации по телефонным и телеграфным линиям. И для того, чтобы решить эту проблему, ему пришлось сформулировать, что такое информация и чем определяется ее количество. В своих работах 1948-49 годов он определил количество информации через энтропию - величину, известную в термодинамике и статистической физике как мера разупорядоченности системы, а за единицу информации принял то, что впоследствии было названо "битом", то есть выбор одного из двух равновероятных вариантов.

C 1956 - член Национальной академии наук США и Американской академии искусств и наук.

В своих работах Клод Шеннон определил количество информации через энтропию - величину, известную в термодинамике и статистической физике как мера разупорядоченности системы, а за единицу информации принял то, что впоследствии окрестили "битом", то есть выбор одного из двух равновероятных вариантов. На прочном фундаменте своего определения количества информации Клод Шеннон доказал удивительную теорему о пропускной способности зашумленных каналов связи. Во всей полноте эта теорема была опубликована в его работах 1957-1961 годов и теперь носит его имя. В чем суть теоремы Шеннона? Всякий зашумленный канал связи характеризуется своей предельной скоростью передачи информации, называемой пределом Шеннона. При скоростях передачи выше этого предела неизбежны ошибки в передаваемой информации. Зато снизу к этому пределу можно подойти сколь угодно близко, обеспечивая соответствующим кодированием информации сколь угодно малую вероятность ошибки при любой зашумленности канала.

Помимо этого Шеннон неустанно занимался различными проектами: от конструирования электронной мышки, способной находить выход из лабиринта, до конструирования жонглирующих машин и создания теории жонглирования, которая, впрочем, не помогла ему побить его личный рекорд - жонглирование четырьмя мячиками.