Pokud byste se zeptali skupiny historiků techniky, který byl druhým nejvýznamnějším vědcem v Bellových laboratořích, bylo by obtížné získat dvě stejné odpovědi. Tato instituce ubytovala ve svých různých zařízeních některé z nejtalentovanějších fyziků, inženýrů, matematiků, specialistů na metalurgii a dokonce i psychology. které byly klíčové pro ambici společnosti rozšířit telefonní služby po celých Spojených státech.
Ale pokud jde o odpověď na to, co je nejdůležitější, odpověď je pravděpodobně jednomyslná; Claude Shannon. V této sérii článků Snažím se co nejvíce nedávat příliš mnoho vlastních jmen nebo dat, abych se mohl soustředit na události. Je však nevyhnutelné zastavit se u Shannona, protože stejně jako Newton nebo Einstein sám vytvořil zcela nový studijní obor.
V čem Shannonova práce spočívala?
Nechali jsme Clauda Shannona, postgraduálního studenta inženýrství a matematiky, nadšeného z možností diferenciálního analyzátoru. Byl to stroj, který kombinací různých poloh relé měl schopnost řešit rovnice. Shannon navrhl možnost použití Booleovy algebry, relativně nového odvětví matematiky, k návrhu takových zařízení.
Booleovská algebra podporuje pouze dvě proměnné; 0 a 1 a 3 základní operace:
- Zamítnuto (NE)
- Součet (NEBO)
- Produkt (A)
Shannon spojil dvě možné polohy každého relé (vypnuto a zapnuto) se dvěma proměnnými (0 a 1). Práce, kterou na toto téma napsal, je považována za nejvlivnější diplomovou práci v historii.
Aniž by měl jasno v tom, čemu se má věnovat, na čas spolupracoval na genetickém výzkumu, aniž by však ztratil zájem o problematiku přenosu informací. Po článku o tom, jak měřit a přemýšlet o datovém toku odesílatele a příjemce, začal spekulovat o obecné teorii, která zahrnuje různá média.
Tváří v tvář blížícímu se vstupu Spojených států do Druhé Gerry se rozhodl vstoupit do Bellových laboratoří, protože ve válečném úsilí úzce spolupracovaly, byl to jistý způsob, jak se vyhnout povolání.
Válečné hry
Shannonovou první prací pro Bell Labs byla spolupráce na návrhu systémů řízení palby. Jeho úkolem bylo vyvinout matematické vzorce, které by umožnily vypočítat budoucí polohu nepřátelského projektilu nebo letadla z informací shromážděných radarem.r z aktuální pozice. Tyto vzorce by pak byly naprogramovány do primitivních počítačů nabitých automatickou palbou na cíle.
Při nasazení systému v roce 1944 se mu podařilo zastavit 70 % německých bomb svržených proti Velké Británii.
Co však Shannona skutečně zajímalo, byla kryptografie, a tak se připojil k týmům Bell Labs, které se zabývaly způsoby, jak udržet komunikaci v bezpečí.. Jeho práce na toto téma byla shrnuta ve 114stránkovém dokumentu, který vládní orgány okamžitě klasifikovaly jako tajný.
Jedním z nejdůležitějších bodů této práce je zjištění, že anglický jazyk je plný redundance a předvídatelnosti. V kryptografii platí, že čím méně redundance má zpráva, tím obtížnější bude její dešifrování. Shannon prokázal, že je možné snížit nadbytečnost a předvídatelnost odstraněním písmen nebo slov, aniž by zpráva ztratila smysl. Existuje několik psychologických experimentů, které demonstrují, jak mozek automaticky dokončuje věty tím, že vidíme slova, která nejsou napsána.
V tomto dokumentu se poprvé objevují tři slova, která tvoří odkaz Clauda Shannona: Informační teorie.
Aby Shannon udělal další krok ve své teoretické formulaci, bylo nutné počkat, až Bellovy laboratoře vyvinou technologii založenou na teorii formulované jinde: takzvanou pulzní kódovou modulaci (PCM).
Telefonní signály se pohybovaly od elektrických vln. Inženýři Bell odebrali 8000 vzorků za sekundu vzestupu a pádu těchto vln a našli způsob, jak je převést na nuly a jedničky nebo stavy zapnuto a vypnuto. (Pamatujete si na dvě proměnné v Booleově algebře?) Nyní byste místo posílání vln po telefonních kanálech mohli posílat informace, které popisují číselné souřadnice vln.
V dalším článku mluvím o tom, jak to ovlivnilo Shannonovu práci
Teď si chci přečíst druhý díl.