Hvis du skulle spørge en gruppe af teknologihistorikere, som var den næstvigtigste videnskabsmand i Bell Laboratories, ville det være svært at få to identiske svar. Denne institution husede i sine forskellige faciliteter nogle af de mest talentfulde fysikere, ingeniører, matematikere, metallurgiske specialister og endda psykologer. som var nøglen til virksomhedens ambition om at udvide telefonservicen til hele USA.
Men når det kommer til at svare på, hvad der er det vigtigste, er svaret nok enstemmigt; Claude shannon. I denne artikelserie Jeg forsøger så vidt muligt ikke at give for mange egennavne eller datoer for at fokusere på begivenheder. Det er dog uundgåeligt at stoppe ved Shannon, fordi han ligesom Newton eller Einstein selv skabte et helt nyt fagområde.
Hvad bestod Shannons job af?
Vi havde efterladt Claude Shannon, en ingeniør- og matematikstuderende, begejstret over mulighederne for differentialanalysatoren. Det var en maskine, der ved at kombinere forskellige positioner af relæerne havde evnen til at løse ligninger. Shannon foreslog muligheden for at bruge boolsk algebra, en relativt ny gren af matematikken, til at designe sådanne enheder.
Boolesk algebra understøtter kun to variable; 0 og 1 og 3 grundlæggende handlinger:
- Afvist (IKKE)
- Sum (ELLER)
- Produkt (OG)
Shannon relaterede de to mulige positioner af hvert relæ (slukket og tændt) med de to variable (0 og 1). Papiret, han skrev om emnet, betragtes som den mest indflydelsesrige kandidatafhandling i historien.
Uden at være klar over, hvad han skulle gøre, samarbejdede han i en periode inden for genetisk forskning, men uden at miste interessen for spørgsmålet om informationsoverførsel. Efter en artikel om, hvordan man måler og tænker over afsenderens og modtagerens dataflow, begyndte at spekulere i en generel teori, der omfatter de forskellige medier.
Stillet over for USA's forestående indtræden i Anden Gerra besluttede han at slutte sig til Bell-laboratorierne, da de samarbejdede tæt i krigsindsatsen, var det en sikker måde at undgå at blive kaldt op.
Krigsspil
Shannons første job for Bell Labs var at samarbejde om design af brandkontrolsystemer. Hans opgave var at udvikle de matematiske formler, der ville gøre det muligt at beregne den fremtidige position for et fjendtligt projektil eller fly ud fra den information, der blev indsamlet af radaren.r fra nuværende position. Disse formler vil derefter blive programmeret ind i primitive computere, der er belastet med automatisk at skyde mod mål.
Da systemet blev indsat i 1944, lykkedes det at stoppe 70% af de tyske bomber, der blev kastet mod Storbritannien.
Det, der virkelig interesserede Shannon, var imidlertid kryptografi, så han sluttede sig til Bell Labs-holdene, der beskæftigede sig med måder at holde kommunikationen sikker.. Hans arbejde med emnet blev opsummeret i et 114 sider langt dokument, der straks blev klassificeret som hemmeligt af regeringsmyndighederne.
Et af de mest relevante punkter i dette arbejde er dets opdagelse af, at det engelske sprog er fuld af redundans og forudsigelighed. I kryptografi, jo mindre redundans en besked har, jo sværere vil den være at dekryptere. Shannon demonstrerede, at det var muligt at reducere redundans og forudsigelighed ved at fjerne bogstaver eller ord uden at gøre budskabet meningsløst. Der er flere psykologiske eksperimenter, der viser, hvordan hjernen automatisk fuldender sætninger ved at få os til at se ord, der ikke er skrevet.
De tre ord, der udgør Claude Shannons arv, optræder for første gang i dette dokument: Informationsteori.
For at Shannon kunne tage det næste skridt i sin teoretiske formulering, var det nødvendigt at vente på, at Bell-laboratorierne udviklede en teknologi baseret på en teori formuleret andetsteds: den såkaldte pulskodemodulation (PCM).
Telefonsignaler flyttes fra elektriske bølger. Bell-ingeniører tog 8000 prøver i sekundet af stigningen og faldet af disse bølger og fandt en måde at oversætte dem til nuller og etaller eller tænd og sluk-tilstande. (Husker du de to variable i boolsk algebra?) Nu, i stedet for at sende bølger langs telefonkanalerne, kan du sende information, der beskriver de numeriske koordinater for bølgerne.
I den næste artikel taler jeg om, hvordan dette påvirkede Shannons arbejde
Jeg vil læse anden del nu.