Informationsteori. Forhistorien til Unix, del syv

Informationsteori

Er vi resultatet af de beslutninger, vi træffer under vores frie vilje, eller er der en overlegen kraft, der styrer vores skridt? Bibliografien om Claude Shannon konsulterede for denne serie af artikler synes at give argumenter til tilhængerne af Destiny. Shannon var en person, der var interesseret i mange ting; jonglering, jazz, luftfart, krydsord eller bygning af spillemaskiner. En del af hans professionelle liv var dedikeret til at forske i matematik anvendt til genetisk forskning eller våbenindustrien. Imidlertid førte omstændighederne gang på gang til, at han byggede grundlaget for sit topværk: The Theory of Information

En lille meddelelse på væggen på University of Minnesota fik ham til at arbejde med MITs differentialanalysator. Der relaterede han boolsk algebra til konstruktionen af ​​kredsløb. Mens han var i praktik hos Bell Laboratories, havde han adgang til en artikel, der gav ham ideen om, at en enkelt teori kunne forklare transmissionen af ​​information uafhængigt af mediet. Permanent indlemmet i Bell, hvor han dybest set trådte ind for at undgå at blive ringet op, blev han interesseret i kryptografi og opdagede sprogets redundans og behovet for ikke at skulle transmittere hele sætninger for at beskeden gav mening.

Informationsteori

Shannon var en del af et team, der arbejdede på et paradigmeskifte inden for telekommunikation, den såkaldte PCM-teknologi eller Pulse Code Modulation. I stedet for at transmittere stemmen ved hjælp af elektriske bølger, som man havde gjort siden Alexander Graham Bell opfandt telefonen, var formålet at transmittere information om elektriske bølgers opførsel så modtageren er i stand til at rekonstruere dem. Her skal vi tage højde for to vigtige punkter.

  • Informationen om bølgernes adfærd transmitteres ikke under hele samtalen, men der laves en prøve hver gang, og modtageren udfylder rummene. Husk Shannons bemærkninger om redundans og ikke at skulle sende hele beskeden.
  • Information om bølger kan transmitteres ved at kode dem med nuller og ettaller. Her anvender de Shannons ideer om brugen af ​​boolsk algebra til transmission af information gennem et kredsløb.

Denne metode gælder dog ikke kun for stemmen. Den samme teknologi kan anvendes til fjerntransmission af ethvert indhold, der kan konverteres til nuller og ettaller; stillbilleder og levende billeder, tekster, grafik, musik mv.

Sikring af meddelelsens troskab

Sandsynligvis i alle lande er der en variant af spillet, som vi i min barndom kaldte "brudt telefon." En person hvisker en besked til nabopartneren, som igen gør det samme til den næste i køen. Indtil den sidste skal du således gentage beskeden højt. Det svarer næsten ikke til, hvad den første sagde.

Udfordringen for Bell Labs er at forhindre, at dette sker i kommunikationen. Og det er her informationsteori kommer ind.

Shannon foreslog en generel kommunikationsmodel, hvor afsenderen gennem en sender udsender et signal, der rejser gennem en kanal, når modtageren. Denne er ansvarlig for at afkode den besked, der tidligere er kodet af senderen, og levere den til modtageren. I hver kanal er der det, der kaldes "støj", som er forvrængninger, der påvirker modtagelsen af ​​beskeden.

Hans forslag indeholder følgende udtalelser:

  • Al kommunikation, uanset format, kan tænkes i form af information.
  • Al information kan måles i bits. En bit (Kort for binært ciffer) angiver valget mellem to mulige alternativer, prikken eller stregen på telegrafen, hoveder eller haler, når man slår en mønt, eller pulserer til eller fra i PCM-teknologi
  • Den mest komplekse information kan transmitteres ved hjælp af en streng af bits i et foruddefineret format. For eksempel basis 2-repræsentationen af ​​en talkode, der er tildelt et bogstav.

I sit arbejde med kryptografi havde Shannon vist, at meddelelsesstørrelsen kunne reduceres ved at eliminere redundans. Her foreslog han at gå den modsatte vej; bekæmpe støj ved at tilføje ekstra bits, så modtageren er i stand til at rette fejl, der opstod under transmissionen.

Selvom den teoretiske formulering i mange tilfælde ville tage årtier at blive praktisk anvendelig, havde ingeniører allerede en måde at måle forskellige kanalers evne til at overføre information. Alt var klar til nye materialer til at erstatte det traditionelle kobberkabel, hvilket eksponentielt øgede antallet af cirkulerende beskeder. Og selvfølgelig ville du have brug for en måde at håndtere al den mængde information på. Det vil vi se i de næste artikler.

Forhistorien til Unix
relateret artikel:
Forhistorien til Unix og Bell Labs rolle
At bringe forskere og ingeniører sammen
relateret artikel:
At bringe forskere og ingeniører sammen. Forhistorien til Unix. Del 2
Vakuumrør
relateret artikel:
Vakuumrør. Forhistorien til Unix del 3
Transistorens ankomst
relateret artikel:
Transistorens ankomst. Forhistorien til Unix del fire
relateret artikel:
Mr. Claude Shannon. Unix' forhistorie, femte del
Shannons arbejde
relateret artikel:
Shannons arbejde. Unix forhistorie del 6

Efterlad din kommentar

Din e-mailadresse vil ikke blive offentliggjort. Obligatoriske felter er markeret med *

*

*

  1. Ansvarlig for data: AB Internet Networks 2008 SL
  2. Formålet med dataene: Control SPAM, management af kommentarer.
  3. Legitimering: Dit samtykke
  4. Kommunikation af dataene: Dataene vil ikke blive kommunikeret til tredjemand, undtagen ved juridisk forpligtelse.
  5. Datalagring: Database hostet af Occentus Networks (EU)
  6. Rettigheder: Du kan til enhver tid begrænse, gendanne og slette dine oplysninger.

  1.   symbi sagde han

    Venligst kilder! den sjette del havde et stykke, der fik mig til at tro, det var en oversættelse, selvom jeg ikke er sikker. Hvor kommer alt dette fra?

    1.    Diego tyske Gonzalez sagde han

      Jeg lover inden fredag, at der kommer en detaljeret liste over kilderne og hvad jeg har fået fra hver enkelt. Det, der nok lyder som plagiat for dig, er den første sætning. Jeg stjal det fra Isaac Asimov fra en bog, der samler hans svar på videnskabelige spørgsmål.