Wenn Sie eine Gruppe von Technikhistorikern fragen würden, die der zweitwichtigste Wissenschaftler in den Bell Laboratories war, wäre es schwierig, zwei gleiche Antworten zu bekommen. Diese Institution beherbergte in ihren verschiedenen Einrichtungen einige der talentiertesten Physiker, Ingenieure, Mathematiker, Metallurgiespezialisten und sogar Psychologen. die ausschlaggebend für die Ambition des Unternehmens waren, den Telefondienst in den gesamten Vereinigten Staaten auszuweiten.
Aber wenn es um die Beantwortung der wichtigsten Fragen geht, ist die Antwort wahrscheinlich einstimmig; Claude Shannon. In dieser Artikelserie Ich versuche so gut es geht, nicht zu viele Eigennamen oder Daten zu nennen, um mich auf Ereignisse zu konzentrieren. Es ist jedoch unvermeidlich, bei Shannon anzuhalten, da er wie Newton oder Einstein ein ganz neues Studiengebiet selbst geschaffen hat.
Worin bestand Shannons Job?
Wir hatten Claude Shannon, einen Doktoranden der Ingenieurwissenschaften und Mathematik, begeistert von den Möglichkeiten des Differentialanalysators verlassen. Es war eine Maschine, die durch die Kombination verschiedener Positionen der Relais in der Lage war, Gleichungen zu lösen. Shannon schlug die Möglichkeit vor, die Boolesche Algebra, einen relativ neuen Zweig der Mathematik, zu verwenden, um solche Geräte zu entwickeln.
Die Boolesche Algebra unterstützt nur zwei Variablen; 0 und 1 und 3 Grundoperationen:
- Abgelehnt (NICHT)
- Summe (ODER)
- Produkt (UND)
Shannon bezog die zwei möglichen Positionen jedes Relais (aus und ein) mit den beiden Variablen (0 und 1) in Beziehung. Seine Arbeit zu diesem Thema gilt als die einflussreichste Masterarbeit der Geschichte.
Ohne sich im Klaren darüber zu sein, was zu tun ist, arbeitete er eine Zeitlang in der Genforschung mit, ohne jedoch sein Interesse an der Informationsübertragung zu verlieren. Nach einem Artikel zum Messen und Denken des Datenflusses von Sender und Empfänger, begann, über eine allgemeine Theorie zu spekulieren, die die verschiedenen Medien umfasst.
Angesichts des bevorstehenden Eintritts der Vereinigten Staaten in die Zweite Gerra beschloss er, sich den Bell-Labors anzuschließen, da diese eng im Krieg zusammenarbeiteten und so eine Einberufung sicher vermieden werden konnte.
Kriegsspiele
Shannons erster Job für Bell Labs bestand darin, an der Entwicklung von Feuerleitsystemen mitzuarbeiten. Seine Aufgabe war es, mathematische Formeln zu entwickeln, die es ermöglichen, aus den vom Radar gesammelten Informationen die zukünftige Position eines feindlichen Projektils oder Flugzeugs zu berechnen.r von der aktuellen Position. Diese Formeln würden dann in primitive Computer einprogrammiert, die automatisch auf Ziele feuern.
Als das System 1944 eingesetzt wurde, gelang es, 70 % der deutschen Bomben, die gegen Großbritannien abgeworfen wurden, zu stoppen.
Was Shannon jedoch wirklich interessierte, war die Kryptographie, und so trat er den Bell Labs-Teams bei, die sich mit Möglichkeiten zur Sicherung der Kommunikation befassten.. Seine Arbeit zu diesem Thema wurde in einem 114-seitigen Dokument zusammengefasst, das von Regierungsbehörden sofort als geheim eingestuft wurde.
Einer der wichtigsten Punkte dieser Arbeit ist die Entdeckung, dass die englische Sprache voller Redundanz und Vorhersehbarkeit ist. In der Kryptographie gilt: Je weniger Redundanz eine Nachricht hat, desto schwieriger wird sie zu entschlüsseln. Shannon demonstrierte, dass es möglich war, Redundanz und Vorhersehbarkeit zu reduzieren, indem Buchstaben oder Wörter entfernt wurden, ohne die Nachricht bedeutungslos zu machen. Es gibt mehrere psychologische Experimente, die zeigen, wie das Gehirn Sätze automatisch vervollständigt, indem es uns Wörter sehen lässt, die nicht geschrieben wurden.
Die drei Wörter, die das Erbe von Claude Shannon ausmachen, erscheinen zum ersten Mal in diesem Dokument: Informationstheorie.
Damit Shannon den nächsten Schritt in seiner theoretischen Formulierung machen konnte, musste man warten, bis die Bell-Labors eine Technologie entwickeln, die auf einer an anderer Stelle formulierten Theorie basiert: die sogenannte Pulse Code Modulation (PCM).
Telefonsignale bewegten sich aus elektrischen Wellen. Bell-Ingenieure nahmen 8000 Samples pro Sekunde des Anstiegs und Abfalls dieser Wellen und fanden einen Weg, sie in Nullen und Einsen oder Ein- und Aus-Zustände zu übersetzen. (Erinnern Sie sich an die beiden Variablen in der Booleschen Algebra?) Anstatt Wellen über die Telefonkanäle zu senden, könnten Sie nun Informationen senden, die die numerischen Koordinaten der Wellen beschreiben.
Im nächsten Artikel spreche ich darüber, wie dies Shannons Arbeit beeinflusst hat
Ich möchte jetzt den zweiten Teil lesen.