Είμαστε το αποτέλεσμα των αποφάσεων που παίρνουμε με την ελεύθερη βούλησή μας ή υπάρχει μια ανώτερη δύναμη που καθοδηγεί τα βήματά μας; Η βιβλιογραφία για τον Claude Shannon που συμβουλεύτηκε αυτή τη σειρά των άρθρων φαίνεται να δίνει επιχειρήματα στους υποστηρικτές του Fate. Η Shannon ήταν ένα άτομο που ενδιαφερόταν για πολλά πράγματα. ταχυδακτυλουργία, τζαζ, αεροπορία, σταυρόλεξα ή κατασκευή παιγνιομηχανών. Μέρος της επαγγελματικής του ζωής αφιερώθηκε στη διερεύνηση των μαθηματικών που εφαρμόζονται στη γενετική έρευνα ή στη βιομηχανία όπλων. Ωστόσο, ξανά και ξανά οι συνθήκες τον οδήγησαν να χτίσει τα θεμέλια του κορυφαίου έργου του: Θεωρία της Πληροφορίας.
Μια μικρή ειδοποίηση στον τοίχο του Πανεπιστημίου της Μινεσότα τον οδήγησε να εργαστεί με τον διαφορικό αναλυτή στο MIT. Εκεί συσχέτισε τη Boolean Algebra με την κατασκευή κυκλωμάτων. Ενώ έκανε πρακτική στο Bell Laboratories, είχε πρόσβαση σε ένα άρθρο που του έδωσε την ιδέα ότι μια μοναδική θεωρία θα μπορούσε να εξηγήσει την ανεξάρτητη μετάδοση πληροφοριών από το μέσο. Οπωσδήποτε ενσωματώθηκε στο Bell, όπου μπήκε βασικά για να αποφύγει να κληθεί, άρχισε να ενδιαφέρεται για την κρυπτογραφία και ανακάλυψε τον πλεονασμό της γλώσσας και την ανάγκη να μην μεταδώσει πλήρεις προτάσεις για να έχει νόημα το μήνυμα.
Θεωρία Πληροφοριών
Η Shannon ήταν μέρος μιας ομάδας που εργαζόταν σε μια αλλαγή παραδείγματος στις τηλεπικοινωνίες, τη λεγόμενη τεχνολογία PCM ή Pulse Code Modulation. Αντί να μεταδίδεται φωνή μέσω ηλεκτρικών κυμάτων, όπως γινόταν από τότε που ο Alexander Graham Bell εφηύρε το τηλέφωνο, ο στόχος ήταν να μεταδοθούν πληροφορίες σχετικά με τη συμπεριφορά των ηλεκτρικών κυμάτων. ώστε ο δέκτης να είναι σε θέση να τα ανακατασκευάσει. Εδώ πρέπει να λάβουμε υπόψη δύο σημαντικά σημεία.
- Οι πληροφορίες για τη συμπεριφορά των κυμάτων δεν μεταδίδονται σε όλη τη διάρκεια της συνομιλίας, αλλά γίνεται δειγματοληψία κάθε συγκεκριμένο χρονικό διάστημα και ο δέκτης γεμίζει τα κενά. Θυμηθείτε τις παρατηρήσεις της Shannon σχετικά με την απόλυση και ότι δεν χρειάζεται να στείλετε το πλήρες μήνυμα.
- Οι πληροφορίες για τα κύματα μπορούν να μεταδοθούν κωδικοποιώντας τα με XNUMX και XNUMX. Οι ιδέες του Shannon σχετικά με τη χρήση της άλγεβρας Boole για τη μετάδοση πληροφοριών μέσω ενός κυκλώματος ισχύουν εδώ.
Τώρα, αυτή η μέθοδος δεν ισχύει μόνο για τη φωνή. Η ίδια τεχνολογία μπορεί να εφαρμοστεί στην απομακρυσμένη μετάδοση οποιουδήποτε περιεχομένου που μπορεί να μετατραπεί σε XNUMX και XNUMX. ακίνητες και κινούμενες εικόνες, κείμενα, γραφικά, μουσική κ.λπ.
Εγγύηση της πιστότητας του μηνύματος
Μάλλον σε κάθε χώρα υπάρχει μια παραλλαγή του παιχνιδιού που στα παιδικά μου χρόνια λέγαμε «σπασμένο τηλέφωνο». Ένα άτομο ψιθυρίζει ένα μήνυμα στον συνεργάτη που είναι δίπλα του, ο οποίος με τη σειρά του κάνει το ίδιο στον επόμενο στη σειρά. Έτσι, μέχρι να φτάσετε στο τελευταίο θα πρέπει να επαναλάβετε το μήνυμα δυνατά. Δεν ταιριάζει σχεδόν ποτέ με αυτό που είπε ο πρώτος.
Η πρόκληση για τα Bell Laboratories είναι να αποτρέψουν αυτό από το να συμβεί στις επικοινωνίες. Και, εδώ μπαίνει η Θεωρία της Πληροφορίας.
Ο Shannon πρότεινε ένα γενικό μοντέλο επικοινωνίας στο οποίο ο αποστολέας εκπέμπει ένα σήμα μέσω ενός πομπού που ταξιδεύει μέσω ενός καναλιού και φτάνει στον δέκτη. Αυτό είναι υπεύθυνο για την αποκωδικοποίηση του μηνύματος που κωδικοποιήθηκε προηγουμένως από τον πομπό και την παράδοσή του στον παραλήπτη. Σε κάθε κανάλι υπάρχει αυτό που λέγεται «θόρυβος» που είναι παραμορφώσεις που επηρεάζουν τη λήψη του μηνύματος.
Η πρότασή του περιλαμβάνει τις ακόλουθες δηλώσεις:
- Όλες οι επικοινωνίες, ανεξαρτήτως μορφής, μπορούν να θεωρηθούν ως πληροφορίες.
- Όλες οι πληροφορίες μπορούν να μετρηθούν σε bit. Ένα bit (Σύντομη για δυαδικό ψηφίο) υποδεικνύει την επιλογή μεταξύ δύο πιθανών εναλλακτικών, της κουκκίδας ή της παύλας του τηλέγραφου, των κεφαλών ή των ουρών κατά την ρίψη ενός νομίσματος ή των παλμών που ενεργοποιούνται ή απενεργοποιούνται στην τεχνολογία PCM.
- Οι πιο σύνθετες πληροφορίες μπορούν να μεταδοθούν μέσω μιας σειράς bit με προκαθορισμένη μορφή. Για παράδειγμα, η αναπαράσταση βάσης 2 ενός αριθμητικού κωδικού που έχει εκχωρηθεί σε ένα γράμμα.
Στην εργασία του για την κρυπτογραφία, ο Shannon είχε δείξει ότι το μέγεθος του μηνύματος θα μπορούσε να μειωθεί εξαλείφοντας τον πλεονασμό. Εδώ πρότεινε να ακολουθήσει το αντίθετο μονοπάτι. καταπολεμήστε τον θόρυβο προσθέτοντας επιπλέον bits έτσι ώστε ο δέκτης να είναι σε θέση να διορθώσει τα σφάλματα που προέκυψαν κατά τη μετάδοση.
Αν και σε πολλές περιπτώσεις η θεωρητική διατύπωση θα χρειαζόταν δεκαετίες για να μετατραπεί σε πρακτικές εφαρμογές, οι μηχανικοί είχαν ήδη έναν τρόπο να μετρήσουν την ικανότητα διαφορετικών καναλιών να μεταδίδουν πληροφορίες. Όλα ήταν έτοιμα για νέα υλικά να αντικαταστήσουν το παραδοσιακό χάλκινο καλώδιο, αυξάνοντας εκθετικά τον αριθμό των μηνυμάτων που κυκλοφορούν. Και, φυσικά, θα χρειαζόταν ένας τρόπος χειρισμού όλης αυτής της ποσότητας πληροφοριών. Θα το δούμε σε επόμενα άρθρα.
πηγές παρακαλώ! το έκτο μέρος είχε κάτι που με έκανε να σκεφτώ ότι ήταν μετάφραση, αν και δεν είμαι σίγουρος. Από πού προέρχονται όλα αυτά;
Υπόσχομαι μέχρι την Παρασκευή ότι θα έρθει μια λεπτομερής λίστα με τις πηγές και τι πήρα από την καθεμία. Αυτό που ίσως σας ακούγεται σαν λογοκλοπή είναι η πρώτη πρόταση. Το έκλεψα από τον Isaac Asimov από ένα βιβλίο που συγκεντρώνει τις απαντήσεις του σε επιστημονικά ερωτήματα.