Jos kysyisit ryhmältä teknologian historioitsijoita, joka oli Bell Laboratoriesin toiseksi tärkein tiedemies, olisi vaikea saada kahta yhtäläistä vastausta. Tämän laitoksen eri tiloissa oli lahjakkaimpia fyysikoita, insinöörejä, matemaatikoita, metallurgian asiantuntijoita ja jopa psykologeja. jotka olivat avainasemassa yhtiön tavoitteessa laajentaa puhelinpalvelua kaikkialle Yhdysvaltoihin.
Mutta kun on kyse siitä, mikä on tärkein, vastaus on luultavasti yksimielinen; Claude shannon. Tässä artikkelisarjassa Yritän niin paljon kuin mahdollista olla antamatta liikaa nimiä tai päivämääriä keskittyäkseni tapahtumiin. On kuitenkin väistämätöntä pysähtyä Shannoniin, koska Newtonin tai Einsteinin tavoin hän loi itse täysin uuden tutkimusalan.
Mistä Shannonin työ koostuu?
Olimme jättäneet Claude Shannonin, tekniikan ja matematiikan jatko-opiskelijan, innoissamme differentiaalianalysaattorin mahdollisuuksista. Se oli kone, jolla releiden eri asentoja yhdistämällä oli kyky ratkaista yhtälöitä. Shannon ehdotti mahdollisuutta käyttää Boolen algebraa, suhteellisen uutta matematiikan haaraa, tällaisten laitteiden suunnittelussa.
Boolen algebra tukee vain kahta muuttujaa; 0 ja 1 ja 3 perustoimintoa:
- Kielletty (EI)
- Summa (OR)
- Tuote (JA)
Shannon suhteutti kunkin releen kaksi mahdollista asentoa (pois ja päällä) kahdella muuttujalla (0 ja 1). Hänen aiheesta kirjoittamansa paperia pidetään historian vaikutusvaltaisimpana gradu-työnä.
Tietämättä mitä tehdä, hän teki jonkin aikaa yhteistyötä geenitutkimuksen parissa, mutta menettämättä kiinnostustaan tiedon välittämiseen. Lähettäjän ja vastaanottajan tietovirran mittaamista ja ajattelua käsittelevän artikkelin jälkeen alkoi spekuloida yleisellä teorialla, joka kattaa eri tiedotusvälineet.
Kohdatessaan Yhdysvaltojen välitöntä liittymistä toiseen Gerraan hän päätti liittyä Bellin laboratorioihin, koska ne tekivät tiivistä yhteistyötä sotatoimissa, joten se oli varma tapa välttää kutsuminen.
Sotapelit
Shannonin ensimmäinen työ Bell Labsissa oli tehdä yhteistyötä palonhallintajärjestelmien suunnittelussa. Hänen tehtävänsä oli kehittää matemaattisia kaavoja, jotka mahdollistaisivat vihollisen ammuksen tai lentokoneen tulevan sijainnin laskemisen tutkan keräämistä tiedoista.r nykyisestä sijainnista. Nämä kaavat ohjelmoitaisiin sitten primitiivisiksi tietokoneiksi, jotka olisivat ladattu automaattisesti ampumaan kohteita.
Kun järjestelmä otettiin käyttöön vuonna 1944, se onnistui pysäyttämään 70 % Iso-Britanniaa vastaan pudotetuista saksalaisista pommeista.
Shannonia todella kiinnosti kuitenkin kryptografia, joten hän liittyi Bell Labs -tiimeihin, jotka käsittelivät tapoja pitää viestintä turvassa.. Hänen työnsä aiheesta tiivistettiin 114-sivuiseen asiakirjaan, jonka hallituksen viranomaiset luokittelivat välittömästi salaisiksi.
Yksi tämän työn tärkeimmistä kohdista on sen havainto, että englannin kieli on täynnä redundanssia ja ennustettavuutta. Salaustekniikassa sanoman salauksen purkaminen on sitä vaikeampaa, mitä vähemmän redundanssia viestillä on. Shannon osoitti, että redundanssia ja ennustettavuutta oli mahdollista vähentää poistamalla kirjaimia tai sanoja tekemättä viestistä merkityksetöntä. On olemassa useita psykologisia kokeita, jotka osoittavat, kuinka aivot täydentävät lauseita automaattisesti saamalla meidät näkemään sanoja, joita ei ole kirjoitettu.
Kolme sanaa, jotka muodostavat Claude Shannonin perinnön, esiintyvät ensimmäistä kertaa tässä asiakirjassa: Informaatioteoria.
Jotta Shannon voisi ottaa seuraavan askeleen teoreettisessa muotoilussaan, oli tarpeen odottaa, että Bellin laboratoriot kehittävät teknologian, joka perustuu muualla muotoiltuun teoriaan: ns. pulssikoodimodulaatioon (PCM).
Puhelinsignaalit siirtyivät sähköaalloista. Bell-insinöörit ottivat 8000 XNUMX näytettä sekunnissa näiden aaltojen noususta ja laskusta ja löysivät tavan muuttaa ne nolliksi ja ykkösiksi tai päälle ja pois päältä. (Muistatko Boolen algebran kaksi muuttujaa?) Nyt sen sijaan, että lähettäisit aaltoja pitkin puhelinkanavia, voit lähettää tietoja, jotka kuvaavat aaltojen numeerisia koordinaatteja.
Seuraavassa artikkelissa puhun siitä, kuinka tämä vaikutti Shannonin työhön
Haluan lukea toisen osan nyt.