Hvis du skulle spørre en gruppe teknologihistorikere som var den nest viktigste vitenskapsmannen i Bell Laboratories, ville det være vanskelig å få to like svar. Denne institusjonen huset i sine forskjellige fasiliteter noen av de mest talentfulle fysikerne, ingeniørene, matematikerne, spesialister i metallurgi og til og med psykologer. som var nøkkelen til selskapets ambisjon om å utvide telefontjenesten til hele USA.
Men når det gjelder å svare på hva som er det viktigste, er nok svaret enstemmig; Claude shannon. I denne artikkelserien Jeg prøver så godt som mulig å ikke oppgi for mange egennavn eller datoer for å fokusere på hendelser. Det er imidlertid uunngåelig å stoppe ved Shannon fordi han, i likhet med Newton eller Einstein, skapte et helt nytt studiefelt av seg selv.
Hva bestod Shannons jobb av?
Vi hadde forlatt Claude Shannon, en ingeniør- og matematikkstudent, begeistret over mulighetene til differensialanalysatoren. Det var en maskin som, ved å kombinere ulike posisjoner av reléene, hadde evnen til å løse ligninger. Shannon foreslo muligheten for å bruke boolsk algebra, en relativt ny gren av matematikk, for å designe slike enheter.
Boolsk algebra støtter kun to variabler; 0 og 1 og 3 grunnleggende operasjoner:
- Avslått (IKKE)
- Sum (ELLER)
- Produkt (OG)
Shannon relaterte de to mulige posisjonene til hvert relé (av og på) med de to variablene (0 og 1). Oppgaven han skrev om emnet regnes som den mest innflytelsesrike masteroppgaven i historien.
Uten å være tydelig på hva han skulle gjøre, samarbeidet han en tid innen genetisk forskning, men uten å miste interessen for spørsmålet om informasjonsoverføring. Etter en artikkel om hvordan man kan måle og tenke på dataflyten til avsender og mottaker, begynte å spekulere i en generell teori som omfatter de forskjellige mediene.
Stilt overfor USAs nært forestående inntreden i Second Gerra, bestemte han seg for å bli med i Bell-laboratoriene, siden de samarbeidet tett i krigsinnsatsen, var det en sikker måte å unngå å bli kalt opp.
Krigsspill
Shannons første jobb for Bell Labs var å samarbeide om design av brannkontrollsystemer. Hans oppgave var å utvikle de matematiske formlene som ville tillate å beregne den fremtidige posisjonen til et fiendtlig prosjektil eller fly fra informasjonen som ble samlet inn av radaren.r fra nåværende posisjon. Disse formlene vil deretter bli programmert inn i primitive datamaskiner belastet med automatisk skyting mot mål.
Da systemet ble utplassert i 1944, klarte det å stoppe 70 % av de tyske bombene som ble sluppet mot Storbritannia.
Det som virkelig interesserte Shannon var imidlertid kryptografi, så han ble med i Bell Labs-teamene som tok seg av måter å holde kommunikasjonen sikker på.. Hans arbeid med emnet ble oppsummert i et 114-siders dokument som umiddelbart ble klassifisert som hemmelig av offentlige myndigheter.
Et av de mest relevante punktene i dette arbeidet er oppdagelsen av at det engelske språket er fullt av redundans og forutsigbarhet. I kryptografi, jo mindre redundans en melding har, desto vanskeligere vil det være å dekryptere. Shannon demonstrerte at det var mulig å redusere redundans og forutsigbarhet ved å fjerne bokstaver eller ord uten å gjøre meldingen meningsløs. Det er flere psykologiske eksperimenter som viser hvordan hjernen automatisk fullfører setninger ved å få oss til å se ord som ikke er skrevet.
De tre ordene som utgjør Claude Shannons arv dukker opp for første gang i dette dokumentet: Informasjonsteori.
For at Shannon skulle ta neste steg i sin teoretiske formulering, var det nødvendig å vente på at Bell-laboratoriene utviklet en teknologi basert på en teori formulert andre steder: den såkalte pulskodemodulasjonen (PCM).
Telefonsignaler flyttet fra elektriske bølger. Bell-ingeniører tok 8000 prøver per sekund av stigningen og fallet til disse bølgene og fant en måte å oversette dem til nuller og enere eller på og av-tilstander. (Husker du de to variablene i boolsk algebra?) Nå, i stedet for å sende bølger langs telefonkanalene, kan du sende informasjon som beskriver de numeriske koordinatene til bølgene.
I neste artikkel snakker jeg om hvordan dette påvirket Shannons arbeid
Jeg vil lese den andre delen nå.