Somos o resultado das decisões que tomamos sob nossa vontade ou existe uma força superior que guia nossos passos? A bibliografia sobre Claude Shannon consultada para esta série de artigos pareceria dar argumentos aos partidários do Destino. Shannon era uma pessoa interessada em muitas coisas; malabarismo, jazz, aviação, palavras cruzadas ou construção de máquinas de jogos. Parte de sua vida profissional foi dedicada à pesquisa de matemática aplicada à pesquisa genética ou à indústria de armamentos. No entanto, repetidas vezes as circunstâncias o levaram a construir a base de seu trabalho principal: A Teoria da Informação
Um pequeno aviso na parede da Universidade de Minnesota o levou a trabalhar com o analisador diferencial do MIT. Lá ele relacionou a Álgebra Booleana à construção de circuitos. Enquanto fazia estágio na Bell Laboratories, ele teve acesso a um artigo que lhe deu a ideia de que uma única teoria poderia explicar a transmissão de informações independente do meio. Incorporado de forma permanente ao Bell, onde entrava basicamente para evitar ser convocado, interessou-se pela criptografia e descobriu a redundância da linguagem e a necessidade de não ter que transmitir frases completas para que a mensagem fizesse sentido.
Teoria da Informação
Shannon fazia parte de uma equipe que trabalhava em uma mudança de paradigma nas telecomunicações, a chamada tecnologia PCM ou Pulse Code Modulation. Em vez de transmitir a voz por ondas elétricas, como acontecia desde que Alexander Graham Bell inventou o telefone, o objetivo era transmitir informações sobre o comportamento das ondas elétricas. para que o receptor seja capaz de reconstruí-los. Aqui devemos levar em consideração dois pontos importantes.
- A informação sobre o comportamento das ondas não é transmitida durante toda a conversa, mas uma amostra é feita a cada certo tempo, e o receptor preenche os espaços. Lembre-se das observações de Shannon sobre redundância e não ter que enviar a mensagem completa.
- As informações sobre as ondas podem ser transmitidas codificando-as com zeros e uns. Aqui, eles aplicam as idéias de Shannon sobre o uso da álgebra booleana para a transmissão de informações por meio de um circuito.
No entanto, esse método não se aplica apenas à voz. A mesma tecnologia pode ser aplicada à transmissão remota de qualquer conteúdo que possa ser convertido em zeros e uns; imagens fixas e em movimento, textos, gráficos, música, etc.
Garantindo a fidelidade da mensagem
Provavelmente em todos os países existe uma variante do jogo que na minha infância chamamos de "telefone quebrado". Uma pessoa sussurra uma mensagem para o parceiro ao lado, que por sua vez faz o mesmo com o próximo da fila. Assim, até o último você deve repetir a mensagem em voz alta. Quase nunca corresponde ao que o primeiro disse.
O desafio da Bell Labs é evitar que isso aconteça nas comunicações. E é aí que entra a Teoria da Informação.
Shannon propôs um modelo geral de comunicação em que o emissor emite por meio de um transmissor um sinal que, viajando por um canal, chega ao receptor. Este se encarrega de decodificar a mensagem previamente codificada pelo transmissor e entregá-la ao destinatário. Em cada canal existe o que se chama de “ruídos”, que são distorções que afetam a recepção da mensagem.
Sua proposta inclui as seguintes afirmações:
- Todas as comunicações, independentemente do formato, podem ser pensadas em termos de informação.
- Todas as informações podem ser medidas em bits. Um bit (abreviação de dígito binário) indica a escolha entre duas alternativas possíveis, o ponto ou traço do telégrafo, cara ou coroa ao jogar uma moeda, ou pulsos ligados ou desligados na tecnologia PCM
- As informações mais complexas podem ser transmitidas por meio de uma sequência de bits em um formato predefinido. Por exemplo, a representação de base 2 de um código numérico atribuído a uma letra.
Em seu trabalho com criptografia, Shannon mostrou que o tamanho da mensagem pode ser reduzido com a eliminação da redundância. Aqui ele propôs seguir o caminho oposto; combater o ruído adicionando bits extras para que o receptor possa corrigir erros que ocorreram durante a transmissão.
Embora em muitos casos a formulação teórica levasse décadas para se tornar aplicações práticas, os engenheiros já tinham uma forma de medir a capacidade de diferentes canais de transmitir informações. Estava tudo pronto para novos materiais em substituição ao tradicional cabo de cobre, aumentando exponencialmente o número de mensagens em circulação. E, claro, você precisaria de uma maneira de lidar com toda essa quantidade de informações. Veremos isso nos próximos artigos.
Por favor, fontes! a sexta parte tinha um pedaço que me fez pensar que era uma tradução, embora eu não tenha certeza. De onde vem tudo isso?
Prometo até sexta-feira que uma lista detalhada das fontes e o que recebi de cada uma virá. O que provavelmente parece plágio para você é a primeira frase. Eu o roubei de Isaac Asimov de um livro que compila suas respostas sobre questões científicas.