Är vi resultatet av de beslut vi fattar under vår fria vilja eller finns det en överordnad kraft som styr våra steg? Bibliografin om Claude Shannon konsulterade för denna serie av artiklar verkar ge argument till anhängarna av Destiny. Shannon var en person som var intresserad av många saker; jonglering, jazz, flyg, korsord eller bygga spelmaskiner. En del av hans yrkesliv ägnades åt att forska om matematik tillämpad på genetisk forskning eller vapenindustrin. Emellertid ledde omständigheterna gång på gång till att han byggde grunden för sitt främsta arbete: The Theory of Information
En liten notis på väggen vid University of Minnesota fick honom att arbeta med MIT:s differentialanalysator. Där relaterade han boolesk algebra till konstruktionen av kretsar. När han gjorde praktik på Bell Laboratories fick han tillgång till en artikel som gav honom idén att en enda teori kunde förklara överföringen av information oberoende av mediet. Permanent införlivad i Bell, där han i princip gick in för att undvika att bli uppringd, blev han intresserad av kryptografi och upptäckte språkets redundans och behovet av att inte behöva överföra fullständiga meningar för att meddelandet skulle bli meningsfullt.
Informationsteori
Shannon var en del av ett team som arbetade med ett paradigmskifte inom telekommunikation, den så kallade PCM-tekniken eller Pulse Code Modulation. Istället för att sända rösten med hjälp av elektriska vågor, som man gjort sedan Alexander Graham Bell uppfann telefonen, var syftet att överföra information om elektriska vågors beteende så att mottagaren kan rekonstruera dem. Här måste vi ta hänsyn till två viktiga punkter.
- Informationen om vågornas beteende överförs inte under hela samtalet, utan ett prov tas varje viss tid och mottagaren fyller i utrymmena. Kom ihåg Shannons kommentarer om redundans och att inte behöva skicka hela meddelandet.
- Information om vågor kan överföras genom att koda dem med nollor och ettor. Här tillämpar de Shannons idéer om användningen av boolesk algebra för överföring av information genom en krets.
Denna metod gäller dock inte bara för rösten. Samma teknik kan användas för fjärröverföring av allt innehåll som kan omvandlas till nollor och ettor; stillbilder och rörliga bilder, texter, grafik, musik osv.
Säkerställa troheten i meddelandet
Förmodligen i varje land finns det en variant av spelet som vi i min barndom kallade "trasig telefon". En person viskar ett meddelande till partnern bredvid som i sin tur gör samma sak till nästa i kö. Så till den sista måste du upprepa meddelandet högt. Det stämmer nästan aldrig med vad den första sa.
Utmaningen för Bell Labs är att förhindra att detta händer inom kommunikation. Och det är här informationsteori kommer in.
Shannon föreslog en allmän kommunikationsmodell där sändaren sänder en signal genom en sändare som, färdas genom en kanal, når mottagaren. Denna ansvarar för att avkoda meddelandet som tidigare kodats av sändaren och leverera det till mottagaren. I varje kanal finns det som kallas "brus" som är förvrängningar som påverkar mottagningen av meddelandet.
Hans förslag innehåller följande uttalanden:
- All kommunikation, oavsett format, kan tänkas i form av information.
- All information kan mätas i bitar. En bit (förkortning för binär siffra) indikerar valet mellan två möjliga alternativ, punkten eller strecket på telegrafen, huvuden eller svansarna när man slår ett mynt, eller pulserar på eller av i PCM-teknik
- Den mest komplexa informationen kan överföras med hjälp av en sträng av bitar i ett fördefinierat format. Till exempel bas 2-representationen av en sifferkod som är tilldelad en bokstav.
I sitt arbete med kryptografi hade Shannon visat att meddelandestorleken kunde minskas genom att eliminera redundans. Här föreslog han att gå motsatt väg; bekämpa brus genom att lägga till extra bitar så att mottagaren kan korrigera fel som uppstod under överföringen.
Även om det i många fall skulle ta årtionden för den teoretiska formuleringen att bli praktiska tillämpningar, hade ingenjörer redan ett sätt att mäta olika kanalers förmåga att överföra information. Allt var redo för nya material att ersätta den traditionella kopparkabeln, vilket exponentiellt ökade antalet cirkulerande meddelanden. Och naturligtvis skulle du behöva ett sätt att hantera all den mängd information. Vi kommer att se det i nästa artiklar.
källor tack! den sjätte delen hade lite som fick mig att tro att det var en översättning, även om jag inte är säker. Var kommer allt detta ifrån?
Jag lovar att på fredag kommer en detaljerad lista över källorna och vad jag fick från var och en. Det som förmodligen låter som plagiat för dig är den första meningen. Jag stal den från Isaac Asimov från en bok som samlar hans svar på vetenskapliga frågor.