Teorya ng Impormasyon. Ang prehistory ng Unix bahagi pito

Tayo ba ay resulta ng mga desisyong ginagawa natin sa ilalim ng ating malayang pagpapasya o mayroon bang nakahihigit na puwersa na gumagabay sa ating mga hakbang? Ang bibliograpiya kay Claude Shannon ay kinonsulta para sa ang seryeng ito of articles would seem to give arguments to the supporters of Destiny. Si Shannon ay isang taong interesado sa maraming bagay; juggling, jazz, aviation, crossword puzzle o pagbuo ng mga makina ng laro. Bahagi ng kanyang propesyonal na buhay ay nakatuon sa pagsasaliksik ng matematika na inilapat sa genetic na pananaliksik o sa industriya ng armas. Gayunpaman, paulit-ulit na mga pangyayari ang nagtulak sa kanya na bumuo ng batayan ng kanyang nangungunang gawain: Ang Teorya ng Impormasyon

Ang isang maliit na paunawa sa dingding sa Unibersidad ng Minnesota ay humantong sa kanya na magtrabaho kasama ang differential analyzer ng MIT. Doon niya iniugnay ang Boolean Algebra sa pagtatayo ng mga circuit. Habang gumagawa ng internship sa Bell Laboratories, nagkaroon siya ng access sa isang artikulo na nagbigay sa kanya ng ideya na maaaring ipaliwanag ng isang teorya ang pagpapadala ng impormasyon na independiyente sa medium. Permanenteng isinama sa Bell, kung saan siya ay karaniwang pumasok upang maiwasang matawagan, naging interesado siya sa cryptography at natuklasan ang kalabisan ng wika at ang pangangailangang hindi kailangang magpadala ng mga kumpletong pangungusap para magkaroon ng kahulugan ang mensahe.

Teorya ng Impormasyon

Si Shannon ay bahagi ng isang pangkat na nagtatrabaho sa isang paradigm shift sa telekomunikasyon, ang tinatawag na teknolohiya ng PCM o Pulse Code Modulation. Sa halip na ipadala ang boses sa pamamagitan ng mga electric wave, tulad ng ginawa mula noong imbento ni Alexander Graham Bell ang telepono, ang layunin ay magpadala ng impormasyon tungkol sa pag-uugali ng mga electric wave. upang ang tatanggap ay muling buuin ang mga ito. Dito dapat nating isaalang-alang ang dalawang mahahalagang punto.

• Ang impormasyon tungkol sa pag-uugali ng mga alon ay hindi ipinadala sa buong pag-uusap, ngunit ang isang sample ay ginagawa sa bawat tiyak na tagal ng oras, at ang receiver ay pumupuno sa mga puwang. Alalahanin ang mga pahayag ni Shannon tungkol sa redundancy at hindi kinakailangang ipadala ang buong mensahe.
• Ang impormasyon tungkol sa mga alon ay maaaring maipadala sa pamamagitan ng pag-encode sa kanila ng mga zero at isa. Dito nila inilapat ang mga ideya ni Shannon tungkol sa paggamit ng Boolean algebra para sa paghahatid ng impormasyon sa pamamagitan ng isang circuit.

Gayunpaman, ang pamamaraang ito ay hindi nalalapat lamang sa boses. Ang parehong teknolohiya ay maaaring ilapat sa malayuang pagpapadala ng anumang nilalaman na maaaring ma-convert sa mga zero at isa; hindi pa rin at gumagalaw na mga larawan, teksto, graphics, musika, atbp.

Tinitiyak ang katapatan ng mensahe

Marahil sa bawat bansa ay may isang variant ng laro na sa aking pagkabata ay tinatawag naming "sirang telepono." Ang isang tao ay bumulong ng mensahe sa kapareha sa tabi ng pinto na siya namang ginagawa sa susunod na linya. Kaya, hanggang sa huli dapat mong ulitin ang mensahe nang malakas. Halos hindi ito tumutugma sa sinabi ng una.

Ang hamon para sa Bell Labs ay pigilan itong mangyari sa mga komunikasyon. At, dito pumapasok ang Teorya ng Impormasyon.

Iminungkahi ni Shannon ang isang pangkalahatang modelo ng komunikasyon kung saan ang nagpadala ay naglalabas sa pamamagitan ng isang transmitter ng isang senyas na, naglalakbay sa isang channel, ay umaabot sa receiver. Ito ang namamahala sa pag-decode ng mensaheng naunang na-encode ng transmitter at paghahatid nito sa tatanggap. Sa bawat channel ay mayroong tinatawag na "ingay" na mga distortion na nakakaapekto sa pagtanggap ng mensahe.

Kasama sa kanyang panukala ang mga sumusunod na pahayag:

• Ang lahat ng mga komunikasyon, anuman ang format, ay maaaring isipin sa mga tuntunin ng impormasyon.
• Ang lahat ng impormasyon ay maaaring masukat sa bits. Ang isang bit (Short para sa binary digit) ay nagpapahiwatig ng pagpili sa pagitan ng dalawang posibleng alternatibo, ang tuldok o gitling ng telegrapo, mga ulo o buntot kapag nag-flip ng barya, o mga pulso sa on o off sa teknolohiya ng PCM
• Ang pinaka-kumplikadong impormasyon ay maaaring maipadala sa pamamagitan ng isang string ng mga bit sa isang paunang-natukoy na format. Halimbawa, ang base 2 na representasyon ng isang code ng numero na itinalaga sa isang titik.

Sa kanyang trabaho sa cryptography, ipinakita ni Shannon na ang laki ng mensahe ay maaaring bawasan sa pamamagitan ng pag-aalis ng redundancy. Dito siya iminungkahi na pumunta sa kabaligtaran na paraan; labanan ang ingay sa pamamagitan ng pagdaragdag ng mga dagdag na piraso upang maitama ng receiver ang mga error na naganap sa panahon ng paghahatid.

Bagama't sa maraming mga kaso ang teoretikal na pagbabalangkas ay aabutin ng mga dekada upang maging praktikal na mga aplikasyon, ang mga inhinyero ay mayroon nang paraan ng pagsukat sa kakayahan ng iba't ibang mga channel na magpadala ng impormasyon. Handa na ang lahat para sa mga bagong materyales na palitan ang tradisyunal na cable na tanso, na pinapataas ang bilang ng mga nagpapalipat-lipat na mensahe. At siyempre kakailanganin mo ng isang paraan upang mahawakan ang lahat ng dami ng impormasyon. Makikita natin iyan sa susunod na mga artikulo.

Kaugnay na artikulo:

Ang paunang panahon ng Unix at ang papel na ginagampanan ng Bell Labs

Kaugnay na artikulo:

Pinagsasama-sama ang mga syentista at inhinyero. Ang paunang panahon ng Unix. Bahagi 2

Kaugnay na artikulo:

Mga tubo ng vacuum. Ang paunang panahon ng Unix bahagi 3

Kaugnay na artikulo:

Ang pagdating ng transistor. Ang Prehistory ng Unix Bahagi Apat

Kaugnay na artikulo:

G. Claude Shannon. Ang Prehistory ng Unix Ikalimang Bahagi

Kaugnay na artikulo:

Gawain ni Shannon. Ang prehistory ng Unix part 6