KLOD SHENNON

Amerikalik muhandis Klod Shennon va u nima bilan mashhur. Biografiya va qiziqarli faktlar. Klod Shennon kim va u nima bilan mashhur Klod Elvud Shennon mukofotga sazovor bo'lgan amerikalik matematik, elektron muhandis va kriptograf bo'lib, axborot nazariyasi yaratuvchisi sifatida tanilgan.

Bir paytlar bugungi kunda hammaga ma'lum bo'lgan "bit" tushunchasini eng kichik axborot birligining ekvivalenti sifatida ishlatishni taklif qilgan bizning qahramonimiz edi.

Shannon 1948 yilda nashr etgan muhim maqolasida axborot nazariyasini yaratgan odam sifatida mashhur bo'ldi. Bundan tashqari, u raqamli kompyuter va umuman raqamli texnologiyalarni yaratish g'oyasi bilan mashhur, bundan tashqari, 1937 yilda, Shannon Massachusets Texnologiya Institutining 21 yoshli talabasi bo'lganida, ma'lumot olish ustida ishlagan. magistrlik - keyin u dissertatsiya yozdi, u elektronika sohasida boolean algebradan foydalanish har qanday mantiqiy, raqamli raqamlarni tuzishi va hal qilishini ko'rsatdi. aloqa. Dissertatsiyaga asoslangan maqolasi unga 1940 yilda Amerika elektr injenerlari instituti mukofotini berdi.

Ikkinchi jahon urushi paytida, Shannon kriptoanaliz sohasiga katta hissa qo'shdi, mamlakat mudofaasi ustida ishladi, shu jumladan kodlarni buzish va telekommunikatsiyalarni himoyalash bo'yicha o'zining asosiy loyihasi.

Shannon 1916 yil 30 aprelda Michigan (Petoskey, Michigan) kichik shaharchasi Petotskiyda tug'ilgan va yaqinidagi Gaylordda (Michigan) o'sgan. Uning otasi o'zini yaratgan odamlardan biri edi. Nyu -Jersi ko'chmanchilarining avlodi, u tadbirkor va sudya edi. Klodning onasi ingliz tilidan dars bergan va bir muncha vaqt rahbarlik qilgan

Gaylord o'rta maktabi. Hayotining birinchi 16 yilining ko'p qismini Shannon Geylordda o'tkazdi, 1932 yilda u mahalliy maktabni tugatdi. Bolaligidanoq u mexanik va elektr modellarini yasashni yaxshi ko'rardi. Uning sevimli fanlari fan va matematika edi, va uyda bo'sh vaqtlarida u samolyotlar, radio boshqariladigan modelli qayiq va hatto simsiz telegraf qurib, uni Shannonlardan yarim chaqirim narida yashagan do'stining uyiga bog'lagan. .

Klod o'smirligida Western Union kompaniyasida kurer sifatida ishlagan. Bolaligining qahramoni Tomas Edison edi, u keyinchalik ma'lum bo'lganidek, uning uzoq qarindoshi edi. Ularning ikkalasi ham avlodlar edi

Gaylord o'rta maktabi. Hayotining birinchi 16 yilining ko'p qismini Shannon Geylordda o'tkazdi, 1932 yilda u mahalliy maktabni tugatdi. Bolaligidanoq u mexanik va elektr modellarini yasashni yaxshi ko'rardi. Uning sevimli fanlari fan va matematika edi, va uyda bo'sh vaqtlarida u samolyotlar, radio boshqariladigan modelli qayiq va hatto simsiz telegraf qurib, uni Shannonlardan yarim chaqirim narida yashagan do'stining uyiga bog'lagan. .

Klod o'smirligida Western Union kompaniyasida kurer sifatida ishlagan. Bolaligining qahramoni Tomas Edison edi, u keyinchalik ma'lum bo'lganidek, uning uzoq qarindoshi edi. Ularning ikkalasi ham avlodlar edi

Jon Ogden, 17 -asrning mustamlakachi lideri va ko'plab taniqli odamlarning ajdodi. Shannonni siyosat qiziqtirmasdi. U ateist ham edi.

1932 yilda Klod Michigan universitetining talabasi bo'ldi, u erda kurslardan biri uni buol algebrasining nozik jihatlari bilan tanishtirdi. 1936 yilda universitetni tugatgandan so'ng, matematika va elektrotexnika bo'yicha ikkita bakalavr darajasini oldi va u o'qishni MITda davom ettirdi, u erda birinchi analog kompyuterlardan biri - Vannevar Bush differentsial analizatorida ishladi - aynan o'sha paytda u tushunchalar Mantiqiy algebrani yanada foydaliroq qo'llash mumkin edi. M. Ilmiy daraja uchun Shannonning dissertatsiyasiAgistra "O'rnimizni va kalitlarning ramziy tahlili" deb nomlangan va mutaxassislar tomonidan XX asrda eng muhim magistrlik dissertatsiyalaridan biri deb hisoblangan.

1940 yil bahorida Shannon MITda matematikadan doktorlik dissertatsiyasini "Nazariy genetika uchun algebra" nomzodlik dissertatsiyasini himoya qildi va keyingi 19 yil davomida, 1941 yildan 1956 yilgacha Michigan universitetida dars berdi va Bell Labsda ishladi. yong'inga qarshi tizimlar va kriptografiya qiziqish uyg'otdi (u Ikkinchi Jahon urushi paytida shunday qilgan).

Bell Labs -da Shannon bo'lajak rafiqasi Betti Shennon bilan uchrashdi, u raqamli tahlil bilan shug'ullanardi. Ular 1949 yilda turmush qurishdi. 1956 yilda Shannon MITga qaytdi.bu erda unga bo'lim taklif qilingan va u erda 22 yil ishlagan.

Uning sevimli mashg'ulotlari sho'xlik, velosipedda sayr qilish va hokazo edi. U turli xil qiziqarli qurilmalarni ixtiro qildi, ular orasida raketada ishlaydigan uchar disklar, motorli chigirtka va fan ko'rgazmasi uchun olov yoqadigan quvur bor. U, shuningdek, Edvard O. Thorp bilan birgalikda birinchi noutbukni ixtiro qilgan, u ushbu qurilmadan ruletkada g'alaba qozonish ehtimolini oshirgan va Las-Vegasdagi yurishlari juda muvaffaqiyatli bo'lgan.

Shannon oxirgi yillarini Altsgeymer kasalligi bilan kasallangan qariyalar uyida o'tkazdi. U 2001 yil 24 fevralda vafot etdi.

Klod Shannon, qisqacha tarjimai holi va axborot asrining otasi, amerikalik muhandis, kriptoanalist va matematikning hayotidan qiziqarli faktlar keltirilgan.

Klod Shannon qisqacha tarjimai holi Klod Elvud Shannon 1916 yil 30 aprelda Michigan shtatining Petotskiy shahrida tug'ilgan. Otasi advokat, onasi chet tillarini o'rgatgan. 1932 yilda yigit o'rta maktabni tugatdi va shu bilan birga uyda o'qidi. Klodning otasi doimiy ravishda o'g'liga radio havaskorlari va konstruktorlarini sotib olib, uning texnik ijodiga hissa qo'shgan. Katta opasi esa unga chuqur matematika darslarini berdi. Shuning uchun texnologiya va matematikaga bo'lgan muhabbat aniq edi.usul BATAFSIL O'QISH 1932 yilda bo'lajak olim Michigan universitetiga o'qishga kirdi. U 1936 yilda ta'lim muassasasini matematika va elektrotexnika bakalavrini tugatgan. Universitetda u yozuvchi Jorj Bulning "Mantiqiy hisoblash" va "Mantiqning matematik tahlili" asarlarini o'qidi, bu uning kelajakdagi ilmiy qiziqishlarini aniqladi.

Ko'p o'tmay u Massachusets texnologiya institutiga elektrotexnika laboratoriyasida ilmiy yordamchi sifatida ishga taklif qilindi. Shannon analog kompyuter - Vannevar Bush differentsial analizatorini yangilash ustida ishlagan.морщин... 1936 yilda Klod magistraturaga kirishga qaror qildi va bir yildan so'ng dissertatsiya yozdi. U shu asosda 1938 yilda Amerika elektrotexnika muhandislari instituti jurnalida chop etilgan "O'rnimizni va o'tish davrlarini simvolik tahlili" nomli maqola chiqaradi. Uning maqolasi elektrotexnika ilmiy jamoasini qiziqtirdi va 1939 yilda ularga mukofot berildi. Alfred Nobel. Magistrlik dissertatsiyasini tugatmasdan, Shannon genetika muammolariga to'xtalib, matematika bo'yicha doktorlik ishini boshladi. U "nazariy genetika uchun algebra" deb nomlangan.

1941 yilda, 25 yoshida, Bell Laboratories tadqiqot markazining matematika bo'limida ishlay boshladi. O'sha paytda Evropada harbiy harakatlar boshlandi. Amerika Shannonning kriptografiya tadqiqotlarini moliyalashtirdi. U axborot-nazariy usullardan foydalangan holda shifrlangan matnlarni tahlil qilish muallifi bo'lgan. 1945 yilda bir olim "Kriptografiyaning matematik nazariyasi" katta maxfiy ma'ruzasini yakunladi.Klod Shennon kompyuter faniga qanday hissa qo'shdi? Olim o'z tadqiqotida axborot nazariyasi uchun tushunchalarni tayyorladi. 1948 yilda Shannon o'zining "Aloqa matematik nazariyasi" asarini nashr etdi, unda matematik nazariya axborotni qabul qiluvchi va uni uzatish uchun aloqa kanali sifatida paydo bo'ldi. Hamma narsani sodda tilga tarjima qilish va o'z taraqqiyotimizni insoniyatga etkazishgina qoladi. Klod Shennon axborot entropiyasi tushunchasini kiritdi. bu qiymat, axborot birligini bildiradi. Olimning aytishicha, matematik unga bu atamani ishlatishni maslahat bergan. Klod Shennon o'zining axborot nazariyasining asosi bo'lgan 6 ta kontseptual teoremani yaratdi:

Axborot miqdorini aniqlash teoremasi. Birlamchi kodlash uchun oqilona qadoqlash teoremasi. Axborot oqimini aralashuvsiz aloqa kanalining imkoniyatlariga moslashtirish teoremasi. Axborot oqimini shovqinli ikkilik aloqa kanalining o'tkazish qobiliyati bilan moslashtirish teoremasi. Uzluksiz aloqa kanalining o'tkazuvchanligini baholash teoremasi. Uzluksiz signalni xatosiz qayta qurish teoremasi.1956 yilda olim Bell laboratoriyalarida ishlashni to'xtatdi va Massachusets shtatidagi Texnologiya institutining ikkita fakulteti: elektr va matematikada professor lavozimini egalladi.

50 yoshga to'lganida, u o'qitishni to'xtatadi va o'zini butunlay sevimli mashg'ulotlariga bag'ishlaydi. U ikkita egarli bitta velosiped, Rubik kubini to'playdigan robotlar va jongllar to'plari, ko'p pichoqli katlanadigan pichoq yaratdi. 1965 yilda u SSSRga tashrif buyurdi. Va yaqinda Klod Shennon juda kasal bo'lib, 2001 yil fevral oyida Massachusets shtatidagi qariyalar uyida Altsgeymer kasalligidan vafot etdi.Klod Shannon qiziqarli faktlar Ilmga bo'lgan muhabbat Shannonga bobosi tomonidan singdirilgan. Shannonning bobosi ixtirochi va dehqon edi. U kir yuvish mashinasini ko'plab foydali qishloq xo'jaligi texnikasi bilan bir qatorda ixtiro qildi.

U yoshligida xabarchi bo'lib ishlagan Western Union -da.

U klarnet chalishni yoqtirardi, musiqa tingladi va she'r o'qidi.

Shannon 1949 yil 27 martda Bell Labsda uchrashgan Meri Yelizaveta Mur Shannonga uylandi. U u erda tahlilchi bo'lib ishlagan. Er -xotinning uchta farzandi bor edi: Endryu Mur, Robert Jeyms va Margarita Katerina.

Klod Shennon dam olish kunlari rafiqasi Betti va hamkasbi bilan blackjack o'ynash uchun Las -Vegasga borishni yoqtirardi. Shannon va uning do'sti hatto dunyodagi birinchi "karta sanash" taqiladigan kompyuterni ham ishlab chiqishdi.

U dushman samolyotlarini aniqlaydigan va ularga zenit qurollarini ko'rsatadigan qurilmalarni ishlab chiqish bilan shug'ullangan. U, shuningdek, Ruzvelt va Cherchill o'rtasidagi muzokaralar maxfiyligini ta'minlab, AQSh hukumati uchun kriptografik tizimni yaratdi.

U shaxmat va jongle o'ynashni yaxshi ko'rardi. Bell Laboratories'dagi yoshligining guvohlari, u qanday qilib velosipedda firma koridorlarida to'p to'plab yurganini esladi.U ikkita egarli bitta velosiped, yuz pichoqli katlanadigan pichoq, Rubik kubini yig'adigan robotlar va to'plarni jongling qiladigan robotni yaratdi.

Shannon, o'z so'zlari bilan aytganda, apolitik odam va ateist edi.

Anatoliy Ushakov, texnika fanlari doktori, prof. Bo'lim boshqaruv tizimlari va informatika, ITMO universiteti

20 -asrning ikkinchi yarmidagi texnik mutaxassislarning ko'p avlodlari, hatto avtomatik boshqaruv va kibernetika nazariyasidan ancha uzoqda bo'lganlar ham, universitet devorlarini tark etib, "muallif" ning ilmiy va texnik yutuqlari nomlarini bir umr eslab qolishdi. hayot: Lyapunov funktsiyalari, Markov jarayonlari, chastota va Nyquist mezoni, Wiener jarayoni, Kalman filtri. Bunday yutuqlar orasida Shannon teoremalari sharafli o'rinni egallaydi. 2016 yilda ularning muallifi - olim va muhandis Klod Shennon tavalludining yuz yilligi nishonlanadi.

"Kim ma'lumotga ega bo'lsa, u dunyoga egalik qiladi"

V. CherchillGuruch. 1. Klod Shennon (1916-2001)

Klod Elvud Shannon (1 -rasm) 1916 yil 30 aprelda Michigan (AQSh) Michigan ko'li bo'yida joylashgan Petotskiy shahrida advokat va chet tili o'qituvchisi oilasida tug'ilgan. Uning singlisi Ketrin matematikani yaxshi ko'rar edi va oxir -oqibat professor bo'ldi va Shannonning otasi advokatlik ishini radio havaskorlik bilan birlashtirdi. Bo'lajak muhandisning uzoq qarindoshi 1093 ta patentga ega bo'lgan dunyoga mashhur ixtirochi Tomas Edison edi.

Shannon 1932 yilda o'n olti yoshida umumiy o'rta maktabni tugatgan, qo'shimcha ta'limni uyda tugatgan. Otasi unga konstruktorlar va radio havaskorlar to'plamini sotib berdi va o'g'lining texnik ijodiga har tomonlama hissa qo'shdi va singlisi uni matematikani chuqur o'rganishga jalb qildi. Shannon bu ikki olamga - texnologiya va matematikaga oshiq bo'ldi.

1932 yilda Shannon Michigan universitetiga o'qishga kirdi, uni 1936 yilda ikki mutaxassislik bo'yicha bakalavr diplomini oldi: matematika va elektrotexnika. O'qish davomida u universitet kutubxonasidan Jorj Bulning 1847 va 1848 yillarda yozilgan "Mantiqning matematik tahlili" va "Mantiqiy hisob" nomli ikkita asarini topdi. Shannon ularni yaxshilab o'rganib chiqdi va bu uning keyingi ilmiy qiziqishlarini aniqladi.

O'qishni tugatgandan so'ng, Klod Shennon Massachusets Texnologiya Instituti (MTI) elektrotexnika laboratoriyasida ilmiy yordamchi bo'lib ishga kirdi, u erda MIT vitse -prezidenti Vannevar Bushning differentsial analizatorini modernizatsiya qilish bo'yicha ish olib bordi. kompyuter ". Shu vaqtdan boshlab Vannevar Bush Klod Shennonning ilmiy ustoziga aylandi. Differentsial analizatorni boshqarish moslamasining murakkab, yuqori ixtisoslashtirilgan o'rni va kommutatsiya sxemalarini o'rganib, Shennon Jorj Bul tushunchalarini bu sohada qo'llash mumkinligini angladi.

1936 yil oxirida Shannon magistraturaga kirdi va 1937 yilda u magistrlik dissertatsiyasining avtoreferatini yozdi va shu asosda 1938 yilda nashr etilgan "O'rnimizni va kommutatsion sxemalarni ramziy tahlil qilish" maqolasini tayyorladi. Amerika elektr muhandislari instituti (AIEE) nashrida. Bu ish elektrotexnika jamoatchiligining e'tiborini tortdi va 1939 yilda Shannon Amerika qurilish muhandislari jamiyati tomonidan Alfred Nobel mukofoti bilan taqdirlandi.

Hozircha magistrlik dissertatsiyasini himoya qilmagan Shannon, Bushning maslahati bilan, MITda matematika fanlari doktori, genetika muammolari bo'yicha ishlashga qaror qildi. Bushning so'zlariga ko'ra, genetika Shannonning bilimlarini qo'llashda yaxshi muammo bo'lishi mumkin. Shennonning "Nazariy genetika uchun algebra" nomli doktorlik dissertatsiyasi 1940 yilning bahorida tugallangan va gen kombinatorikasi muammolariga bag'ishlangan. Shannon matematika fanlari nomzodi ilmiy darajasini oldi va shu bilan birga "O'rni va uzatish davrlarini simvolik tahlil qilish" mavzusida nomzodlik dissertatsiyasini himoya qilib, elektrotexnika magistri bo'ldi.

recommended by Mgid Mgid Shannonning doktorlik dissertatsiyasi genetiklar tomonidan unchalik qo'llab -quvvatlanmagan va shu sababdan hech qachon nashr etilmagan. Biroq, magistrlik dissertatsiyasi kommutatsiya va raqamli texnologiyalar sohasida katta yutuq bo'ldi. Bitiruv malakaviy ishining oxirgi bobida Shannon tomonidan ishlab chiqilgan mantiqiy hisobni aniq röle va kommutatsion sxemalar: selektor zanjirlari, elektr qulf, ikkilik qo'shuvchilarni tahlil qilish va sintez qilishda muvaffaqiyatli qo'llanilishiga ko'plab misollar keltirildi. Ularning barchasi Shannonning ilmiy yutuqlarini va mantiqiy hisoblashning formalizmidan juda katta amaliy foydalanishni yaqqol namoyish etadi. Raqamli mantiq shunday paydo bo'ldi.

Guruch. 2. Klod Shannon Bell Labsda (1940 -yillarning o'rtalari)

1941 yilning bahorida Klod Shannon Bell Laboratories tadqiqot markazining matematik bo'limi xodimi bo'ldi (2 -rasm). Garri Nyquist, Xendrik Bode, Ralf Xartli, Jon Tukey va boshqalar Bell Laboratoriyalarida yaratilgan, 25 yoshli Klod Shennon qanday muhitda bo'lgani haqida bir necha so'z aytish kerak. Axir, ularning hammasi axborot nazariyasini ishlab chiqishda ma'lum natijalarga erishgan, ularni Shannon oxir -oqibat katta fan darajasiga ko'taradi.

Bu vaqtda Evropada urush davom etayotgan edi va Shannon AQSh hukumati tomonidan keng moliyalashtiriladigan tadqiqotlar olib borardi. Shannonning Bell Laboratoriyalarida qilgan ishi kriptografiya bilan bog'liq bo'lib, bu uni kriptografiyaning matematik nazariyasini o'rganish zarurligiga olib keldi va vaqt o'tishi bilan unga axborot-nazariy usullar yordamida shifr matnlarini tahlil qilishga imkon berdi (3-rasm).1945 yilda Shannon "Kriptografiyaning matematik nazariyasi" ("Maxfiylik tizimlarining aloqa nazariyasi") mavzusida katta maxfiy ilmiy ma'ruza tayyorladi. Guruch. 3. Shifrlash mashinasida

Bu vaqtda Klod Shennon axborot nazariyasining yangi asosiy tushunchalari bilan ilmiy jamoatchilik bilan gaplashishga yaqin edi. Va 1948 yilda u o'zining "Aloqa matematik nazariyasi" asarini nashr etdi. Shannonning matematik aloqa nazariyasi axborot manbai, axborotni qabul qiluvchi va "transport vositasi" dan tashkil topgan uch komponentli tuzilmani - o'tkazish qobiliyati va uzatishda ma'lumotni buzish qobiliyati bilan ajralib turadigan aloqa kanalini o'z ichiga oldi. Ma'lum bir qator muammolar paydo bo'ldi: ma'lumotni qanday o'lchash, uni qanday samarali yig'ish, ma'lumotni xatosiz uzatishni kafolatlash uchun ma'lum bir tarmoqli kengligi bo'lgan aloqa kanaliga chiqishning ruxsat etilgan tezligini qanday baholash va. nihoyat, kanal aloqasiga aralashuv mavjud bo'lganda, oxirgi muammoni qanday hal qilish mumkin? Bu savollarning barchasiga Klod Shennon o'z teoremalari bilan insoniyatga to'liq javob berdi.

Aytish kerakki, "do'kon" dagi hamkasblari Shannonga terminologiyada yordam berishgan. Shunday qilib, minimal ma'lumot birligi - "bit" atamasini Jon Tukey taklif qilgan va manbaning har bir belgisiga o'rtacha ma'lumot miqdorini - "entropiya" - Jon von Neyman. Klod Shennon o'zining asosiy ishini yigirma uchta teorema ko'rinishida taqdim etdi. Hamma teoremalar teng emas, ularning ba'zilari yordamchi xarakterga ega yoki axborot nazariyasi va uning alohida va uzluksiz aloqa kanallari orqali uzatilishining alohida holatlariga bag'ishlangan, lekin oltita teorema kontseptual bo'lib, Klod yaratgan axborot nazariyasi binosining asosini tashkil qiladi. Shannon.

Bu oltita teoremadan birinchisi, uning xususiyatlarini ko'rsatgan holda entropiya shaklidagi o'lchovga asoslangan stokastik yondashuv doirasida axborot manbasi tomonidan ishlab chiqarilgan ma'lumotni miqdoriy baholash bilan bog'liq. Ikkinchi teorema birlamchi kodlash paytida manba tomonidan yaratilgan ramzlarni oqilona qadoqlash muammosiga bag'ishlangan. Bu samarali kodlash tartibini va axborot uzatish tizimining tuzilishiga "manba koder" ni kiritish zaruriyatini vujudga keltirdi. Uchinchi teorema, axborot uzatish paytida axborot buzilishining yo'qligini kafolatlaydigan, aralashuv bo'lmagan taqdirda, axborot manbasidan keladigan axborot oqimini aloqa kanalining imkoniyatlariga moslashtirish muammosiga taalluqlidir. To'rtinchi teorema oldingisiga o'xshash muammoni hal qiladi, lekin ikkilik aloqa kanaliga aralashuv mavjud bo'lsa, uning harakatlari xabarning uzatilgan kodli xabari kodning ixtiyoriy bitini buzish ehtimolini oshiradi. Teorema uzatishni sekinlashtirish shartini o'z ichiga oladi, bu qabul qiluvchiga kodli xabarni xatosiz etkazib berish ehtimolini kafolatlaydi. Bu teorema tiqilib qolishga qarshi kodlashning metodologik asosidir, bu esa uzatish tizimining tuzilishiga "kanal kodlovchi" ni kiritish zarurligiga olib keldi. Beshinchi teorema ma'lum bir chastota o'tkazuvchanligi va foydali signal va aloqa kanalidagi shovqin signalining berilgan kuchlari bilan tavsiflanadigan uzluksiz aloqa kanalining o'tkazuvchanligini baholashga bag'ishlangan. Teorema Shennon chegarasini belgilaydi. Nyquist-Shannon-Kotelnikov teoremasi deb nomlangan oxirgi teoremalar, diskretlik vaqt oralig'ining qiymatiga talabni shakllantirishga imkon beradigan, diskret vaqt namunalaridan uzluksiz signalni xatosiz tiklash muammosiga bag'ishlangan. uzluksiz signalning chastota spektrining kengligi bo'yicha va mos yozuvlar funktsiyalari deb ataladigan asosiy funktsiyalarni yaratish uchun ...Aytish kerakki, dastlab dunyoning ko'plab matematiklari bu teoremalarning dalil bazasiga shubha qilishgan. Ammo vaqt o'tishi bilan ilmiy jamoatchilik barcha postulatlarning to'g'riligiga ishonch hosil qilib, matematik tasdiqni topdi. Mamlakatimizda A.Ya.Xinchin o'z kuchini shu masalaga bag'ishlagan. va Kolmogorov A.N. ...

1956 yilda mashhur Klod Shennon Bell Laboratoriyalarining devorlarini tark etadi va u bilan aloqani uzmaydi va Massachusets texnologiya institutining ikkita fakulteti: matematik va elektrotexnika professori bo'ladi.

Guruch. 4. Shannon labirintasi

Klod Shennon har doim o'zining professional faoliyati bilan mutlaqo bog'liq bo'lmagan ko'plab manfaatlarga ega edi. Shannonning ajoyib muhandislik iste'dodi har xil turdagi mashina va mexanizmlarni, shu jumladan labirint muammosini hal qiladigan "Tseus" mexanik sichqonchasini, Rim raqamlari bilan ishlaydigan kompyuter, shuningdek, kompyuterlar va dasturlarni yaratishda o'zini namoyon qildi. shaxmat o'ynash uchun.

1966 yilda, 50 yoshida, Klod Shennon o'qituvchilikdan nafaqaga chiqdi va deyarli o'zini sevimli mashg'ulotlariga bag'ishladi. U ikkita egarli bitta velosiped, yuz pichoqli katlanadigan pichoq, Rubik kubini yig'adigan robotlar va to'plarni jongling qiladigan robot yaratadi. Bundan tashqari, Shannonning o'zi ham to'plar sonini to'rttaga yetkazib, jonglirlik mahoratini oshirishda davom etmoqda (5 -rasm). Uning Bell Laboratories'dagi yoshlik guvohlari, u qanday qilib velosipedda firma koridorlarida to'p to'plab yurganini eslashdi.

Guruch. 5. Klod Shennon - jongler

Afsuski, Klod Shennon sovet olimlari bilan yaqin aloqada bo'lmagan. Shunga qaramay, u 1965 yilda A.S nomidagi Radiotexnika, elektronika va aloqa ilmiy -texnik jamiyati (NTORES) taklifiga binoan SSSRga tashrif buyurishga muvaffaq bo'ldi. Popov. Bu taklifnoma tashabbuskorlaridan biri shaxmat bo'yicha bir necha karra jahon chempioni, texnika fanlari doktori, professor, shuningdek, elektrotexnika muhandisi va shaxmat dasturlashiga qiziqqan Mixail Botvinnik edi. Shaxmat san'atini kompyuterlashtirish muammolari haqida Mixail Botvinnik va Klod Shennon o'rtasida qizg'in munozara bo'lib o'tdi. Ishtirokchilar, bu dasturlash uchun juda qiziq va shaxmat uchun murosasiz degan xulosaga kelishdi. Muhokamadan so'ng, Shannon Botvinnikdan u bilan shaxmat o'ynashini so'radi va o'yin davomida u hatto bir oz ustunlikka ega edi (ritsar va piyoda uchun rok), lekin baribir 42 -harakatda yutqazdi.

Hayotining so'nggi yillarida Klod Shennon og'ir kasal edi. U 2001 yil fevral oyida 85 yoshida Altsgeymerdan Massachusets shtatidagi qariyalar uyida vafot etdi.

Klod Shannon boy amaliy va falsafiy meros qoldirdi. U diskret avtomatlashtirish va kompyuter texnologiyalari qurilmalarining umumiy nazariyasini, kanal muhiti imkoniyatlaridan samarali foydalanish texnologiyasini yaratdi. Kompyuter dunyosida ishlatiladigan barcha zamonaviy arxivchilar Shannonning samarali kodlash teoremasiga tayanadi. Uning falsafiy merosi ikkita fikrga asoslangan. Birinchidan, har qanday nazoratning maqsadi tizim muhitidagi noaniqlik va tartibsizlik o'lchovi sifatida entropiyani kamaytirish bo'lishi kerak. Bu muammoni hal qilmaydigan boshqaruv ortiqcha, ya'ni keraksizdir. Ikkinchisi - bu dunyodagi hamma narsa qaysidir ma'noda "aloqa kanali" dir. Aloqa kanali - bu shaxs va jamoa, butun funktsional muhit, sanoat, transport tarkibi va umuman mamlakat. Va agar siz texnik, axborot, gumanitar va hukumat qarorlarini ular yaratilgan kanal muhiti bilan muvofiqlashtirmasangiz, unda siz yaxshi natijalarni kutmaysiz.Klod Elvud Shannon 1916 yil 30 aprelda Michigan shtatining Petoskey shahrida tug'ilgan. Uning otasi, Nyu -Jersi shtatining birinchi ko'chmanchilarining avlodi, tadbirkor bo'lgan, onasi, Germaniyadan kelgan muhojirlarning qizi, o'qituvchi va bir necha yil Gaylordda maktab direktori bo'lgan.

Klod hayotining dastlabki 16 yilini Gaylordda o'tkazdi, 1932 yilda mahalliy maktabni tugatdi va mexanikaga moyillik ko'rsatdi. Maktabda uning eng sevimli fanlari fizika va matematika edi, uyda esa u yarim mil narida yashovchi do'sti bilan muloqot qilish uchun namunali samolyotlar, radio boshqariladigan kemalar va telegraf qurilishi bilan shug'ullanardi. Bu telegrafda mahalliy yaylovni to'sib qo'ygan tikanli sim ishlatilgan. Klod bu tadqiqotlar uchun zarur bo'lgan pulni gazeta va telegrammalar etkazib berish, shuningdek radio uskunalarini ta'mirlash orqali topdi. Bolaligining qahramoni Edison edi, u keyinchalik bilganidek, uzoq qarindosh bo'lib chiqdi - ikkalasi ham mustamlaka rahbarlaridan biri Jon Ogdenning avlodlari edi. Bundan tashqari, Klod qahramonlar ro'yxatiga Nyuton, Darvin, Eynshteyn va Von Neymann kabi ko'plab olimlar kirgan.

1932 yilda u singlisi Ketrinning izidan borib, Michigan universitetiga o'qishga kirdi, u erda matematika bo'yicha magistrlik darajasini oldi. 1936 yilda u elektrotexnika va matematika bakalavri bo'ldi; u kelajakda matematika va muhandislikka bo'lgan parallel qiziqishni saqlab qoldi.

1936 yilda u Massachusets texnologiya institutining elektrotexnika bo'limida laborant lavozimiga ko'tarildi (mashhur M.I.T.). Bu lavozim unga o'qishni davom ettirish imkoniyatini berdi, faqat vaqtning bir qismini ishladi. Bundan tashqari, bu ish uning qobiliyatlari va qiziqishlariga to'liq mos tushdi - u Dush differentsial kalkulyatorida ishlagan, shu vaqtning eng ilg'or kompyuteri, oltinchi darajaga qadar differentsial tenglamalarni analog tarzda echishga qodir. Uning ishi tenglamalarni "mexanik atamalar" ga tarjima qilish, mashinani har xil dastlabki sharoitlarga tayyorlash va ishga tushirishdan iborat edi. Ba'zida bu jarayon besh kishigacha birgalikda ishlashni talab qiladi.

Bu kompyuterni boshqaradigan elektr davri ham qiziq edi, unga yuzdan ortiq o'rni kiradi. U bilan ishlayotganda, Shannon bunday sxemalarni qurish nazariyasi bilan qiziqdi. U Michigandagi matematika kurslarida ramziy mantiq va buol algebrasini o'rgangan va aynan shunday ikkilik tizimlarni ta'riflash uchun aynan shu narsa kerakligini tushungan. U bu g'oyalarni 1937 yilda Nyu -Yorkda, Bell Telefon Laboratoriyalarida, so'ngra Massachusets shtatidagi aspiranturasida qaytganida ishlab chiqdi. U birinchi bo'lib nashr etgan bu asar katta e'tiborni tortdi va 1940 yilda AQSh muhandislik jamiyati Alfred Nobel mukofotiga nomzod qilib ko'rsatildi.

1938 yilning yozida u Massachusets shtatida tadqiqot ishlarini olib bordi, kuzda esa uni elektrotexnika bo'limidan matematika bo'limiga o'tkazishdi va u erda doktorlik dissertatsiyasi ustida ish boshladi. Uning xo'jayini Vannever Bush shu payt Vashingtondagi Karnegi instituti prezidenti bo'ldi; Cold Spring Spring (N.Y.) da joylashgan ushbu institut bo'linmalaridan biri genetika bilan shug'ullangan va u Shannonga genetik ma'lumotni algebraik nuqtai nazardan saqlash muammosini hal qilishni maslahat bergan. Shannon 1939 yil yozini o'sha erda o'tkazdi, genetik Barbara Burks bilan "Nazariy genetika algebrasi" nomli tezis ustida ishladi (MIT dissertatsiyasi rahbari algebra o'qigan professor Frank L. Xitkok edi) ...Taxminan shu vaqtda, Shannon kompyuterlar va aloqa tizimlari sohasidagi g'oyalarni ishlab chiqardi. 1939 yil 16 -fevraldagi maktubida u Bushga aloqa tizimlaridagi vaqt, o'tkazish qobiliyati, shovqin va buzilish o'rtasidagi bog'liqlik va ramziy matematik operatsiyalarni bajarish uchun hisoblash tizimlari dizayni haqida yozgan.

1940 yilning bahorida u nihoyat nomzodlik dissertatsiyasini himoya qilib, elektrotexnika magistri va matematika fanlari doktori unvonlarini oldi; yozda u Bell Laboratoriyalarida elektr kommutatsiya sxemalari sohasida qo'shimcha tadqiqotlar olib bordi va ularning dizayni uchun yangi usulni ishlab chiqdi, bu ulardagi kontaktlar sonini sezilarli darajada kamaytirdi. Bu ish natijalari "Ikki terminalli kommutatsion davrlarning sintezi" maqolasida chop etilgan.

1940-1941 o'quv yili u Xerman Veyl rahbarligida Prinstonda bo'lib, axborot nazariyasi va samarali aloqa tizimlari haqidagi g'oyalari ustida jiddiy ishlay boshladi.

Tornton C. Fray, Bell Laboratories matematika bo'limi boshlig'i, o'sha paytda zenitlarga qarshi yong'inni boshqarish tizimini loyihalash qo'mitasining a'zosi edi - mamlakat Evropa urushi munosabati bilan qurollanayotgan edi; u Shannonni himoyada ham ishlashga taklif qildi. Laboratoriyalarga qaytib, Shannon dushman samolyotlari va raketalarini aniqlash va zenit qurollarini nishonga olish uchun asboblar ishlab chiqaruvchi guruhga qo'shildi; Bu vazifa Germaniyada V-1 va V-2 raketalarini yaratilishi munosabati bilan shoshilinch edi. Bu ko'rsatma tizimlari bo'lmaganida, Angliyaning urushdagi yo'qotishlari ancha katta bo'lar edi.

Shannon Bell Laboratoriyalarida 15 yil yaxshi muhitda o'tkazdi - shu vaqt ichida u erda ko'plab birinchi darajali matematiklar ishladilar, masalan, sun'iy yo'ldosh aloqasi sohasidagi faoliyati bilan mashhur Jon Pirs, nazariyaga katta hissa qo'shgan. aniqlash signallari, geribildirim bilan shug'ullangan Xendrik Bode, Bratteyn, Bardin va Shokli tranzistorining yaratuvchilari, birinchi (1938) o'rni kompyuterini yaratgan Jorj Stibits; Barni Oliver, taniqli muhandis va boshqalar.

Bu yillar davomida Shannon turli sohalarda ishlagan, asosan "Aloqa matematik nazariyasi" maqolasi bilan boshlangan axborot nazariyasi. Ushbu maqolada, har qanday ma'lumot manbasida - telegraf kaliti, gapiradigan odam, televizor kamerasi va boshqalarda - "axborot ishlab chiqarish tezligi" borligi ko'rsatilib, uni sekundiga bit bilan o'lchash mumkin. Aloqa kanallari bir xil birliklarda o'lchanadigan "tarmoqli kengligi" ga ega; kanal orqali ma'lumot uzatilishi mumkin, va agar uning o'tkazuvchanligi ma'lumotlarning kelish tezligidan kam bo'lmasa.

Aloqa nazariyasiga bag'ishlangan ushbu maqola, odatda, Shannonning fanga qo'shgan eng katta hissasi hisoblanadi.

Shannonning axborot va shovqin bo'yicha olib borgan tadqiqotlari turli xil ilovalarga ega edi. Masalan, u "Maxfiylik tizimlarining aloqa nazariyasi" maqolasida kriptografiyani shovqinli kanal orqali ma'lumotlarni uzatish muammosi bilan bog'lagan (bu holda shovqin rolini kriptotizim kaliti o'ynaydi). Bu ish keyinchalik Shannonni AQSh hukumatining kriptografik maslahatchisi etib tayinlanishiga olib keldi.

U E.F bilan birgalikda bajaradigan yana bir vazifa. Mur, haddan tashqari ko'p elementlarni kiritish orqali o'rni sxemalarining ishonchliligini oshirishi kerak edi (ularning har biri ishonchsiz). Bu vazifa, yana shovqinli kanal orqali ma'lumot uzatishga to'g'ri keladi.

Bundan tashqari, Shannon bu g'oyalarni "shovqinli signal" - qimmatli qog'ozlar bozori va unga mos keladigan vaqt seriyasi bo'lgan optimal investitsiya strategiyasi muammosiga qo'lladi va vazifa - maksimal foyda olish.

Uning 1950 yildagi "Shaxmat o'ynash uchun kompyuterni dasturlash" kompyuter qog'ozi engilroq uslubda yozilgan. O'sha paytda kompyuterlar sekin edi va dasturlash qiyin edi; O'shandan beri ko'plab shaxmat dasturlari yaratildi, lekin ularning aksariyati hali ham bu asar g'oyalariga asoslangan.

1965 yilda Shannon Rossiyaga muhandislik konferentsiyasiga taklif qilindi. U erda u shaxmat bo'yicha bir necha karra jahon chempioni Mixail Botvinnik bilan, shuningdek, shaxmat o'yini algoritmlash muammosi bilan qiziquvchi elektrotexnik bilan uchrashish imkoniyatiga ega bo'ldi. Uzoq munozaradan so'ng, Shannon grossmeysterdan u bilan shaxmat o'ynashini so'radi; u 42 -harakatda yutqazgani ajablanarli emas.

Kelgusida shaxmat dasturlarini ishlab chiqish davom ettirildi va 1980 yilda Shannon Avstriyaning Linz shahrida o'tkazilgan kompyuter bo'yicha xalqaro shaxmat chempionatining faxriy mehmoni bo'ldi (Kompyuter shaxmat bo'yicha xalqaro chempionat, Linz, Avstriya), unda Shvetsiya, Germaniya, Rossiya, Frantsiya, Angliya, Kanada va AQSh ishtirok etdi (mashinalarning ko'pchiligi o'z mamlakatlarida, Internet orqali Avstriya bilan bog'langan). G'olib Bell Laboratoriesda Ken Tompson va Jo Kondon tomonidan ishlab chiqilgan "Belle" bo'ldi ("Belle", Ken Tompson, Jo Kondon); o'yin darajasi bo'yicha u deyarli sport ustasidan kam emas edi.

recommended by Mgid Mgid Shannon o'yin -kulgilarni qurishni yaxshi ko'rardi - va bu foydali emas. uning uyida, masalan, Rim tizimidagi raqamlar bilan ishlaydigan kalkulyator, polda sudralib yuradigan va to'siqlardan qochadigan "toshbaqalar" yoki uchta koptokni jonglini o'tkazayotgan ikkita kerevitli apparatni ko'rish mumkin edi.

Elliginchi yillarda u Mervin Minskiyning g'oyasi asosida "Ultimate Machine" ni yaratdi va Artur Klarkning "Dengiz ustidagi ovozi" da tasvirlangan; bu mashina bitta tugmachali qutiga o'xshardi. Yoqilganda, uning qopqog'i ochildi, u erdan qo'l paydo bo'ldi, u kalitni asl holatiga qaytarib, yana ichkariga yashiringan.

1949 yilda Bell Laboratoriyalarida bo'lganida, Shannon Jon Pirs guruhidagi raqamli kalkulyator (keyin "kalkulyator") Meri Yelizaveta (Betti) Murga uylandi. Ular Massachusets shtatining Vinchester, Mystik ko'liga joylashdilar.

Klod Elvud Shannon - taniqli amerikalik muhandis va matematik. Uning ishi matematik g'oyalarning aloqasini, ularni texnik jihatdan amalga oshirishning juda murakkab jarayonini tahlil qilish bilan birlashtiradi. Klod Shennon birinchi navbatda zamonaviy yuqori texnologiyali aloqa tizimlari uchun asos bo'lib xizmat qiladigan axborot nazariyasi rivojlanishi bilan mashhur. Shennon "kibernetika" kontseptsiyasiga kiruvchi bir qancha fanlarga ulkan hissa qo'shdi - u zanjirlar ehtimolligi nazariyasini, avtomatlar va boshqaruv tizimlari nazariyasini yaratdi.

Klod Shennon - muhandislik dahosiga aylanish Klod Shannon 1916 yilda AQShning Michigan shtatining Gaylord shahrida tug'ilgan. Texnik tuzilmalar, shuningdek, matematik jarayonlarning umumiyligi uni yoshligidan qiziqtirgan. Bo'sh vaqtlarida u matematik muammolarni hal qilib, radio konstruktorlari va detektor qabul qiluvchilari bilan janjallashgan.

Ajablanarlisi shundaki, Michigan universitetida talaba bo'lganida, Shannon bir vaqtning o'zida matematika va elektrotexnika sohasida tahsil olgan. Oliy ma'lumoti va turli qiziqishlari tufayli Shannonning birinchi ulkan yutug'i Massachusets Texnologiya Institutida aspiranturada o'qish paytida paydo bo'lgan. Keyin u o'rni va kalitlarining elektr zanjirlari ishini algebra orqali ifodalash mumkinligini isbotlay oldi. Bu eng katta kashfiyot uchun Klod Shennon Nobel mukofotiga sazovor bo'ldi. U o'zining ulkan muvaffaqiyatining sababini juda kamtarona tushuntirdi: "Mendan oldin hech kim matematika va elektrotexnika bilan bir vaqtning o'zida shug'ullanmagan".

Shannon va kriptografiya 1941 yilda Shannon Bell laboratoriyalariga qo'shildi, uning asosiy vazifasi murakkab kriptografik tizimlarni ishlab chiqish edi. Bu ish unga xatolarni tuzatish qobiliyati bilan kodlash texnikasini yaratishga imkon berdi.

Klod Shennon birinchi bo'lib kriptografiyani o'rganishga ilmiy nuqtai nazardan yondashgan, 1949 yilda "Yashirin tizimlardagi aloqa nazariyasi" nomli maqolani nashr etgan. Ushbu maqola uch qismga bo'lingan. Birinchi bo'lim maxfiy tizimlarning asosiy matematik tuzilmalarini o'z ichiga olgan, ikkinchisida "nazariy maxfiylik" muammolari ochilgan, uchinchisida "amaliy maxfiylik" tushunchasi yoritilgan. Shunday qilib, Shannonning kriptografiya sohasidagi asosiy yutug'i tizimlarning mutlaq maxfiyligi kontseptsiyasini batafsil o'rganish bo'lib, u mutlaqo barqaror aniqlanmagan shifrlarning mavjudligi va mavjudligi uchun zarur shart -sharoitlarni isbotladi.

Klod Shannon kriptografiyaning nazariy asoslarini birinchi bo'lib shakllantirgan va ko'plab tushunchalarning mohiyatini ochib bergan, ularsiz kriptografiya fan sifatida mavjud bo'lmaydi.

Informatika fanining asoschisi Klod Shennon o'z faoliyatining bir nuqtasida elektr shovqinlari ta'sirida bo'lgan telefon va telegraf kanallari orqali ma'lumot uzatishni yaxshilash vazifasini qo'ydi. Shunda olim bu muammoning eng yaxshi echimi ma'lumotni yanada samarali "qadoqlash" bo'lishini aniqladi. Biroq, tadqiqotni boshlashdan oldin, u ma'lumot nima va uning miqdorini qanday o'lchash mumkinligi haqidagi savolga javob berishi kerak edi. 1948 yilda u "Matematik aloqa nazariyasi" maqolasida entropiya orqali ma'lumot miqdorini aniqlashni tasvirlab berdi, bu miqdor termodinamikada tizim buzilishining o'lchovi sifatida tanilgan va axborotning eng kichik birligini " bit ".

Keyinchalik, ma'lumotlarning miqdori haqidagi ta'riflariga asoslanib, Shannon shovqinli aloqa kanallarining o'tkazish qobiliyati haqidagi mohir teoremani isbotlay oldi. Rivojlanish yillarida teorema amaliy qo'llanma topa olmadi, lekin zamonaviy yuqori tezlikdagi mikrosxemalar dunyosida axborot saqlanadigan, qayta ishlanadigan yoki uzatiladigan hamma joyda ilovani topadi.

Deyarli zamonaviy Klod Shennonning fanga qo'shgan hissasini va uning natijalarini ortiqcha baholab bo'lmaydi, chunki uning kashfiyotisiz kompyuter texnologiyalari, Internet va butun raqamli makonning mavjudligi imkonsiz bo'lar edi. Axborot texnologiyalari rivojlanishiga poydevor qo'ygan nazariyalardan tashqari, ajoyib muhandis va matematik boshqa sohalarning rivojlanishiga ham o'z hissasini qo'shdi. U birinchilardan bo'lib mashinalar nafaqat aqlli ishni bajarishi, balki o'rganishi mumkinligini ham isbotladi. 1950 yilda u mexanik radio boshqariladigan sichqonchani ixtiro qildi, u murakkab elektron sxemasi tufayli laboratoriyaga o'zi yo'l topa olardi. U, shuningdek, Rubik kubigini qo'sha oladigan, shuningdek, raqiblarini har doim mag'lub etadigan stol usti o'yinlari uchun elektron qurilmani ixtiro qilgan qurilmaning muallifi bo'ldi.

Ajoyib olim va ixtirochi 2001 yilda 84 yoshida Altsgeymer kasalligidan Massachusets shtatidagi qariyalar uyida vafot etdi.