Кто такой клод шеннон и чем он известен
r_d media
Кто такой Клод Шеннон и чем ему обязано программирование
Жонглер, отец теории информации и просто гений, который создал бит.
Клод Шеннон — американский ученый, который придумал и заложил основы теории информации. Десятки лет назад он написал работу, благодаря которой у нас есть интернет. Идеи Шеннона — это то, что позволяет нам передавать и хранить данные. Рассказываем, как он жонглировал идеями, почему они до сих пор важны и за что его называют самым веселым ученым поколения.
С чего все началось
Клод Шеннон родился в 1916 году в городке Петоски (штат Мичиган, США). Еще ребенком он обожал Томаса Эдисона, конструировал модели самолетов и даже собрал лодку с удаленным контролем. Он окончил бакалавриат Мичиганского университета сразу по двум направлениям — в области электротехники и математики. Затем поступил в Массачусетский технологический институт — знаменитый MIT. Во время учебы Шеннон работал на «дифференциальном анализаторе» — прообразе вычислительных компьютеров.
В 1937 Шеннон опубликовал магистерские тезисы, которые позднее назвали самой важной магистерской диссертацией в истории. В своей работе он применил Булеву алгебру к схемам коммутации.
«Математическая теория коммуникаций»
В 1941 Шеннон устроился на работу в американскую лабораторию Bell Labs, известную нам тем, что там появились первые разработки в области искусственного интеллекта.
В 1948 году Шеннон опубликовал статью «Математическая теория коммуникаций», которая была сразу же высоко оценена научным сообществом. В этой работе Клод Шеннон впервые сказал, что информация — это нечто измеримое, а также вывел единицу ее измерения — бит. «Единица измерения информации» — сама эта фраза в то время казалась нереальной.
Эта статья стала основой для теории информации.
Первая схема процесса обмена информацией, которую изобразил Шеннон в своей работе в 1948 году. Комментируя схему, ученый объяснил, что каналом коммуникации может быть, например, пучок света, коаксиальный кабель или диапазон радиочастот.
Конспект вебинара Data Scientist в Airbus.
ML-инженер Proxet Дмитрий Войтех — о работе с Giphy.
Вот какая идея была в центре теории Шеннона:
Передатчик кодирует информацию в сигнал (который может быть поврежден шумами). Затем этот сигнал расшифровывает получатель сообщения. Теория Шеннона объединяет две ключевые мысли: изолирование информации и источников шума от коммуникационной системы и вероятностное моделирование обоих этих источников. Он представил источник информации, который генерирует одно из множества возможных сообщений для передачи, и у каждого из них есть определенная вероятность.
Вероятностный шум усиливает неопределенность, которую предстоит прояснить получателю.
Шеннон отказался от идеи, что по сигналу всегда можно распознать сообщение. Раньше ученые думали, как трансформировать полученный сигнал, чтобы восстановить оригинальное сообщение как можно более точно. Клод же сказал, что ключ к коммуникации — неуверенность. Благодаря ему коммуникация стала абстракцией.
В 1955 Шеннона удостоили медали Стюарта Баллантайна — приза за научные и технические достижения, который выдавал Институт Франклина в Пенсильвании. В 1958 году ученый стал профессором MIT, при этом отказавшись преподавать.
Что еще сделал Клод Шеннон
В начале 1980-х годов Шеннон опубликовал первую формальную математическую теорему жонглирования, сопоставляя продолжительность времени, пока мячи находятся в воздухе, с тем, как долго каждый мяч остается в руке жонглера. Его теорема продемонстрировала важность скорости рук для успешного жонглирования.
Все эти разработки не принесли Шеннону счастья — после работы о жонглировании он больше ничего не публиковал и вел затворнический образ жизни. В подвале его дома в Бостоне была «комната игрушек», где он конструировал изобретения в свое удовольствие. Например, создал фрисби на ракетном двигателе.
В 1993 году Клод Шеннон попал в дом престарелых, а в 2001 умер после длительной борьбы с болезнью Альцгеймера.
Кто такой Клод Шеннон и чем он знаменит
Клод Элвуд Шеннон – ведущий американский учёный в сфере математики, инженерии, криптоаналитики.
Он приобрёл мировую известность, благодаря своим открытиям в области информационных технологий и изобретению «бит» (1948 г.), как самой маленькой информационной единицы. Его считают основоположником информационной теории, основные положения которой до сих пор актуальны в разделе высокотехнологичной связи и современных коммуникаций.
Шенноном также было впервые введено понятие «энтропия», что говорит о неопределённой мере передаваемой информации.
Этот учёный первым применил научный подход для информационной идей и законов криптографии, обосновав свои мысли в работах о математической теории связи, а также о теории связи в секретных системах.
Большой вклад внёс он и в развитие кибернетики, обосновав такие ключевые моменты, как вероятность схемы, игровую научную концепцию, а также мысли о создании автоматов и управленческой системы.
Детские и юношеские годы
Клод Шеннон появился на свет в американском Петоски, что в штате Мичиган. Это радостное событие случилось 30.04.1916-го.
Отец будущего учёного занимался бизнесом в сфере адвокатуры, а затем был назначен судьёй. Мать – преподавала иняз и со временем получила должность директора школы в Гэйлорде.
Математические наклонности были присущи Шеннону-старшему. Ключевую роль в формировании склонности к научной деятельности у внука сыграл дедушка – фермер и изобретатель.
В его арсенале создание стиральной машинки и некоторых видов прикладной сельхозтехники. Примечательно, что Эдисон имеет родственные связи с этой семьёй.
Фото: значение слова “байт”
В 16-летнем возрасте Клод закончил среднюю школу, где преподавала его мать. Успел поработать курьером в Western Union, занимался конструированием различных устройств.
Его интересовало моделирование самолётов и радиотехники, ремонт небольших радиостанций. Он своими руками сделал лодку с радиоуправлением, телеграф для связи с другом.
Как уверяет сам Клод, его абсолютно не интересовали только политика и вера в Бога.
Студенческие годы
Университет Мичигана распахнул перед Шенноном свои двери в 1932 году. Учёба здесь открыла для него труды Дж. Буля. Диплом бакалавра по математике и электротехнике Клод получил в 1936 г.
Его первым местом работы стала должность ассистента-исследователя в технологическом университете Массачусетcа. Научную деятельность Клод вёл в качестве оператора механического компьютерного устройства, созданного его учителем В. Бушем.
Глубоко вникнув в концептуальные научные разработки Буля, Шеннон понял возможность их практического применения. Защитив магистерскую диссертацию в 1937 г., которую курировал Фрэнк Л. Хичкок, он перешёл в известную Bell Telephone Laboratories, где выпустил материал по символическому анализу в схемах переключения и с задействованием реле.
Он был размещён на страницах специального журнала институтом инженеров-электриков в США (1938 г.).
Основные положения статьи раскрыли усовершенствование маршрутного посыла телефонного вызова, благодаря замене реле электромеханического типа на переключающую схему. Молодой учёный обосновал концепцию о возможности решения применением схем всех задач Булевой алгебры.
Эта работа Шеннона получила Нобелевскую премию в области электрической инженерии (1940 г.) и стала основой для создания логических цифровых схем в электрических цепях. Этот магистерский труд стал настоящим научным прорывом ХХ века, положив начало созданию электронной вычислительной техники современного поколения.
Буш рекомендовал Шеннону заняться диссертацией на получение степени доктора математических наук. Серьёзное внимание им было уделено математическим исследованиям в тесной связи с генетическими законами наследственности известного Менделя. Но эта работа так и не получила должного признания и впервые была опубликована только в 1993 г.
Немало сил учёным было отдано построению математического фундамента для различных дисциплин, особенно информационных технологий. Этому способствовало его общение с видным математиком Г. Вейлем, а также Дж. Фон Нейманом, Энштейном, Гёделем.
Военный период
С весны 1941 г. до 1956 г. Клод Шеннон работает на оборону США, разрабатывая управление огнём и обнаружение врага при ведении противовоздушной обороны. Он создал устойчивую межправительственную связь президента США с английским премьером.
Национальной премии в области научных исследований он был удостоен за свой доклад об организации двухполюсных переключающих цепей (1942 г.).
Учёный заинтересовался идеями англичанина Тьюринга по шифрованию речи (1943 г.), и уже в 1945-м выпустил работу об усреднении данных и прогнозировании для систем управления огнём. Его соавторами стали Ральф Б. Блэкмен и Х. Боде. Смоделировав специальную систему, обрабатывающую информацию и спецсигналы, они положили начало информационному веку.
Секретный меморандум К. Шеннона в области математической теории криптографии (1945 г.) доказал, что криптография и теория связи – неразделимы.
Послевоенный период
Это время ознаменовано его меморандумом о теории связи с математической точки зрения (1948 г.) в части кодировки передаваемых текстов.
Дальнейшая работа Шеннона вплотную связана с информационной теорией в области разработки игр, в частности колеса рулетки, машины, читающей мысли, а также машины по сбору кубика Рубика.
Учёный воплотил идею, позволяющую сжать информацию, которая позволяет избежать её потерю при распаковке.
Учёный создал школу, где периодически вёл семинары, где учил студентов находить новые подходы к решению тех или иных задач.
Известны его научные исследования в области финансовой математики. Среди них, электрическая цепь денежного течения в американских пенсионных фондах и обоснование выбора портфеля инвестиций при распределении денежных активов.
Многие сравнивают популярность Клода Шеннона с Исааком Ньютоном.
После 1978 г., на пенсии он занялся теорией жонглирования и сконструировал специальную машину.
Сборник своих статей Клод Шеннон выпустил в 1993 году, куда вошли 127 его научных работ.
Завершающий жизненный этап
Последние годы он провёл в Массачусетском доме-интернате из-за болезни Альцгеймера. Здесь, по заверению его жены Мэри Элизабет, Клод участвовал в исследованиях по изучению способов её лечения.
У Шеннона остались единственная жена, брак с которой продлился с марта 1949 г. У них родились трое детей Роберт, Андрю, Маргарита.
Клод Шеннон
Биография
Клод Шеннон — американец, который создал науку «теория информации» и «алгеброй проверял» не только музыку, но и общение, игры, физические и биологические системы. По мнению исследователей, вклад Шеннона в создание компьютера равноценен вкладу создателя алфавита в литературу.
Детство и юность
Автор «алгебры логики» родился в последний апрельский день 1916 года в семье мичиганского адвоката Клода Шеннона – старшего и учительницы, вскоре ставшей директором школы, Мейбл Вольф. Шенноны жили в городке Гейлорд, который называют американской альпийской деревней, но появился на свет Клод-младший в больнице приморского курортного городка Петоски.
Today is the 103rd birthday for American mathematician & engineer Claude Shannon 1984, the principle founder of.
Старшая сестра мальчика Кэтрин, впоследствии ставшая профессором математики, давала брату решать головоломки, публикуемые в журналах и книгах. Любимым литературным произведением Клода был рассказ Эдгара По «Золотой жук». Особенно завораживала юного читателя детективная линия расшифровки манускрипта, попавшего в руки персонажа. Размышления Шеннона над созданием шифров и их раскодированием впоследствии легли в основу его статьи «Теория связи в секретных системах».
Другой страстью Клода было создание самодельных устройств, которую он унаследовал от деда, смастерившего стиральную машину и ряд приспособлений, используемых в земледелии и животноводстве. Подросток создал телеграф между своим жилищем и домом друга, сконструировал радиоуправляемую игрушечную субмарину, неоднократно чинил и совершенствовал радиосвязь в местном супермаркете.
Будучи не в силах выбрать между царицей наук и электротехникой, парень получил в университете квалификацию бакалавра по обеим специальностям. В ранней юности Клоду довелось поработать курьером в Western Union, однако после получения высшего образования в 1936 году Шеннон занял должность ассистента-исследователя в Массачусетском институте.
Личная жизнь
Математик дважды вступал в брак. Первое супружество с левой интеллектуалкой Нормой Левор, еврейкой по национальности, продлилось год. Бывшая жена Шеннона вскоре после развода обрела счастье в личной жизни с журналистом и сценаристом Беном Барзменом. Норма родила второму супругу семерых детей. В фильмах, снятых по сценариям Барзмена, играли Энтони Куинн, Жан-Луи Трентиньян и Филипп Нуаре.
Второй и последней женой Шеннона стала Мэри Элизабет Мур, с которой он познакомился в Лаборатории Белла. Клод и Бетти подарили жизнь трем детям — сыновьям Роберту Джеймсу и Андрю Муру и дочери Маргарите Катерине.
Любимой музыкой ученого был классический джаз, а любимым блюдом — ванильное мороженое с шоколадным муссом. Помимо изобретения и сборки гаджетов, Клод увлекался жонглированием, ездой на велосипеде и стихосложением. На некоторых фото Шеннон запечатлен курящим трубку или сигарету.
Две вещи никогда не интересовали изобретателя — политика и религия. В отличие от собрата по науке Норберта Винера, Клод никогда не делал политических заявлений против милитаризации науки и насаждения всеобщей секретности.
Научная деятельность
Выполняя обязанности оператора аналогового компьютера, разработанного университетским наставником Вэниваром Бушем, юноша понял, что математические теоремы применимы в электротехнике. Открытие Шеннона легло в основу его магистерской диссертации 1937 года, посвященной анализу переключателей электросистем. В работе впервые появилась единица измерения информации бит.
Другим важным довоенным исследованием Клода стала диссертация об алгебраических методах в генетике. В годы мировой войны ученый по заданию Министерства обороны США совершенствовал системы управления огнем и совместно с британским математиком Аланом Тьюрингом работал над шифровкой и дешифровкой связи.
В 1949 году Шеннон вместе с Уорреном Уивером разработал математическую модель коммуникации, описывающую линейную передачу посланий. Источник информации должен иметь передатчик, а получатель — приемник. Между передатчиком и приемником идет сигнал.
Клод Шеннон и Уоррен Уивер / @hamradio_community
Шеннон ввел понятие информационного шума, искажающего информацию в ходе передачи, использовав для его характеристики физически-философскую категорию «энтропия». Схемы, предложенные Шенноном и Уивером, легли в основу информатики и кибернетики.
Ряд работ Клода посвящен теории игр, а изобретений — ее практическому применению. Исследовав алгоритм игры в шахматы, ученый разработал компьютерные программы для робота-шахматиста, а в 50-е годы XX века создал устройство, «читающее мысли» при игре в «орла и решку».
Смерть
Отец математической теории связи скончался 24 февраля 2001 года. Причиной смерти Клода стали последствия болезни Альцгеймера. Последние годы жизни Шеннон провел в доме престарелых Массачусетса. Пока позволяли силы, ученый участвовал в изучении причин и последствий коварного недуга, поражающего мозг пожилых людей. До последних минут жизни Клода о нем заботились члены семьи.
Клод Шеннон: как гений решает проблемы
Клоду Шеннону потребовалось около десяти лет, чтобы полностью сформулировать свою эпохальную теорию информации.
Сначала, в аспирантуре, он вынашивал идею подвести общую базу под множество информационных технологий своего времени (таких как телефон, радио, телевидение).
Однако только в 1948 году он опубликовал Математическую Теорию Связи.
Правда, это был не единственный его крупный вклад в науку. Еще будучи студентом MIT (Массачусетский технологический институт), в свои скромные 21, он опубликовал работу, которую многие считают, пожалуй, наиболее важной магистерской диссертацией века.
Для обычного человека значение ее невелико. Нельзя сказать, что имя Шеннона у всех на устах. Но, если бы не работа Шеннона, то никакого компьютера в современном понимании могло не появиться. Шеннон оказал колоссальное влияние не только на информатику, но и на физику, и на инженерию.
Мы запросто бросаемся словом «гений», но лишь немногие люди на свете по праву заслужили именоваться так, и Клод Шеннон — один из них. Он мыслил иначе, мыслил играючи.
Одной из малозаметных основ его гениальности, проявлявшейся таким образом, был его подход к решению задач. Он не просто формулировал вопрос, а затем искал ответ на него, но методологически разрабатывал процесс, помогавший рассмотреть суть за очевидным.
Его задачи отличались от большинства из тех, с которыми нам, вероятно, доводилось иметь дело, но его шаблоны и принципы рассуждения до некоторой степени поддавались генерализации и, освоив такое обобщение, мы и сами можем научиться мыслить проницательнее.
Любая задача имеет очертания и форму. Для решения задач первым делом нужно научиться их понимать.
Формулируем суть, затем дополняем детали
Любому из нас понятно, как важно получать ответы, но многие в самом деле пренебрегают тем, как важно сформулировать вопрос именно таким образом, чтобы ответ на него действительно нам достался.
Мы быстро перескакиваем от нюанса к нюансу, надеясь, что рано или поздно они сложатся воедино, а не бросаем все силы на развитие интуиции в той дисциплине, которой занимаемся.
Именно здесь Шеннон действовал в точности наоборот. На самом деле, как отмечают его биографы в книге A Mind at Play, он настолько этим увлекался, что некоторые математики-современники считали, будто он недостаточно дотошно подходил к выстраиванию согласованной картины. Естественно, их интересовали детали.
Однако, по мысли Шеннона, увидеть суть исследуемой проблемы и, соответственно, путь к ответу, можно лишь после того, как отсечешь от нее несущественные детали.
На самом деле, зачастую, подходя к такой сути, проблема уже может не ощущаться — и это подсказывает, как важно составить общее впечатление, прежде чем переходить к деталям. В противном случае можно направиться по ложному пути.
Детали важны и полезны. На самом деле, многие детали несравнимо важнее и полезнее, чем кажутся на первый взгляд. Однако ничуть не меньше и бесполезных деталей.
Если не найти суть проблемы, то начинаешь совершенно не с тех деталей, из-за чего добавляются все новые и новые неверные детали, и так пока вы не увязнете.
Начиная отсекать несущественное, вы дисциплинируете себя, и учитесь видеть суть за дымкой несущественного. Именно тогда вы находите те основания, которые искали.
Обнаружить истинные очертания проблемы почти столь же важно, как и последующий ответ.
Источник
В докладе, прочитанном в компании Bell Labs в 1952 году перед современниками, Шеннон подробно остановился на том, как тренирует собственный разум, развивая креативный подход к своим долгосрочным задачам.
Он не только упрощал их, доискиваясь сути, но и предлагал кое-что еще — на первый взгляд, казалось бы, несущественное, но критически важное для нестандартного мышления.
Зачастую, подолгу размышляя над проблемой, мы начинаем мыслить ограниченно и строго придерживаемся единственной траектории. Логическое рассуждение начинается с некоторой точки, далее делаются обоснованные выводы и, если рассуждать правильно, то логика всегда приводит нас к одному и тому же ответу.
Креативное мышление устроено немного иначе. Здесь также улавливаются взаимосвязи, однако, такие суждения не столько логические, сколько интуитивные, позволяющие нам развить новые паттерны мышления.
Один из излюбленных приемов Шеннона заключался в перестраивании задачи и сравнении ее по максимально разным параметрам. Таким образом, он мог ее утрировать, преуменьшать, формулировать иными словами, менять угол рассмотрения и инвертировать.
Суть такого упражнения — попросту добиться более целостного представления о происходящем.
Наш мозг легко зацикливается на тех или иных мыслях, и лучший способ вырваться из такой петли — изменить систему отсчета. Мы не меняем интуитивного представления о проблеме и не отказываемся от выявленной сути, меняем лишь подачу материала.
Например, можно спросить: каким образом лучше всего это решить? Но возможен и такой вопрос: а каков наихудший способ решения? В ответе на оба этих вопроса — знание, и мы должны проанализировать оба варианта.
Проблема может иметь не только разную форму, но и множество очертаний. Разные очертания заключают в себе разные истины.
Умножаем сущность всех вводных данных
Притом, что важно уделять внимание качеству идей, не менее важно, пожалуй, думать о количестве. Нас волнуют не только итоговые цифры, но и то, как мы приходим к этим цифрам.
Для решения задачи необходима хорошая идея. В свою очередь, найти хорошую идею обычно удается лишь после того, как отбросишь множество плохих. Так или иначе, выдавать на-гора все, что приходит в голову — не вариант. Дело не только в этом.
В годы Второй мировой войны Шеннон познакомился с Аланом Тьюрингом, еще одним первопроходцем информатики. Пока Тьюринг был в США, они встречались почти каждый день. Долгие годы они не теряли контакта, оба уважали идеи друг друга и наслаждались компанией друг друга.
Шеннон, рассуждая о том, что же на его взгляд составляет сущность гения, воспользовался аналогией, подсказанной Тьюрингом, и на ее основе вывел одно тонкое наблюдение. По словам самого Шеннона:
Есть такие люди, которым закинешь идею в голову — и на выходе получишь половину новой идеи. Некоторые способны на большее: они выдают по две новые идеи на каждую полученную.
Из скромности он отказывался причислять себя ко второй категории, относя к ней, например, Ньютона. Однако, если присмотреться к ситуации, то понятно, что у нас в игре. Речь не только о количестве.
Любые исходные данные в основе своей несут истину, которая не заметна при поверхностном рассмотрении. Истина — это основа для множества разнообразных решений множества разных задач.
Полагаю, Шеннон догадался, что генерация хороших идей требует умножать сущность каждых данных. Плохие идеи могут появляться, если вы неправильно уловили суть, но, чем лучше вы ее очерчиваете, тем плодотворнее будет ваш поиск озарений.
Удвоение отдачи от ваших идей — это первый шаг, но по-настоящему важно схватывать их суть.
Все, что нужно знать
Значительная часть жизни — будь то в работе, в отношениях с людьми, в заботе о себе — сводится к выявлению проблемы и умению к ней подступиться так, чтобы затем она миновала.
Возможно, Клод Шеннон был гением-одиночкой, обладал уникальным разумом, но его метод вполне доступен для любого из нас. Сила его была именно в этом методе и умении его применять.
Умение хорошо решать задачи — плод как критического, так и творческого мышления. Наилучший способ их скомбинировать — вооружиться методом, который позволит максимально выгодно использовать и то, и другое.
Паттерны мышления формируют наш разум. Цель — выработать для этого правильные паттерны.
Перевод статьи выполнен в Alconost.
Alconost занимается локализацией игр, приложений и сайтов на 70 языков. Переводчики-носители языка, лингвистическое тестирование, облачная платформа с API, непрерывная локализация, менеджеры проектов 24/7, любые форматы строковых ресурсов.
Мы также делаем рекламные и обучающие видеоролики — для сайтов, продающие, имиджевые, рекламные, обучающие, тизеры, эксплейнеры, трейлеры для Google Play и App Store.