Shannon의 의사소통이론 발전의 결과. 클로드 섀넌의 정보 이론

정보화 시대의 아버지인 미국 엔지니어, 암호 분석가, 수학자 Claude Shannon의 간략한 전기와 흥미로운 사실이 이 기사에 나와 있습니다.

클로드 섀넌 짧은 전기

Claude Elwood Shannon은 1916년 4월 30일 미시간주 페토키에서 태어났습니다. 그의 아버지는 변호사였고 그의 어머니는 외국어를 가르쳤습니다. 1932년에 청년은 고등학교를 졸업하고 동시에 집에서 교육을 받았습니다. Claude의 아버지는 아들의 기술적 창의성을 장려하기 위해 끊임없이 아마추어 라디오 키트와 구성 세트를 구입했습니다. 그리고 그의 누나는 그에게 심도 깊은 수학 수업을 가르쳤습니다. 따라서 기술과 수학에 대한 사랑은 분명했습니다.

1932년에 미래의 과학자가 미시간 대학교에 입학했습니다. 그는 1936년에 교육 기관을 졸업하고 수학과 전기 공학 학사 학위를 받았습니다. 대학에서 그는 작가 George Boole의 "논리적 미적분학"과 "논리의 수학적 분석"이라는 작품을 읽었으며 이는 그의 미래 과학적 관심을 크게 결정했습니다.

곧 그는 매사추세츠 공과대학(Massachusetts Institute of Technology) 전기 공학 연구소의 연구 조교로 일하도록 초청받았습니다. Shannon은 아날로그 컴퓨터인 Vannevar Bush의 차동 분석기를 업그레이드하는 작업을 했습니다.

1936년 클로드는 석사 과정에 등록하기로 결정했고, 1년 후 논문을 썼습니다. 이를 바탕으로 그는 1938년 미국 전기공학회 저널(Journal of the American Institute of Electrical Engineers)에 게재된 "릴레이 및 스위칭 회로의 기호 분석"이라는 제목의 기사를 작성했습니다. 그의 기사는 전기 공학 과학계의 관심을 끌었고 1939년에 그는 상을 받았습니다. 알프레드 노벨. 석사 논문을 마치지 못한 채 Shannon은 유전학 문제를 다루면서 수학 박사 학위를 취득하기 시작했습니다. 그것은 "이론적 유전학을 위한 대수학"이라고 불렸습니다.

1941년, 25세의 나이에 그는 벨 연구소 연구 센터의 수학과에서 일하기 시작했습니다. 이때 유럽에서 적대 행위가 시작되었습니다. 미국은 암호화 분야에서 Shannon의 연구에 자금을 지원했습니다. 그는 정보 이론적 방법을 사용하여 암호화된 텍스트를 분석한 저자였습니다. 1945년에 과학자는 "암호화의 수학적 이론"이라는 대규모 비밀 보고서를 완성했습니다.

Claude Shannon은 컴퓨터 과학에 어떤 기여를 했습니까?

그의 연구에서 과학자는 정보 이론에 대한 개념을 준비했습니다. 1948년에 섀넌은 "소통의 수학적 이론"이라는 작품을 출판했는데, 여기서 수학 이론은 정보의 수신자이자 정보 전달을 위한 의사소통 채널로 등장했습니다. 남은 것은 모든 것을 더 간단한 언어로 번역하고 우리의 업적을 인류에게 전달하는 것입니다. 클로드 섀넌(Claude Shannon)은 정보 엔트로피라는 개념을 도입했습니다.정보의 단위인 수량을 나타냅니다. 그 과학자는 한 수학자가 그에게 이 용어를 사용하라고 조언했다고 말했습니다. Claude Shannon은 자신의 정보 이론의 기초가 되는 6가지 개념 정리를 만들었습니다.

  • 정보의 정량적 평가를 위한 정리.
  • 기본 인코딩 중 기호의 합리적 패킹에 대한 정리.
  • 정보의 흐름을 간섭 없이 통신 채널의 용량과 일치시키기 위한 정리.
  • 정보 흐름을 잡음이 있는 이진 통신 채널의 용량과 일치시키기 위한 정리.
  • 지속적인 통신 채널의 용량을 추정하기 위한 정리.
  • 연속 신호를 오류 없이 재구성하기 위한 정리.

1956년에 과학자는 Bell Laboratories에서 일을 그만두고 Massachusetts Institute of Technology의 전기 공학과 수학이라는 두 학부의 교수직을 맡았습니다.

그는 50세가 되자 가르치는 일을 그만두고 자신이 가장 좋아하는 취미에만 전념했습니다. 그는 안장 2개가 달린 외발자전거, 루빅 큐브를 풀고 공을 저글링하는 로봇, 칼날이 많은 접이식 칼을 만들었습니다. 1965년에 그는 소련을 방문했다. 그리고 최근 클로드 섀넌(Claude Shannon)은 매우 아팠으며 2001년 2월 매사추세츠 요양원에서 알츠하이머병으로 사망했습니다.

클로드 섀넌 흥미로운 사실

Shannon은 그의 할아버지로부터 과학에 대한 사랑을 심어받았습니다. Shannon의 할아버지는 발명가이자 농부였습니다. 그는 다른 많은 유용한 농업 장비와 함께 세탁기를 발명했습니다.

그는 십대 시절 메신저로 일했다웨스턴 유니온에서.

그 클라리넷 연주를 좋아했다, 음악을 듣고시를 읽었습니다.

Shannon은 1949년 3월 27일 Bell Labs에서 만난 Mary Elizabeth Moore Shannon과 결혼했습니다. 그녀는 그곳에서 분석가로 일했습니다. 그 부부는 앤드루 무어(Andrew Moore), 로버트 제임스(Robert James), 마가리타 카테리나(Margarita Katerina) 등 세 자녀를 두었습니다.

Claude Shannon은 주말에 그의 아내 Betty 및 동료와 함께 라스베가스에 가서 블랙잭을 하는 것을 좋아했습니다. Shannon과 그의 친구는 세계 최초의 웨어러블 "카드 카운팅" 컴퓨터를 디자인하기도 했습니다.

그는 적 항공기를 탐지하고 대공포를 겨냥하는 장치 개발에 참여했습니다. 그는 또한 미국 정부를 위한 암호화 시스템을 만들어 루즈벨트와 처칠 간의 협상의 비밀을 보장했습니다.

그는 체스와 저글링을 좋아했습니다. Bell Laboratories에서 어린 시절을 보낸 증인들은 그가 공을 저글링하면서 외발 자전거를 타고 회사 복도를 돌아 다녔던 방법을 회상했습니다.

그는 두 개의 안장이 ​​있는 외발자전거, 백 개의 칼날이 달린 접이식 칼, 루빅스 큐브를 푸는 로봇, 공을 저글링하는 로봇을 만들었습니다.

Shannon은 자신의 말에 따르면 정치적인 사람이 아니며 무신론자였습니다.

과학 분야: 근무지: 모교: 다음과 같이 알려져 있습니다: 수상 및 상금


  • 이름을 딴 상 A. 노벨 AIEE(1940);
  • M. Libman 기념상 (영어)러시아인 아일랜드(1949);
  • IEEE 명예훈장(1966);
  • 국가 과학 메달(1966);
  • 하비상(1972);
  • 교토상(1985).

전기

1985년 Claude Shannon과 그의 아내 Betty는 브라이튼에서 열린 정보 이론에 관한 국제 심포지엄에 참석했습니다. Shannon은 오랫동안 국제 회의에 참석하지 않았으며 처음에는 그를 알아보지도 못했습니다. 연회에서 클로드 섀넌은 짧은 연설을 하고 공 세 개만 저글링한 다음, 위대한 과학자를 경수와 비교하며 존경심을 느끼며 긴 줄을 서서 놀란 과학자와 엔지니어들에게 수백 장의 사인을 나눠주었습니다. 아이작 뉴턴.

그는 50년대 일본에서 생산된 최초의 산업용 무선 조종 장난감의 개발자였습니다(사진). 그는 또한 루빅스 큐브를 접을 수 있는 장치(사진), 항상 상대를 물리치는 보드 게임 Hex용 미니 컴퓨터(사진), 미로에서 탈출구를 찾을 수 있는 기계식 마우스(사진)를 개발했습니다. 그는 또한 만화 기계 "Ultimate Machine"(사진)의 아이디어를 실현했습니다.

비밀 시스템의 통신 이론

"비밀"로 분류된 Shannon의 저서 "The Theory of Communication in Secret Systems"(1945)는 1949년에야 기밀 해제되어 출판되었으며, 정보 코딩 및 전송 이론에 대한 광범위한 연구의 시작이 되었습니다. 일반적인 의견은 암호화에 과학의 지위를 부여했습니다. 과학적 접근 방식을 사용하여 처음으로 암호학을 연구하기 시작한 사람은 Claude Shannon이었습니다. 이 기사에서 Shannon은 암호화 이론의 기본 개념을 정의했으며, 이것이 없으면 암호화는 더 이상 생각할 수 없습니다. Shannon의 중요한 장점은 절대적으로 안전한 시스템과 그 존재 증명, 암호화된 강력한 암호의 존재 및 이에 필요한 조건에 대한 연구입니다. Shannon은 또한 강력한 암호에 대한 기본 요구 사항을 공식화했습니다. 그는 이제 친숙한 분산 및 혼합 개념과 간단한 조작을 기반으로 강력한 암호학적 암호화 시스템을 만드는 방법을 소개했습니다. 이 글은 암호학을 연구하기 위한 출발점입니다.

기사 "커뮤니케이션의 수학적 이론"

  • Nyquist-Shannon 정리(러시아어 문헌에서 - Kotelnikov의 정리)는 이산 샘플의 신호를 명확하게 재구성하는 것에 관한 것입니다.
  • (또는 자동 암호화 정리)은 최대 데이터 압축에 대한 제한과 Shannon 엔트로피에 대한 숫자 값을 설정합니다.
  • 섀넌-하틀리 정리

또한보십시오

  • Whittaker-Shannon 보간 공식

메모

문학

  • 섀넌 C.E.의사소통의 수학적 이론 // 벨 시스템 기술 저널. - 1948. - T. 27. - P. 379-423, 623-656.
  • 섀넌 C.E.소음이 있을 때의 통신 // 진행 라디오 엔지니어 연구소. - 1월. 1949. - T. 37. - No. 1. - P. 10-21.
  • 섀넌 K.정보 이론과 사이버네틱스를 연구합니다. -M .: 외국 문학 출판사, 1963. - 830 p.

모래밭

  • 참고문헌(영어)

카테고리:

  • 알파벳순으로 성격
  • 알파벳순의 과학자
  • 4월 30일생
  • 1916년생
  • 미시간 태생
  • 2월 24일에 사망함
  • 2001년에 사망
  • 매사추세츠의 사망
  • 미국 수학자
  • 정보 이론
  • 암호학자
  • 사이버네틱스
  • 컴퓨터 기술의 선구자
  • 인공지능 연구자
  • 시스템 과학 분야의 과학자
  • MIT 졸업생
  • 미시간 대학교 동문
  • MIT 교수진
  • 미국 국립과학원 회원 및 해당회원
  • 런던왕립학회의 외국인 펠로우
  • 20세기의 수학자
  • 하비상 수상자
  • 미국 국립 과학 메달 수상자
  • IEEE 명예훈장 수상자
  • 사람:컴퓨터 체스
  • 미국 전기 엔지니어

위키미디어 재단.

2010. 클로드 엘우드 섀넌 -미국의 대표적인 과학자

수학, 공학, 암호 분석 분야. 그는 정보 기술 분야에서의 발견으로 세계적인 명성을 얻었습니다."비트"(1948)의 발명,

가장 작은 정보 단위로. 그는 정보 이론의 창시자로 간주되며, 그 주요 조항은 여전히 ​​첨단 통신 및 현대 통신 분야와 관련이 있습니다. 샤넌 역시 그랬다.엔트로피라는 개념이 처음으로 소개되었다.

, 이는 전송된 정보의 양이 무한함을 나타냅니다.

이 과학자는 정보 아이디어와 암호화 법칙에 과학적 접근 방식을 적용한 최초의 사람으로, 통신의 수학적 이론과 비밀 시스템의 통신 이론에 대한 작업에서 자신의 생각을 입증했습니다.

그는 또한 확률론적 계획, 게임 과학적 개념, 오토마타 및 관리 시스템 생성에 대한 생각과 같은 핵심 사항을 입증하여 사이버네틱스 개발에 큰 공헌을 했습니다.

어린 시절과 청소년기 클로드 섀넌(Claude Shannon)은 미국 미시간 주 페토스키에서 태어났습니다. 이런 즐거운 사건이 일어났네요

1916년 4월 30일.

미래 과학자의 아버지는 옹호 분야의 사업에 종사했으며 판사로 임명되었습니다. 어머니는 외국어를 가르쳤고 결국 게일로드에서 학교 교장직을 맡았습니다.

Shannon Sr.는 수학적 성향을 가졌습니다. 과학 활동에 대한 손자의 성향을 형성하는 데 중요한 역할은 농부이자 발명가인 할아버지가 담당했습니다. 그의 무기고에서세탁기의 탄생

및 일부 유형의 응용 농업 기계. Edison이 이 가족과 가족 관계를 맺고 있다는 점은 주목할 만합니다. 16세에 클로드는 어머니가 가르쳤던 고등학교를 졸업했습니다. 나는 일을 할 수 있었다웨스턴 유니언(Western Union)으로 택배를 보내다,

다양한 장치의 디자인에 종사하고 있습니다.

그는 항공기와 무선 장비를 모델링하고 소규모 무선국을 수리하는 데 관심이 있었습니다. 그는 자신의 손으로 친구와 소통하기 위해 무선 조종 보트와 전신을 만들었습니다.

클로드 자신이 확신했듯이 그는 정치와 신에 대한 믿음에만 전혀 관심이 없었습니다.

학생 시절

그의 첫 번째 직업은 매사추세츠 공과대학의 연구 조교였습니다. Claude는 선생님 V. Bush가 만든 기계식 컴퓨터 장치의 운영자로서 과학 활동을 수행했습니다.

Boole의 개념적 과학적 발전을 깊이 탐구한 Shannon은 실제 적용 가능성을 깨달았습니다. 보호 1937년 석사 논문, Frank L. Hitchcock의 감독을 받은 그는 유명한 Bell Telephone Laboratories로 이동하여 회로 전환 및 릴레이 사용에 대한 기호 분석에 대한 자료를 제작했습니다.

이 내용은 미국 전기 기술자 협회(1938)의 특별 잡지 페이지에 게재되었습니다.

기사의 주요 내용이 공개됐다 전화 통화 라우팅 개선,전기 기계식 릴레이를 스위칭 회로로 교체한 덕분입니다. 젊은 과학자는 체계를 사용하여 모든 부울 대수 문제를 해결할 수 있다는 개념을 입증했습니다.

Shannon의 이 작품은 노벨 전기공학상(1940)전기회로에서 논리적인 디지털 회로를 만드는 기초가 되었습니다. 이 석사의 작업은 20세기의 진정한 과학적 돌파구가 되었으며, 현대 세대의 전자 컴퓨터 기술 창조의 토대를 마련했습니다.

부시는 섀넌에게 수학 박사 학위 논문을 쓸 것을 권했습니다. 그들은 유명한 멘델의 유전법칙과 밀접한 관련이 있는 수학적 연구에 진지한 관심을 기울였습니다. 그러나 이 작품은 제대로 인정을 받지 못했고 1993년에야 처음 출판되었습니다.

과학자들은 다양한 학문, 특히 정보 기술의 수학적 기초를 구축하기 위해 많은 노력을 기울였습니다. 이는 저명한 수학자와의 의사소통을 통해 촉진되었습니다. G. Weyl, J. von Neumann, Einstein, Gödel.

전쟁 기간

1941년 봄부터 1956년 클로드 섀넌(Claude Shannon) 미국 국방을 위해 일하고,방공 중 사격 통제 및 적 탐지 개발. 그는 미국 대통령과 영국 총리 사이에 안정적인 정부 간 관계를 구축했습니다.

그는 2극 스위칭 회로 설계에 관한 논문(1942)으로 국립 연구상을 수상했습니다.

과학자는 음성 암호화(1943)에 관한 영국인 Turing의 아이디어에 관심을 갖게 되었고 이미 1945년에 화재 제어 시스템에 대한 데이터 평균화 및 예측에 관한 연구를 발표했습니다. 공동 저자는 Ralph B. Blackman과 H. Bode였습니다. 정보와 특수 신호를 처리하는 특수 시스템을 모델링하여 정보화 시대를 열었습니다.

현장에서 K. Shannon의 비밀 메모 암호학의 수학적 이론(1945)은 암호학과 의사소통 이론이 분리될 수 없음을 증명했습니다.

전후 기간

이번에는 전송된 텍스트의 인코딩에 관한 수학적 관점에서 의사소통 이론에 관한 그의 각서(1948)로 표시되었습니다.

Shannon의 후속 작업은 게임 개발 분야, 특히 룰렛 휠, 마음을 읽는 기계 및 게임 개발 분야의 정보 이론과 밀접한 관련이 있습니다. 루빅스 큐브를 풀 때.

과학자는 정보를 압축하여 압축을 풀 때 손실을 방지하는 아이디어를 구현했습니다.

과학자는 정기적으로 세미나를 개최하는 학교를 만들어 학생들에게 특정 문제를 해결하는 새로운 접근 방식을 찾도록 가르쳤습니다.

그의 과학적 연구는 유명하다. 금융 수학에서.그 중 미국 연기금의 자금 흐름에 대한 전기적 회로와 화폐성 자산 배분 시 투자 포트폴리오를 선택하는 이론적 근거를 다룬다.

많은 사람들이 Claude Shannon의 인기를 비교합니다. 아이작 뉴턴과 함께.

1978년 이후 은퇴한 그는 저글링 이론을 받아들이고 특수 기계를 설계했습니다.

Claude Shannon은 1993년에 그의 기사 모음집을 출판했습니다. 그의 과학 작품 중 127개가 포함되어 있습니다.

인생의 마지막 단계

그는 말년을 보냈다 매사추세츠 기숙사에서 알츠하이머병으로 인해. 여기에서 그의 아내 Mary Elizabeth에 따르면 Claude는 그녀를 치료하는 방법을 연구하기 위해 연구에 참여했습니다.

온 가족이 끊임없이 그와 함께했습니다. 2001년 2월 24일에 사망했습니다.

Shannon의 유족으로는 1949년 3월부터 결혼 생활을 이어온 유일한 아내가 있습니다. 세 아이로버트, 앤드류, 마가리타.

클로드 엘우드 섀넌(영어: Claude Elwood Shannon; 1916년 4월 30일, 미국 미시간 주 페토키 - 2001년 2월 24일, 미국 매사추세츠 주 메드포드) - 미국 엔지니어, 암호 분석가 및 수학자. '정보화 시대의 아버지'로 불린다.

그는 현대 첨단 통신 시스템에 적용되는 정보 이론의 창시자입니다. 현재 현대 통신 기술의 기초를 형성하는 기본 개념, 아이디어 및 수학적 공식을 제공합니다. 1948년에 그는 정보의 가장 작은 단위를 나타내기 위해 "비트"라는 단어를 사용할 것을 제안했습니다("통신의 수학적 이론" 기사에서). 또한 엔트로피 개념은 섀넌 이론의 중요한 특징이었습니다. 그는 자신이 도입한 엔트로피가 전송된 메시지에 있는 정보의 불확실성을 측정하는 것과 동일하다는 것을 증명했습니다. Shannon의 논문 "A Mathematical Theory of Communications" 및 "The Theory of Communications in Secret Systems"는 정보 이론 및 암호화의 기초로 간주됩니다. Claude Shannon은 과학적 관점에서 암호화에 접근한 최초의 사람 중 한 명으로, 암호화의 이론적 기초를 공식화하고 많은 기본 개념을 도입한 최초의 사람입니다. Shannon은 확률 회로 이론에 중요한 공헌을 했습니다. 게임이론; 오토마타 이론과 제어 시스템 이론은 "사이버네틱스" 개념에 포함되는 과학 분야입니다.

전기

어린 시절과 청소년

클로드 섀넌(Claude Shannon)은 1916년 4월 30일 미국 미시간 주 페토키에서 태어났습니다. 그의 아버지 Claude Sr.(1862-1934)는 자수성가한 사업가이자 변호사였으며 한동안 판사였습니다. Shannon의 어머니인 Maybelle Woolf Shannon(1890-1945)은 외국어 교사였으며 나중에 Gaylord 고등학교의 교장이 되었습니다. Shannon의 아버지는 수학적 사고력을 갖고 있었고 그의 말을 알고 있었습니다. Shannon은 그의 할아버지로부터 과학에 대한 사랑을 심어받았습니다. Shannon의 할아버지는 발명가이자 농부였습니다. 그는 농업에 유용한 다른 많은 장비와 함께 세탁기를 발명했습니다. Thomas Edison은 Shannon 가족의 먼 친척이었습니다.

Claude는 인생의 첫 16년을 미시간 주 게일로드에서 보냈고, 1932년에 게일로드 종합 고등학교를 졸업했습니다. 젊었을 때 그는 웨스턴 유니언(Western Union)의 택배사로 일했습니다. Young Claude는 기계 및 자동 장치 설계에 관심이 있었습니다. 그는 모형 비행기와 무선 회로를 수집하고 무선 조종 보트를 만들었으며 친구 집과 자신의 집 사이에 전신 시스템을 만들었습니다. 때때로 그는 지역 백화점의 라디오를 수리해야 했습니다.

Shannon은 자신의 말에 따르면 정치적인 사람이 아니며 무신론자였습니다.

대학 시절

1932년에 Shannon은 University of Michigan에 등록했으며, 그곳의 수업 중 하나에서 George Boole의 연구를 알게 되었습니다. 1936년 클로드는 미시간 대학교에서 수학과 전기공학을 복수 전공하고 매사추세츠 공과대학(MIT)에 진학해 연구 조교로 일했습니다. 그는 그의 상사인 Vanevar Bush가 개발한 "차동 분석기"라고 불리는 아날로그 컴퓨터인 기계 컴퓨팅 장치에서 운영자 업무를 수행했습니다. 차동 분석기의 복잡하고 고도로 전문화된 전기 회로를 연구함으로써 Shannon은 부울의 개념이 잘 활용될 수 있다는 것을 알았습니다. 1937년 여름 Bell Telephone Laboratories에서 근무한 후 그는 그해 석사 논문 "계전기 및 스위칭 회로의 기호 분석"을 바탕으로 논문을 썼습니다. 프랭크 로렌 히치콕(Frank Lauren Hitchcock)이 석사 논문을 지도하고 유용한 비평과 조언을 제공했다는 점에 유의해야 합니다. 기사 자체는 1938년 미국 전기공학회(AIEE) 출판물에 게재되었습니다. 이 연구에서 그는 스위칭 회로를 사용하여 전기 기계 릴레이 회로를 대체하고 전화 통화를 라우팅하는 데 사용할 수 있음을 보여주었습니다. 그런 다음 그는 이러한 회로가 부울 대수학이 해결할 수 있는 모든 문제를 해결할 수 있음을 보여줌으로써 이 개념을 확장했습니다. 또한 마지막 장에서 그는 4비트 가산기와 같은 여러 회로의 프로토타입을 제시합니다. 이 기사로 Shannon은 1940년 미국 전기공학회(American Institute of Electrical Engineers)로부터 알프레드 노벨상(Alfred Nobel Prize)을 수상했습니다. 전기 회로에서 논리적 계산을 구현하는 입증된 능력은 디지털 회로 설계의 기초를 형성했습니다. 그리고 우리가 알고 있듯이 디지털 회로는 현대 컴퓨팅 기술의 기초이므로 그의 연구 결과는 20세기의 가장 중요한 과학적 결과 중 하나입니다. 하버드 대학의 Howard Gardner는 Shannon의 연구를 "아마도 가장 중요하고 세기의 가장 유명한 석사 논문"이라고 불렀습니다.

이 책은 여러 기간으로 나눌 수 있는 컴퓨터 세계의 역사와 진화를 추적합니다. 최초의 컴퓨터 생성 기간과 최초의 프로그래밍 언어 출현 기간; 컴퓨터 산업의 형성 및 발전 기간, 컴퓨터 시스템 및 네트워크의 출현; 객체지향 프로그래밍 언어와 새로운 컴퓨터 기술이 탄생하는 시대. 이 책의 각 장은 별도의 기간, 즉 컴퓨터 세계의 건축가인 발명가, 디자이너 및 프로그래머에 대해 다룹니다.

폭넓은 독자층을 대상으로

책:

오늘날 Shannon의 아이디어는 레이저 디스크에서 컴퓨터, 자동차에서 자동 우주 정거장에 이르기까지 정보를 디지털 형식으로 저장, 처리 또는 전송하는 거의 모든 시스템에서 중요한 역할을 합니다.

J. 호건

클로드 섀넌

1930년대 후반에 Shannon은 부울 대수학을 현대 컴퓨터의 일부를 구성하는 스위칭 회로와 최초로 연관시켰습니다. 이 발견 덕분에 부울 대수학은 컴퓨터의 내부 작업을 구성하는 방법, 컴퓨터의 논리적 구조를 구성하는 방법으로 사용될 수 있습니다. 따라서 비록 그의 관심이 때때로 컴퓨터와는 거리가 멀었음에도 불구하고 컴퓨터 산업은 이 사람에게 많은 빚을 지고 있습니다.

그의 아버지는 변호사였으며 한동안 판사였습니다. 그의 어머니는 외국어를 가르쳤고 에일로드 고등학교의 교장이 되었습니다. Young Claude는 자동 장치 설계를 매우 좋아했습니다. 그는 모형 비행기와 무선 회로를 조립했으며, 무선 조종 보트와 집과 친구 집 사이의 전신 시스템도 만들었습니다. 그는 지역 백화점의 라디오 방송국을 수리했습니다. 토마스 에디슨은 어린 시절의 영웅이자 먼 사촌이었지만 한 번도 만난 적이 없습니다. Shannon은 나중에 Isaac Newton, Charles Darwin, Albert Einstein 및 John von Neumann을 그의 영웅 목록에 추가했습니다. 1932년에 Shannon은 미시간 대학교에 등록했습니다. Claude Shannon은 전기공학을 전공했습니다. 하지만 그는 수학에도 매료되어 가능한 한 많은 과목을 수강하려고 노력했습니다. 기호 논리학 분야의 수학 강좌 중 하나가 그의 경력에 ​​큰 역할을 했습니다. 그는 전기공학과 수학 학사 학위를 받았습니다. Shannon은 "이것은 내 인생의 이야기입니다. 수학과 전기 공학의 상호 작용입니다."라고 말합니다.

1936년 클로드 섀넌은 매사추세츠 공과대학(MIT)의 대학원생이 되었습니다. 미분 분석기(아날로그 컴퓨터)의 창시자인 그의 지도교수인 Vannevar Bush는 논문의 주제로 분석기의 논리적 구성을 설명할 것을 제안했습니다.

논문을 작성하는 동안 Shannon은 부울 대수학을 사용하여 전기 회로의 스위치와 릴레이를 분석하고 합성할 수 있다는 결론에 도달했습니다. Shannon은 다음과 같이 썼습니다. "릴레이 회로를 사용하여 복잡한 수학 연산을 수행할 수 있습니다. 숫자는 릴레이 위치와 스테퍼 스위치로 나타낼 수 있습니다. 특정 방식으로 릴레이 세트를 연결하면 다양한 수학 연산을 수행할 수 있습니다." 이런 방식으로 AND, OR, NOT 논리 연산을 수행하는 릴레이 회로를 구성하는 것이 가능하다고 Shannon은 설명했습니다. 비교를 구현할 수도 있습니다. 이러한 회로의 도움으로 "If...then..." 구성을 쉽게 구현할 수 있습니다.

1937년에 Shannon은 "릴레이 및 스위칭 회로의 기호 분석"이라는 제목의 논문을 썼습니다. 그것은 특이한 논문이었으며 당시 모든 과학에서 가장 중요한 논문 중 하나로 간주되었습니다. Shannon이 한 일은 디지털 컴퓨터 개발의 길을 열었습니다.

Shannon의 작업은 매우 중요했습니다. 이제 엔지니어는 일상 업무에서 부울 대수학을 지속적으로 사용하여 컴퓨터, 전화 네트워크 및 기타 시스템용 하드웨어와 프로그램을 만듭니다. Shannon은 이 발견에 대한 자신의 기여를 경시했습니다. "그냥 우연히 이 두 분야(수학과 전기공학)에 대해 잘 아는 사람이 아무도 없었습니다. - A.Ch.)동시에 그는 이렇게 말했습니다. “저는 항상 부울이라는 단어를 좋아했습니다.”

공평하게 말하면 Shannon 이전에는 부울 대수와 스위칭 회로 사이의 연결 설정이 미국의 C. Pierce, 러시아의 P. S. Ehrenfest, V. I. Shestakov 등이 수행했다는 점에 유의해야 합니다.

Bush의 조언에 따라 Shannon은 MIT에서 수학 박사 학위를 취득하기로 결정했습니다. 그의 장래 논문에 대한 아이디어는 1939년 여름, 그가 뉴욕의 Cold Spring Habor에서 일하고 있을 때 떠올랐습니다. Bush는 워싱턴 카운티에 있는 Carnegie Institution의 회장으로 임명되었으며 Shannon이 그곳에서 시간을 보낼 것을 제안했습니다. Barbara Burks가 유전학에 대해 하고 있던 작업은 Shannon이 그의 대수 이론을 적용할 주제가 될 수 있었습니다. Shannon이 회로 전환을 할 수 있다면 왜 유전학에서는 그렇게 할 수 없습니까? "이론적 유전학을 위한 대수학"이라는 제목의 Shannon의 박사 학위 논문은 1940년 봄에 완성되었습니다. Shannon은 수학 박사 학위와 전기 공학 석사 학위를 추구하고 있습니다. Bell Laboratories의 수학 책임자인 T. Fry는 Shannon의 기호 논리학 연구와 그의 수학적 사고에 깊은 인상을 받았습니다. 1940년 여름, 그는 Shannon을 Bell에서 일하도록 초대했습니다. 그곳에서 Shannon은 스위칭 회로를 연구하던 중 복잡한 논리 기능을 구현하는 데 필요한 릴레이 접점 수를 줄일 수 있는 회로를 구성하는 새로운 방법을 발견했습니다. 그는 "이중극 스위칭 회로의 구성"이라는 제목의 논문을 발표했습니다. 1940년 말에 Shannon은 National Research Award를 수상했습니다. 1941년 봄에 그는 벨 연구소로 돌아왔습니다. 전쟁이 발발하자 T. Fry는 방공용 사격 통제 시스템 프로그램 작업을 주도했습니다. Shannon은 이 그룹에 합류하여 적 항공기를 탐지하고 대공포를 표적으로 삼는 장치를 연구했습니다.

Bell Laboratories의 소유주인 AT&T는 세계 최고의 통신 회사였으며 당연히 Bell Laboratories도 통신 시스템에 대한 작업을 수행했습니다. 이번에 Shannon은 전자 메시징에 관심을 갖게 되었습니다. 이 분야에서 그가 이해한 것은 거의 없었지만 그는 수학이 대부분의 질문에 대한 답을 갖고 있다고 믿었습니다.

처음에 Shannon은 전기 장애나 소음의 영향을 받아 전신이나 전화 채널을 통해 정보를 전송하는 프로세스를 개선하는 간단한 목표를 세웠습니다. 그는 최선의 해결책은 통신 회선의 기술적인 개선이 아니라 보다 효율적인 정보 패키징에 있다고 결론지었습니다.

정보란 무엇입니까? 이 개념의 내용에 대한 질문은 제쳐두고 Shannon은 그것이 측정 가능한 양임을 보여주었습니다. 즉, 주어진 메시지에 포함된 정보의 양은 가능한 모든 메시지 중에서 이 메시지가 선택될 확률의 함수입니다. 그는 메시지 시스템에서 정보의 전체 잠재력을 "엔트로피"라고 불렀습니다. 열역학에서 이 개념은 시스템의 무작위성(또는 원하는 경우 "혼합성")의 정도를 의미합니다. (Shannon은 수학자 John von Neumann으로부터 엔트로피 개념을 사용하라는 조언을 받았다고 말한 적이 있습니다. 그는 엔트로피 개념이 무엇인지 아무도 모르기 때문에 Shannon이 자신의 이론과 관련된 논쟁에서 항상 유리할 것이라고 지적했습니다.)

Shannon은 나중에 비트라고 불리는 기본 정보 단위를 두 가지 옵션(예: "머리" - "꼬리" 또는 "예" - "아니오" 중 하나) 중 하나를 나타내는 메시지로 정의했습니다. 비트는 1 또는 0으로 표시되거나 회로에 전류가 있는지 여부로 표시될 수 있습니다.

이 수학적 기초를 바탕으로 Shannon은 모든 통신 채널이 정보를 안정적으로 전송할 수 있는 최대 용량을 가지고 있음을 보여주었습니다. 실제로 그는 숙련된 코딩을 통해 이 최대값에 접근하는 것은 가능하지만 이를 달성하는 것은 불가능하다는 것을 증명했습니다. 이 최대값은 Shannon 한계로 알려졌습니다.

Shannon 한계에 어떻게 접근할 수 있나요? 첫 번째 단계는 코드 중복성을 활용하는 것입니다. 연인이 러브 노트에 "사랑해"라고 간결하게 적는 것처럼 효과적인 코딩을 통해 정보를 가능한 가장 간결한 형태로 압축할 수 있습니다. 오류 수정이 가능한 특수 코딩 기술을 사용하면 메시지가 잡음으로 인해 왜곡되지 않도록 할 수 있습니다.

Shannon의 아이디어는 너무 환상적이어서 즉각적으로 실질적인 효과를 발휘할 수 없었습니다. 진공관 회로는 아직 Shannon 한계에 접근하는 데 필요한 복잡한 코드를 계산할 수 없습니다. 사실, 엔지니어들이 정보 이론을 최대한 활용하기 시작한 것은 1970년대 초 고속 집적 회로의 출현 이후였습니다.

클로드 섀넌(Claude Shannon)은 1948년에 출판된 논문 "통신의 수학적 이론"에서 새로운 정보 이론 과학과 관련된 모든 생각과 아이디어를 설명했습니다.

정보이론은 커뮤니케이션 외에도 언어학, 심리학, 경제학, 생물학, 심지어 예술을 포함한 다른 분야에도 침투해 왔습니다. 이를 확인하기 위해 예를 들어 사실을 인용해 보겠습니다. 70년대 초반에 "정보 이론, 광합성 및 종교"라는 제목의 사설이 "IEEE Transactions on Information Theory" 저널에 게재되었습니다. Shannon 자신의 관점에서 볼 때 정보 이론을 생물학적 시스템에 적용하는 것은 전혀 부적절하지 않습니다. 왜냐하면 그의 의견으로는 기계 및 생명체 시스템이 공통 원칙에 기반을 두고 있기 때문입니다. 기계가 생각할 수 있는지 묻는 질문에 그는 "물론 그렇습니다. 나도 기계이고 당신도 기계입니다. 우리 둘 다 생각하지 않습니까?"라고 대답합니다.

실제로 Shannon은 카드 놀이와 기타 복잡한 문제를 해결하도록 기계를 프로그래밍할 수 있다고 제안한 최초의 엔지니어 중 한 명이었습니다.

1948년에 그는 "체스 게임을 위한 컴퓨터 프로그래밍"이라는 작품을 출판했습니다. 이전에는 이 주제에 대한 유사한 출판물이 없었으며 Shannon이 만든 체스 프로그램은 후속 개발의 기초이자 인공 지능 분야의 첫 번째 성과였습니다. 1950년에 그는 기계식 마우스 테세우스를 발명했는데, 이 마우스는 자석과 바닥 아래 숨겨진 복잡한 전기 회로로 제어되면 미로에서 빠져나올 수 있었습니다.

그는 "마음을 읽고" "코인"을 하는 기계를 만들었습니다. 이 게임은 플레이어 중 한 명이 다른 플레이어가 "앞면"을 선택했는지 "뒷면"을 선택했는지 추측하는 게임입니다. 역시 Bell 연구소의 Shannon의 동료인 David W. Hagelbarger가 프로토타입을 제작했습니다. 기계는 상대방의 과거 선택 순서를 기억하고 분석하여 패턴을 찾고 이를 기반으로 다음 선택을 예측합니다.

클로드 섀넌(Claude Shannon)은 1956년 다트머스에서 열린 최초의 인공 지능 컨퍼런스의 주최자 중 한 명이었습니다. 1965년 그는 초청으로 소련을 방문하여 인공지능에 관해 일련의 강의를 했다.

1958년에 Shannon은 Bell Laboratories를 떠나 MIT의 교수가 되었습니다. 1978년 공식적으로 은퇴한 후 그의 가장 큰 취미는 저글링이었습니다. 그는 여러 대의 저글링 기계를 제작하고 저글링에 대한 통합 장 이론이라고 부를 수 있는 것을 개발했습니다.

1950년대 후반부터 Shannon은 정보 이론에 관한 연구를 거의 발표하지 않았습니다. 그의 이전 동료 중 일부는 Shannon이 "탈진"하고 자신의 이론에 지쳤다고 말했지만 Shannon은 이를 부인했습니다. “대부분의 위대한 수학자들은 아직 어렸을 때 최고의 작품을 썼습니다.”라고 그는 말했습니다.

1985년, 섀넌과 그의 아내는 갑자기 영국 브라이튼에서 열린 정보 이론에 관한 국제 심포지엄에 참석하기로 결정했습니다. 수년 동안 그는 회의에 참여하지 않았으며 처음에는 아무도 그를 알아채지 못했습니다. 그러자 심포지엄 참가자들은 서로 속삭이기 시작했습니다. 보고서가 들리는 홀을 오가는 겸손한 백발의 신사는 클로드 섀넌이었습니다. 연회에서 Shannon은 몇 마디 말을 하고, 세 개의 공을 가지고 약간의 저글링을 하고, 길게 줄을 서 있는 엔지니어들을 위해 많은 사인을 해 주었습니다. 한 참가자는 “마치 물리학 문제를 다루는 회의에 뉴턴이 등장한 것처럼 인식됐다”고 회상했다.

2001년 3월 초, 클로드 섀넌은 오랜 투병 끝에 84세의 나이로 세상을 떠났습니다. 유비쿼터스 언론인들이 쓴 것처럼 비트를 발명한 사람은 죽었습니다.



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