คำแนะนำในการก่อสร้างและปรับปรุง

คล็อด เอลวูด แชนนอน(อังกฤษ: Claude Elwood Shannon; 30 เมษายน 2459, Petocki, Michigan, USA - 24 กุมภาพันธ์ 2544, Medford, Massachusetts, USA) - วิศวกรชาวอเมริกัน นักเข้ารหัสลับ และนักคณิตศาสตร์ ถือเป็น “บิดาแห่งยุคข้อมูลข่าวสาร”

เขาเป็นผู้ก่อตั้งทฤษฎีสารสนเทศซึ่งพบการประยุกต์ใช้ในระบบการสื่อสารที่มีเทคโนโลยีสูงสมัยใหม่ ให้แนวคิดพื้นฐาน แนวคิด และสูตรทางคณิตศาสตร์ที่เป็นพื้นฐานสำหรับเทคโนโลยีการสื่อสารสมัยใหม่ ในปี 1948 เขาเสนอให้ใช้คำว่า "บิต" เพื่อแสดงหน่วยข้อมูลที่เล็กที่สุด (ในบทความ "ทฤษฎีทางคณิตศาสตร์ของการสื่อสาร") นอกจากนี้ แนวคิดเรื่องเอนโทรปียังเป็นคุณลักษณะสำคัญของทฤษฎีของแชนนอน เขาแสดงให้เห็นว่าเอนโทรปีที่เขาแนะนำนั้นเทียบเท่ากับการวัดความไม่แน่นอนของข้อมูลในข้อความที่ส่ง เอกสารของแชนนอนเรื่อง "ทฤษฎีทางคณิตศาสตร์ของการสื่อสาร" และ "ทฤษฎีการสื่อสารในระบบลับ" ถือเป็นพื้นฐานของทฤษฎีสารสนเทศและการเข้ารหัส Claude Shannon เป็นหนึ่งในคนกลุ่มแรกๆ ที่เข้าถึงวิทยาการเข้ารหัสลับจากมุมมองทางวิทยาศาสตร์ เขาเป็นคนแรกที่กำหนดรากฐานทางทฤษฎีและแนะนำแนวคิดพื้นฐานมากมาย แชนนอนมีส่วนสำคัญต่อทฤษฎีวงจรความน่าจะเป็น ทฤษฎีเกม ทฤษฎีออโตมาตะและทฤษฎีระบบควบคุมเป็นสาขาวิชาวิทยาศาสตร์ที่รวมอยู่ในแนวคิดของ "ไซเบอร์เนติกส์"

ชีวประวัติ

วัยเด็กและเยาวชน

Claude Shannon เกิดเมื่อวันที่ 30 เมษายน พ.ศ. 2459 ในเมือง Petocki รัฐมิชิแกน ประเทศสหรัฐอเมริกา พ่อของเขา Claude Sr. (พ.ศ. 2405-2477) เป็นนักธุรกิจ นักกฎหมาย และเป็นผู้พิพากษามาระยะหนึ่งแล้ว แม่ของแชนนอน เมย์เบลล์ วูล์ฟ แชนนอน (พ.ศ. 2433-2488) เป็นครูสอนภาษาต่างประเทศซึ่งต่อมาได้เป็นอาจารย์ใหญ่ของโรงเรียนมัธยมเกย์ลอร์ด พ่อของแชนนอนมีความคิดทางคณิตศาสตร์และตระหนักถึงคำพูดของเขา แชนนอนถูกปลูกฝังด้วยความรักในวิทยาศาสตร์โดยคุณปู่ของเขา ปู่ของแชนนอนเป็นนักประดิษฐ์และชาวนา เขาคิดค้นเครื่องซักผ้าพร้อมกับอุปกรณ์อื่นๆ ที่เป็นประโยชน์ในการเกษตรอีกมากมาย โทมัส เอดิสันเป็นญาติห่างๆ ของตระกูลแชนนอน

Claude ใช้เวลาสิบหกปีแรกของชีวิตในเกย์ลอร์ด รัฐมิชิแกน ซึ่งเขาสำเร็จการศึกษาจาก Gaylord Comprehensive High School ในปี 1932 ในวัยเด็กเขาทำงานเป็นคนส่งของให้กับ Western Union Young Claude สนใจในการออกแบบอุปกรณ์กลไกและอุปกรณ์อัตโนมัติ เขารวบรวมเครื่องบินจำลองและวงจรวิทยุ สร้างเรือควบคุมด้วยวิทยุ และระบบโทรเลขระหว่างบ้านเพื่อนกับบ้านของเขาเอง บางครั้งเขาต้องซ่อมวิทยุให้กับห้างสรรพสินค้าท้องถิ่นแห่งหนึ่ง

แชนนอนตามคำพูดของเขาเอง เป็นคนไร้เหตุผลและไม่เชื่อพระเจ้า

ปีมหาวิทยาลัย

ในปี 1932 แชนนอนเข้าเรียนที่มหาวิทยาลัยมิชิแกน ซึ่งหนึ่งในหลักสูตรของเขาทำให้เขาได้คุ้นเคยกับผลงานของจอร์จ บูล ในปี 1936 Claude สำเร็จการศึกษาจากมหาวิทยาลัยมิชิแกนในสาขาวิชาคณิตศาสตร์และวิศวกรรมไฟฟ้าสองสาขาวิชา และเข้าเรียนที่สถาบันเทคโนโลยีแมสซาชูเซตส์ (MIT) ซึ่งเขาทำงานเป็นผู้ช่วยวิจัย เขาทำหน้าที่ควบคุมอุปกรณ์คอมพิวเตอร์เชิงกล ซึ่งเป็นคอมพิวเตอร์แอนะล็อกที่เรียกว่า "เครื่องวิเคราะห์ส่วนต่าง" ซึ่งพัฒนาโดยวาเนวาร์ บุช หัวหน้างานของเขา จากการศึกษาวงจรไฟฟ้าที่ซับซ้อนและมีความเชี่ยวชาญสูงของเครื่องวิเคราะห์ส่วนต่าง แชนนอนเห็นว่าแนวคิดของ Boole สามารถนำไปใช้ประโยชน์ได้ดี หลังจากทำงานในฤดูร้อนปี 1937 ที่ Bell Telephone Laboratories เขาได้เขียนบทความจากวิทยานิพนธ์ระดับปริญญาโทของเขาในปีนั้น เรื่อง "การวิเคราะห์เชิงสัญลักษณ์ของวงจรรีเลย์และสวิตช์วงจร" ควรสังเกตว่า Frank Lauren Hitchcock ดูแลวิทยานิพนธ์ของอาจารย์และให้คำวิจารณ์และคำแนะนำที่เป็นประโยชน์ บทความนี้ตีพิมพ์ในปี 1938 ในสิ่งพิมพ์ของ American Institute of Electrical Engineers (AIEE) ในงานนี้ เขาแสดงให้เห็นว่าวงจรสวิตชิ่งสามารถใช้แทนวงจรรีเลย์ระบบเครื่องกลไฟฟ้าแล้วนำไปใช้ในการกำหนดเส้นทางสายโทรศัพท์ได้ จากนั้นเขาก็ขยายแนวคิดนี้โดยแสดงให้เห็นว่าวงจรเหล่านี้สามารถแก้ปัญหาทั้งหมดที่พีชคณิตแบบบูลสามารถแก้ไขได้ นอกจากนี้ ในบทสุดท้าย เขาได้นำเสนอต้นแบบของวงจรต่างๆ เช่น แอดเดอร์ 4 บิต สำหรับบทความนี้ Shannon ได้รับรางวัล Alfred Nobel Prize จาก American Institute of Electrical Engineers ในปี 1940 ความสามารถที่ได้รับการพิสูจน์แล้วในการใช้การคำนวณเชิงตรรกะในวงจรไฟฟ้าเป็นพื้นฐานสำหรับการออกแบบวงจรดิจิทัล และอย่างที่เราทราบวงจรดิจิทัลนั้นเป็นพื้นฐานของเทคโนโลยีคอมพิวเตอร์สมัยใหม่ ดังนั้นผลงานของเขาจึงเป็นหนึ่งในผลลัพธ์ทางวิทยาศาสตร์ที่สำคัญที่สุดของศตวรรษที่ 20 Howard Gardner จากมหาวิทยาลัยฮาร์วาร์ดเรียกงานของแชนนอนว่า "อาจเป็นงานที่สำคัญที่สุดและเป็นวิทยานิพนธ์ระดับปริญญาโทที่มีชื่อเสียงที่สุดแห่งศตวรรษ"

เขาเป็นผู้ก่อตั้งทฤษฎีสารสนเทศซึ่งพบการประยุกต์ใช้ในระบบการสื่อสารที่มีเทคโนโลยีสูงสมัยใหม่ แชนนอนมีส่วนสนับสนุนอย่างมากต่อทฤษฎีวงจรความน่าจะเป็น ทฤษฎีออโตมาตะ และทฤษฎีระบบควบคุม ซึ่งเป็นสาขาวิชาวิทยาศาสตร์ที่รวมอยู่ในแนวคิดเรื่อง "ไซเบอร์เนติกส์" ในปี 1948 เขาเสนอให้ใช้คำว่า "บิต" เพื่อแสดงหน่วยข้อมูลที่เล็กที่สุด (ในบทความ "ทฤษฎีทางคณิตศาสตร์ของการสื่อสาร")

ชีวประวัติ

Claude Shannon เกิดเมื่อวันที่ 30 เมษายน พ.ศ. 2459 ในเมือง Petocki รัฐมิชิแกน ประเทศสหรัฐอเมริกา Claude ใช้เวลาสิบหกปีแรกของชีวิตในเกย์ลอร์ด รัฐมิชิแกน ซึ่งเขาสำเร็จการศึกษาจาก Gaylord Comprehensive High School ในปี 1932 ในวัยเด็กเขาทำงานเป็นคนส่งของให้กับ Western Union พ่อของเขาเป็นทนายความและเป็นผู้พิพากษามาระยะหนึ่งแล้ว แม่ของเขาเป็นครูสอนภาษาต่างประเทศและต่อมาได้เป็นอาจารย์ใหญ่ของโรงเรียนมัธยมเกย์ลอร์ด Young Claude สนใจในการออกแบบอุปกรณ์กลไกและอุปกรณ์อัตโนมัติ เขารวบรวมเครื่องบินจำลองและวงจรวิทยุ สร้างเรือควบคุมด้วยวิทยุ และระบบโทรเลขระหว่างบ้านเพื่อนกับบ้านของเขาเอง บางครั้งเขาต้องซ่อมสถานีวิทยุให้กับห้างสรรพสินค้าท้องถิ่นแห่งหนึ่ง โทมัส เอดิสันเป็นญาติห่างๆ ของเขา

ตามคำแนะนำของ Bush แชนนอนตัดสินใจเรียนปริญญาเอกสาขาคณิตศาสตร์ที่ MIT แนวคิดสำหรับงานในอนาคตมาถึงเขาในฤดูร้อนปี 2482 เมื่อเขาทำงานในห้องทดลองในโคลด์สปริงฮาร์เบอร์ (รัฐนิวยอร์ก) บุชได้รับแต่งตั้งเป็นประธานสถาบันคาร์เนกีในวอชิงตัน และเชิญแชนนอนให้มีส่วนร่วมในงานที่บาร์บารา เบิร์กสทำเกี่ยวกับพันธุศาสตร์ ตามข้อมูลของบุช พันธุกรรมอาจเป็นหัวข้อหนึ่งของความพยายามของแชนนอน วิทยานิพนธ์ระดับปริญญาเอกของแชนนอนเรื่อง "พีชคณิตสำหรับพันธุศาสตร์เชิงทฤษฎี" เสร็จสมบูรณ์ในฤดูใบไม้ผลิปี 1940 แชนนอนกำลังศึกษาระดับปริญญาเอกสาขาคณิตศาสตร์และปริญญาโทสาขาวิศวกรรมไฟฟ้า

ในช่วงระหว่างปี พ.ศ. 2484 ถึง พ.ศ. 2499 แชนนอนสอนที่มหาวิทยาลัยมิชิแกนและทำงานที่ Bell Labs ในห้องทดลองของ Bell แชนนอนในขณะที่ค้นคว้าวงจรสวิตชิ่ง ค้นพบวิธีการใหม่ในการจัดระเบียบวงจรซึ่งจะช่วยลดจำนวนหน้าสัมผัสรีเลย์ที่จำเป็นในการใช้ฟังก์ชันลอจิกที่ซับซ้อน เขาตีพิมพ์บทความเรื่อง "Organization of Double-Pole Switching Circuits" แชนนอนทำงานเกี่ยวกับปัญหาในการสร้างวงจรสวิตชิ่ง โดยพัฒนาวิธีการที่ฟอน นอยมันน์กล่าวถึงเป็นครั้งแรก ซึ่งทำให้สามารถสร้างวงจรที่มีความน่าเชื่อถือมากกว่ารีเลย์ที่ใช้ประกอบกัน ในตอนท้ายของปี พ.ศ. 2483 แชนนอนได้รับรางวัลการวิจัยแห่งชาติ ในฤดูใบไม้ผลิปี พ.ศ. 2484 เขากลับมาที่เบลล์ เมื่อสงครามโลกครั้งที่สองปะทุขึ้น T. Fry ได้เป็นผู้นำโครงการระบบควบคุมการยิงเพื่อป้องกันภัยทางอากาศ แชนนอนเข้าร่วมกลุ่มของฟรายและทำงานเกี่ยวกับอุปกรณ์ที่ตรวจจับเครื่องบินข้าศึกและปืนต่อต้านอากาศยานแบบกำหนดเป้าหมาย และเขายังพัฒนาระบบการเข้ารหัส รวมถึงการสื่อสารของรัฐบาล ซึ่งทำให้มั่นใจได้ถึงการเจรจาระหว่างเชอร์ชิลและรูสเวลต์ข้ามมหาสมุทร ดังที่แชนนอนกล่าวไว้ การทำงานในสาขาการเข้ารหัสได้ผลักดันให้เขาสร้างทฤษฎีข้อมูลขึ้นมา

ตั้งแต่ปี 1950 ถึง 1956 แชนนอนมีส่วนร่วมในการสร้างเครื่องจักรเชิงตรรกะ ซึ่งสานต่อความพยายามของฟอน นอยมันน์ และทัวริง เขาสร้างเครื่องจักรที่สามารถเล่นหมากรุกได้นานก่อนที่ Deep Blue จะถูกสร้างขึ้น ในปี 1952 แชนนอนได้สร้างเครื่องแก้เขาวงกตที่สามารถฝึกได้

แชนนอนเกษียณอายุเมื่ออายุได้ห้าสิบในปี พ.ศ. 2509 แต่เขายังคงให้คำปรึกษากับเบลล์แล็บส์ต่อไป ในปี 1985 Claude Shannon และ Betty ภรรยาของเขาเข้าร่วมการประชุม International Symposium on Information Theory ในเมืองไบรตัน แชนนอนไม่ได้เข้าร่วมการประชุมระดับนานาชาติมาเป็นเวลานาน และในตอนแรกพวกเขาจำเขาไม่ได้ด้วยซ้ำ ในงานเลี้ยง คลอดด์ แชนนอนกล่าวสุนทรพจน์สั้น ๆ หยิบลูกบอลเพียงสามลูกแล้วแจกลายเซ็นหลายร้อยหลายร้อยใบให้กับนักวิทยาศาสตร์และวิศวกรที่ประหลาดใจที่ยืนเป็นแถวยาวรู้สึกแสดงความเคารพต่อนักวิทยาศาสตร์ผู้ยิ่งใหญ่โดยเปรียบเทียบเขากับเซอร์ ไอแซก นิวตัน.

ทฤษฎีการสื่อสารในระบบลับ

งานของแชนนอนเรื่อง "The Theory of Communication in Secret Systems" (1945) จัดเป็น "ความลับ" ซึ่งได้รับการไม่เป็นความลับอีกต่อไปและตีพิมพ์ในปี 1949 เท่านั้น ทำหน้าที่เป็นจุดเริ่มต้นของการวิจัยอย่างกว้างขวางในทฤษฎีการเข้ารหัสและการส่งข้อมูล และใน ความคิดเห็นทั่วไปทำให้วิทยาการเข้ารหัสมีสถานะเป็นวิทยาศาสตร์ Claude Shannon เป็นคนแรกที่เริ่มศึกษาการเข้ารหัสโดยใช้แนวทางทางวิทยาศาสตร์ ในบทความนี้ แชนนอนได้กำหนดแนวคิดพื้นฐานของทฤษฎีการเข้ารหัส โดยที่การเข้ารหัสนั้นไม่สามารถเข้าใจได้อีกต่อไป ข้อดีที่สำคัญของแชนนอนคือการวิจัยระบบที่ปลอดภัยอย่างสมบูรณ์และการพิสูจน์การมีอยู่ของระบบ รวมถึงการมีอยู่ของรหัสที่แข็งแกร่งในการเข้ารหัส และเงื่อนไขที่จำเป็นสำหรับสิ่งนี้ แชนนอนยังกำหนดข้อกำหนดพื้นฐานสำหรับการเข้ารหัสที่แข็งแกร่งอีกด้วย เขาแนะนำแนวคิดที่คุ้นเคยในปัจจุบันเกี่ยวกับการกระจัดกระจายและการผสม รวมถึงวิธีการสร้างระบบการเข้ารหัสที่แข็งแกร่งด้วยการเข้ารหัสโดยอิงจากการดำเนินการที่เรียบง่าย บทความนี้เป็นจุดเริ่มต้นในการศึกษาศาสตร์แห่งการเข้ารหัส

บทความ "ทฤษฎีทางคณิตศาสตร์ของการสื่อสาร"

บทความ "ทฤษฎีทางคณิตศาสตร์ของการสื่อสาร" ได้รับการตีพิมพ์ในปี 1948 และทำให้ Claude Shannon มีชื่อเสียงไปทั่วโลก ในนั้นแชนนอนสรุปแนวคิดของเขาซึ่งต่อมาได้กลายเป็นพื้นฐานของทฤษฎีและเทคนิคสมัยใหม่ในการประมวลผลส่งและจัดเก็บข้อมูล ผลงานของเขาในด้านการส่งข้อมูลผ่านช่องทางการสื่อสารทำให้เกิดการศึกษาจำนวนมากทั่วโลก แชนนอนสรุปแนวคิดของ Hartley และแนะนำแนวคิดเกี่ยวกับข้อมูลที่มีอยู่ในข้อความที่ส่ง เพื่อเป็นการวัดข้อมูลของข้อความที่ส่ง Hartley เสนอให้ใช้ฟังก์ชันลอการิทึม แชนนอนเป็นคนแรกที่พิจารณาข้อความที่ส่งและเสียงในช่องทางการสื่อสารจากมุมมองทางสถิติ โดยพิจารณาทั้งชุดข้อความที่มีขอบเขตและต่อเนื่อง ทฤษฎีข้อมูลที่พัฒนาโดยแชนนอนช่วยแก้ปัญหาหลักที่เกี่ยวข้องกับการส่งข้อความ ได้แก่ กำจัดความซ้ำซ้อนของข้อความที่ส่ง การเข้ารหัสและการส่งข้อความผ่านช่องทางการสื่อสารที่มีสัญญาณรบกวน

การแก้ปัญหาความซ้ำซ้อนของข้อความที่จะส่งทำให้การใช้ช่องทางการสื่อสารมีประสิทธิภาพสูงสุด ตัวอย่างเช่น วิธีการที่ทันสมัยและใช้กันอย่างแพร่หลายในการลดความซ้ำซ้อนในระบบกระจายเสียงโทรทัศน์ในปัจจุบันทำให้สามารถส่งสัญญาณโทรทัศน์เชิงพาณิชย์แบบดิจิทัลได้มากถึงหกรายการในย่านความถี่ที่ครอบครองโดยสัญญาณโทรทัศน์แอนะล็อกทั่วไป

การแก้ปัญหาการส่งข้อความผ่านช่องทางการสื่อสารที่มีเสียงรบกวนในอัตราส่วนที่กำหนดของกำลังของสัญญาณที่มีประโยชน์ต่อกำลังของสัญญาณรบกวนที่ตำแหน่งรับทำให้สามารถส่งข้อความผ่านช่องทางการสื่อสารโดยมีโอกาสผิดพลาดต่ำโดยพลการ การส่งข้อความ นอกจากนี้อัตราส่วนนี้จะกำหนดความจุของช่องสัญญาณด้วย มั่นใจได้ด้วยการใช้รหัสที่ทนทานต่อการรบกวน ในขณะที่อัตราการส่งข้อความผ่านช่องทางที่กำหนดจะต้องต่ำกว่าความจุ

ปัจจุบัน ระบบการสื่อสารดิจิทัลทั้งหมดได้รับการออกแบบตามหลักการพื้นฐานและกฎการส่งข้อมูลที่พัฒนาโดยแชนนอน ตามทฤษฎีสารสนเทศ ความซ้ำซ้อนจะถูกลบออกจากข้อความก่อน จากนั้นข้อมูลจะถูกเข้ารหัสโดยใช้รหัสที่ทนต่อการรบกวน จากนั้นจึงส่งข้อความผ่านช่องทางไปยังผู้บริโภคเท่านั้น ต้องขอบคุณทฤษฎีสารสนเทศที่ทำให้ความซ้ำซ้อนของข้อความโทรทัศน์ เสียง และแฟกซ์ลดลงอย่างมาก

มีการวิจัยจำนวนมากเพื่อสร้างรหัสป้องกันเสียงรบกวนและวิธีการง่ายๆ ในการถอดรหัสข้อความ การวิจัยที่ดำเนินการในช่วงห้าสิบปีที่ผ่านมาได้สร้างพื้นฐานสำหรับคำแนะนำของ ITU เกี่ยวกับการประยุกต์ใช้การเข้ารหัสแบบทนทานต่อเสียงรบกวนและวิธีการเข้ารหัสแหล่งที่มาในระบบดิจิทัลสมัยใหม่

ทฤษฎีบทความจุของช่องสัญญาณ

ช่องที่มีสัญญาณรบกวนใดๆ จะมีอัตราการส่งข้อมูลสูงสุด ขีดจำกัดนี้ตั้งชื่อตามแชนนอน เมื่อส่งข้อมูลด้วยความเร็วเกินขีด จำกัด นี้ การบิดเบือนข้อมูลที่หลีกเลี่ยงไม่ได้จะเกิดขึ้น แต่จากต่ำกว่าขีด จำกัด นี้สามารถเข้าถึงได้ด้วยความแม่นยำที่จำเป็นทำให้มั่นใจได้ว่ามีโอกาสเกิดข้อผิดพลาดเล็กน้อยโดยพลการในการส่งข้อมูลในช่องสัญญาณที่มีเสียงดัง

คุณรู้หรือไม่ อะไรคือความเท็จของแนวคิดเรื่อง "สุญญากาศทางกายภาพ"?

สูญญากาศทางกายภาพ - แนวคิดของฟิสิกส์ควอนตัมเชิงสัมพันธ์ ซึ่งหมายถึงสถานะพลังงาน (พื้นดิน) ต่ำสุดของสนามเชิงปริมาณ ซึ่งมีโมเมนตัมเป็นศูนย์ โมเมนตัมเชิงมุม และเลขควอนตัมอื่นๆ นักทฤษฎีสัมพัทธภาพเรียกสุญญากาศทางกายภาพว่าเป็นช่องว่างที่ปราศจากสสารโดยสิ้นเชิง เต็มไปด้วยสนามแม่เหล็กที่ไม่สามารถวัดได้ และดังนั้นจึงเป็นเพียงสนามจินตภาพเท่านั้น ตามความเห็นของนักสัมพัทธภาพ สถานะดังกล่าวไม่ใช่ความว่างเปล่าที่สมบูรณ์ แต่เป็นพื้นที่ที่เต็มไปด้วยอนุภาคหลอน (เสมือน) ทฤษฎีสนามควอนตัมเชิงสัมพัทธภาพระบุว่า ตามหลักการความไม่แน่นอนของไฮเซนเบิร์ก อนุภาคเสมือนซึ่งก็คือปรากฏ (ปรากฏแก่ใคร) เกิดขึ้นตลอดเวลาและหายไปในสุญญากาศทางกายภาพ ที่เรียกว่าการแกว่งของสนามจุดศูนย์เกิดขึ้น อนุภาคเสมือนของสุญญากาศทางกายภาพ และด้วยเหตุนี้ตัวมันเองตามคำนิยามจึงไม่มีระบบอ้างอิง เนื่องจากมิฉะนั้น หลักการสัมพัทธภาพของไอน์สไตน์ซึ่งใช้ทฤษฎีสัมพัทธภาพเป็นพื้นฐาน จะถูกละเมิด (นั่นคือ ระบบการวัดสัมบูรณ์ที่มีการอ้างอิง อนุภาคของสุญญากาศทางกายภาพจะเป็นไปได้ ซึ่งในทางกลับกันจะหักล้างหลักการสัมพัทธภาพซึ่งเป็นพื้นฐานของ SRT อย่างชัดเจน) ดังนั้นสุญญากาศทางกายภาพและอนุภาคจึงไม่ใช่องค์ประกอบของโลกกายภาพ แต่เป็นเพียงองค์ประกอบของทฤษฎีสัมพัทธภาพซึ่งไม่มีอยู่ในโลกแห่งความเป็นจริง แต่มีเพียงในสูตรสัมพัทธภาพเท่านั้นในขณะที่ละเมิดหลักการของเวรกรรม (ปรากฏและ หายไปโดยไม่มีสาเหตุ) หลักการของความเป็นกลาง (พิจารณาอนุภาคเสมือนได้ ขึ้นอยู่กับความปรารถนาของนักทฤษฎีไม่ว่าจะมีอยู่หรือไม่มีอยู่) หลักการของการวัดข้อเท็จจริง (สังเกตไม่ได้ ไม่มี ISO ของตัวเอง)

เมื่อนักฟิสิกส์คนใดคนหนึ่งใช้แนวคิดเรื่อง "สุญญากาศทางกายภาพ" เขาอาจไม่เข้าใจความไร้สาระของคำนี้ หรือไม่จริงใจ เป็นผู้ยึดมั่นในอุดมการณ์เชิงสัมพัทธภาพที่ซ่อนอยู่หรือเปิดเผย

วิธีที่ง่ายที่สุดในการทำความเข้าใจความไร้สาระของแนวคิดนี้คือการหันไปหาต้นกำเนิดของการเกิดขึ้น กำเนิดโดย Paul Dirac ในช่วงทศวรรษที่ 1930 เมื่อเห็นได้ชัดว่าการปฏิเสธอีเทอร์ในรูปแบบบริสุทธิ์ ดังที่นักคณิตศาสตร์ผู้ยิ่งใหญ่ทำกันแต่เป็นนักฟิสิกส์ธรรมดาๆ นั้นเป็นไปไม่ได้อีกต่อไป มีข้อเท็จจริงมากเกินไปที่ขัดแย้งกับเรื่องนี้

เพื่อปกป้องความสัมพันธ์ Paul Dirac ได้แนะนำแนวคิดเชิงฟิสิกส์และไร้เหตุผลของพลังงานเชิงลบ จากนั้นการดำรงอยู่ของ "ทะเล" ของพลังงานทั้งสองที่ชดเชยซึ่งกันและกันในสุญญากาศ - บวกและลบ เช่นเดียวกับ "ทะเล" ของอนุภาคที่ชดเชยซึ่งกันและกัน อื่น ๆ - อิเล็กตรอนและโพซิตรอนเสมือน (นั่นคือชัดเจน) ในสุญญากาศ

คล็อด เอลวูด แชนนอน - นักวิทยาศาสตร์ชั้นนำชาวอเมริกันในสาขาคณิตศาสตร์ วิศวกรรมศาสตร์ วิทยาการเข้ารหัสลับ

เขาได้รับชื่อเสียงไปทั่วโลกจากการค้นพบของเขาในด้านเทคโนโลยีสารสนเทศและ การประดิษฐ์ "บิต" (1948)เป็นหน่วยข้อมูลที่เล็กที่สุด เขาถือเป็นผู้ก่อตั้งทฤษฎีสารสนเทศซึ่งบทบัญญัติหลักยังคงเกี่ยวข้องในส่วนของการสื่อสารที่มีเทคโนโลยีสูงและการสื่อสารสมัยใหม่

แชนนอนก็เช่นกัน แนวคิดเรื่อง "เอนโทรปี" ถูกนำมาใช้ครั้งแรกซึ่งระบุจำนวนข้อมูลที่ส่งอย่างไม่มีกำหนด

นักวิทยาศาสตร์คนนี้เป็นคนแรกที่ใช้วิธีการทางวิทยาศาสตร์กับแนวคิดด้านข้อมูลและกฎของวิทยาการเข้ารหัสลับ ซึ่งยืนยันความคิดของเขาในงานเกี่ยวกับทฤษฎีการสื่อสารทางคณิตศาสตร์ตลอดจนทฤษฎีการสื่อสารในระบบลับ

นอกจากนี้เขายังมีส่วนสนับสนุนอย่างมากในการพัฒนาไซเบอร์เนติกส์ โดยยืนยันประเด็นสำคัญต่างๆ เช่น โครงการความน่าจะเป็น แนวคิดทางวิทยาศาสตร์ของเกม ตลอดจนความคิดเกี่ยวกับการสร้างออโตมาตะและระบบการจัดการ

วัยเด็กและวัยรุ่น

คลอดด์ แชนนอน เกิดที่เมืองเปโตสกี รัฐมิชิแกน ประเทศอเมริกา เหตุการณ์อันน่ายินดีนี้เกิดขึ้น 04/30/1916.

พ่อของนักวิทยาศาสตร์ในอนาคตมีส่วนร่วมในธุรกิจด้านการสนับสนุนและจากนั้นได้รับการแต่งตั้งให้เป็นผู้พิพากษา คุณแม่สอนภาษาต่างประเทศและได้รับตำแหน่งผู้อำนวยการโรงเรียนในเกย์ลอร์ดในที่สุด

แชนนอน ซีเนียร์ มีความโน้มเอียงทางคณิตศาสตร์ ปู่ของเขา ชาวนา และนักประดิษฐ์มีบทบาทสำคัญในการกำหนดแนวโน้มของหลานชายที่มีต่อกิจกรรมทางวิทยาศาสตร์

ในคลังแสงของเขา การสร้างเครื่องซักผ้าและเครื่องจักรกลการเกษตรประยุกต์บางประเภท เป็นที่น่าสังเกตว่าเอดิสันมีความผูกพันทางครอบครัวกับครอบครัวนี้

เมื่ออายุ 16 ปี โคลด์สำเร็จการศึกษาระดับมัธยมปลายที่แม่ของเขาสอนอยู่ จัดการให้ทำงานได้ จัดส่งไปยัง Western Union,มีส่วนร่วมในการออกแบบอุปกรณ์ต่างๆ

เขาสนใจการสร้างแบบจำลองเครื่องบินและอุปกรณ์วิทยุ และการซ่อมแซมสถานีวิทยุขนาดเล็ก เขาสร้างเรือบังคับวิทยุและโทรเลขด้วยมือของเขาเองเพื่อสื่อสารกับเพื่อน

ดังที่โคลด์ยืนยันด้วยตัวเขาเอง เขาไม่เพียงสนใจเรื่องการเมืองและความศรัทธาในพระเจ้าเท่านั้น

นักศึกษาปี

มหาวิทยาลัยมิชิแกนเปิดประตูสู่แชนนอนในปี 1932 การเรียนที่นี่ทำให้เขาได้สัมผัสกับผลงานของเจ. บูล Claude สำเร็จการศึกษาระดับปริญญาตรีสาขาคณิตศาสตร์และวิศวกรรมไฟฟ้าในปี 1936

งานแรกของเขาคือผู้ช่วยวิจัยที่สถาบันเทคโนโลยีแมสซาชูเซตส์ Claude ดำเนินกิจกรรมทางวิทยาศาสตร์ของเขาในฐานะผู้ควบคุมอุปกรณ์คอมพิวเตอร์เชิงกลที่สร้างโดย V. Bush อาจารย์ของเขา

หลังจากเจาะลึกถึงพัฒนาการทางวิทยาศาสตร์แนวความคิดของ Boole แล้ว Shannon ก็ตระหนักถึงความเป็นไปได้ของการนำไปประยุกต์ใช้ในทางปฏิบัติ การปกป้อง วิทยานิพนธ์ระดับปริญญาโทในปี พ.ศ. 2480ซึ่งได้รับการดูแลโดย Frank L. Hitchcock เขาย้ายไปที่ Bell Telephone Laboratories อันโด่งดัง ซึ่งเขาผลิตเนื้อหาเกี่ยวกับการวิเคราะห์เชิงสัญลักษณ์ในวงจรสวิตชิ่งและการใช้รีเลย์

ได้รับการตีพิมพ์บนหน้านิตยสารพิเศษโดยสถาบันวิศวกรไฟฟ้าในสหรัฐอเมริกา (พ.ศ. 2481)

บทบัญญัติหลักของบทความนี้ถูกเปิดเผย การปรับปรุงเส้นทางการโทรด้วยการเปลี่ยนรีเลย์ประเภทเครื่องกลไฟฟ้าด้วยวงจรสวิตชิ่ง นักวิทยาศาสตร์รุ่นเยาว์ได้ยืนยันแนวคิดเกี่ยวกับความเป็นไปได้ในการแก้ปัญหาพีชคณิตแบบบูลทั้งหมดโดยใช้โครงร่าง

งานนี้โดยแชนนอนได้รับ รางวัลโนเบลสาขาวิศวกรรมไฟฟ้า (1940)และกลายเป็นพื้นฐานสำหรับการสร้างวงจรดิจิทัลแบบลอจิคัลในวงจรไฟฟ้า ผลงานของอาจารย์ท่านนี้กลายเป็นความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์อย่างแท้จริงของศตวรรษที่ 20 โดยวางรากฐานสำหรับการสร้างเทคโนโลยีคอมพิวเตอร์อิเล็กทรอนิกส์ของคนรุ่นใหม่

บุชแนะนำให้แชนนอนทำวิทยานิพนธ์ในระดับปริญญาเอกสาขาคณิตศาสตร์ พวกเขาให้ความสนใจอย่างจริงจังกับการวิจัยทางคณิตศาสตร์ที่เกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิดกับกฎทางพันธุกรรมของการสืบทอดของ Mendel ที่มีชื่อเสียง แต่งานนี้ไม่เคยได้รับการยอมรับและตีพิมพ์ครั้งแรกในปี 1993 เท่านั้น

นักวิทยาศาสตร์ได้ทุ่มเทความพยายามอย่างมากในการสร้างรากฐานทางคณิตศาสตร์สำหรับสาขาวิชาต่างๆ โดยเฉพาะเทคโนโลยีสารสนเทศ สิ่งนี้อำนวยความสะดวกโดยการสื่อสารกับนักคณิตศาสตร์ผู้มีชื่อเสียง G. Weyl ตลอดจน J. von Neumann, Einstein, Gödel

ช่วงสงคราม

ตั้งแต่ฤดูใบไม้ผลิปี 1941 ถึง 1956 คลอดด์ แชนนอน ทำงานให้กับการป้องกันของสหรัฐฯพัฒนาการควบคุมการยิงและการตรวจจับศัตรูระหว่างการป้องกันทางอากาศ เขาสร้างความสัมพันธ์ระหว่างรัฐบาลที่มั่นคงระหว่างประธานาธิบดีสหรัฐฯ และนายกรัฐมนตรีอังกฤษ

เขาได้รับรางวัล National Research Award จากผลงานการออกแบบวงจรสวิตชิ่งแบบสองขั้ว (พ.ศ. 2485)

นักวิทยาศาสตร์เริ่มสนใจแนวคิดของชาวอังกฤษทัวริงเกี่ยวกับการเข้ารหัสคำพูด (พ.ศ. 2486) และในปี พ.ศ. 2488 เขาได้ตีพิมพ์ผลงานเกี่ยวกับการเฉลี่ยข้อมูลและการพยากรณ์สำหรับระบบควบคุมอัคคีภัย ผู้ร่วมเขียนคือ Ralph B. Blackman และ H. Bode มีการสร้างแบบจำลองระบบพิเศษที่ประมวลผลข้อมูลและสัญญาณพิเศษ เข้าสู่ยุคข้อมูลข่าวสาร

บันทึกลับของเค แชนนอนในสนาม ทฤษฎีทางคณิตศาสตร์ของการเข้ารหัส(1945) พิสูจน์ว่าทฤษฎีการเข้ารหัสและการสื่อสารแยกจากกันไม่ได้

ช่วงหลังสงคราม

เวลานี้ถูกทำเครื่องหมายด้วยบันทึกของเขาเกี่ยวกับทฤษฎีการสื่อสารจากมุมมองทางคณิตศาสตร์ (1948) เกี่ยวกับการเข้ารหัสข้อความที่ส่ง

งานต่อมาของแชนนอนมีความเกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิดกับทฤษฎีข้อมูลในด้านการพัฒนาเกม โดยเฉพาะอย่างยิ่งวงล้อรูเล็ต เครื่องอ่านใจ และ ในการแก้ลูกบาศก์รูบิค

นักวิทยาศาสตร์ได้นำแนวคิดที่ทำให้สามารถบีบอัดข้อมูลได้ ซึ่งหลีกเลี่ยงการสูญเสียระหว่างการแกะกล่อง

นักวิทยาศาสตร์สร้างโรงเรียนที่เขาจัดสัมมนาเป็นระยะซึ่งเขาสอนให้นักเรียนค้นหาแนวทางใหม่ในการแก้ปัญหาบางอย่าง

งานวิจัยทางวิทยาศาสตร์ของเขามีชื่อเสียง ในวิชาคณิตศาสตร์การเงินในหมู่พวกเขาวงจรไฟฟ้าของการไหลของเงินในกองทุนบำเหน็จบำนาญอเมริกันและเหตุผลในการเลือกพอร์ตการลงทุนเมื่อจัดสรรสินทรัพย์ทางการเงิน

หลายคนเปรียบเทียบความนิยมของ Claude Shannon กับไอแซก นิวตัน

หลังจากปี 1978 เมื่อเกษียณอายุ เขาได้หยิบยกทฤษฎีการเล่นกลขึ้นมาและออกแบบเครื่องจักรพิเศษ

Claude Shannon ตีพิมพ์ชุดบทความของเขาในปี 1993 โดยที่ รวมผลงานทางวิทยาศาสตร์ของเขา 127 ชิ้น

ขั้นตอนสุดท้ายของชีวิต

เขาใช้เวลาปีสุดท้ายของเขา ที่บ้านประจำแมสซาชูเซตส์ เนื่องจากโรคอัลไซเมอร์- ตามคำบอกเล่าของแมรี เอลิซาเบธ ภรรยาของเขา โคลดเข้าร่วมในการวิจัยเพื่อศึกษาวิธีการรักษาเธอที่นี่

ทั้งครอบครัวอยู่กับเขาตลอดเวลา การเสียชีวิตเกิดขึ้นเมื่อวันที่ 24 กุมภาพันธ์ พ.ศ. 2544

แชนนอนรอดชีวิตจากภรรยาคนเดียวของเขา ซึ่งการแต่งงานของเขาดำเนินไปตั้งแต่เดือนมีนาคม พ.ศ. 2492 พวกเขามีลูก ลูกสามคนโรเบิร์ต, แอนดรูว์, มาร์การิต้า.

, ไซเบอร์เนติกส์, คณิตศาสตร์, วิทยาการเข้ารหัสลับ

สถานที่ทำงาน: โรงเรียนเก่า: รู้จักกันในนาม: รางวัลและรางวัล


  • รางวัลตามชื่อ ก. โนเบล AIEE (1940);
  • รางวัลในความทรงจำของ M. Libman (ภาษาอังกฤษ)ภาษารัสเซีย;
  • ไอร์ (1949);
  • เหรียญเกียรติยศ IEEE (1966);
  • เหรียญวิทยาศาสตร์แห่งชาติ (2509);
  • ฮาร์วีย์อวอร์ด (1972).

รางวัลเกียวโต (1985)

ชีวประวัติ

เขาเป็นผู้พัฒนาของเล่นควบคุมด้วยวิทยุอุตสาหกรรมชิ้นแรกซึ่งผลิตในยุค 50 ในญี่ปุ่น (ภาพถ่าย) นอกจากนี้เขายังพัฒนาอุปกรณ์ที่สามารถพับลูกบาศก์รูบิค (ภาพถ่าย) คอมพิวเตอร์ขนาดเล็กสำหรับเกมกระดาน Hex ซึ่งเอาชนะคู่ต่อสู้ได้เสมอ (ภาพถ่าย) เมาส์กลที่สามารถหาทางออกจากเขาวงกตได้ (ภาพถ่าย) เขายังตระหนักถึงแนวคิดของเครื่องการ์ตูน “Ultimate Machine” (ภาพถ่าย)

ทฤษฎีการสื่อสารในระบบลับ

งานของแชนนอนเรื่อง "The Theory of Communication in Secret Systems" (1945) จัดเป็น "ความลับ" ซึ่งได้รับการไม่เป็นความลับอีกต่อไปและตีพิมพ์ในปี 1949 เท่านั้น ทำหน้าที่เป็นจุดเริ่มต้นของการวิจัยอย่างกว้างขวางในทฤษฎีการเข้ารหัสและการส่งข้อมูล และใน ความคิดเห็นทั่วไปทำให้วิทยาการเข้ารหัสมีสถานะเป็นวิทยาศาสตร์ Claude Shannon เป็นคนแรกที่เริ่มศึกษาการเข้ารหัสโดยใช้แนวทางทางวิทยาศาสตร์ ในบทความนี้ แชนนอนได้กำหนดแนวคิดพื้นฐานของทฤษฎีการเข้ารหัส โดยที่การเข้ารหัสนั้นไม่สามารถเข้าใจได้อีกต่อไป ข้อดีที่สำคัญของแชนนอนคือการวิจัยระบบที่ปลอดภัยอย่างสมบูรณ์และการพิสูจน์การมีอยู่ของระบบ รวมถึงการมีอยู่ของรหัสที่แข็งแกร่งในการเข้ารหัส และเงื่อนไขที่จำเป็นสำหรับสิ่งนี้ แชนนอนยังกำหนดข้อกำหนดพื้นฐานสำหรับการเข้ารหัสที่แข็งแกร่งอีกด้วย เขาแนะนำแนวคิดที่คุ้นเคยในปัจจุบันเกี่ยวกับการกระจัดกระจายและการผสม รวมถึงวิธีการสร้างระบบการเข้ารหัสที่แข็งแกร่งด้วยการเข้ารหัสโดยอิงจากการดำเนินการที่เรียบง่าย บทความนี้เป็นจุดเริ่มต้นในการศึกษาศาสตร์แห่งการเข้ารหัส

บทความ "ทฤษฎีทางคณิตศาสตร์ของการสื่อสาร"

  • ทฤษฎีบท Nyquist-Shannon (ในวรรณกรรมภาษารัสเซีย - ทฤษฎีบทของ Kotelnikov) เป็นเรื่องเกี่ยวกับการสร้างสัญญาณขึ้นมาใหม่อย่างคลุมเครือจากตัวอย่างที่แยกจากกัน
  • (หรือทฤษฎีบทการเข้ารหัสแบบไม่ต้องโต้ตอบ) กำหนดขีดจำกัดสำหรับการบีบอัดข้อมูลสูงสุดและค่าตัวเลขสำหรับเอนโทรปีของแชนนอน
  • ทฤษฎีบทแชนนอน-ฮาร์ตลีย์

ดูเพิ่มเติม

  • สูตรการประมาณค่าของวิตเทเกอร์-แชนนอน

หมายเหตุ

วรรณกรรม

  • แชนนอน ซี.อี.ทฤษฎีทางคณิตศาสตร์ของการสื่อสาร // วารสารเทคนิคระบบเบลล์- - พ.ศ. 2491 - ต. 27. - หน้า 379-423, 623-656.
  • แชนนอน ซี.อี.การสื่อสารเมื่อมีเสียงรบกวน // โปรค สถาบันวิศวกรวิทยุ- - ม.ค. 2492. - ต. 37. - ลำดับ 1. - หน้า 10-21.
  • แชนนอน เค.ทำงานเกี่ยวกับทฤษฎีสารสนเทศและไซเบอร์เนติกส์ - อ.: สำนักพิมพ์วรรณกรรมต่างประเทศ พ.ศ. 2506 - 2030 น.

ลิงค์

  • บรรณานุกรม (อังกฤษ)

หมวดหมู่:

  • บุคลิกภาพตามลำดับตัวอักษร
  • นักวิทยาศาสตร์ตามตัวอักษร
  • เกิดวันที่ 30 เมษายน
  • เกิดเมื่อปี พ.ศ. 2459
  • มิชิแกนเกิด
  • เสียชีวิตเมื่อวันที่ 24 กุมภาพันธ์
  • เสียชีวิตในปี พ.ศ. 2544
  • การเสียชีวิตในรัฐแมสซาชูเซตส์
  • นักคณิตศาสตร์สหรัฐ
  • ทฤษฎีสารสนเทศ
  • วิทยาการเข้ารหัสลับ
  • ไซเบอร์เนติกส์
  • ผู้บุกเบิกเทคโนโลยีคอมพิวเตอร์
  • นักวิจัยปัญญาประดิษฐ์
  • นักวิทยาศาสตร์ในสาขาวิทยาศาสตร์ระบบ
  • ศิษย์เก่าเอ็มไอที
  • ศิษย์เก่ามหาวิทยาลัยมิชิแกน
  • คณะเอ็มไอที
  • สมาชิกและสมาชิกที่สอดคล้องกันของ US National Academy of Sciences
  • ชาวต่างชาติของราชสมาคมแห่งลอนดอน
  • นักคณิตศาสตร์แห่งศตวรรษที่ 20
  • ผู้ได้รับรางวัลฮาร์วีย์
  • ผู้ได้รับเหรียญรางวัลวิทยาศาสตร์แห่งชาติสหรัฐอเมริกา
  • ผู้ได้รับเหรียญเกียรติยศ IEEE
  • บุคคล:หมากรุกคอมพิวเตอร์
  • วิศวกรไฟฟ้าของสหรัฐอเมริกา

มูลนิธิวิกิมีเดีย

2010.

    ดูว่า "Shannon, Claude" ในพจนานุกรมอื่น ๆ คืออะไร: - (เต็ม Claude Elwood Shannon, Claude Elwood Shannon) (16 เมษายน 2459, Gaylord, Michigan 24 กุมภาพันธ์ 2544, Cambridge, Massachusetts) นักคณิตศาสตร์ชาวอเมริกันหนึ่งในผู้สร้างทฤษฎีข้อมูลทางคณิตศาสตร์ ผู้เขียนผลงานทฤษฎีหน้าสัมผัสรีเลย์... ...

    Claude Elwood Shannon (เกิด 30 เมษายน 2459, Petoskey, Michigan, Michigan, USA, เสียชีวิต 24 กุมภาพันธ์ 2544, Medford, Massachusetts, USA) นักคณิตศาสตร์ชาวอเมริกันและวิศวกรไฟฟ้าหนึ่งในผู้สร้างทฤษฎีทางคณิตศาสตร์... ... Wikipedia

    Shannon Claude Elwood (เกิด 30 เมษายน 2459 เกย์ลอร์ด มิชิแกน สหรัฐอเมริกา) นักวิทยาศาสตร์และวิศวกรชาวอเมริกัน หนึ่งในผู้สร้างทฤษฎีข้อมูลทางคณิตศาสตร์ ตั้งแต่ปี 2499 - สมาชิกของ US National Academy of Sciences และ American Academy of Arts และ วิทยาศาสตร์. จบการศึกษา... ... สารานุกรมผู้ยิ่งใหญ่แห่งสหภาพโซเวียต



หากคุณสังเกตเห็นข้อผิดพลาด ให้เลือกส่วนของข้อความแล้วกด Ctrl+Enter
แบ่งปัน:
คำแนะนำในการก่อสร้างและปรับปรุง