Claude Shannon este celebru pentru că a fondat teoria informației printr-un articol de referință intitulat „O teorie matematică a comunicației”, pe care l-a publicat în anul 1948. El este considerat de asemenea fondatorul teoriei proiectării circuitelor digitale și a calculatoarelor numerice încă din 1937, când, la vârsta de 21 de ani, fiind student la masterat la MIT, a scris o teză prin care demonstra că cu ajutorul aplicațiilor electrice ale algebrei booleene se poate construi și rezolva orice relație logică numerică. Aceasta este una dintre cele mai importante teze de masterat din toate timpurile. (conform Wikipedia)
Acum peste 70 de ani, printr-o singură lucrare deschizătoare de drumuri Claude Shannon a pus bazele întregii infrastructuri a comunicaţiilor pe care se fundamentează era modernă a informaţiei.
În publicaţia Quanta Magazine cercetătorul David Tse a publicat în 22 decembrie 2020 un articol dedicat lui Claude Shannon din care spicuiesc:
În ciuda faptului că persoana sa a constituit subiectul unui recent documentar – The Bit Player – fiind totodată cel a cărui filosofie a muncii şi cercetării a fost o inspiraţie pentru propria mea carieră, numele lui Shannon nu a fost ceea ce s-ar putea numi unul «de largă circulaţie». El nu a câştigat vreun premiu Nobel, nu a fost o celebritate ca Albert Einstein sau Richard Feynman, nici înainte şi nici după decesul său în 2001.
Shannon s-a născut în Gaylord, Michigan în 1916 ca fiu al unui om de afaceri local şi al unei profesoare. După absolvirea Universităţii din Michigan cu licenţe obţinute în inginerie electrică şi matematici el a redactat o teză de masterat la Institutul de tehnologie din Massachusetts în care a aplicat disciplina matematică numită algebra booleană la analiza şi sinteza circuitelor prin comutaţie. A fost o lucrare revoluţionară, care a transformat proiectarea circuitelor din artă în ştiinţă şi care acum este considerată momentul de naştere al proiectării circuitelor digitale.
Apoi Shannon şi-a îndreptat atenţia spre un ţel şi mai dificil: comunicarea.
Comunicarea este una dintre necesităţile umane cele mai elementare. De la semnalele prin fum la porumbeii purtători de mesaje, de la telefon la televiziune oamenii au căutat în permanenţă metode care să le permită să comunice mai departe, mai repede şi mai în siguranţă. Însă sistemele de inginerie ale comunicaţiilor au fost întotdeauna dependente de o sursă specifică sau de un mediu fizic. Dar Shannon şi-a pus întrebarea: «există oare o mare teorie unificatoare a comunicaţiei?» Într-o scrisoare trimisă în 1939 mentorului său Vannevar Bush Shannon a creionat unele dintre ideile sale iniţiale despre «proprietăţile fundamentale ale sistemelor generale pentru transmiterea inteligenţei.» După ce a lucrat timp de un deceniu la această problemă Shannon şi-a publicat în cele din urmă în 1948 capodopera: «O teorie matematică a comunicaţiei».
Miezul teoriei sale este un model de comunicare simplu dar extrem de general: un emiţător codifică informaţia într-un semnal, care este corupt de zgomot şi apoi decodat de receptor. În pofida simplicităţii sale modelul lui Shannon incorporează două abordări esenţiale: izolarea informaţiei şi a surselor de zgomot de sistemul de comunicaţii ce urmează a fi proiectat şi modelarea probabilistică a ambelor surse. El a imaginat sursa de informaţie ca generând unul dintre multiplele mesaje posibile care trebuie comunicate, fiecare dintre ele purtând un anumit nivel de probabilitate. Zgomotul probabil adăuga receptorului un şi mai accentuat caracter aleatoriu pentru receptorul destinat să le decodifice.
Înainte de Shannon problema comunicării a fost văzută în principal ca o problemă de reconstrucţie a semnalului: cum să transformi un semnal recepţionat, distorsionat de mediul fizic, să reconstruieşti originalul cu cât mai mare acurateţe posibilă. Genialitatea lui Shannon rezidă în observaţia sa că esenţa comunicării este incertidudinea. La urma urmei, dacă dumneavoastră aţi şti de la bun început ce doresc să vă spun în acest articol ce rost ar mai fi să-l scriu?
Această unică observaţie a schimbat problema comunicaţiei de la una de natură fizică la una aparţinând domeniului abstracţiunii, permiţându-i astfel lui Shannon să modeleze incertitudinea prin utlizarea probabilităţii. Aceasta a constituit un şoc total pentru inginerii comunicaţiilor din acei ani. […]
O diagramă schematică a modelului de comunicare al lui Shannon extrasă din documentele sale
În momentul în care
Shannon a început să studieze comunicaţiile inginerii dispuneau deja de o
bogată colecţie de tehnici. Munca sa unificatoare a fost cea care a adunat
laolaltă aceste ramuri ale unor cunoştinţe
răzleţe într-un unic şi superb arbore – unul de al cărui
rod bogat au beneficiat întregi
generaţii de oameni de ştiinţă, matematicieni şi ingineri.
Dar înainte de toate Shannon a fost un inginer. Teoria sa a fost motivată de problemele practice ale ingineriei. Deşi lucrările sale au părut ezoterice inginerilor contemporani cu el teoria lui Shannon a devenit un cadru-standard aflat la fundamentul tuturor sistemelor de comunicaţii din zilele noastre: optice, subacvatice, chiar şi interplanetare.
Personal am fost norocos să particip la efortul global de a aplica şi extinde teoria lui Shannon la comunicaţiile fără fir, mărind viteza comunicării. Într-adevăr, standardul 5G dezvoltat actualmente foloseşte nu unul ci două coduri practice care ating limita de viteză stabilită de Shannon.»
