مرگ کلود شانون، ریاضی‌دان آمریکایی و پدر نظریه اطلاعات در چنین روزی از سال ۲۰۰۱ میلادی به وقوع پیوست.

 

 

کلود الوود شانون (Claude Elwood Shannon)‏‏ ریاضی‌دان، مهندس الکترونیک و رمزنگار معروف آمریکایی است که به‌عنوان «پدر نظریه اطلاعات» شناخته می‌شود. معروفیت شانون بدان جهت است که با مقاله‌ای که در سال ۱۹۴۸ منتشر کرد، نظریه اطلاعات را بنیان نهاد. اما هم‌چنین معروف است که شانون در سال ۱۹۳۷ هنگامی که در سن ۲۱ سالگی به‌عنوان دانشجوی کار‌شناسی ارشد در دانشگاه‌ ام آی تی مشغول به تحصیل بوده است، نظریه رایانه‌های دیجیتال و مدارهای دیجیتال را پایه‌گذاری کرده است. وی در پایان‌نامه خود نشان داد که با پیاده‌سازی الکتریکی منطق دودویی (جبر بولی)، می‌توان هرگونه مسئله منطقی و روابط عددی را حل کرد. چنین ادعا شده است که پایان‌نامه مذکور، مهم‌ترین پایان‌نامه کار‌شناسی ارشد در طول تاریخ بوده است. در زمان جنگ جهانی دوم، شانون به پژوهش در زمینه رمزکاوی اشتغال داشت و بعد از جنگ به کار درخصوص رمزشکنی روی آورد. 

• شانون، سال ۱۹۲۶ در شهر پِتاسکی در ایالت میشیگان به‌دنیا آمد. پدر وی یک کاسب ساده و مادرش یک معلم زبان بود. ۱۶ سال نخست زندگی شانون در شهر گیلارد ایالت میشیگان سپری شد. وی در‌‌ همان‌جا به مدرسه رفته و در سال ۱۹۳۲ از دبیرستان دولتی آنجا فارغ‌التحصیل می‌شود. شانون در سال‌های نخست زندگی به وسائل مکانیکی علاقه نشان می‌داد. وی در مدرسه بهترین نمره‌ها را از دروس علوم و ریاضیات کسب می‌کرد و هم‌زمان در خانه چیزهایی مانند هواپیمای مدل، قایق‌های کنترل از راه دور و تلگرافی که وی را به خانه دوستش در یک کیلومتری متصل می‌کرد، می‌ساخت. هم‌چنین او برای شرکت وسترن‌یونیون پیغام‌رسانی نیز می‌کرد. قهرمان دوران کودکی او توماس ادیسون بود که وی بعد‌ها متوجه شد که بستگی دوری هم با وی دارد. 

• شانون در ۱۹۳۲ وارد دانشگاه میشیگان شد. و در سال ۱۹۳۶ با مدرک کار‌شناسی در رشته ریاضیات و مهندسی برق از آن دانشگاه فارغ‌التحصیل می‌گردد. مدتی بعد برای ادامه تحصیل به دانشگاه ‌ام آی تی می‌رود و در آنجا به پژوهش روی دستگاه تحلیلگر تفاضلی یا‌‌ همان رایانه آنالوگ ساخته‌ ونوار بوش می‌پردازد. هنگامی که وی روی مدارهای پیچیده اد هاک دستگاه تحلیلگر تفاضلی کار می‌کرد، متوجه شد که مفاهیم منطق بولی می‌تواند در ماشین‌های حسابگر بسیار مفید باشد. مقاله‌ای که حاصل از پایان‌نامه کار‌شناسی ارشد وی در سال ۱۹۳۷ بود تحت عنوان «یک تحلیل نمادین از مدارهای رله و سوئیچ‌زنی» در سال ۱۹۳۸ به چاپ رسید که این سبب شد، شانون جوان در سال ۱۹۴۰ برنده جایزه نوبل شود. ویکتور شستاکوف از دانشگاه ایالتی موسکو، یک نظریه درمورد سوئیچ‌های الکتریکی براساس منطق بولی قبل از شانون در سال ۱۹۳۵ پیشنهاد داده بود، اما اولین انتشار از نتایج شستاکوف در سال ۱۹۴۱ و بعد از انتشار تز شانون اتفاق افتاد. در این راستا، شانون ثابت کرد که جبر بولی و ریاضیات دودویی می‌تواند برای ساده کردن چیدمان رله‌های الکترومکانیکی استفاده شود و سپس از آن در سوئیچ‌های مسیریابی تلفنی استفاده کرد. سپس مفاهیم را گسترش داد و ثابت کرد که این امکان وجود دارد که از چیدمان رله‌ها برای حل مسائل جبر بولی استفاده کند. بهره‌برداری از این خصوصیت سوئیچ‌های الکتریکی برای انجام اعمال منطقی، پایه‌ مفهومی تمامی کامپیوتر‌های دیجیتال الکترونیکی است. کار‌های شانون بنیاد طراحی مدارهای دیجیتال شد. در سال ۱۹۴۰ شانون وارد مؤسسه‌ مطالعات پیشرفته در پرینستون شد. در پرینستون، شانون فرصت داشت تا ایده‌هایش را با دانشمندان پرنفوذ و ریاضی‌دانانی چون هرمن ویل، جان ون نیومن و حتی گه‌گاه با آلبرت اینشتین به بحث بگذارد. شانون آزادانه بین رشته‌های مختلف حرکت می‌کرد و شروع به شکل دادن ایده‌ نظریه‌ اطلاعات کرد. 

• در سال ۱۹۴۸ شانون مقاله‌ای در دو بخش انتشار داد با نام «یک نظریه‌ ریاضیاتی از ارتباطات». در این مقاله روی این مسئله تمرکز می‌کرد که بهترین راه کد کردن اطلاعاتی که فرستنده قصد مخابره‌ آن را دارد، چیست. در این کار اساسی او از ابزارهایی در نظریه‌ احتمال که به‌وسیله‌ نوربرت وینر گسترش داده شده بود، استفاده کرد که این کار مراحل اولیه‌ تولد نظریه‌ ارتباطات در آن زمان بود. شانون مفهوم آنتروپی اطلاعات را به‌عنوان یک معیار اندازه برای تردید در رسیدن یک پیام گسترش داد. بعد‌ها در سال ۱۹۵۱، سهم بنیادین نظریه‌ اطلاعات در پردازش زبان‌های طبیعی و زبان‌شناسی محاسباتی طی مقاله‌ «پیش‌بینی و آنتروپی چاپی انگلیسی» شکل گرفت که در آن شانون ثابت کرده بود، رفتار «فضای خالی» به‌عنوان بیست و هفتمین حرف الفبای انگلیسی درواقع عدم اطمینان را در زبان نوشتاری کاهش می‌دهد که یک پیوند قابل سنجش بین فرهنگ نوشتاری و شناخت احتمالاتی ایجاد می‌کرد. مقاله‌ قابل ذکر دیگر که در سال ۱۹۴۹ با نام «نظریه‌ ارتباطات سیستم‌های محرمانه» منتشر شد، یک نسخه‌ طبقه‌بندی شده از کارهای زمان جنگ او روی نظریه‌ ریاضیاتی رمزنگاری بود که در آن ثابت کرده بود همه‌ رمز‌های به‌لحاظ نظری ناشکستنی، باید الزامات رمزنگاری one time pad را داشته باشند. او هم‌چنین با معرفی نظریه‌ نمونه‌برداری که درمورد نمایش زمان-پیوسته‌ سیگنال از یک مجموعه‌ یکسان از نمونه‌های گسسته بود، اعتبار بیش‌تری به‌دست آورد. این نظریه از ضروریات تبدیل ارتباطات تلفنی از آنالوگ به دیجیتال در ۱۹۶۰ و بعد، به‌شمار می‌آید. 

 

 

 

• خارج از فعالیت‌های آکادمیک، شانون علاقه به تردستی و هم‌چنین شطرنج داشت. او هم‌چنین وسائل زیادی اختراع کرد. وسائلی چون بشقاب‌پرنده‌ مجهز به موشک. یکی از وسائلی که ساخته بود جعبه‌ای بود که ماشین نهایی نامیده می‌شد و یک کلید در کنار آن وجود داشت و هنگامی که کلید زده می‌شد، بازویی مکانیکی از جعبه بیرون می‌آمد و کلید را خاموش می‌کرد و سپس به داخل جعبه بازمی‌گشت. او هم‌چنین وسیله‌ای ساخت که می‌توانست پازل مکعب رابیک را حل کند.

• در سال ۱۹۵۰ شانون یک موش مغناطیسی که به‌وسیله‌ مدارهای رله کنترل می‌شد، اختراع کرد که قادر بود بین یک هزارتوی ۲۵ مربعی حرکت کند. ابعاد آن به‌اندازه‌ یک موش واقعی بود. پیکربندی این موش انعطاف‌پذیر بود. موش برای این طراحی شده بود که بین کوریدور‌ها حرکت کند و هدف را پیدا کند، سپس این موش هر کجای این راهرو‌ها که قرار داده می‌شد می‌توانست با توجه به تجربه‌ قبلی، مسیر خود را به هدف مستقیماً پیدا کند. اگر موش در یک جای ناشناخته قرار می‌گرفت طوری برنامه‌ریزی شده بود که برای یافتن یک مکان آشنا جستجو کند و سپس از آنجا به سمت هدف حرکت کند. در این حین، موش دانش جدیدی به حافظه‌اش اضافه می‌شد که‌‌ همان مکان ناشناخته بود. موش شانون به‌عنوان اولین وسیله‌ با قابلیت یادگیری از این نوع بود. 

• در سال ۱۹۵۰ شانون یک مقاله‌ پیشگامانه در زمینه‌ شطرنج کامپیوتری ارائه داد به‌نام «برنامه‌ریزی یک کامپیو‌تر برای شطرنج بازی کردن». او تشریح کرد که یک ماشین چگونه می‌تواند یک بازی شطرنج قابل قبول کند. کاری که او برای تصمیم‌گیری این‌که کامپیو‌تر چه حرکتی را انجام دهد کرد، بر پایه‌ رویه‌ مینیماکس بود که طبق یک تابع ارزشیابی بر موقعیتی از صفحه‌ شطرنج اعمال می‌شد. 

• شانون یک نسخه از اصل کرشهف را با عنوان «دشمن سیستم را می‌شناسد» فرموله کرد. این فرمول با نام «اصل شانون» شناخته می‌شود. هم‌چنین شاید معروف‌ترین قانونی که با نام «قانون شانون» مطرح است، فرمول حداکثر توان ارسال اطلاعات در یک شبکه‌ نویزدار باشد که طی آن شانون ثابت کرد سرعت ارسال اطلاعات در یک کانال با نویز N و پهنای باند W و سیگنال P برحسب هرتز، نمی‌تواند از C بیش‌تر باشد که C برحسب بیت بر ثانیه است و از فرمول شانون به‌دست می‌آید. ضمناً واحد بیت بر ثانیه برای سنجش سرعت ارسال اطلاعات واحدی بود که شانون اولین‌بار از آن استفاده کرد. شانون در تاریخ بیست و چهارم فوریه سال ۲۰۰۱ میلادی پس از چند سال تحمل بیماری آلزایمر در سن هفتاد و پنج سالگی درگذشت.