Claude Shannon

کلود الوود شانون (زاده 30 آوریل 1916 - درگذشته 24 فوریه 2001) یک دانشمند آمریکایی بود که تخصصش ریاضیات، مهندسی برق، علوم کامپیوتر، رمزنگاری و اختراع بود و او را به عنوان "پدر تئوری اطلاعات مبنی بر اطلاعات و اطلاعات" به رسمیت شناخت. در استفاده از جبر بولی، مفهومی اساسی برای تمام مدارهای الکترونیکی دیجیتال، پیشگام بود و به طور قابل توجهی به ایجاد هوش مصنوعی به عنوان یک زمینه کمک کرد. رادنی بروکس، رباتیک‌دان، شانون را به‌عنوان مهندس قرن بیستم می‌ستاید که مشارکت‌هایش برای فناوری‌های قرن بیست و یکم بیشترین تأثیر را داشت، در حالی که ریاضی‌دان سولومون دبلیو. گولومب دستاوردهای فکری او را به عنوان «یکی از بزرگترین دستاوردهای قرن بیستم، Shchelorn2، Shchelorn of Two، Shchelorn of Two، در قرن بیستم» توصیف کرد. مدرک تحصیلی از دانشگاه میشیگان، متخصص در مهندسی برق و ریاضیات. در حالی که در سن 21 سالگی مدرک کارشناسی ارشد خود را در رشته مهندسی برق در MIT دنبال می کرد، پایان نامه شانون در سال 1937، "تجزیه و تحلیل نمادین مدارهای رله و سوئیچینگ"، نشانی مبتکرانه ارائه داد که جبر بولی، هنگامی که به صورت الکتریکی به کار می رود، می تواند هر گونه منطقی منطقی را برای مدارهای دیجیتالی محاسبه کند. این کار مهم، که اغلب به عنوان مهم‌ترین پایان‌نامه کارشناسی ارشد تا کنون مورد ستایش قرار می‌گیرد و «گواهی تولد انقلاب دیجیتال» نامیده می‌شود، آغازگر حرفه‌ای بود که با دریافت جایزه کیوتو در سال 1985 به اوج رسید. او متعاقباً دکترای خود را به پایان رساند. در ریاضیات در MIT در سال 1940، با پایان نامه ای در مورد ژنتیک که یافته های قابل توجهی را ارائه کرد، اگرچه در ابتدا منتشر نشده بود.

در طول جنگ جهانی دوم، شانون سهم مهمی در تجزیه و تحلیل رمزگذاری برای دفاع ملی ایالات متحده داشت که شامل تحقیقات اساسی در رمزگشایی و ارتباطات راه دور امن بود. مقاله مهم او در این حوزه به طور گسترده به عنوان سنگ بنای رمزنگاری مدرن در نظر گرفته می شود، با تلاش های او به عنوان "نقطه عطف، و نشان دهنده بسته شدن رمزنگاری کلاسیک و آغاز رمزنگاری مدرن" شناخته می شود. تحقیقات او بستری را برای رمزنگاری کلید متقارن فراهم کرد و بر پیشرفت‌های بعدی مانند کار هورست فیستل، استاندارد رمزگذاری داده‌ها (DES) و استاندارد رمزگذاری پیشرفته (AES) تأثیر گذاشت. در نتیجه، شانون اغلب به‌عنوان «پدر بنیان‌گذار رمزنگاری مدرن» شناخته می‌شود.

مقاله محوری شانون در سال 1948، «نظریه ریاضی ارتباطات»، اصول بنیادی تئوری اطلاعات را پایه‌ریزی کرد، کاری که مهندس برق رابرت جی. گالاگر آن را «طرح‌نامه‌ای برای دیجیتالی‌ها» و آمریکایی به‌عنوان «طرح‌نامه‌ای برای دیجیتال» نامید. مگنا کارتای عصر اطلاعات." Solomon W. Golomb تأثیر شانون بر عصر دیجیتال را به تأثیر عمیق "مخترع الفبا بر ادبیات" تشبیه کرد. او همچنین به‌عنوان مهم‌ترین مشارکت‌کننده در نظریه اطلاعات پس از سال 1948 در نظر گرفته می‌شود. چارچوب نظری شانون در پیشرفت‌ها در بسیاری از رشته‌های علمی، از جمله اختراع لوح فشرده، تکامل اینترنت، پذیرش گسترده تلفن همراه، و بینش‌هایی درباره سیاه‌چاله‌ها مؤثر بوده است. علاوه بر این، او به طور رسمی اصطلاح "bit" را معرفی کرد و هم مدولاسیون کد پالس و هم کامپیوتر پوشیدنی افتتاحیه را اختراع کرد. نوآوری‌های او همچنین شامل نمودار جریان سیگنال است.

در سال 1951، شانون به عضویت گروه مشاوران رمزنگاری ویژه آژانس اطلاعات مرکزی آمریکا درآمد. او متعاقباً از سال 1956 تا 1978 به عنوان استاد دانشگاه MIT خدمت کرد. کمک های گسترده او در زمینه هوش مصنوعی شامل سازماندهی کارگاه آموزشی دارتموث در سال 1956 است که به طور گسترده به عنوان رویداد اساسی این رشته شناخته می شود و تالیف مقالات مهمی در مورد برنامه نویسی رایانه های شطرنج. شایان ذکر است، ماشین تسئوس او اولین وسیله الکتریکی را نشان می‌دهد که قادر به یادگیری از طریق آزمون و خطا است، که نقطه عطف اولیه در هوش مصنوعی است.

بیوگرافی

کودکی

خانواده شانون در گیلورد، میشیگان زندگی می کردند، جایی که کلود در بیمارستانی واقع در شهر مجاور پتوسکی به دنیا آمد. پدرش، کلود پدر (1862-1934)، شغلی را به عنوان یک تاجر دنبال کرد و برای مدتی سمت قاضی دادگاه را در گیلورد داشت. مادرش Mabel Wolf Shannon (1880-1945) یک معلم زبان بود که همچنین به عنوان مدیر دبیرستان Gaylord خدمت می کرد. کلود پدر اصل و نسب خود را به شهرک نشینان نیوجرسی می رساند، در حالی که میبل از فرزندان مهاجران آلمانی بود. در طول سال‌های شکل‌گیری او، خانواده شانون فعالانه در کلیسای متدیست خود شرکت کردند.

کلود شانون اکثریت شانزده سال ابتدایی خود را در گیلورد گذراند، جایی که تحصیلات عمومی خود را در آنجا به پایان رساند و با فارغ التحصیلی از دبیرستان گیلورد در سال 1932 به اوج خود رسید. او استعداد برجسته ای برای رشته های مکانیک و برق نشان داد، با قدرت علمی خود عمدتاً در علوم و ریاضیات. او در دوران جوانی خود به طور مستقل دستگاه های مختلفی از جمله مدل های هواپیما، یک قایق رادیویی کنترل شده و یک سیستم تلگراف سیم خاردار به طول نیم مایل که به محل اقامت یکی از دوستانش متصل می شد مهندسی کرد. همزمان، او به عنوان یک پیام رسان برای شرکت وسترن یونیون مشغول بود.

توماس ادیسون، که شانون بعداً متوجه شد که یکی از بستگان دور اوست، به عنوان بت دوران کودکی او خدمت کرد. هر دوی این افراد از نوادگان مستقیم جان اوگدن (1609-1682)، رهبر برجسته استعماری و مولد شخصیت های برجسته متعدد بودند.

مدارهای منطقی

در سال 1932، شانون در دانشگاه میشیگان فارغ التحصیل شد، جایی که برای اولین بار با کار اساسی جورج بول مواجه شد. او متعاقباً در سال 1936 دو مدرک لیسانس گرفت که به ترتیب در رشته مهندسی برق و ریاضیات تخصص داشت.

شانون تحصیلات تکمیلی خود را در رشته مهندسی برق در مؤسسه فناوری ماساچوست (MIT) در سال 1936 آغاز کرد و در آنجا به تجزیه و تحلیل دیفرانسیل Vannevar Bush کمک کرد. این دستگاه نشان دهنده یک کامپیوتر آنالوگ اولیه بود که از اجزای الکترومکانیکی برای حل معادلات دیفرانسیل استفاده می کرد. شانون در طول تجزیه و تحلیل خود از مدار پیچیده ad hoc تحلیلگر، مدارهای سوئیچینگ برگرفته از اصول بولی را مفهوم سازی کرد. پایان نامه کارشناسی ارشد او با عنوان تجزیه و تحلیل نمادین مدارهای رله و سوئیچینگ در سال 1937 با مقاله مرتبط منتشر شده در سال 1938 تکمیل شد. او متعاقباً نشان داد که این مدارها می‌توانند پیکربندی رله‌های الکترومکانیکی را که سپس در سوئیچ‌های مسیریابی تماس تلفنی به کار می‌روند، ساده‌سازی کنند. با بسط این موضوع، او همچنین ثابت کرد که این مدارها دارای ظرفیت حل و فصل هر مشکلی هستند که قابل جبر بولی است. فصل پایانی نمودارهایی از مدارهای مختلف، به ویژه شامل یک جمع کننده کامل دیجیتال 4 بیتی را نشان می دهد. روش شناسی شانون به طور قابل توجهی از روش مهندسین معاصر، مانند آکیرا ناکاشیما، که به نظریه مدارهای موجود پایبند بود و رویکرد تجربی تری را اتخاذ کرد، متفاوت بود. برعکس، مفاهیم شانون انتزاعی‌تر و از نظر ریاضی پایه‌گذاری شده بود، و پیشرو جهت جدیدی بود که از آن زمان در مهندسی برق مدرن پایه‌ای شده است.

اصل بنیادی زیربنای همه رایانه‌های دیجیتال الکترونیکی استفاده از سوئیچ‌های الکتریکی برای اجرای منطق است. مشارکت‌های شانون بستر طراحی مدارهای دیجیتال را ایجاد کرد و در طول جنگ جهانی دوم و پس از آن در جامعه مهندسی برق به رسمیت شناخته شد. استحکام نظری تحقیق شانون جایگزین روش‌شناسی ad hoc غالب قبلی شد. در سال 1987، هوارد گاردنر پایان نامه شانون را به عنوان "احتمالا مهم ترین و همچنین معروف ترین پایان نامه کارشناسی ارشد قرن" ستود. هرمان گلدستاین، در سال 1972، آن را اینگونه توصیف کرد: "مطمئنا... یکی از مهمترین پایان نامه های کارشناسی ارشد که تا کنون نوشته شده است... این به تغییر طراحی مدار دیجیتال از یک هنر به یک علم کمک کرد." یکی از داوران کار او خاطرنشان کرد: "تا جایی که من می دانم، این اولین کاربرد روش های منطق نمادین برای یک مسئله مهندسی بسیار کاربردی است. از نقطه نظر اصالت، من مقاله را برجسته ارزیابی می کنم." پایان نامه کارشناسی ارشد شانون در سال 1939 جایزه آلفرد نوبل را دریافت کرد.

در سال 1940، شانون دکترای خود را دریافت کرد. در ریاضیات از MIT وانوار بوش به شانون پیشنهاد کرده بود که تحقیقات دکترای خود را در آزمایشگاه کلد اسپرینگ هاربر، با هدف تدوین چارچوبی ریاضی برای ژنتیک مندلی انجام دهد. این تحقیق در دکترای شانون به اوج خود رسید. پایان نامه، با عنوان جبری برای ژنتیک نظری. اگرچه این پایان نامه به دلیل از دست دادن علاقه بعدی شانون منتشر نشد، اما حاوی یافته های قابل توجهی بود. به طور قابل توجهی، او از پیشگامان به کارگیری چارچوب جبری برای مطالعه ژنتیک نظری جمعیت بود. علاوه بر این، شانون یک بیان کلی جدید برای توزیع صفات مرتبط چندگانه در یک جمعیت در چندین نسل تحت یک سیستم جفت‌گیری تصادفی ایجاد کرد، قضیه‌ای که توسط سایر ژنتیک‌دانان جمعیت آن دوره بی‌سابقه و بی‌سابقه بود.

در سال 1940، شانون به عنوان محقق ملی در موسسه مطالعات پیشرفته در پرینستون، نیوجرسی منصوب شد. زمانی که شانون در پرینستون بود، در مورد مفاهیم خود با دانشمندان و ریاضیدانان برجسته ای مانند هرمان ویل و جان فون نویمان گفتگو کرد و همچنین تعاملات دوره ای را با آلبرت انیشتین و کورت گودل تجربه کرد. شانون یک رویکرد چند رشته ای را در کار خود نشان داد، تطبیق پذیری که احتمالاً فرمول بعدی او از نظریه اطلاعات ریاضی را تسهیل کرد.

تحقیقات زمان جنگ

پس از یک دوره کوتاه اولیه در آزمایشگاه‌های بل در تابستان 1937، شانون متعاقباً برای کمک به توسعه سیستم‌های کنترل آتش و روش‌های رمزنگاری در طول جنگ جهانی دوم، تحت قرارداد با بخش D-2 (سیستم‌های کنترل) کمیته تحقیقات دفاع ملی (NDRC) بازگشت. عملکرد عملکردی یک کامپیوتر آنالوگ منجر به کشف فرمول افزایش توپولوژیکی شد.

در طی یک دوره دو ماهه در اوایل سال 1943، شانون با ریاضیدان برجسته بریتانیایی آلن تورینگ تعامل داشت. تورینگ به واشنگتن اعزام شده بود تا روش‌های رمزنگاری به کار رفته توسط کد دولتی و مدرسه سایفر در بلچلی پارک را که در رمزگشایی کدهای استفاده شده توسط قایق‌های زیردریایی Kriegsmarine در اقیانوس اطلس شمالی، به سرویس رمزنگاری نیروی دریایی ایالات متحده کمک می‌کردند، منتشر کند. علاوه بر این، تورینگ تحقیقاتی را در زمینه رمزگذاری گفتار دنبال کرد که باعث حضور او در آزمایشگاه‌های بل شد. تعامل آنها شامل یک جلسه در هنگام صرف چای در کافه تریا بود. تورینگ انتشارات خود را در سال 1936 به شانون ارائه کرد که مفهومی را معرفی کرد که اکنون به عنوان "ماشین تورینگ جهانی" شناخته می شود. شانون این کار را به‌ویژه قانع‌کننده می‌دانست و به همسویی قابل‌توجه بین مفاهیم تورینگ و نظریه‌های توسعه‌دهنده‌اش اشاره می‌کند.

تیم شانون سیستم‌های ضدهوایی را مهندسی کردند که قادر به ردیابی موشک‌ها و هواپیماهای متخاصم بودند و همزمان مسیرهای رهگیری را برای این پرتابه‌ها محاسبه می‌کردند. انتشار خلاصه ای جامع از گزارش های فنی را پیش از انحلال نهایی آن آغاز کرد. در جلد اختصاص داده شده به کنترل آتش، یک مقاله قابل توجه، هموارسازی داده ها و پیش بینی در سیستم های کنترل آتش، که توسط شانون، رالف بیبی بلکمن، و هندریک وید بود تالیف شده است، رسماً به چالش هموارسازی داده ها در برنامه های کنترل آتش از طریق تشابه سیستم های ارتباطی متمایزتر با "مشکل بدون علامت" پرداخته است. این رویکرد به طور موثر موضوع را در قالب الگوهای پردازش داده و سیگنال قرار داد و بدین ترتیب ظهور عصر اطلاعات را پیش‌بینی کرد.

تحقیق رمزنگاری شانون ارتباط عمیقی با مشارکت های بعدی او در نظریه ارتباطات را نشان داد. پس از پایان جنگ، او یک یادداشت طبقه بندی شده برای آزمایشگاه های تلفن بل با عنوان «نظریه ریاضی رمزنگاری» به تاریخ سپتامبر 1945 نوشت. یک تکرار طبقه بندی نشده از این سند متعاقباً در سال 1949 به عنوان «تئوری ارتباطات سیستم های مخفیانه» در سیستم منتشر شد. این نشریه مفاهیم و چارچوب های ریاضی متعددی را که در کار اصلی او، نظریه ریاضی ارتباطات نیز وجود داشت، ادغام کرد. خود شانون تصریح کرد که بینش های دوران جنگ او در مورد نظریه ارتباطات و رمزنگاری همزمان تکامل یافته است و ادعا می کند که "آنها آنقدر به هم نزدیک بودند که نمی توانید آنها را از هم جدا کنید." پاورقی که در اوایل گزارش طبقه بندی شده قرار داده شد نشان می دهد قصد شانون برای "توسعه این نتایج ... در یادداشتی آتی در مورد انتقال اطلاعات."

در طول تصدی خود در آزمایشگاه های بل، شانون غیرقابل شکستگی ذاتی یک بار رمزنگاری را از طریق تحقیقات طبقه بندی شده بیشتر نشان داد. سیستم رمزنگاری که نشکن تلقی می شود باید اساساً دارای ویژگی هایی مشابه با پد یکبار مصرف باشد: به طور خاص، کلید باید کاملاً تصادفی، از نظر اندازه معادل متن ساده باشد، هرگز به طور جزئی یا به طور کامل مجدداً استفاده نشود، و در مخفی کاری مطلق نگهداری شود.

نظریه اطلاعات

در سال 1948، یادداشت پیش‌بینی‌شده به‌عنوان «نظریه ریاضی ارتباطات»، یک مقاله دو قسمتی که در نسخه‌های ژوئیه و اکتبر ژورنال فنی سیستم بل به نمایش درآمد، محقق شد. این کار اصلی در درجه اول به استراتژی های رمزگذاری بهینه برای پیام هایی می پردازد که برای انتقال توسط فرستنده در نظر گرفته شده است. شانون مفهوم آنتروپی اطلاعات را معرفی کرد و آن را به عنوان یک اندازه گیری قابل اندازه گیری از محتوای اطلاعاتی پیام تعریف کرد که همزمان کاهش عدم اطمینان حاصل از آن پیام را نشان می دهد. از طریق این مشارکت بنیادی، او به طور موثر رشته نظریه اطلاعات را پایه گذاری کرد.

کتاب نظریه ریاضی ارتباطات مقاله مهم شانون در سال 1948 را در کنار محبوبیت قابل دسترس وارن ویور گردآوری می کند و مفاهیم را برای مخاطبان وسیع تری قابل درک می کند. ویور تصریح کرد که در تئوری ارتباطات، "اطلاعات" به محتوای واقعی منتقل نمی شود، بلکه به دامنه پیام های بالقوه مربوط می شود. در نتیجه، اطلاعات میزان انتخابی را که برای یک فرستنده در هنگام فرمول بندی یک پیام در دسترس است، کمیت می کند. علاوه بر این، نظریه‌های شانون با نظارت شخصی او، در کار جان رابینسون پیرس، نمادها، سیگنال‌ها و نویز، محبوبیت بیشتری دریافت کردند.

در سال 1951، مقاله شانون "پیش‌بینی و آنتروپی انگلیسی چاپی" اطلاعات نقش تلفیقی را تثبیت کرد و در تئوری‌های زبانی زبان طبیعی اطلاعات نقشی را تثبیت کرد. این کار مرزهای بالایی و پایینی آنتروپی را برای آمار زبان انگلیسی ترسیم کرد و در نتیجه یک چارچوب آماری قوی برای تجزیه و تحلیل زبانی ارائه کرد. علاوه بر این، او نشان داد که در نظر گرفتن کاراکتر فضایی به عنوان عنصر بیست و هفتم الفبا به طور موثری عدم قطعیت در ارتباطات نوشتاری را کاهش می دهد و یک ارتباط متمایز و قابل سنجش بین قراردادهای زبانی فرهنگی و فرآیندهای شناختی احتمالی برقرار می کند.

در سال 1949، شانون مقاله مهم دیگری را منتشر کرد، "تئوری ارتباطات سیستم‌های محرمانه"، برداشتی از طبقه بندی محرمانه از تحقیقات خود در زمان جنگ در زمینه زیربنای ریاضی رمزنگاری. در این کار، او با دقت نشان داد که همه رمزهای تئوری نشکن نیاز به شرایطی یکسان با پد یکبار مصرف دارند. شانون همچنین برای معرفی قضیه نمونه‌گیری، مفهومی که او در اوایل سال 1940 توسعه داد، که به بازسازی یک سیگنال زمان پیوسته از مجموعه‌ای از نمونه‌های گسسته یکنواخت می‌پردازد، شناخته شده است. این چارچوب نظری برای انتقال ارتباطات از راه دور از سیستم‌های انتقال آنالوگ به دیجیتال، که از دهه 1960 آغاز شد، ضروری بود. علاوه بر این، در سال 1956، او مقاله ای در مورد کدنویسی برای کانال های پر سر و صدا نوشت که متعاقباً در نظریه اطلاعات به وضعیت کلاسیک رسید. همزمان در سال 1956، او سرمقاله ای مختصر برای "معاملات IRE در نظریه اطلاعات" با عنوان "The Bandwagon" نوشت. او این مقاله را با اشاره به این که «نظریه اطلاعات در چند سال اخیر به چیزی شبیه به یک باند علمی تبدیل شده است» آغاز کرد و در پایان با بیانیه ای هشدار آمیز گفت: «تنها با حفظ یک نگرش کاملاً علمی می توانیم به پیشرفت واقعی در نظریه ارتباطات دست یابیم و موقعیت کنونی خود را تثبیت کنیم. برای مثال، مجموعه‌ای از مقالات تئوری اطلاعات اولیه در سال 1973 نشان داد که او تنها یا نویسنده 12 اثر از 49 اثر ذکر شده است، فراوانی که با هیچ محقق دیگری بی‌نظیر است و هیچ‌کدام از آنها بیش از سه بار ظاهر نشده‌اند. فراتر از انتشار اولیه‌اش در سال 1948، او همچنان به‌عنوان مشارکت‌کننده برجسته این نظریه پس از سال 1948 شناخته می‌شود.

در می 1951، مروین کلی یک درخواست رسمی از مدیر کل سیا، والتر بدل اسمیت، در مورد تخصص شانون دریافت کرد. شانون از نظر "بهترین مرجع" به عنوان "مهمترین دانشمند با صلاحیت در زمینه خاص مربوطه" شناخته شد و ضرورت مشارکت او را برجسته کرد. در نتیجه، این درخواست منجر به گنجاندن شانون در گروه مشاوران ویژه رمزنگاری سیا (SCAG) شد.

در طول مسئولیت خود در آزمایشگاه‌های بل، شانون به طور مشترک مدولاسیون کد پالس را با برنارد ام. الیور و جان آر. پیرس توسعه داد.

هوش مصنوعی

تزئوس، موش مکانیکی

در سال 1950، شانون با کمک همسرش بتی، اینها را مهندسی کرد و یک ماشین یادگیری طراحی کرد. این دستگاه شامل یک پیچ و خم بود که روی سطحی قرار داشت و یک موش مکانیکی درون آن حرکت می کرد. در زیر این سطح، یک مدار رله الکترومکانیکی به عنوان حسگر عمل می کرد و مسیر حرکت ماوس مکانیکی را از طریق پیچ و خم دنبال می کرد. ماوس طوری برنامه ریزی شده بود که راهروها را تا زمانی که هدف تعیین شده خود را پیدا کند کاوش کند. پس از پیمایش اولیه در پیچ و خم، ماوس را می توان در هر مکانی که قبلاً بازدید کرده بود، تغییر مکان داد و با استفاده از تجربه به دست آمده، مستقیماً به سمت هدف حرکت کرد. هنگامی که به یک منطقه ناشناخته معرفی شد، برای جستجو طراحی شد تا زمانی که با یک نقطه آشنا مواجه شد، متعاقباً به سمت هدف پیش رفت و در عین حال اطلاعات جدید را در حافظه خود ادغام کرد و رفتار خود را تطبیق داد. از طریق آزمون و خطای تکراری، دستگاه به تدریج کوتاه ترین مسیر بهینه را از طریق پیچ و خم یاد گرفت و بر این اساس ماوس مکانیکی را هدایت کرد. پیکربندی ماز در هر زمان با تغییر موقعیت پارتیشن های متحرک آن قابل تغییر بود. ماوس مکانیکی شانون به طور گسترده ای به عنوان پیشگام در نوع خود وسیله یادگیری مصنوعی در نظر گرفته می شود.

مازین گیلبرت اظهار داشت که تسئوس "الهام بخش تمام زمینه هوش مصنوعی بوده" و توضیح بیشتری می دهد که "این آزمون و خطای تصادفی پایه و اساس هوش مصنوعی است."

مشارکت های اضافی در هوش مصنوعی

شانون چندین مقاله اساسی در مورد هوش مصنوعی نوشت، از جمله "برنامه ریزی یک کامپیوتر برای بازی شطرنج" (1950) و "رایانه ها و اتوماتها" (1953). او با همکاری جان مک کارتی، نشریه 1956 Automata Studies را ویرایش کرد، که طبقه بندی مقالات آن بر اساس عناوین موضوعی شانون از مقاله 1953 او تهیه شد. شانون ضمن همسویی با هدف مک کارتی مبنی بر ایجاد علم ماشین‌های هوشمند، دیدگاه گسترده‌تری را در مورد روش‌های امکان‌پذیر در مطالعات خودکار، شامل شبکه‌های عصبی، ماشین‌های تورینگ، مکانیسم‌های سایبرنتیک و پردازش رایانه‌ای نمادین، پذیرفت.

در سال 1956، دارموث در کار مشترکی با شانون شرکت کرد. مک کارتی، ماروین مینسکی و ناتانیل روچستر. این رویداد به طور گسترده به عنوان گردهمایی بنیادی در زمینه هوش مصنوعی شناخته شده است.

مدت تصدی آکادمیک در MIT

سالهای بعد

شانون به بیماری آلزایمر مبتلا شد و در آخرین سال‌های زندگی‌اش در خانه سالمندان اقامت داشت. او در سال 2001 درگذشت و از همسر، یک پسر، یک دختر و دو نوه اش به یادگار ماند.

علائق و نوآوری‌های شخصی

شانون علاوه بر تلاش‌های آکادمیک، به شعبده بازی، تک‌دوچرخه و شطرنج نیز علاقه‌مند بود. او همچنین اختراعات متعددی را ابداع کرد، مانند THROBAC، یک کامپیوتر اعداد رومی، و ماشین‌های شعبده بازی. علاوه بر این، او مکانیزمی ساخت که قادر به حل معمای مکعب روبیک بود.

از دیگر اختراعات شانون، شیپورهای پرتاب کننده شعله، فریزبی های موشکی، و کفش های فوم پلاستیکی طراحی شده برای ناوبری دریاچه بود. هنگامی که این کفش ها پوشیده می شدند، این توهم را برای ناظران ایجاد می کردند که شانون روی آب راه می رود.

شانون Minivac 601 را مهندسی کرد، یک مربی کامپیوتر دیجیتال با هدف آموزش حرفه ای های تجاری در مورد عملکرد رایانه. شرکت توسعه علمی فروش خود را در سال 1961 آغاز کرد.

او همچنین به عنوان مخترع اولین رایانه پوشیدنی در کنار ادوارد او. این دستگاه برای افزایش شانس در رولت استفاده شد.

جزئیات بیوگرافی

در ژانویه 1940، شانون با نورما لوور، که به عنوان یک روشنفکر ثروتمند، یهودی و چپ توصیف می شود، ازدواج کرد. ازدواج آنها یک سال بعد به طلاق منتهی شد. لوور متعاقباً با بن برزمن ازدواج کرد.

شانون با همسر دوم خود، مری الیزابت مور (بتی)، در حالی که او به عنوان یک تحلیلگر عددی در آزمایشگاه‌های بل استخدام می‌شد، ملاقات کرد. آنها در سال 1949 ازدواج کردند. بتی در ساخت چندین اختراع برجسته به کلود کمک کرد و آنها با هم صاحب سه فرزند شدند.

شانون به عنوان غیرسیاسی و ملحد معرفی شد.

یادبودها و تأثیر پایدار

شش مجسمه از شانون، مجسمه‌سازی شده توسط یوجین داوب، در مکان‌های مختلفی قرار دارند: دانشگاه میشیگان، آزمایشگاه MIT برای سیستم‌های اطلاعات و تصمیم‌گیری، گیلورد، میشیگان، دانشگاه کالیفرنیا، سن دیگو، آزمایشگاه‌های بل، و آزمایشگاه‌های AT&T Shannon. مجسمه در Gaylord به طور برجسته در پارک یادبود کلود شانون برجسته شده است. پس از انحلال سیستم بل، بخشی از آزمایشگاه‌های بل که تحت شرکت AT&T ادامه داشت، به عنوان ادای احترام به او، آزمایشگاه‌های شانون تعیین شد.

در ژوئن 1954، مجله فورچون شانون را به عنوان یکی از 20 دانشمند برتر آمریکا شناسایی کرد. متعاقباً، در سال 2013، Science News نظریه اطلاعات را در میان 10 نظریه برتر علمی انقلابی شناسایی کرد.

نیل اسلون، همکار AT&T و یکی از ویراستاران مجموعه مقالات گسترده شانون در سال 1993، اظهار داشت که چارچوبی که توسط نظریه ارتباطات شانون (که در حال حاضر به عنوان "نظریه اطلاعات" شناخته می شود) پایه و اساس انقلاب دیجیتال را تشکیل می دهد. اسلون همچنین ادعا کرد که هر دستگاهی که دارای یک ریزپردازنده یا میکروکنترلر است از نظر مفهومی از انتشارات شانون در سال 1948 نشات می‌گیرد و اظهار داشت: "او یکی از مردان بزرگ قرن است. بدون او هیچ یک از چیزهایی که امروز می‌دانیم وجود نداشت. کل انقلاب دیجیتال با او شروع شد." بعلاوه، واحد ارزهای دیجیتال "شانون" (مترادف با "gwei") نام او را دارد.

بسیاری از محققان، شانون را با تئوری اطلاعاتی منشأ به تنهایی و پایه‌گذاری اصول بنیادین عصر دیجیتال می‌دانند.

دستاوردهای او به‌عنوان دستاوردهای آلبرت جدید، متناسب با موفقیت‌های چارتری شناخته می‌شوند. داروین.

A Mind at Play، بیوگرافی شانون که توسط جیمی سونی و راب گودمن نوشته شده است، در سال 2017 منتشر شد. نویسندگان شانون را به عنوان "مهمترین نابغه ای که هرگز نامش را نشنیده اید، مردی که عقلش با آلبرت انیشتین و ایزاک نیوتن همتراز بود" توصیف کردند. مشاور و نویسنده، تام راتلج، در مقاله‌ای برای بوستون ریویو، اظهار داشت: «از پیشگامان رایانه‌ای که انقلاب فناوری اطلاعات اواسط قرن بیستم را پیش بردند - باشگاه مردان نخبه‌ای از دانشمندان-مهندس‌ها که همچنین به شکستن کدهای نازی‌ها و مشخص کردن مسیرهای موشکی کمک کردند، شاید بهترین شانون باشد.» مهندس برق، رابرت گالاگر، وضوح چشمگیر دید شانون را مشاهده کرد و اظهار داشت: "اینشتین هم این را داشت - این توانایی را داشت که یک مشکل پیچیده را بپذیرد و راه درستی برای نگاه کردن به آن پیدا کند، به طوری که همه چیز بسیار ساده شود." نیل اسلون و رابرت کالدربانک در یک آگهی ترحیم اظهار داشتند که "شانون باید در صدر فهرست شخصیت های مهم علم قرن بیستم قرار گیرد." مشارکت‌های او در رشته‌های مختلف نیز منجر به شناخته شدن او به‌عنوان یک متخصص شده است.

جیمز گلیک، تاریخ‌دان، بر اهمیت شانون تأکید کرد و اظهار داشت: «اینشتین بزرگ جلوه می‌کند، و درست است. اما ما در عصر نسبیت زندگی نمی‌کنیم، ما در عصر نسبیت زندگی می‌کنیم. ما در عصر اطلاعات زندگی می‌کنیم. او یکی از این افرادی است که جهان را چنان متحول می کند که پس از دگرگونی، دنیای قدیمی فراموش می شود. گلیک همچنین اظهار داشت که شانون "یک میدان کامل را از ابتدا، از پیشانی زئوس ایجاد کرد."

در 30 آوریل 2016، یک Google Doodle به یاد زندگی شانون، مصادف با سالگرد صدمین سالگرد او بود. در جشنواره جهانی علم در سال 2019 نمایش داده شد. بر اساس مصاحبه‌هایی که با شانون در محل اقامت او در طول دهه 1980 انجام شد، این فیلم متعاقباً در آگوست 2020 در آمازون پرایم در دسترس قرار گرفت.

کلود، مدل زبان بزرگی که توسط شرکت تحقیقاتی هوش مصنوعی Anthropic توسعه یافته است، دارای نامی جزئی به نام Shannon> است.

نظریه ریاضی ارتباطات

مشارکت Weaver

کار اصلی شانون، نظریه ریاضی ارتباطات، با مقدمه ای تفسیری توسط وارن ویور آغاز می شود. در حالی که رساله شانون اساساً به ارتباطات می پردازد، مشارکت ویور اصول پیچیده نظری و ریاضی آن را در دسترس مخاطبان وسیع تری قرار داد. هم‌افزایی رویکردها و مفاهیم ارتباطی متمایز آنها منجر به توسعه مدل شانون-ویور شد، با وجود اینکه عناصر بنیادی ریاضی و نظری منحصراً از کار شانون نشأت می‌گرفتند، پس از اظهارات مقدماتی ویور. مقدمه ویور به طور موثر نظریه ریاضی ارتباطات را برای خوانندگان عمومی روشن می کند. با این حال، منطق دقیق متعاقب شانون، فرمول‌بندی‌های ریاضی و بیان دقیق در تعریف مسئله اصلی مؤثر بودند.

کارهای دیگر

تخمین شانون برای پیچیدگی شطرنج

در سال 1949، شانون مقاله ای را نهایی کرد که در مارس 1950 منتشر شد، که پیچیدگی درخت بازی شطرنج را تقریباً 10¹²⁰ تخمین زد. این مقدار که اکنون معمولاً به عنوان "شماره شانون" شناخته می شود، یک تخمین دقیق پذیرفته شده از پیچیدگی ذاتی بازی است. اغلب به عنوان یک مانع مهم برای دستیابی به یک راه حل کامل برای شطرنج از طریق تجزیه و تحلیل جامع (به عنوان مثال، brute-force) ذکر می شود.

برنامه شطرنج کامپیوتری شانون

در 9 مارس 1949، شانون مقاله ای با عنوان "برنامه نویسی یک کامپیوتر برای بازی شطرنج" ارائه کرد. این ارائه در کنوانسیون موسسه ملی مهندسین رادیو در نیویورک انجام شد. او روش‌هایی را برای برنامه‌نویسی رایانه برای شرکت در شطرنج، با استفاده از اصول ارزیابی موقعیت و انتخاب حرکت شرح داد. علاوه بر این، او استراتژی‌های اساسی را با هدف محدود کردن انفجار ترکیبی احتمالات در یک بازی شطرنج ارائه کرد. این اثر که در مارس 1950 در مجله فلسفی منتشر شد، به عنوان یکی از اولین مقالاتی شناخته می شود که به برنامه نویسی رایانه ها برای بازی شطرنج و کاربرد روش های محاسباتی برای حل بازی می پردازد. متعاقباً، در سال 1950، شانون "A Chess-Playing Machine" را نوشت، مقاله ای که در Scientific American نشان داده شد.

شانون یک روش مینی‌مکس برای شطرنج رایانه ایجاد کرد که حرکات بهینه را بر اساس یک تابع ارزیابی برای هر موقعیت شطرنج مشخص تعیین می‌کرد. او این را با مثالی توضیح داد که در آن مقدار موقعیت سیاه از موقعیت سفید کم شد. ارزش گذاری ماده از مقادیر نسبی مهره شطرنج پیروی می کرد: یک امتیاز برای یک پیاده، سه امتیاز برای یک شوالیه یا اسقف، پنج برای یک رخ، و نه برای یک ملکه. عوامل موقعیت نیز ادغام شدند، با کسر نیم امتیاز برای هر پیاده مضاعف، عقب مانده یا جدا شده، و تحرک با افزودن 0.1 امتیاز برای هر حرکت قانونی موجود، کمیت شد.

ماکسیم شانون

شانون گونه‌ای از اصل کرکهوف را بیان کرد و بیان کرد: «دشمن سیستم را می‌شناسد» که متعاقباً به عنوان «اصول شانون» شناخته شد.

مشارکت های متفرقه

شانون همچنین سهم قابل توجهی در ترکیبات و نظریه تشخیص داشت. انتشارات او در سال 1948 ابزارهای متعددی را معرفی کرد که متعاقباً در ترکیبات به کار گرفته شدند. علاوه بر این، کار او در سال 1944 در زمینه تئوری تشخیص به عنوان یکی از اولین توضیحات جامع در مورد اصل "فیلتر منطبق" است.

شانون به عنوان یک سرمایه گذار بسیار موفق شناخته شد که همچنین سخنرانی هایی در مورد استراتژی های سرمایه گذاری ارائه کرد. گزارشی که در 11 آگوست 1986 در Baron's منتشر شد، عملکرد اخیر 1026 صندوق سرمایه گذاری مشترک را تجزیه و تحلیل کرد و نشان داد که بازده شانون از 1025 صندوق پیشی گرفته است. تجزیه و تحلیل تطبیقی ​​پرتفوی شانون از اواخر دهه 1950 تا 1986 در مقایسه با وارن بافت از سال 1965 تا 1995 نشان داد که شانون به بازدهی تقریبی 28 درصدی دست یافته است که اندکی بیشتر از 27 درصدی بافت بوده است. یکی از تکنیک‌های سرمایه‌گذاری قابل توجه شانون، که شیطان شانون نامیده می‌شود، شامل ساختن پرتفویی با نسبت‌های مساوی از پول نقد و یک سهام واحد، سپس به طور منظم تعادل مجدد برای سرمایه‌گذاری بر روی حرکات نوسان قیمت سهام بود. اگرچه گزارش شده است که شانون به انتشار بینش های سرمایه گذاری خود فکر می کند، اما در نهایت با وجود برگزاری سخنرانی های متعدد در این زمینه، از این کار خودداری کرد. او یکی از سرمایه گذاران پیشگام برای دانلود قیمت سهام بود و یک عکس فوری از پرتفوی او در سال 1981 ارزش 582717.50 دلار را نشان داد که در سال 2015 تقریباً 1.5 میلیون دلار بود، بدون در نظر گرفتن سهام اضافی.

یادبودها

صدمین سالگرد شانون

صدمین سالگرد شانون در سال 2016، زندگی و تأثیر عمیق کلود الوود شانون را در صدمین سالگرد تولد او، 30 آوریل 1916، گرامی داشت. این مراسم تا حدودی از سال آلن تورینگ الهام گرفته شده بود. یک کمیته موقت از انجمن تئوری اطلاعات IEEE، متشکل از کریستینا فراگولی، رودیگر اوربانکه، میشل افروس، لاو وارشنی و سرجیو وردو، رویدادهای جهانی را سازماندهی کردند. این ابتکار در ابتدا در طی پانل تاریخچه در کارگاه آموزشی تئوری اطلاعات IEEE در سال 2015 در اورشلیم و متعاقباً در خبرنامه انجمن نظریه اطلاعات IEEE اعلام شد.

فعالیت‌های قابل توجه عبارتند از:

برخی از فعالیت‌ها عبارتند از:

• آزمایشگاه‌های بل میزبان کنفرانس شانون در مورد آینده عصر اطلاعات از 28 تا 29 آوریل 2016 در موری هیل، نیوجرسی بود. این رویداد کلود شانون و تأثیر اجتماعی پایدار میراث او را گرامی داشت. این کنفرانس سخنرانی‌های کلیدی را توسط افراد برجسته جهانی و رویاپردازان عصر اطلاعات، که تأثیر نظریه اطلاعات بر جامعه و آینده دیجیتال را بررسی کردند، ارائه شد. همچنین شامل خاطرات غیررسمی، ارائه‌های فنی پیشرو در مورد کارهای مرتبط در زمینه‌هایی مانند بیوانفورماتیک، سیستم‌های اقتصادی، و شبکه‌های اجتماعی و یک مسابقه دانشجویی بود.
• در 30 آوریل 2016، آزمایشگاه بل یک نمایشگاه اینترنتی راه اندازی کرد که جزئیات استخدام شانون در آزمایشگاه های بل، در ابتدا تحت قرارداد NDRC با دولت ایالات متحده، کارهای بعدی او از 1942 تا 1957، و مشخصات دپارتمان ریاضیات را شرح می داد. در این نمایشگاه همچنین بیوگرافی همکاران و مدیران وی در دوران تصدی وی به همراه نسخه‌های اصلی یادداشت‌های فنی که بعداً به شکل منتشر شده به رسمیت شناخته شد، ارائه شد.
• جمهوری مقدونیه تمبر یادبودی به افتخار او منتشر کرد. علاوه بر این، یک تمبر یادبود USPS در حال حاضر در دست پیشنهاد است که توسط یک طومار فعال پشتیبانی می‌شود.
• سرجیو وردو و مارک لوینسون "The Bit Player" مستندی با تمرکز بر کلود شانون و تأثیر عمیق تئوری اطلاعات تهیه کردند.
• کالج دانشگاه کورک و مؤسسه فناوری ماساچوست به طور مشترک جشن فراآتلانتیکی را به مناسبت دویستمین سالگرد جورج بول و صدمین سالگرد کلود شانون برگزار می کنند. رویداد اولیه یک کارگاه آموزشی در کورک با عنوان «وقتی بول با شانون ملاقات می‌کند» بود و نمایشگاه‌های بعدی برای موزه علوم بوستون و موزه MIT برنامه‌ریزی شده بود.
• موسسات جهانی متعددی میزبان رویدادهای یادبود هستند، از جمله موزه علوم بوستون، موزه هاینز-نیکسدورف، مؤسسه مطالعات پیشرفته، دانشگاه فنی برلین، دانشگاه استرالیای جنوبی (UniSA)، یونی‌کمپ (Universidade Estadual de Campinas)، دانشگاه تورنتو، دانشگاه چینی تله‌کم، دانشگاه چینی تله‌کام، دانشگاه چینی هورکونگ آتن، مؤسسه علوم هند، مؤسسه فناوری هند بمبئی، مؤسسه فناوری هند کانپور، دانشگاه فنی نانیانگ سنگاپور، دانشگاه مریلند، دانشگاه ایلینویز در شیکاگو، دانشکده پلی‌تکنیک فدرال لوزان، دانشگاه ایالتی پنسیلوانیا (ایالت پن)، دانشگاه فناوری پست کالیفرنیا و دانشگاه لس آنجلس کالیفرنیا و دانشگاه ایلینوی در Urbana-Champaign.
• لوگوی ارائه شده در این صفحه از طریق یک ابتکار جمع سپاری در Crowdspring ایجاد شده است.
• در 4 مه 2016، موزه ملی ریاضیات در نیویورک میزبان یک سخنرانی ریاضی با عنوان نجات چهره: ترفندهای اطلاعاتی برای عشق و زندگی بود که مشارکت شانون در نظریه اطلاعات را بررسی می کرد. ضبط ویدئو و مطالب تکمیلی از این رویداد در دسترس است.

جوایز و افتخارات

جایزه کلود ای. شانون به افتخار او تأسیس شد و خود شانون اولین دریافت کننده آن در سال 1973 بود.

کارهای انتخاب شده

• شانون، کلود ای. تحلیل نمادین رله و مدارهای سوئیچینگ. پایان نامه کارشناسی ارشد، موسسه فناوری ماساچوست، 1937.
• شانون، کلود ای. "نظریه ریاضی ارتباطات." مجله فنی سیستم بل 27 (1948): 379–423, 623–656. (چکیده).
• شانون، کلود ای. و وارن ویور. نظریه ریاضی ارتباطات. اوربانا، IL: انتشارات دانشگاه ایلینویز، 1949. ISBN 0-252-72548-4.
• اسلون، نیل، ویرایش. کلود شانون: آثار جمع آوری شده. مطبوعات IEEE، 1993.

مراجع

مراجع

Pulikkoonattu، Rethnakaran، و Eric W. Weiststein. شانون، کلود الوود (1916-2001). MathWorld: منبع وب Wolfram. از دنیای بیوگرافی علمی اریک ویستاین.

• Rethnakaran Pulikkoonattu — Eric W. Weiststein: Mathworld biography of Shannon, Claude Elwood (1916–2001) Shannon, Claude Elwood (1916–2001) – از دنیای بیوگرافی علمی Eric Weisstein
• شانون، کلود ای. برنامه نویسی یک کامپیوتر برای بازی شطرنج. مجله فلسفی، سر. 7، 41، شماره 314 (مارس 1950).
• لوی، دیوید. Computer Gamesmanship: Elements of Intelligent Game Design. Simon & شوستر، 1983. ISBN 0-671-49532-1.
• Mindell, David A. "بهترین ساعت اتوماسیون: آزمایشگاه های بل و کنترل خودکار در جنگ جهانی دوم." سیستم های کنترل IEEE (دسامبر 1995): 72-80.
• پاوندستون، ویلیام. فرمول فورچون. تپه & وانگ، 2005. ISBN 978-0-8090-4599-0.
• گلیک، جیمز. اطلاعات: یک تاریخچه، یک نظریه، یک سیل. پانتئون، 2011. ISBN 978-0-375-42372-7.
• سونی، جیمی و راب گودمن. ذهن در بازی: چگونه کلود شانون عصر اطلاعات را اختراع کرد. سیمون و شوستر، 2017. ISBN 978-1476766683.
• ناهین، پل جی. منطق دان و مهندس: چگونه جورج بول و کلود شانون عصر اطلاعات را ایجاد کردند. انتشارات دانشگاه پرینستون، 2013. ISBN 978-0691151007.
• راجرز، اورت ام. تحقیق رمزنگاری کلود شانون در طول جنگ جهانی دوم و نظریه ریاضی ارتباطات. در سال 1994 مجموعه مقالات کنفرانس بین المللی کارناهان IEEE در مورد فناوری امنیتی، 1-5، 1994.

• رسانه های مربوط به کلود شانون در ویکی مدیا

• یک سخنرانی عمومی بزرگداشت کلود ای. شانون - سرجیو وردو، موسسه مطالعات پیشرفته در YouTube
• کلود الوود شانون (1916-2001) در اعلامیه های انجمن ریاضی آمریکا