Claude Shannon

Claude Elwood Shannon (30 Nisan 1916 - 24 Şubat 2001), uzmanlığı matematik, elektrik mühendisliği, bilgisayar bilimi, kriptografi ve icatları kapsayan, "bilgi teorisinin babası" ve Bilgi Çağı'nın temel figürü olarak tanınmasını sağlayan Amerikalı bir bilgeydi.

Shannon, tüm dijital elektronik devreler için temel bir kavram olan Boole cebirinin uygulanmasına öncülük etti ve önemli ölçüde katkıda bulundu. Yapay zekanın bir alan olarak kurulmasına. Robot bilimci Rodney Brooks, Shannon'ı yirmi birinci yüzyıl teknolojilerine katkıları en etkili olan yirminci yüzyıl mühendisi olarak övürken, matematikçi Solomon W. Golomb onun entelektüel başarılarını "yirminci yüzyılın en büyüklerinden biri" olarak nitelendirdi.

1936'da Shannon, Michigan Üniversitesi'nden elektrik mühendisliği ve matematik alanında uzmanlaşmış iki Lisans Diploması aldı. Shannon, 21 yaşında MIT'de elektrik mühendisliği alanında yüksek lisansını sürdürürken, 1937 tarihli "Röle ve Anahtarlama Devrelerinin Sembolik Analizi" adlı tezi, Boolean cebirinin elektriksel olarak uygulandığında herhangi bir mantıksal sayısal ilişkiyi gerçekleştirebileceğinin çığır açan bir gösterimini sağladı ve böylece dijital hesaplama ve devreler için teorik temelleri attı. Çoğunlukla şimdiye kadarki en önemli yüksek lisans tezi olarak selamlanan ve "dijital devrimin doğum belgesi" olarak adlandırılan bu ufuk açıcı çalışma, 1985'te Kyoto Ödülü'nü almasıyla sonuçlanan bir kariyeri başlattı. Daha sonra doktorasını tamamladı. 1940 yılında MIT'de matematik alanında, başlangıçta yayınlanmamış olsa da önemli bulgular sunan genetik üzerine bir teziyle.

II. Dünya Savaşı sırasında Shannon, şifre kırma ve güvenli telekomünikasyon konularında temel araştırmaları kapsayan, Amerika Birleşik Devletleri ulusal savunması için kriptanalize kritik katkılarda bulundu. Bu alandaki ufuk açıcı makalesi, modern kriptografinin temel taşı olarak kabul ediliyor ve çabaları "bir dönüm noktası ve klasik kriptografinin kapanışını ve modern kriptografinin başlangıcını işaret ediyor" olarak nitelendiriliyor. Araştırması, Horst Feistel'in çalışmaları, Veri Şifreleme Standardı (DES) ve Gelişmiş Şifreleme Standardı (AES) gibi sonraki gelişmeleri etkileyerek simetrik anahtar şifrelemenin temelini oluşturdu. Sonuç olarak, Shannon sıklıkla "modern kriptografinin kurucu babası" olarak tanınır.

Shannon'ın 1948 tarihli önemli makalesi "İletişimin Matematiksel Teorisi", bilgi teorisinin temel ilkelerini oluşturdu; bu çalışma, elektrik mühendisi Robert G. Gallager'ın "dijital çağın planı" olarak adlandırdığı ve Scientific American'ın "Bilgi Çağının Magna Carta'sı" olarak selamlandığı bir çalışmaydı. Solomon W. Golomb, Shannon'ın dijital çağ üzerindeki etkisini "alfabenin mucidinin edebiyat üzerinde yarattığı derin etkiye" benzetti. Aynı zamanda 1948'den sonra bilgi teorisine en çok katkıda bulunan kişi olarak kabul edilir. Shannon'ın teorik çerçevesi, kompakt diskin icadı, İnternet'in evrimi, mobil telefonun yaygın olarak benimsenmesi ve kara deliklerin anlaşılması dahil olmak üzere çok sayıda bilimsel disiplindeki ilerlemelerde etkili olmuştur. Dahası, resmi olarak "bit" terimini tanıttı ve hem darbe kodu modülasyonunu hem de ilk giyilebilir bilgisayarı birlikte icat etti. Yenilikleri arasında sinyal akışı grafiği de yer alıyor.

1951'de Shannon, Merkezi İstihbarat Teşkilatı'nın Özel Kriptoloji Danışma Grubu'nun bir üyesi oldu. Daha sonra 1956'dan 1978'e kadar MIT'de profesör olarak görev yaptı. Yapay zekaya yaptığı kapsamlı katkılar arasında, disiplinin temel etkinliği olarak geniş çapta kabul edilen 1956 Dartmouth çalıştayının ortak düzenlenmesi ve satranç bilgisayarlarının programlanması üzerine önemli makalelerin yazılması yer alıyor. Özellikle Theseus makinesi, deneme yanılma yoluyla öğrenebilen ilk elektrikli cihazı temsil ediyordu ve yapay zekada erken bir dönüm noktasına işaret ediyordu.

Biyografi

Çocukluk

Shannon ailesi, Claude'un komşu Petoskey kasabasındaki bir hastanede doğduğu Gaylord, Michigan'da yaşıyordu. Babası Claude Sr. (1862–1934), bir işadamı olarak kariyerini sürdürdü ve bir süre Gaylord'da veraset hakimi olarak görev yaptı. Annesi Mabel Wolf Shannon (1880–1945), aynı zamanda Gaylord Lisesi'nin müdürü olarak da görev yapan bir dil eğitimcisiydi. Claude Sr., soyunun izini New Jersey yerleşimcilerine kadar sürerken Mabel, Alman göçmenlerin çocuklarıydı. Shannon'ın ailesi, gelişme yıllarında Metodist Kilisesi'ne aktif olarak katıldı.

Claude Shannon ilk on altı yılının çoğunu Gaylord'da geçirdi ve burada devlet eğitimini tamamladı ve 1932'de Gaylord Lisesi'nden mezun oldu. Akademik gücü öncelikle bilim ve matematikte yatarak mekanik ve elektrik disiplinlerine belirgin bir yetenek gösterdi. Gençliğinde bağımsız olarak uçak modelleri, radyo kontrollü bir tekne ve bir arkadaşının evine bağlanan yarım mil uzunluğunda dikenli tel telgraf sistemi dahil olmak üzere çeşitli cihazların mühendisliğini yaptı. Aynı zamanda Western Union şirketinde elçi olarak görev yapıyordu.

Shannon'un daha sonra uzak bir akrabası olduğunu keşfettiği Thomas Edison onun çocukluk idolüydü. Her iki kişi de önde gelen bir sömürge lideri ve çok sayıda önemli şahsiyetin atası olan John Ogden'in (1609-1682) doğrudan torunlarıydı.

Mantık Devreleri

Shannon, 1932'de Michigan Üniversitesi'ne kaydoldu ve burada George Boole'un temel çalışmalarıyla ilk kez karşılaştı. Daha sonra 1936'da sırasıyla elektrik mühendisliği ve matematik alanlarında uzmanlaşarak iki lisans derecesi aldı.

Shannon, 1936'da Massachusetts Teknoloji Enstitüsü'nde (MIT) elektrik mühendisliği alanında yüksek lisans eğitimine başladı ve burada Vannevar Bush'un diferansiyel analiz cihazına katkıda bulundu. Bu cihaz, diferansiyel denklemleri çözmek için elektromekanik bileşenler kullanan eski bir analog bilgisayarı temsil ediyordu. Analizörün karmaşık ad hoc devresinin analizi sırasında Shannon, Boole ilkelerinden türetilen anahtarlama devrelerini kavramsallaştırdı. Röle ve Anahtarlama Devrelerinin Sembolik Analizi başlıklı yüksek lisans tezi 1937'de tamamlandı ve ilgili makale 1938'de yayınlandı. Anahtarlama devresi teorisindeki bu ufuk açıcı çalışma, Boole cebirinin temel operatörlerini uygulayabilen anahtarlama devrelerinin diyagramlarını sundu. Daha sonra bu devrelerin, telefon görüşmesi yönlendirme anahtarlarında kullanılan elektromekanik rölelerin konfigürasyonunu kolaylaştırabileceğini gösterdi. Bunu genişleterek, bu devrelerin Boole cebrine uygun her türlü sorunu çözebilecek kapasiteye sahip olduğunu da tespit etti. Son bölümde, özellikle dijital 4 bitlik tam toplayıcı dahil olmak üzere çeşitli devrelerin şemaları yer aldı. Shannon'ın metodolojisi, mevcut devre teorisine bağlı kalan ve daha ampirik bir yaklaşımı benimseyen Akira Nakashima gibi çağdaş mühendislerinkinden önemli ölçüde farklıydı. Buna karşılık, Shannon'ın kavramları daha soyut ve matematiksel olarak temellendirilmişti; o zamandan beri modern elektrik mühendisliğinin temelini oluşturan yeni bir yöne öncülük ediyordu.

Tüm elektronik dijital bilgisayarların temelini oluşturan temel prensip, mantık uygulaması için elektrik anahtarlarının kullanılmasıdır. Shannon'ın katkıları, dijital devre tasarımının temelini oluşturdu ve II. Dünya Savaşı sırasında ve sonrasında elektrik mühendisliği camiasında yaygın bir şekilde tanındı. Shannon'ın araştırmasının teorik sağlamlığı, daha önce baskın olan geçici metodolojilerin yerini aldı. 1987'de Howard Gardner, Shannon'ın tezini "muhtemelen yüzyılın en önemli ve aynı zamanda en ünlü yüksek lisans tezi" olarak övdü. Herman Goldstine, 1972'de bunu "kesinlikle ... şimdiye kadar yazılmış en önemli yüksek lisans tezlerinden biri ... Dijital devre tasarımını bir sanattan bilime dönüştürmeye yardımcı oldu" olarak nitelendirdi. Çalışmasını inceleyen bir kişi şunu belirtti: "Bildiğim kadarıyla bu, sembolik mantık yöntemlerinin bu kadar pratik bir mühendislik problemine ilk uygulamasıdır. Özgünlük açısından makaleyi olağanüstü olarak değerlendiriyorum." Shannon'ın yüksek lisans tezi 1939 Alfred Noble Ödülü'ne layık görüldü.

1940'ta Shannon doktora derecesini aldı. MIT'den matematik alanında. Vannevar Bush, Shannon'a doktora araştırmasını Mendel genetiği için matematiksel bir çerçeve oluşturmayı amaçlayan Cold Spring Harbor Laboratuvarı'nda yürütmesini önermişti. Bu araştırma Shannon'ın doktora derecesi ile sonuçlandı. Teorik Genetik İçin Bir Cebir başlıklı tez. Tez, Shannon'ın daha sonra ilgisini kaybetmesi nedeniyle yayınlanmadan kalsa da önemli bulgular içeriyordu. Önemli bir şekilde, teorik popülasyon genetiği çalışmalarına cebirsel bir çerçeve uygulayan öncüler arasındaydı. Dahası Shannon, bir popülasyondaki birden fazla bağlantılı özelliğin rastgele bir çiftleşme sistemi altında birkaç nesil boyunca dağılımı için yeni bir genel ifade geliştirdi; bu, daha önce benzeri görülmemiş ve o dönemin diğer popülasyon genetikçileri tarafından ele alınmamış bir teoremdi.

1940 yılında Shannon, Princeton, New Jersey'deki İleri Araştırma Enstitüsü'ne Ulusal Araştırma Görevlisi olarak atandı. Shannon, Princeton'dayken Hermann Weyl ve John von Neumann gibi önde gelen bilim adamları ve matematikçiler ile kavramlarıyla ilgili tartışmalara katıldı ve ayrıca Albert Einstein ve Kurt Gödel ile periyodik etkileşimler yaşadı. Shannon, çalışmalarında multidisipliner bir yaklaşım sergiledi; bu çok yönlülük muhtemelen daha sonraki matematiksel bilgi teorisi formülasyonunu kolaylaştırdı.

Savaş Zamanı Araştırması

1937 yazında Bell Laboratuvarlarında kısa bir süre görev yaptıktan sonra Shannon, Ulusal Savunma Araştırma Komitesi'nin (NDRC) Bölüm D-2 (Kontrol Sistemleri) ile sözleşme kapsamında 2. Dünya Savaşı boyunca ateş kontrol sistemleri ve kriptografik yöntemlerin geliştirilmesine katkıda bulunmak üzere geri döndü.

Shannon, 1942'de sinyal akış grafiklerini icat etmesiyle tanınır. Analog bir bilgisayarın işlevsel işleyişine ilişkin araştırması, topolojik kazancın keşfedilmesine yol açtı. formülü.

1943'ün başlarında iki aylık bir süre boyunca Shannon, önde gelen İngiliz matematikçi Alan Turing ile etkileşime girdi. Turing, Kuzey Atlantik Okyanusu'ndaki Kriegsmarine U-botları tarafından kullanılan kodların deşifre edilmesinde etkili olan, Bletchley Park'taki Hükümet Kodu ve Şifre Okulu tarafından kullanılan kriptografik yöntemleri ABD Donanması'nın kriptanaliz servisine yaymak üzere Washington'a gönderilmişti. Ek olarak Turing, Bell Laboratuarlarında bulunmasına vesile olan konuşma şifrelemeye yönelik araştırmaları sürdürdü. Etkileşimleri arasında çay saatinde kafeteryada yapılan bir toplantı da vardı. Turing, Shannon'a artık "evrensel Turing makinesi" olarak bilinen konsepti tanıtan 1936 tarihli yayınını sundu. Shannon, bu çalışmayı özellikle ilgi çekici buldu ve Turing'in kavramları ile kendi gelişen teorileri arasındaki önemli uyumu fark etti.

Shannon'un ekibi, düşman füzelerini ve uçaklarını takip edebilen ve aynı zamanda bu mermiler için önleme yörüngelerini hesaplayabilen uçaksavar sistemleri tasarladı.

İkinci Dünya Savaşı 1945'te sona erdiğinde, NDRC, nihai dağılmasından önce, teknik raporların kapsamlı bir özetini yayınlamaya başladı. Ateş kontrolüne ayrılan ciltte, Shannon, Ralph Beebe Blackman ve Hendrik Wade Bode'un ortak yazdığı Ateş Kontrol Sistemlerinde Veri Düzeltme ve Tahmin adlı dikkate değer bir makale, "bir sinyali iletişim sistemlerindeki girişim gürültüsünden ayırma sorunu" ile bir benzetme yoluyla, ateş kontrol uygulamalarındaki veri yumuşatmanın zorluğunu resmi olarak ele aldı. Bu yaklaşım, konuyu etkili bir şekilde veri ve sinyal işleme paradigmaları çerçevesinde çerçeveledi ve böylece Bilgi Çağı'nın gelişinin habercisi oldu.

Shannon'ın kriptografik araştırması, iletişim teorisine daha sonra yaptığı katkılarla derin bir bağlantı sergiledi. Savaşın sona ermesi üzerine, Bell Telefon Laboratuvarları için Eylül 1945 tarihli "A Mathematical Theory of Cryptography" başlıklı gizli bir muhtıra yazdı. Bu belgenin gizliliği kaldırılmış bir versiyonu daha sonra 1949'da Bell System Teknik Dergisi'nde "Gizlilik Sistemlerinin İletişim Teorisi" adıyla yayımlandı. Bu yayın, onun ufuk açıcı çalışması A Mathematical Theory of Communication'da da mevcut olan çok sayıda kavramı ve matematiksel çerçeveyi birleştirdi. Shannon, savaş zamanı iletişim teorisi ve kriptografiye ilişkin içgörülerinin eş zamanlı olarak geliştiğini ifade ederek "birbirlerine o kadar yakınlardı ki onları ayıramazsınız" dedi. Gizli raporun başlarında yer alan bir dipnot, Shannon'ın "bu sonuçları ... bilgi aktarımına ilişkin yakında çıkacak bir memorandumda geliştirme niyetini" gösteriyordu.

Bell Laboratuvarları'ndaki görev süresi boyunca Shannon, daha sonra 1949'da yayınlanan gizli araştırma yoluyla kriptografik tek kullanımlık pedin doğası gereği kırılmazlığını gösterdi. Aynı yayın ayrıca, kırılmaz olduğu düşünülen herhangi bir kripto sisteminin temel olarak tek kullanımlık tuşa benzer özelliklere sahip olması gerektiğini ortaya koydu: özellikle, anahtarın gerçekten rastgeledir, boyut olarak düz metne eşdeğerdir, hiçbir zaman kısmen veya tamamen yeniden kullanılmaz ve mutlak gizlilik içinde tutulur.

Bilgi Teorisi

1948'de beklenen mutabakat, Bell System Teknik Dergisi'nin Temmuz ve Ekim baskılarında yer alan iki bölümlük bir makale olan "İletişimin Matematiksel Teorisi" olarak hayata geçti. Bu ufuk açıcı çalışma, öncelikle bir gönderici tarafından iletilmesi amaçlanan mesajlar için en uygun kodlama stratejilerini ele almaktadır. Shannon, bilgi entropisi kavramını bir mesajın bilgi içeriğinin ölçülebilir bir ölçüsü olarak tanımlayarak, aynı zamanda o mesajın sağladığı belirsizlikteki azalmayı temsil eden bir kavram olarak tanıttı. Bu temel katkı sayesinde bilgi teorisi disiplinini etkili bir şekilde kurdu.

İletişimin Matematiksel Teorisi kitabı, Shannon'ın çığır açıcı 1948 makalesini Warren Weaver'ın erişilebilir popülerleştirmesiyle birlikte derleyerek kavramları daha geniş bir kitle için anlaşılır hale getiriyor. Weaver, iletişim teorisinde "bilginin" gerçekte iletilen içerikle değil, potansiyel mesajların kapsamıyla ilgili olduğunu açıkladı. Sonuç olarak bilgi, bir mesajı formüle ederken göndericinin kullanabileceği seçimin derecesini ölçer. Dahası, Shannon'ın teorileri, John Robinson Pierce'ın Symbols, Signals, and Noise adlı çalışmasında kişisel gözetimiyle daha da popüler hale geldi.

1951'de Shannon'ın "Prediction and Entropy of Basılı İngilizce" makalesi, bilgi teorisinin doğal dil işleme ve hesaplamalı dilbilimdeki temel rolünü sağlamlaştırdı. Bu çalışma, İngilizce dil istatistikleri için entropinin üst ve alt sınırlarını tanımladı ve böylece dil analizi için sağlam bir istatistiksel çerçeve sağladı. Dahası, boşluk karakterini alfabenin 27. unsuru olarak kabul etmenin yazılı iletişimdeki belirsizliği etkili bir şekilde azalttığını, kültürel dilsel gelenekler ile olasılığa dayalı bilişsel süreçler arasında belirgin, ölçülebilir bir bağlantı kurduğunu gösterdi.

1949'da Shannon, kriptografinin matematiksel temelleri üzerine savaş zamanı araştırmasının gizliliği kaldırılmış bir yorumu olan "Gizlilik Sistemlerinin İletişim Teorisi" adlı başka bir önemli makale yayınladı. Bu çalışmada, teorik olarak kırılamaz tüm şifrelerin, tek kullanımlık ped ile aynı koşulları gerektirdiğini titizlikle gösterdi. Shannon aynı zamanda, 1940 gibi erken bir tarihte geliştirdiği ve eşit biçimde ayrık bir örnek kümesinden sürekli zaman sinyalinin yeniden oluşturulmasını ele alan bir kavram olan örnekleme teoremini tanıtmasıyla da tanınır. Bu teorik çerçeve, 1960'lı yıllardan itibaren telekomünikasyonun analogdan dijital iletim sistemlerine geçişi için vazgeçilmez olduğunu kanıtladı. Ek olarak, 1956'da gürültülü kanalların kodlanması üzerine bir makale yazdı ve bu makale daha sonra bilgi teorisinde klasik statüye ulaştı. Eş zamanlı olarak 1956'da "IRE Transactions on Information Theory" için "The Bandwagon" başlıklı kısa bir başyazı yazdı. Bu yazıya şu sözlerle başladı: "Enformasyon teorisi son birkaç yılda bilimsel bir kervan haline geldi." örneğin, ufuk açıcı bilgi teorisi makalelerinin 1973 tarihli bir derlemesi, onun alıntı yapılan 49 eserden 12'sinin tek veya ortak yazarı olduğunu ortaya çıkardı; bu, başka hiçbir bilim insanının eşi benzeri olmayan bir sıklıktır ve bunların hiçbiri üçten fazla yayınlanmamıştır. 1948'deki temel yayınının ötesinde, teoriye 1948 sonrası katkı yapan önde gelen kişi olarak tanınmaya devam ediyor.

Mayıs 1951'de Mervin Kelly, CIA Direktörü Genel Walter Bedell Smith'ten Shannon'ın uzmanlığıyla ilgili resmi bir talep aldı. Shannon, "en iyi otorite" tarafından "ilgili belirli bir alanda en üstün nitelikli bilim adamı" olarak kabul edildi ve bu, onun katılımının algılanan gerekliliğini vurguladı. Sonuç olarak, bu talep Shannon'ın CIA'nın Özel Kriptolojik Danışma Grubuna (SCAG) dahil edilmesine yol açtı.

Bell Laboratuvarlarındaki görev süresi boyunca Shannon, Bernard M. Oliver ve John R. Pierce ile işbirliği içinde darbe kodu modülasyonunu geliştirdi.

Yapay Zeka

Theseus, Mekanik Fare

1950'de Shannon, eşi Betty'nin yardımıyla Theseus adında bir öğrenen makine tasarladı ve inşa etti. Bu cihaz, içinde mekanik bir farenin gezindiği bir yüzey üzerine yerleştirilmiş bir labirentten oluşuyordu. Bu yüzeyin altında, mekanik farenin labirentteki yörüngesini takip eden sensör görevi gören elektromekanik bir röle devresi vardı. Fare, belirlenen hedefi bulana kadar koridorları keşfetmeye programlandı. Labirenti ilk kez geçtikten sonra fare, daha önce ziyaret ettiği herhangi bir konuma yeniden konumlandırılabiliyor ve edindiği deneyimden yararlanarak doğrudan hedefe ilerleyebiliyor. Bilinmeyen bir alana girdiğinde tanıdık bir noktayla karşılaşıncaya kadar arama yapacak, ardından hedefe doğru ilerleyerek yeni bilgiyi hafızasına entegre edecek ve davranışını uyarlayacak şekilde tasarlandı. Tekrarlanan deneme yanılma yoluyla cihaz, labirentteki en uygun en kısa yolu giderek öğrendi ve mekanik fareyi buna göre yönlendirdi. Labirentin düzeni, hareketli bölümleri yeniden konumlandırılarak istenildiği zaman değiştirilebilirdi. Shannon'ın mekanik faresi, kendi türünde öncü yapay öğrenme cihazı olarak kabul ediliyor.

Mazin Gilbert, Theseus'un "tüm yapay zeka alanına ilham verdiğini" öne sürerek "Bu rastgele deneme yanılma, yapay zekanın temelidir" ifadesini daha da detaylandırdı.

Yapay Zekaya Ek Katkılar

Shannon, "Satranç Oynamak için Bilgisayar Programlamak" (1950) ve "Bilgisayarlar ve Otomata" (1953) dahil olmak üzere, yapay zeka üzerine birçok ufuk açıcı makale yazdı. John McCarthy ile birlikte, makale sınıflandırmaları Shannon'ın 1953 tarihli makalesindeki konu başlıklarına göre belirlenen 1956 tarihli Otomata Çalışmaları yayınının ortak editörlüğünü yaptı. Shannon, McCarthy'nin akıllı makinelerden oluşan bir bilim oluşturma hedefine uyum sağlarken aynı zamanda sinir ağlarını, Turing makinelerini, sibernetik mekanizmaları ve sembolik bilgisayar işlemeyi kapsayan otomata çalışmalarındaki uygulanabilir metodolojiler üzerine daha geniş bir perspektifi benimsedi.

Shannon, 1956'da John McCarthy, Marvin Minsky ve Nathaniel Rochester ile birlikte Dartmouth çalıştayını organize etti ve katıldı. Bu etkinlik, geniş çapta yapay zeka alanının temel buluşması olarak kabul ediliyor.

MIT'de Akademik Görev Süresi

Shannon, 1956 yılında MIT'deki fakülteye katıldı; burada bağışlanmış bir sandalyeye sahip oldu ve Elektronik Araştırma Laboratuvarı'nda (RLE) araştırmalar yürüttü. MIT'deki görevi 1978 yılına kadar devam etti.

Sonraki Yıllar

Shannon'a Alzheimer hastalığı teşhisi konuldu ve son yıllarında bir huzurevinde kaldı. 2001 yılında vefat etti; eşi, bir oğlu, bir kızı ve iki torunuyla hayatta kaldı.

Kişisel İlgi Alanları ve Yenilikler

Shannon, akademik çabalarının ötesinde hokkabazlık, tek tekerlekli bisiklete binme ve satranca ilgi duydu. Ayrıca THROBAC, Romen rakamlı bir bilgisayar ve çeşitli hokkabazlık makineleri gibi çok sayıda icat tasarladı. Ayrıca Rubik Küp bulmacasını çözebilecek bir mekanizma da yaptı.

Shannon'ın diğer icatları arasında alev fırlatan trompetler, roketle çalışan frizbiler ve gölde gezinmek için tasarlanmış plastik köpük ayakkabılar vardı. Bu ayakkabılar giyildiğinde, gözlemciler için Shannon'ın su üzerinde yürüdüğü yanılsamasını yarattı.

Shannon, iş profesyonellerini bilgisayarın işlevselliği konusunda eğitmeyi amaçlayan bir dijital bilgisayar eğitmeni olan Minivac 601'i tasarladı. Scientific Development Corp, satışına 1961 yılında başladı.

Aynı zamanda Edward O. Thorp ile birlikte ilk giyilebilir bilgisayarın mucidi olarak da tanınmaktadır. Bu cihaz, ruletteki oranları artırmak için kullanıldı.

Biyografik Ayrıntılar

Ocak 1940'ta Shannon, zengin, Yahudi, sol görüşlü bir entelektüel olarak tanımlanan Norma Levor ile evlendi. Evlilikleri bir yıl sonra boşanmayla sonuçlandı. Levor daha sonra Ben Barzman ile evlendi.

Shannon, ikinci karısı Mary Elizabeth Moore (Betty) ile Bell Laboratuvarlarında sayısal analist olarak çalışırken tanıştı. 1949'da evlendiler. Betty, Claude'a birçok önemli icatının yapımında yardım etti ve birlikte üç çocukları oldu.

Shannon kendisini apolitik ve ateist olarak tanımladı.

Anma Törenleri ve Kalıcı Etki

Eugene Daub tarafından yapılan altı Shannon heykeli çeşitli konumlarda bulunuyor: Michigan Üniversitesi, MIT Bilgi ve Karar Sistemleri Laboratuvarı, Gaylord, Michigan, Kaliforniya Üniversitesi, San Diego, Bell Laboratuvarları ve AT&T Shannon Laboratuvarları. Gaylord'daki heykel, Claude Shannon Anıt Parkı'nda belirgin bir şekilde yer alıyor. Bell Sisteminin dağılmasının ardından AT&T Corporation altında devam eden Bell Laboratuvarları bölümü, ona bir saygı duruşu olarak Shannon Laboratuvarları olarak belirlendi.

Haziran 1954'te Fortune dergisi Shannon'ı Amerika'nın en önemli 20 bilim adamından biri olarak tanıdı. Daha sonra, 2013 yılında Science News bilgi teorisini devrim niteliğindeki en iyi 10 bilimsel teori arasında belirledi.

AT&T Üyesi ve Shannon'ın 1993'teki kapsamlı makale koleksiyonunun ortak editörü Neil Sloane, Shannon'ın iletişim teorisi (şu anda "bilgi teorisi" olarak biliniyor) tarafından oluşturulan çerçevenin dijital devrimin temelini oluşturduğunu ileri sürdü. Sloane ayrıca, bir mikroişlemci veya mikrodenetleyici içeren her cihazın kavramsal olarak Shannon'ın 1948 tarihli yayınından türediğini ileri sürerek şunları belirtti: "O, yüzyılın en büyük adamlarından biri. O olmasaydı, bugün bildiğimiz hiçbir şey var olamazdı. Tüm dijital devrim onunla başladı." Ek olarak, kripto para birimi "shannon" ("gwei" ile eşanlamlıdır) onun adını taşır.

Birçok bilim insanı, Shannon'ın tek başına bilgi teorisi oluşturması ve Dijital Çağın temel ilkelerini oluşturması konusunda itibar eder.

Başarıları Albert Einstein, Sir Isaac Newton ve Charles Darwin'inkilerle orantılı olarak kabul edilir.

A Mind at Play, Shannon'ın Jimmy Soni ve Rob Goodman tarafından yazılan biyografisi 2017'de yayımlandı. Yazarlar Shannon'ı "hiç duymadığınız en önemli dahi, zekası Albert Einstein ve Isaac Newton ile aynı seviyede olan bir adam" olarak tanımladılar. Danışman ve yazar Tom Rutledge, Boston Review için yazdığı bir makalede, "20. yüzyılın ortalarında bilgi teknolojisi devrimini yönlendiren bilgisayar öncüleri arasında - aynı zamanda Nazi kodlarının kırılmasına ve füze yörüngelerinin belirlenmesine de yardımcı olan seçkin bir bilim adamı-mühendisler kulübü - Shannon, bunların en parlak olanı olabilir." Elektrik mühendisi Robert Gallager, Shannon'ın dikkat çekici görüş netliğini gözlemledi ve şöyle dedi: "Einstein'da da bu yetenek vardı; karmaşık bir sorunu üstlenme ve ona bakmanın doğru yolunu bulma, böylece her şeyi çok basitleştirme yeteneği." Bir ölüm ilanında Neil Sloane ve Robert Calderbank, "Shannon'ın yirminci yüzyıl biliminin önemli figürleri listesinin en üst sıralarında yer alması gerektiğini" öne sürdüler. Çeşitli disiplinlere yaptığı katkılar onun bir bilge olarak tanınmasına da yol açmıştır.

Tarihçi James Gleick, Shannon'ın önemini vurgulayarak şunu ileri sürmüştür: "Einstein çok büyük görünüyor ve haklı olarak öyle. Ancak görelilik çağında yaşamıyoruz, bilgi çağında yaşıyoruz. Sahip olduğumuz her elektronik cihazda, baktığımız her bilgisayar ekranında, dijital iletişimin her aracında parmak izleri bulunan kişi Shannon'dur. O, dünyayı bu kadar dönüştüren insanlardan biridir. Dönüşümden sonra eski dünya unutulacak bir dünya." Gleick ayrıca Shannon'ın "Zeus'un kaşından koca bir alan yarattığını" belirtti.

30 Nisan 2016'da, bir Google Doodle Shannon'ın hayatını anıyor ve bu da onun yüzüncü doğum gününe denk geliyordu.

The Bit Player, Mark Levinson tarafından yönetilen biyografik uzun metrajlı film, 2019'da Dünya Bilim Festivali'nde gösterime girdi. Yapılan röportajlara dayanmaktadır. 1980'lerde Shannon'ın evinde olan film, daha sonra Ağustos 2020'de Amazon Prime'da gösterime girdi.

Yapay zeka araştırma şirketi Anthropic tarafından geliştirilen geniş dil modeli Claude, Shannon'a kısmi bir saygı duruşunda bulunuyor.

Matematiksel İletişim Teorisi

Weaver'ın Katkısı

Shannon'ın ufuk açıcı çalışması İletişimin Matematiksel Teorisi, Warren Weaver'ın yorumlayıcı bir önsözüyle başlıyor. Shannon'ın incelemesi temel olarak iletişimi ele alırken, Weaver'ın katkısı onun karmaşık teorik ve matematiksel ilkelerini daha geniş bir okuyucu kitlesi için erişilebilir hale getirdi. Farklı iletişim yaklaşımları ve kavramlarının sinerjisi, Shannon-Weaver modelinin geliştirilmesine yol açtı; buna rağmen temel matematiksel ve teorik unsurlar, Weaver'ın giriş sözlerini takiben yalnızca Shannon'ın çalışmalarından kaynaklandı. Weaver'ın girişi genel okuyucu kitlesi için Matematiksel İletişim Teorisi'ni etkili bir şekilde açıklıyor; ancak Shannon'ın daha sonraki titiz mantığı, matematiksel formülasyonları ve kesin ifadeleri, temel sorunun tanımlanmasında etkili oldu.

Diğer Çalışmalar

Shannon'ın Satrancın Karmaşıklığına İlişkin Tahmini

1949'da Shannon, Mart 1950'de yayınlanan ve satrancın oyun ağacı karmaşıklığının yaklaşık 10¹²⁰ olduğunu tahmin eden bir makaleyi tamamladı. Artık yaygın olarak "Shannon sayısı" olarak bilinen bu değer, oyunun doğasında olan karmaşıklığın kabul edilen doğru bir tahmini olmaya devam ediyor. Bu durumun, kapsamlı (yani kaba kuvvet) analiz yoluyla satrançta eksiksiz bir çözüme ulaşmanın önünde önemli bir engel olduğu sık sık dile getirilir.

Shannon'ın Bilgisayar Satranç Programı

9 Mart 1949'da Shannon, "Satranç Oynamak İçin Bir Bilgisayar Programlamak" başlıklı bir makale sundu. Bu sunum New York'taki Ulusal Radyo Mühendisleri Enstitüsü Kongresi'nde gerçekleşti. Konum değerlendirmesi ve hareket seçimi ilkelerinden yararlanarak, bir bilgisayarın satrançla meşgul olması için programlanmasına yönelik metodolojileri ayrıntılı olarak açıkladı. Dahası, bir satranç oyununda olasılıkların kombinatoryal patlamasını sınırlamayı amaçlayan temel stratejiler geliştirdi. Mart 1950'de Philosophical Magazine'de yayınlanan bu çalışma, bilgisayarların satranç oyunu için programlanmasını ve oyunu çözmek için hesaplamalı yöntemlerin uygulanmasını ele alan ilk makalelerden biri olarak kabul edilmektedir. Daha sonra, 1950'de Shannon, Scientific American'da yer alan bir makale olan "A Satranç Oynama Makinesi"ni yazdı. Bu iki yayın, sonraki satranç programlama çabaları için temel ilkeleri oluşturarak önemli bir etki yarattı.

Shannon, bilgisayar satrancı için, herhangi bir satranç pozisyonu için bir değerlendirme fonksiyonuna dayalı olarak en uygun hamleleri belirleyen bir minimaks prosedürü geliştirdi. Bunu, siyah konumun değerinin beyaz konumdan çıkarıldığı bir örnekle açıkladı. Materyal değerlemesinde standart satranç taşı göreceli değerleri takip edildi: piyon için bir puan, at veya fil için üç, kale için beş ve vezir için dokuz. Konumsal faktörler de entegre edildi; ikiye katlanan, geri kalan veya izole edilen her piyon için yarım puanlık bir kesinti yapıldı ve hareketlilik, mevcut her yasal hamle için 0,1 puan eklenerek ölçüldü.

Shannon'ın Maxim'i

Shannon, Kerckhoffs ilkesinin bir başka versiyonunu ifade ederek "Düşman sistemi bilir" ifadesini kullandı ve bu daha sonra "Shannon'un düsturu" olarak tanındı.

Çeşitli Katkılar

Shannon ayrıca kombinatorik ve tespit teorisine de önemli katkılarda bulundu. 1948 tarihli yayını, daha sonra kombinatorikte benimsenen çok sayıda aracı tanıttı. Ayrıca, tespit teorisi üzerine 1944'te yaptığı çalışma, "eşleştirilmiş filtre" ilkesinin en eski kapsamlı açıklamalarından biri olarak duruyor.

Shannon, aynı zamanda yatırım stratejileri üzerine dersler de veren son derece başarılı bir yatırımcı olarak tanındı. 11 Ağustos 1986'da Barron's'da yayınlanan bir rapor, 1.026 yatırım fonunun son performansını analiz etti ve Shannon'ın getirilerinin 1.025 yatırım fonunu geride bıraktığını ortaya çıkardı. Shannon'ın 1950'lerin sonlarından 1986'ya kadar olan portföyünün Warren Buffett'in 1965'ten 1995'e kadar olan portföyüyle karşılaştırmalı bir analizi, Shannon'ın yaklaşık %28'lik bir getiri elde ettiğini ve Buffett'ın %27'sini çok az aştığını gösterdi. Shannon'un şeytanı olarak adlandırılan Shannon'ın dikkate değer yatırım tekniklerinden biri, eşit oranda nakit ve tek bir hisse senedinden oluşan bir portföy oluşturmayı ve ardından hisse senedinin dalgalanan fiyat hareketlerinden yararlanmak için düzenli olarak yeniden dengeleme yapmayı içeriyordu. Her ne kadar Shannon'ın yatırım içgörülerini yayınlamayı düşündüğü bildirilse de, konuyla ilgili çok sayıda konferans vermesine rağmen sonuçta bundan kaçındı. Hisse senedi fiyatlarını indiren öncü yatırımcılar arasındaydı ve 1981 tarihli portföyünün anlık görüntüsü 582.717,50 $ değerini gösteriyordu; bu, ilave hisse senedi hariç tutulduğunda 2015 yılında yaklaşık 1,5 milyon $ olacaktı.

Anma Törenleri

Shannon'un Yüzüncü Yılı

2016'daki Shannon Yüzüncü Yılı, Claude Elwood Shannon'ın doğumunun yüzüncü yıldönümü olan 30 Nisan 1916'daki yaşamını ve derin etkisini anmıştır. Bu kutlama kısmen Alan Turing Yılı'ndan esinlenmiştir. IEEE Bilgi Teorisi Topluluğu'ndan Christina Fragouli, Rüdiger Urbanke, Michelle Effros, Lav Varshney ve Sergio Verdú'dan oluşan özel bir komite küresel etkinlikleri düzenledi. Girişim ilk olarak Kudüs'teki 2015 IEEE Bilgi Teorisi Çalıştayındaki Tarih Paneli sırasında ve ardından IEEE Bilgi Teorisi Topluluğu haber bülteninde duyuruldu.

Önemli faaliyetler arasında şunlar yer aldı:

Faaliyetlerden bazıları şunlardır:

• Bell Labs, 28-29 Nisan 2016 tarihleri arasında Murray Hill, New Jersey'de Bilgi Çağının Geleceği konulu açılış Shannon Konferansına ev sahipliği yaptı. Bu etkinlikte Claude Shannon ve mirasının kalıcı toplumsal etkisi kutlandı. Konferansta, bilgi teorisinin toplum ve dijital gelecek üzerindeki etkisini araştıran, önde gelen küresel aydınların ve bilgi çağının vizyonerlerinin açılış konuşmaları yer aldı. Ayrıca resmi olmayan hatıralar, biyoenformatik, ekonomik sistemler ve sosyal ağlar gibi alanlardaki ilgili çalışmalara ilişkin önde gelen teknik sunumlar ve bir öğrenci yarışması da yer aldı.
• 30 Nisan 2016'da Bell Laboratuvarları, Shannon'ın başlangıçta ABD Hükümeti ile NDRC sözleşmesi kapsamında Bell Laboratuvarları'ndaki çalışmasını, 1942'den 1957'ye kadar sonraki çalışmalarını ve Matematik Bölümü'nün ayrıntılarını anlatan bir web sergisi başlattı. Sergide ayrıca, daha sonra yayınlanmış biçimde geniş çapta tanınan teknik notların orijinal versiyonlarının yanı sıra, görev süresi boyunca meslektaşlarının ve yöneticilerinin biyografileri de sunuldu.
• Makedonya Cumhuriyeti onun onuruna bir hatıra pulu bastırdı. Ayrıca, aktif bir dilekçeyle desteklenen bir USPS hatıra pulu da şu anda teklif aşamasında.
• Sergio Verdú ve Mark Levinson, Claude Shannon'a ve bilgi teorisinin derin etkisine odaklanan bir belgesel olan "The Bit Player"ın yapımcılığını üstlendi.
• University College Cork ve Massachusetts Teknoloji Enstitüsü, hem George Boole'un iki yüzüncü yılını hem de Claude Shannon'ın yüzüncü yılını anmak üzere Atlantik ötesi bir kutlamaya ortaklaşa öncülük ediyor. İlk etkinlik Cork'ta "Boole Shannon'la Buluştuğunda" başlıklı bir atölye çalışmasıydı ve ardından Boston Bilim Müzesi ve MIT Müzesi için sergiler planlandı.
• Boston Bilim Müzesi, Heinz-Nixdorf Müzesi, İleri Araştırma Enstitüsü, Technische Universität Berlin, Güney Avustralya Üniversitesi (UniSA), Unicamp (Universidade Estadual de Campinas), Toronto Üniversitesi, Hong Kong Çin Üniversitesi, Kahire Üniversitesi, Telecom ParisTech, Atina Ulusal Teknik Üniversitesi, Hindistan Bilim Enstitüsü, Bombay Hindistan Teknoloji Enstitüsü gibi çok sayıda küresel kurum anma etkinliklerine ev sahipliği yapıyor. Hindistan Teknoloji Enstitüsü Kanpur, Singapur Nanyang Teknoloji Üniversitesi, Maryland Üniversitesi, Chicago Illinois Üniversitesi, École Polytechnique Federale de Lausanne, Pennsylvania Eyalet Üniversitesi (Penn State), California Los Angeles Üniversitesi, Massachusetts Teknoloji Enstitüsü, Chongqing Posta ve Telekomünikasyon Üniversitesi ve Urbana-Champaign'deki Illinois Üniversitesi.
• Bu sayfada yer alan logo, Crowdspring'deki kitle kaynak kullanımı girişimi aracılığıyla geliştirildi.
• 4 Mayıs 2016'da New York'taki Ulusal Matematik Müzesi, Shannon'ın bilgi teorisine katkılarını araştıran Yüzü Kurtarmak: Aşk ve Yaşam için Bilgi Püf Noktaları başlıklı bir Matematik Buluşmaları sunumuna ev sahipliği yaptı. Bu etkinliğe ait video kaydına ve ek materyallere erişilebilir.

Ödüller ve Onurlar

Claude E. Shannon Ödülü onun onuruna düzenlendi ve 1973'teki ilk alıcısı Shannon oldu.

Seçilmiş Çalışmalar

• Shannon, Claude E. Röle ve Anahtarlama Devrelerinin Sembolik Analizi. Yüksek lisans tezi, Massachusetts Teknoloji Enstitüsü, 1937.
• Shannon, Claude E. "Matematiksel Bir İletişim Teorisi." Bell System Teknik Dergisi 27 (1948): 379–423, 623–656. (Özet).
• Shannon, Claude E. ve Warren Weaver. Matematiksel İletişim Teorisi. Urbana, IL: The University of Illinois Press, 1949. ISBN 0-252-72548-4.
• Sloane, Neil, ed. Claude Shannon: Toplu Eserler. IEEE Press, 1993.

Referanslar

Referanslar

Pulikkoonattu, Rethnakaran ve Eric W. Weisstein. "Shannon, Claude Elwood (1916–2001)." MathWorld: Bir Wolfram Web Kaynağı. Eric Weisstein'ın Bilimsel Biyografi Dünyası kitabından.

• Rethnakaran Pulikkoonattu — Eric W. Weisstein: Shannon'ın Mathworld biyografisi, Claude Elwood (1916–2001) Shannon, Claude Elwood (1916–2001) – Eric Weisstein'ın Bilimsel Biyografi Dünyası'ndan
• Shannon, Claude E. Satranç Oynamak İçin Bir Bilgisayar Programlamak. Felsefe Dergisi, Ser. 7, 41, hayır. 314 (Mart 1950).
• Levy, David. Bilgisayar Oyunculuğu: Akıllı Oyun Tasarımının Unsurları. Simon & Schuster, 1983. ISBN 0-671-49532-1.
• Mindell, David A. "Otomasyonun En Güzel Saati: Bell Laboratuvarları ve II. Dünya Savaşında Otomatik Kontrol." IEEE Kontrol Sistemleri (Aralık 1995): 72–80.
• Poundstone, William. Şans Formülü. Tepe ve; Wang, 2005. ISBN 978-0-8090-4599-0.
• Gleick, James. Bilgi: Bir Tarih, Bir Teori, Bir Tufan. Pantheon, 2011. ISBN 978-0-375-42372-7.
• Soni, Jimmy ve Rob Goodman. Oynayan Bir Zihin: Claude Shannon Bilgi Çağını Nasıl İcat Etti. Simon ve Schuster, 2017. ISBN 978-1476766683.
• Nahin, Paul J. Mantıkçı ve Mühendis: George Boole ve Claude Shannon Bilgi Çağını Nasıl Yarattı. Princeton University Press, 2013. ISBN 978-0691151007.
• Rogers, Everett M. Claude Shannon'ın İkinci Dünya Savaşı Sırasında Kriptografi Araştırması ve Matematiksel İletişim Teorisi. 1994 IEEE Uluslararası Carnahan Güvenlik Teknolojisi Konferansı Bildirileri, 1–5, 1994.

• Wikimedia Commons'ta Claude Shannon ile ilgili medya

• YouTube'da Claude E. Shannon – Sergio Verdu, İleri Araştırmalar Enstitüsü'nü Kutlayan Herkese Açık Bir Konferans
• Claude Elwood Shannon (1916–2001), Amerikan Matematik Derneği Bildirimleri