1950 年代以后,他 的影响力几乎无所不在,特别是后来逐渐成形的数字化时代, 每个数字化时代的子民,无人不直接领受到来自香农的思想 瑰宝。香农到底有多么重要?正如南加州大学的索罗门 所说:“就像是形容发明字母的人对文学有多大的影响。”康乃尔大学的托比 博格也说:“这是历史上极少数的例子,建 立新知识领域,不但提出所有正确的问题并加以证明,同时 又能全部解答。” 这一切是怎么发生的?如果谈及图灵,则不能不同时提 到香农,反之亦然。那么,在谈及香农时,同样不能不提到 布尔,反之亦然。香农的存在意义和贡献,由此可以察知。 在命运的驱使下,这三个从小被当作神童看待的天才,跨越 时空,分别地(其实又是共同地)开创了电脑运算、交换电路、 密码学与人工智慧的领域,并且为今天我们所知的数字化和 大数据时代铺下不可或缺的棋盘:图灵被称作电脑之父、人 工智慧之父,香农被称为信息理论之父,而布尔代数及其数 学逻辑的重要性,同样是不在话下。 香农和图灵可说是生在同一时代的“瑜亮”,但彼此之间 却至为难得地惺惺相惜,幸运地曾经在人生际遇中短暂相逢 与相知,看到对方眼里的智慧灵光,并且同时感到“吾道不孤”。 布尔与香农素未谋面,毕竟两人的年纪相差100 “与”“或”“非”等逻辑关系,香农后来势必难以发展出他的信息理论和交换电路;但若没有香农巧妙地将布尔代数与交 换电路结合起来,与图灵同样是英年早逝的布尔可能还会继 续埋没在小范围的数学和逻辑学领域,而不可能因为香农的 思想建构和发明,得以使布尔代数成为可以演算任何资料与 数据的电子数字化电脑的基础,并且促使后世几乎所有的电 尔兰科克大学(布尔最后任教的学校)与麻省理工学院(香农的母校,也是他最后退休的地方)联合布置了为期一年的“布 香农联合志庆活动”,以纪念布尔的两百岁诞辰和香农的百岁诞辰,表彰这两位对人类卓有贡献的杰出学者。 香农最广为人知与影响力宏大的著作是1948 年发表于贝 尔实验室内部科学刊物的《(通讯)传播的数学理论》一文。 该文发表后,信息(资讯)、熵、不确定性、重复性、渠道容量、 位元,以及信号和噪音等概念吸引了来自各个研究领域学者 的目光。当时,这篇长达79 页的论文,各方索求者众,一时 洛阳纸贵,香农成为不同领域科学界交相讨论与赞誉的对象。 当时,香农才30 岁出头,刚刚走入婚姻生活。其实,早在此 之前,也就是1938 年,年仅22 岁的香农完成并出版了他的 硕士论文《继电器与交换电路的符号分析》,史无前例地结合 了布尔代数和电子交换电路这两个原本风马牛不相及的领域。 因为写得太好了,这本论文被后人誉为“至今写得最好的一本 硕士论文”。1940 年,香农完成了跨界到遗传学领域的博士 论文《理论遗传学的代数》,发现了孟德尔遗传学和爱因斯坦 相对论之间的数学关系!但从此以后,他完全不再碰与遗传 学相关的东西。同一年,香农获得当年度全美工程学界联合 颁发的诺贝尔奖。 香农诚可谓是一位无视于学科疆界、冒险犯难的拓荒者, 自由出入的漫游者!毫无疑问地,布尔、图灵和香农都是人间 少有的天才,但香农更胜一筹的是:他是个兴趣广泛、无所 不精通的全才。 香农不喜欢社交,喜欢独自一个人工作。当贝尔实验室 从纽约格林威治村搬迁至新泽西州后,香农坚持留在旧址工 作,除了偏好独立研究之外,另一理由是他喜欢晚间到实验 室旧址附近的爵士夜总会聆听南方音乐。 克劳德香农 47 World Culture Glimpse Culture香农还有一个终身不殆的嗜好,他不只是喜欢思索抽象 的理论,更喜欢动手发明大量看似无用的小玩意,并且乐在 其中,不断改良更新。比方说,喜欢在贝尔实验室廊道骑独 轮车的香农,为了验证人类能够骑多小的独轮车,他动手改 装独轮车并反复实验,最后做出了任何人都骑不了的超小型 独轮车! 除了独轮车,他爱玩耍,也爱自己DIY 发明些新鲜玩意: 一个有三根手指、会下棋的机器手,而且每当吃掉对手的棋 子时还会发出嘲笑声;一个能够自动在空中抛接三个球的机器 (香农本人可以同时维持在空中抛接四个球); “终极机器”—— 一个貌似雪茄盒的机器,不知情的访客按下雪茄盒外的把手 后,顶盖会缓缓开启并伸出一支机械手,弯曲向下关掉开关, 并且在顶盖关闭前缩回盒子里;还有一个会自动修理自己的 机器手(自动更换机器自身坏掉的电力继电器)。 他还喜欢公开展示他发明的会闯迷宫的电子老鼠“奚修 斯”:这只电子老鼠非比寻常,会自行通过尝试错误的方式学 习并记忆,从而成功地走出迷宫。另外,他还发明了一个不 是二进位、而是以罗马数字运算的电脑 这些发明当中,有一大部分似乎是纯粹好玩,但其中也 有一些看似无用的发明,为后来人工智慧和机器学习的发展 奠下重要基础。 或许是因为他早已证明了自己的学术成就,贝尔实验室 基本上也对香农采取放任态度,并未对他的研究有过太多干 涉。有人曾说,AT&T 当时独占电信事业,有本钱给予旗下优 秀科学家充分的研究自主性,无需处处以工作绩效和成果产 值来评量或限制这些天才。这真是非常令人羡慕的研究环境, 让贝尔实验室的众多天才得以一个个发光发热,并且对人类 科学与技术史的进展做出重大贡献。 不过,AT&T 也不是没有失策之处,其中之一是未能接受 香农在1954 年的提议,未能同意投资制造为了儿童教育用途 而设计的小型电子/ 数字化电脑(相对于当时大型的模拟/ 械式电脑)。不过,后来由艾德蒙柏克利开发推出商业销售 的GENIAC(电子/ 数字化个人电脑的雏形),还是得到了来自 香农的协助。 1958 年,香农主动求去,希望离开贝尔实验室。AT&T 了留住他,提出诱人的加薪建议,香农不为所动,不过他和贝尔实验室的合作关系一直维持到1972 年。从1958 年开始, 他开始专任麻省理工学院教职。但香农教授在教学方面不怎 么在行,当时该校的另一位学者彼得艾理亚斯这么描述:“香 农对教书的想法就是谈些自己研究的事,但没人听得懂。”不 到几个学期,香农主动向校方要求不再教学。大多数时间里, 他越来越少到学校里的研究室,主要都在自己的家里工作。 他也不再发表论文,多数时候他也拒绝慕名而来的各种拜访, 拒绝回复向他提出各种请求的来信,整个人几乎消失于公众 视野。 这个时候,他才不过40 多岁。不发表论文,毫无功利心 地做他自己感兴趣的研究,设计发明一些新奇好玩的玩具。 不缺钱的香农教授,领有麻省理工学院的优渥薪资,曾在接 受难得的访问时说,他做研究不为商业目的,甚至是“无所 为而为”,他感兴趣的是知识上有挑战性而且可以让他乐在其 中的研究。不过,有趣的是,自承对金钱毫无兴趣的香农夫 妇,因为股票投资而累积了大量财富。他对于应用他的信息 理论于投资组合一事,具有独到心得。可惜的是,他虽想写 关于投资组合绩效和技术分析的论文,但一直未能完成并发 表。根据威廉 庞士东的说法,在1986 年的时候,有人比较 77 位投资经理人的绩效,只有一台Apple II 电脑和老婆的香 农,投资绩效却完胜其中的74 位;与当时1200 多档共同基 金的绩效相比,香农的投资绩效也打败了其中的1000 档以上。 更神奇的是,巴菲特在1965 年买下柏克夏 海瑟威公司,至1995 年为止,30 年的综合报酬率是27%,而香农从1950 代末期至1986年投资组合的报酬率是28%——就报酬率而 言,连玩股票都能赢过股神巴菲特,信息理论大师香农可真 是“人生胜利组”啊! 1976 年,香农正式从麻省理工学院退休。因为他深居简 出,淡出公共领域,潜心与妻子过着属于自己的小日子,而 且沉浸在自己广泛的研究兴趣之中,香农几乎已成了缥缈不 可及的传说人物,甚至渐渐变得不真实起来。终于,1985 香农难得出席一场远在英国举行的学术研讨会,低调进出并聆听各个场次的研讨,一整天在现场却无人认出他的身份。 直到有人认出他,并在会场传开消息之后,现场的大批学者 像是粉丝一样趋前致意并索取签名。