Klod Şennon

Klod Elvud Şennon (; ) — amerikalı mühəndis, kriptoanalitik və riyaziyyatçı. "İnformasiya əsrinin atası" hesab olunurJames I. Claude Elwood Shannon 30 April 1916–24 February 2001 (ing.) // Biogr. Mem. Fellows R. Soc. / J. T. Stuart — The Royal Society, 2009. — Vol. 55, Iss. 0. — P. 257–265. — ISSN 0080–4606; 1748–8494 — doi:10.1098/RSBM.2009.0015.

Müasir yüksək texnoloji rabitə sistemlərində tətbiq tapan məlumat nəzəriyyəsinin banisidir. Hal-hazırda müasir rabitə texnologiyalarının əsasını təşkil edən fundamental anlayışları, fikirləri və onların riyazi formulalarını təqdim etdi. 1948-ci ildə məlumatın ən kiçik birliyini ifadə etmək üçün "bit" sözündən istifadə etməyi təklif etdi ("Riyazi nəzəriyyə" məqaləsində). Bundan əlavə, entropiya anlayışı Şennon nəzəriyyəsinin vacib bir xüsusiyyəti idi. O, təqdim etdiyi entropiyanın ötürülən mesajdakı məlumatın qeyri-müəyyənlik dərəcəsinə bərabər olduğunu nümayiş etdirdi. Şennonun "Rabitə riyazi nəzəriyyəsi" və "Gizli sistemlərdə rabitə nəzəriyyəsi" məqalələri informasiya və kriptoqrafiya nəzəriyyəsi üçün əsas hesab olunurGallager R. G. Claude E. Shannon: A Retrospective on His Life, Work, and Impact (англ.) // IEEE Trans. Inf. Theory / F. Kschischang — IEEE, 2001. — Vol. 47, Iss. 7. — P. 2681–2695. — ISSN 0018–9448 — doi:10.1109/18.959253. Klod Şennon, kriptovalyutaya elmi baxımdan müraciət edənlərdən biri, onun nəzəri əsaslarını formalaşdıran və bir çox əsas anlayışları təqdim edən ilk biri idi. Şennon, ehtimal sxemləri nəzəriyyəsinə, oyunlar nəzəriyyəsinə, avtomatika nəzəriyyəsinə və idarəetmə sistemləri nəzəriyyəsinə – "kibernetika" anlayışına daxil olan elm sahələrinə əsas töhfə verdi.

 Bioqrafiyası 

 Uşaqlıq və yetkinlik dövrü 
Klod Şennon 30 aprel 1916-cı ildə Petoski şəhərində (Miçiqan, ABŞ) anadan olmuşdur. Atası Klod Böyük (1862–1934), müvəffəqiyyət qazanan bir iş adamı idi, vəkil olaraq və bir müddət hakim olaraq işləmişdir. Şennonun anası Mabel Volf Şennon (1890–1945) xarici dillər müəllim idi və sonradan Geylord Liseyinin direktoru olmuşdur. Şennonun atası riyazi zehniyyətə sahib idi. Elm sevgisi Şennonda babası tərəfindən aşılanmışdır. Şannonun babası ixtiraçı və əkinçi idi. Digər kənd təsərrüfatına yararlı avadanlıqlarla birlikdə paltaryuyan maşın icad etdi. Tomas Edison Şannonların uzaq qohumu idi.

Həyatının ilk on altı ilini, Klod 1932-ci ildə Geylord orta məktəbini bitirdiyi Geylordda (Miçiqan) keçirdi. Gəncliyində Western Union-da kuryer işləyib. Gənc Klod mexaniki və avtomatik cihazların dizaynını sevirdi. Təyyarə modellərini və radio sxemlərini toplayıb, bir dostun evi ilə evi arasında radio idarəedici bir qayıq və teleqraf sistemi yaratdı. Bəzən yerli bir mağaza üçün radio stansiyaları təmir etməli olurdu.

Şennon, öz təbirincə desək, siyasətsiz və ateist idi"…Shannon described himself as an atheist and was outwardly apolitical…""…Shannon described himself as an atheist and was outwardly apolitical…"
Poundstone W. Fortune's Formula (англ.): The Untold Story of the Scientific Betting System — Macmillan Publishers, 2010. — P. 18. — ISBN 978-0-374-70708-8 .

 Universitet illəri 
1932-ci ildə Şennon Miçiqan Universitetinə daxil oldu, kursların birində Corc Bulun əsərləri ilə tanış oldu. 1936-cı ildə Klod Miçiqan Universitetini iki ixtisas (riyaziyyat və elektrik mühəndisliyi) üzrə bakalavr dərəcəsi ilə bitirib Massaçusets Texnologiya İnstitutunda (MTİ) işə başlamış, köməkçi elmi işçi vəzifəsində çalışmışdır. Mexanik hesablama cihazında, nəzarətçisi Venivar Buş tərəfindən hazırlanmış "diferensial analizator" adlandırılan analoq kompüterdə bir operator vəzifəsini icra etdi. Bir diferensial analizatorun mürəkkəb, yüksək ixtisaslaşmış dövranını tədqiq edən Şannon, Buhl anlayışlarından düzgün istifadə edilə biləcəyini gördü. 1937-ci ilin yayında Bell Telephone Laboratories-da işlədikdən sonra həmin il ustadının işinə əsaslanaraq relay və keçid dövrlərinin simvolik təhlili məqaləsi yazdı. Qeyd edək ki, Frenk Loren Hitçkok magistr dissertasiyasına rəhbərlik etmiş, faydalı məsləhət və tənqid etmişdir. Məqalənin özü 1938-ci ildə Amerika Elektrik Mühəndisləri İnstitutu (AIEE) tərəfindən nəşr edilmişdirShannon C. A Symbolic Analysis of Relay and Switching Circuits (англ.) // Transactions of the American Institute of Electrical Engineers — IEEE, 1938. — Vol. 57, Iss. 12. — P. 713–723. — ISSN 0096–3860 — doi:10.1109/T-AIEE.1938.5057767 Claude Shannon, "A Symbolic Analysis of Relay and Switching Circuits, "  unpublished MS Thesis, Massachusetts Institute of Technology, August 10, 1937.. Bu işdə Şennon göstərdi ki, keçid sxemləri dövrələri telefon zənglərini yönləndirmək üçün istifadə olunan elektromexaniki röllərlə əvəz etmək üçün istifadə edilə bilər. Sonra bu sxemlərin Bul cəbrinin həll edə biləcəyi bütün problemləri həll edə biləcəyini göstərərək bu anlayışı genişləndirdi. Ayrıca, son fəsildə bir neçə dövrənin boşluqlarını, məsələn, 4 bitlik bir yapışdırıcını təqdim edir. Bu yazıya görə, Şennon 1940-cı ildə Amerika Elektrik Mühəndisləri İnstitutunun Alfred Nobel mükafatına layiq görülmüşdür. Elektrik sxemlərində hər hansı bir məntiqi hesablamaları həyata keçirmək üçün sübut edilmiş qabiliyyət rəqəmsal sxemlərin dizaynına zəmin yaratdı. Rəqəmsal sxemlər, bildiyiniz kimi, müasir kompüter texnologiyasının əsasını təşkil edir, buna görə də onun işinin nəticələri XX əsrin ən vacib elmi nəticələrindən biridir. Harvard Universitetindən Hovard Qardner, Şennonun işindən "əsrin ən əhəmiyyətli, eyni zamanda ən məşhur usta işi" olaraq danışdı.

Buşun məsləhəti ilə Şennon MİT-də riyaziyyatdan doktorluq dissertasiyası üzərində işləməyi qərara aldı. Buş Vaşinqtondakı Karnegi İnstitutunun prezidenti təyin edildi və Şennonu Barbara Burksın rəhbərliyi altında genetika ilə bağlı işlərdə iştirak etməyə dəvət etdi. Buşun fikrincə, bu genetika idi, Şennonun səyləri mövzusu ola bilər. Şennonun özü yayı Massaçusets ştatındakı Woods Hole-da keçirərək Mendelin varislik qanunlarının riyazi əsasını tapmaqda maraqlı oldu. Şennonun nəzəri genetika cəbri adlı doktorluq dissertasiyası 1940-cı ilin yazında tamamlandıC. E. Shannon, "An algebra for theoretical genetics", (Ph. D. Thesis, Massachusetts Institute of Technology, 1940), MIT-THESES//1940–3  Online text at MIT — Contains a biography on pp. 64–65.. Lakin, bu əsər 1993-cü ilə qədər, Şennonun toplanmış sənədlərində görünməyincə nəşr olunmadı. Tədqiqatları başqa bir şəkildə çox əhəmiyyətli ola bilərdi, lakin bu nəticələrin əksəriyyəti ondan asılı olmayaraq əldə edildi. Şennon riyaziyyat üzrə doktorluq və elektrik mühəndisliyi üzrə magistr dərəcəsi alır. Bundan sonra o, biologiyada tədqiqata qayıtmadı.

Şennon riyaziyyatın rabitə sistemləri kimi informasiya sistemlərinə tətbiq edilməsində də maraqlı idi. Bell Laboratoriyasında növbəti yaydan sonra, 1940-cı ildə, Şennon bir tədris ili üçün ABŞ-nin Nyu-Cersi ştatının Prinston şəhərindəki Ətraflı Tədqiqat İnstitutunda elmi işçi oldu . Orada məşhur riyaziyyatçı Herman Veyl rəhbərliyi altında işləmiş və fikirlərini nüfuzlu elm adamları və riyaziyyatçılarla müzakirə etmək imkanı qazanmış, aralarında Con fon Neyman da vardı. Albert Eynşteyn və Kurt Gödel ilə də ara-sıra görüşlər keçirib. Şennon müxtəlif fənlərdə sərbəst işləyirdi və bu qabiliyyət onun riyazi məlumat nəzəriyyəsinin daha da inkişaf etməsinə kömək edə bilərErico Marui Guizzo, "The Essential Message: Claude Shannon and the Making of Information Theory " (M. S. Thesis, Massachusetts Institute of Technology, Dept. of Humanities, Program in Writing and Humanistic Studies, 2003), 14..

 Müharibə zamanı 
1941-ci ilin yazında ABŞ Milli Müdafiə Müdafiə Komitəsinin (NDRC) D-2 bölməsi (idarəetmə sistemləri bölməsi) ilə müqavilə əsasında Bell Laboratoriyalarına qayıtdı və burada 1956-cı ilə qədər işləyəcəkdir. ABŞ-nin İkinci Dünya müharibəsinə başlaması ilə T. Fray, hava hücumundan müdafiə üçün yanğına nəzarət sistemləri üçün bir proqram üzərində işə rəhbərlik etdi. Şannon "Fray" qrupuna qoşulmuş və düşmən təyyarələrini aşkarlamaq və onlara qarşı zenit qurğularını idarə etmək üçün cihazlarda işləmiş, okean boyu Vinston Çörçill və Ruzvelt danışıqlarını təmin edən hökumət rabitə də daxil olmaqla, kriptoqrafik sistemlər də inkişaf etdirmişdir. Şennonun özünün dediyi kimi, kriptoqrafiya sahəsində iş onu məlumat nəzəriyyəsi yaratmağa sövq etdi.

Ayrıca Bell laboratoriyasında, Şennon, keçid dövrələrini araşdıraraq, mürəkkəb məntiq funksiyalarını həyata keçirmək üçün lazım olan əlaqələrinin sayını azaldan yeni bir təşkili metod tapdı. "Bipolyar keçid dövrələrinin təşkili" adlı bir hesabat yayımladı. 1940-cı ilin sonunda Şennon Milli Araşdırma Mükafatına layiq görüldü.

Şennon, 1942-ci ildə siqnal yönümlü qrafaların ixtirası ilə tanınır. Bir analoq kompüterin işləməsini öyrənərkən son gücləndirici düsturu əldə etdi.

1943-cü ilin əvvəlində Şennon, aparıcı İngilis riyaziyyatçısı Alan Türinq ilə əlaqə qurdu. Türinq, ABŞ-nin kriptoanalitik xidməti ilə Şimali Atlantika okeanındakı Kriqsmarine sualtı qayıqlarında istifadə olunan kodu aşkar etmək üçün hökumət rabitə mərkəzində, Bletçli Parkda istifadə edilən metodları bölüşmək üçün Vaşinqtona gəldi. Ayrıca nitq şifrələməsi ilə maraqlandı və bu məqsədlə Bell Labs ilə bir müddət vaxt keçirdi. Şennon və Türinq bir fincan çay üçün görüşdülərTuring A. On Computable Numbers, with an Application to the Entscheidungsproblem (англ.) // Proceedings of the London Mathematical Society — London Mathematical Society, 1937. — Vol. s2–42, Iss. 1. — P. 230–265. — ISSN 0024–6115; 1460–244X — doi:10.1112/PLMS/S2–42.1.230 . Türinq, Şennona "Universal Turing Machine" adı verilən bir sənəd göstərdiHodges A. Alan Turing: The Enigma (ing.) — London: Vintage Books, 1992. — P. 243–252. — 586 p. — ISBN 978-0-09-911641-7 . Bu Şennonu heyrətləndirdi, çünki Türinqin fikirlərinin çoxu öz fikirlərini tamamladı.

1945-ci ildə müharibə sona çatarkən ABŞ Milli Müdafiə Müdafiə Tədqiqat Komitəsi, son bağlanışdan əvvəl son addım olaraq texniki hesabatların xülasəsini verdi. Şannon, Ralf Blekman və Hendrik Bod tərəfindən həmmüəllifi olduğu "Ayrışma problemi" nə bənzər yanğın idarəetmə sistemlərində məlumatların ortalama problemi ilə əlaqəli "Yanğına Nəzarət Sistemləri üçün məlumatların artırılması və proqnozlaşdırılması" adlı xüsusi bir esse nümayiş olundu. Başqa sözlə, onlar bu problemi məlumat və siqnal işlənməsi baxımından modelləşdirdilər və bununla da məlumat əsrinin gəlişini xəbər verdilər.

 Müharibədən sonrakı vaxt 
1948-ci ildə vəd edilmiş memorandum, Bell Sistem Texniki Jurnalında müvafiq olaraq iyul və oktyabr aylarında iki hissədən ibarət "Rabitə riyazi nəzəriyyəsi" məqaləsi olaraq meydana çıxdı. Bu iş ötürülən məlumatların kodlaşdırılması probleminə həsr edilmişdir. Bu fundamental əsərdə, Şennon, körpəlik dövrlərində olan rabitə nəzəriyyəsinə tətbiq olunması ilə əlaqədar Norbert Wiener tərəfindən hazırlanmış ehtimal nəzəriyyəsi vasitələrindən istifadə etmişdir. Şennon, mesajlarda məlumatın qeyri-müəyyənliyi ölçüsü olaraq məlumat entropiyasının vacib bir tərifini də təqdim etdi. Bu məqalə əslində informasiya nəzəriyyəsi kimi bir elmin əsasını qoymuşdur.

1948-ci ildən sonra Şennon informasiya nəzəriyyəsi sahəsində çox sayda əhəmiyyətli tədqiqatlar apardı.

Şennon oyun nəzəriyyəsini də öyrəndi. Həmişə ən çox qazanan strategiyaları izləməli olan hər cür avtomobili yaratmağa çalışdı. Məsələn, Şennon şahmat proqramlarının qurulması prinsiplərini inkişaf etdirirdi (bu cür proqramlar müxtəlif ölkələrin mütəxəssisləri tərəfindən praktik olaraq tətbiq olunmağa başlamazdan çox əvvəl). 1940-cı illərin sonu və 1950-ci illərin əvvəllərində, müəyyən bir mövqedə ən yaxşı hərəkət tapmaq üçün iki strategiya təklif etdi. Biri dallı bir seçim ağacının qurulması ilə mümkün hərəkətlərin ümumi sayını təyin etdi, ikincisi – ümidsiz variantları kəsmək üçün şahmat biliklərindən istifadə.

 İstinadlar 

 Xarici keçidlər 

Kateqoriya:ABŞ ateistləri
Kateqoriya:Almanəsilli amerikalılar