Перегляд вихідного коду сторінки Клод Шеннон

{{Науковець 
| ім'я               =  Клод Елвуд Шеннон
| ім'я_мовою_оригіналу = Claude Elwood Shannon
| зображення            = Claude shannon6.jpg
| зображення_розмір  = 220px
| зображення_підпис  = 
| дата народження    = 30.4.1916
| місце народження   = {{USA-}} [[Петоскі (Мічиган)|Петоскі]], [[Мічиган]]
| дата смерті        = 24.2.2001
| місце смерті       = {{USA-}} [[Медфорд (Массачусетс)|Медфорд]], [[Массачусетс]]
| резиденція         =
| громадянство       = {{USA}}
| національність     =
| галузь             = [[електротехніка]], [[теорія інформації]], [[кібернетика]],[[математика]], [[криптографія]]
| заклад             = [[Bell Labs|Лабораторія Белла]]
| Alma Mater         = [[Массачусетський технологічний інститут]]
| відомий через      =
[[Теорія інформації]]<br/>
[[Алгоритм Шеннона-Фано]]<br/>
[[Теорема Шеннона — Гартлі]]<br/>
[[Теорема відліків Віттакера—Найквіста—Котельникова—Шеннона]]<br/>
[[Теорема Шеннона для каналу з шумами]]<br/>
[[Перемикальна гра Шеннона]] (Shannon switching game)<br/>
[[Число Шеннона]]<br/>
[[Індекс Шеннона]] (Shannon index)<br/>
{{Нп|Теорема Шеннона про кодування джерела|||Shannon's source coding theorem}}<br/>
[[Вираз Шеннона]] (Shannon's expansion)<br/>
[[Модель Шеннона — Вівера]] (Shannon-Weaver model of communication)<br/>
[[Інтерполяційна формула Віттекера — Шеннона]] (Whittaker–Shannon interpolation formula)
| звання             =
| ступінь            =
| керівник           =
| учні               =
| нагороди           =
| примітки           =
| особиста_сторінка  =
}}

'''Клод Елвуд Шеннон''' ({{lang-en|Claude Elwood Shannon}}; [[30 квітня]], [[1916]], [[Петоскі (Мічиган)|Петоскі]], [[Мічиган]]&nbsp;— [[24 лютого]], [[2001]], [[Медфорд (Массачусетс)|Медфорд]], [[Массачусетс]], [[Сполучені Штати Америки]])&nbsp;— американський [[електротехнік]] і [[математик]], «батько [[теорія інформації|теорії інформації]]».

Шеннон відомий тим, що запропонував теорію інформації в науковій статті, опублікованій у 1948 році. Йому також приписують винайдення теорії [[цифровий комп'ютер|цифрової обчислювальної машини]] та [[цифровий канал|цифрового каналу]] в 1937 році, коли, бу́вши 21-річним студентом в Массачусетському технологічному інституті, він написав дисертацію, в якій показав, що з допомогою електричного застосування [[Булева алгебра|Булевої алгебри]] можна сконструювати та розв'язати будь-які логічні і числові зв'язки.

== Біографія ==

Шеннон народився в Петоскі, штат Мічиган. Його батько, нащадок перших поселенців [[Нью-Джерсі]], був бізнесменом і якийсь час суддею. Його мати, Мейбл Волф Шеннон (1890—1945), дочка німецьких іммігрантів, була учителькою мови, а пізніше директоркою середньої школи [[Гейлорд]]а, Мічиган. Перші шістнадцять років життя Шеннон провів у Гейлорді, де закінчив школу в 1932 році. Шеннон виявив схильність до механізмів. Найбільше йому вдавалися наука та математика, і вдома він складав моделі літаків, які керувалися по радіо, створив телеграф до фірми друга на відстані пів милі. Підлітком він працював посильним у ''[[Western Union]]''. Його дитячим героєм був [[Томас Едісон]], який, як Шеннон пізніше дізнався, був його далеким родичем. Обидва вони були нащадками [[Джон Огден|Джона Огдона]], колоніального лідера та предка багатьох видатних людей.

== Логічні схеми ==

У 1932 Шеннон вступив до [[Мічиганський університет|Мічиганського університету]] і здобув вищу освіту в 1936 році з двома ступенями [[Бакалавр| бакалавра]], один з [[електротехніка|електротехніки]] та другий з [[математика|математики]]. На випускному курсі відгукнувся на вакансію роботи в [[Массачусетський технологічний інститут|Массачусетському технологічному інституті]] (МТІ), де він працював над [[диференціальний аналізатор|диференціальним аналізатором]], своєрідним аналоговим комп'ютером, під керівництвом [[Веннівер Буш|Веннівера Буша]]. Проте йому сподобались не так інтегратори на коліщатках, як [[реле]] які керували їх роботою.{{sfn|Айзексон|2017|p=50}}

Влітку 1937-го Шеннон в [[Лабораторія Белла|Лабораторії Белла]] працював над [[реле]] для маршрутизації дзвінків. Там він зрозумів що за допомогою певних комбінацій реле можна виконувати операції [[Булева алгебра|булевої алгебри]]. Восени він повернувся до МТІ, де Веннівер Буш переконав Шеннона долучити цю ідею до своєї магістерської дисертації. Шеннон назвав її «{{нп|Символьний аналіз релейних та перемикальних схем||en|A Symbolic Analysis of Relay and Switching Circuits}}». {{sfn|Айзексон|2017|p=52}} Дисертація була опублікована в 1938 році і за неї Шеннон отримав [[Приз Альфреда Нобеля]] в 1940 році.

Ідея про те що за допомогою реле можна обчислити будь-яку функцію булевої алгебри лягла в основу всіх сучасних комп'ютерів.

У 1940, Шеннон став Національним науковим співробітником у Інституті перспективних досліджень в [[Принстон]]і, [[Нью-Джерсі]]. Там Шеннон мав можливість обговорити свої ідеї з впливовими ученими і математиками, такими як [[Джон фон Нейман]], і навіть один раз зустрівся з [[Альберт Ейнштейн|Альбертом Ейнштейном]].

Після цього Шеннон вступив до Лабораторії Белла, щоб продовжити працювати над системою боротьби з лісовими пожежами та [[криптографія|криптографією]] під час Другої світової війни, підписавши контракт з Національним комітетом з дослідження захисту ({{lang-en|National Defense Research Committee}}, ''NDRC'').

== Теорія зв'язку в таємних системах ==

Робота Шеннона «[[Теорія зв'язку в секретних системах]]» (1945) з грифом таємно, яку розсекретили і опублікували тільки в 1949 році, стала початком широких досліджень в теорії кодування і передачі інформації. Ця робота за загальною думкою, надала криптографії статус науки. Саме Клод Шеннон вперше почав вивчати криптографію, використовуючи [[системний підхід]].

В цій статті Шеннон визначив основоположні поняття теорії криптографії, без яких криптографія вже не мислима. Важливою заслугою Шеннона є дослідження [[Абсолютно таємна система|абсолютно таємних систем]] і доведення їх існування, а також існування [[шифр криптостійкий|криптостійких шифрів]] і необхідні для цього вимоги. Шеннон також сформулював основні вимоги, які ставляться до [[шифр надійний|надійних шифрів]]. Він ввів поняття розсіювання і змішування, які вже стали звичними, і методи створення систем шифрування на основі простих операцій. Ця стаття є відправною точкою вивчення криптографії.

== Математична теорія зв'язку ==
{{main|Математична теорія зв'язку (стаття)}}
Стаття «Математична теорія зв'язку» була опублікована в 1948 році і зробила Клода Шеннона всесвітньо відомим. В ній Шеннон виклав свої ідеї, які стали в майбутньому основою сучасних теорій і технологій обробки, передачі і зберігання інформації. Результати його робіт у галузі передачі інформації каналами зв'язку спричинили по всьому світу велику кількість досліджень. Шеннон повідомив ідеї Гартлі і ввів поняття інформації, яка міститься в повідомлені, що передається (далі за текстом&nbsp;— повідомлення). Як міру інформації повідомлення Р. Гартлі запропонував використовувати логарифмічну функцію <math>I = \log \left( M \right)</math>.

Шеннон першим почав розглядати повідомлення і шуми в каналі зв'язку з точки зору статистики, розглядаючи як скінченні множини повідомлень, так і неперервні множини повідомлень. Розвинута Шенноном теорія інформації допомогла вирішити головні проблеми, пов'язані з передачею повідомлень, а саме: усунути [[надлишковість]] повідомлень, виконати кодування і передачу повідомлень каналами зв'язку з шумами. Розв'язання проблеми надлишковості повідомлення, яке підлягає передачі, дозволяє максимально ефективно використовувати канал зв'язку.

Наприклад, сучасні широко використовувані методи зниження надлишковості в системах телебачення на сьогоднішній день дозволяють передавати до шести цифрових програм комерційного ТБ у смузі частот, яку займає звичайний сигнал [[аналоговий сигнал|аналогового телебачення]]. Розв'язання проблеми передачі повідомлення каналами зв'язку з шумами при заданому відношенні потужності корисного сигналу до потужності сигналу [[електромагнітна перешкода|завад]] у місці прийому дозволяє передавати каналом зв'язку повідомлення з задано малою ймовірністю помилкової передачі повідомлення. Також це відношення визначає пропускну здатність каналу. Це забезпечується використанням стійких до завад кодів, при цьому швидкість передачі повідомлень даним каналом повинна бути нижче його пропускної здатності.

У своїх роботах Шеннон довів принципову можливість розв'язання означених проблем, це було справжньою сенсацією в наукових колах 40-х років. Дана робота, як і роботи, в яких досліджувалася потенційна завадостійкість, дали початок великій кількості досліджень, які продовжуються і по цей час&nbsp;— вже більш ніж півстоліття. Вчені з [[СССР|Радянського Союзу]] і [[Сполучені Штати Америки|США]] (Пінскер, [[Олександр Якович Хінчин|Хінчин]], Добрушин, [[Андрій Миколайович Колмогоров|Колмогоров]]; США&nbsp;— Галлахер, Вольфовиц, Фейнштейн) дали строге трактування теорії викладеної Шенноном. На сьогоднішній день всі системи цифрового зв'язку проектуються на основі фундаментальних принципів і законів передачі інформації, розроблених Шенноном. Відповідно до теорії інформації спочатку з повідомлення усувається надлишковість, потім інформація [[кодування|кодується]] за допомогою стійких до завад [[код]]ів, і тільки потім передається каналом користувачу. Значно була скорочена надлишковість телевізійних, мовних і факсимільних повідомлень саме завдяки теорії інформації.

Велика кількість досліджень була присвячена створенню кодів, які є стійкими до завад і простих кодів декодування повідомлень. Дослідження проведені за останні п'ятдесят років взято за основу створеної Рекомендації [[Міжнародний телекомунікаційний союз|МСЕ]] з використання завадостійкого кодування і методів кодування джерел інформації в сучасних цифрових системах.

== Теорема про пропускну здатність каналу ==

Будь-який канал з шумом характеризується максимальною швидкістю передачі повідомлення, ця межа названа в честь Шеннона. При передачі інформації зі швидкостями, які перевищують цю межу, відбувається невідворотне спотворення даних, але знизу до цієї межі можна наближатися з необхідною точністю, забезпечуючи задано малу ймовірність помилки передачі інформації у каналі з шумом.

== Хобі та винаходи ==
Крім наукових досліджень Шеннон захоплювався [[жонглювання]]м, [[уніцикл]]інгом{{sfn|Айзексон|2017|p=129|ps=: «Кожен, хто прогулювався коридорами Bell Labs, опинявся під обстрілом випадкових ідей, вбираючи їх, наче сонячна батарея. Клод Шеннон, ексцентричний інформаційний теоретик, час від часу катався довгими, вкритими червоним терраццо коридорами, на одноколісному велосипеді, жонглюючи трьома кульками та підморгуючи колегам.»}} та [[Шахи|шахами]]. У [[1950 у відеоіграх|1950]] році він розробив шахову програму, яка з'явилася в статті «Програмування шахових ігор для комп'ютера», опублікованій у «Філософському Журналі». Це була перша стаття про проблему комп'ютерних шахів.

Він також винайшов багато пристроїв, включаючи комп'ютер, який працював в [[Римська система числення|римській системі числення]], названий THROBAC ('''TH'''rifty '''RO'''man numeral '''BA'''ckwards-looking '''C'''omputer), машини (роботи) для жонглювання, комп'ютера для гри шахових ендшпілів.<ref name="MITmus">{{cite web | url=https://webmuseum.mit.edu/detail.php?module=people&type=related&kv=12372 | title=People: Shannon, Claude Elwood | publisher=Музей МТІ | accessdate=22 лютого 2018 | archive-date=20 грудня 2016 | archive-url=https://web.archive.org/web/20161220151003/https://webmuseum.mit.edu/detail.php?module=people&type=related&kv=12372 }}</ref>

Шенон виготовив версію ''некорисної машини (useless machine)'', яка стала відома в [[Теорія інформації|теорії інформації]] (<small>це була валіза з перемикачем, коли його ввімкнути, відкривається кришка валізи, висувається механічна рука, яка вимикає перемикач і повертається у валізу, кришка якої закривається</small><ref>https://www.youtube.com/watch?v=z7bVw7lMtUg {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20170630042018/https://www.youtube.com/watch?v=z7bVw7lMtUg |date=30 червня 2017 }} починаючи з 5 хв 02 сек</ref>), втіливши ідею піонера [[штучний інтелект|штучного інтелекту]] [[Марвін Мінський|Марвіна Мінського]]. Мінський назвав свій винахід ''кінцевою''<ref>Термін ''ultimate''&nbsp;— багатозначний в англійській мові, маємо значення: ''кінцевий; завершальний; первісний; досконалий; найкращий'' (два останні значення&nbsp;— часто в саркастичному сенсі). Тобто для даної реалізації пристрою ''ultimate machine''&nbsp;— філософськи вдалий термін.</ref> ''машиною'' (''ultimate machine''), але більш широким і вживаним залишився термін ''некорисна машина''. Пристрої такого типу також називають ''ящик залиш мене в спокої'' (''Leave Me Alone Box'').

Клод Шеннон побудував маніпулятор для розв'язку головоломки [[кубик Рубіка]]<ref name="MITmus" />

Шеннон розробив [[Minivac 601]], цифровий комп'ютерний тренер для навчання як влаштовані і працюють комп'ютери і як їх використовувати. Компоненти Minivac 601 можна було комбінувати, що дозволяло грати в [[хрестики-нулики]] або симулювати систему управління [[ліфт]]ом. Починаючи з 1961 року, Minivac 601 продавався відділом споживчих товарів корпорації Scientific Development.

Він також вважається співвинахідником разом з Едвардом Торпом [[Носимий комп'ютер|носимого комп'ютера]].<ref name="Wearable computer">{{Cite web |url=http://www1.cs.columbia.edu/graphics/courses/mobwear/resources/thorp-iswc98.pdf |title=The Invention of the First Wearable Computer Online paper by Edward O. Thorp of Edward O. Thorp & Associates |accessdate=24 лютого 2018 |archive-date=28 травня 2008 |archive-url=https://web.archive.org/web/20080528182202/http://www1.cs.columbia.edu/graphics/courses/mobwear/resources/thorp-iswc98.pdf }}</ref> Цей пристрій використовувався для підвищення шансів при грі в [[Рулетка (азартна гра)|рулетку]].

== Література ==
* {{книга
|автор        = Шеннон К.
|назва        = Работы по теории информации и кибернетике
|рік          = 1963
|видавництво  = ИЛ
|місто        = {{Comment|М.|Москва}}
|сторінок     = 830
}}
* {{стаття
|автор    = Shannon C.E.
|назва = A Mathematical Theory of Communication
|оригинал = 
|посилання = http://plan9.bell-labs.com/cm/ms/what/shannonday/shannon1948.pdf
|видавництво = Bell System Technical Journal
|тип      = 
|место    = 
|рік      = [[1948]]
|том      = 27
|номер    = 
|сторінки = 379-423, 623–656
}}
* {{стаття
|автор    = Shannon C.E.
|назва = Communication in the presence of noise
|оригінал = 
|посилання = http://www.stanford.edu/class/ee104/shannonpaper.pdf
|видавництво = Proc. Institute of Radio Engineers
|тип      = 
|місто    = 
|рік  = Jan. [[1949]]
|том      = 37
|номер    = 1
|сторінки = 10-21
}}
* {{Cite book
| last = Айзексон
| first = Волтер
| authorlink = Волтер Айзексон
| назва = [[Інноватори: Як група хакерів, геніїв та ґіків здійснила цифрову революцію]]
| знаходження = Київ
| видавництво = [[Наш Формат]]
| рік = 2017
| сторінки = 488
| isbn = 978-617-7279-81-4
| ref = harv
}}

== Вшанування ==
* [[18838 Шеннон]]&nbsp;— астероїд, названий на честь науковця<ref>{{DMPN}}</ref>.
* 30 квітня 2016 Гугл розмістив дудл присвячений до 100-ого ювілею зі дня народження Клода Шеннона<ref>{{cite web|url=https://www.google.com/doodles/claude-shannons-100th-birthday|title=Claude Shannon’s 100th birthday doodle|work=google.com|accessdate=1 травня 2016|archive-date=3 травня 2016|archive-url=https://web.archive.org/web/20160503002028/http://www.google.com/doodles/claude-shannons-100th-birthday}}</ref>.

== Примітки ==
{{reflist|2}}

== Посилання ==
* [http://www.dut.edu.ua/ua/news/1/category/9/view/1144 Людина, яка придумала біт] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20170731063800/http://www.dut.edu.ua/ua/news/1/category/9/view/1144 |date=31 липня 2017 }} {{ref-uk}}
* [https://web.archive.org/web/20160502223314/http://quotes.hbdtoyou.com/who-is-claude-shannon-bios-photos/ Хто він, Клод Шеннон? Біографія і фото] {{ref-en}}
* [https://www.sciencenews.org/blog/context/claude-shannon-information-theory-digital-era Claude Shannon's information theory built the foundation for the digital era] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20160429115822/https://www.sciencenews.org/blog/context/claude-shannon-information-theory-digital-era |date=29 квітня 2016 }}{{ref-en}}
* [https://medium.com/the-mission/10-000-hours-with-claude-shannon-12-lessons-on-life-and-learning-from-a-genius-e8b9297bee8f 10,000 Hours With Claude Shannon: How A Genius Thinks, Works, and Lives] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20171205042136/https://medium.com/the-mission/10-000-hours-with-claude-shannon-12-lessons-on-life-and-learning-from-a-genius-e8b9297bee8f |date=5 грудня 2017 }}

{{Інформаційна ера}}
{{Штучний інтелект}}
{{Бібліоінформація}}

{{DEFAULTSORT:Шеннон, Клод}}
[[Категорія:Дослідники штучного інтелекту]]
[[Категорія:Математики США XX століття]]
[[Категорія:Науковці Массачусетського технологічного інституту]]
[[Категорія:Криптографи США]]
[[Категорія:Люди, на честь яких названо астероїд]]
[[Категорія:Атеїсти США]]
[[Категорія:Кібернетики США]]
[[Категорія:Члени Нідерландської королівської академії наук]]
[[Категорія:Обрані до Національної зали слави винахідників США]]
[[Категорія:Електротехніки XX століття]]
[[Категорія:Дослідники теорії керування]]
[[Категорія:Члени і члени-кореспонденти Національної академії наук США]]
[[Категорія:Випускники Мічиганського університету]]
[[Категорія:Американські інженери XX століття]]
[[Категорія:Випускники Массачусетського технологічного інституту]]
[[Категорія:Уродженці Петоскі]]
[[Категорія:Померли в Медфорді (Массачусетс)]]
[[Категорія:Поховані на цвинтарі Маунт-Оберн]]