Klod Shennon: Biografiya
7.03.2003 19:38 | N.Dzh.A. Sloan, A. D. Vainer

Klod Shennon: Biografiya

N.Dzh.A. Sloan i A.D. Vainer

Perevod s sokrasheniyami S. Karpova

Klod El'vud Shennon rodilsya v Petoski, shtat Michigan (Petoskey, Michigan), 30 aprelya 1916 goda. Ego otec, potomok pervyh poselencev N'yu-Dzhersi, byl biznesmenom, a mat', doch' emigrantov iz Germanii, uchitelem i v techenie ryada let - direktorom shkoly v Geilorde (Gaylord).

Pervye 16 let svoei zhizni Klod provel v Geilorde, okonchiv mestnuyu shkolu v 1932 godu i pokazav pri etom sklonnost' k mehanike. Ego lyubimymi predmetami v shkole byli fizika i matematika, doma zhe on zanimalsya konstruirovaniem modelei samoletov, radioupravlyaemyh korablikov i telegrafa dlya svyazi s zhivshim v polumile drugom. Telegraf etot ispol'zoval kolyuchuyu provoloku, ogorazhivayushuyu mestnoe pastbishe. Neobhodimye dlya etih zanyatii den'gi Klod zarabatyval, raznosya gazety i telegrammy, a takzhe remontiruya radioapparaturu. Geroem ego detstva byl Edison, okazavshiisya, kak on potom uznal, dal'nim rodstvennikom - oni oba byli potomkami Dzhona Ogdena, odnogo iz rukovoditelei kolonizacii. Krome togo, spisok geroev Kloda vklyuchal mnozhestvo uchenyh, takih kak N'yuton, Darvin, Einshtein i Fon Neiman.

V 1932 on postupil v universitet Michigana, sleduya po stopam svoei sestry Kateriny, tol'ko chto poluchivshei tam stepen' magistra po matematike. V 1936 on stal bakalavrom po elektrotehnike i matematike; etot parallel'nyi interes k matematike i inzhenernym special'nostyam on sohranil i v dal'neishem.

V 1936 on poluchil dolzhnost' laboranta na otdelenii elektrotehniki v Massachusetskom Tehnologicheskom Institute (Massachusetts Institute of Technology, znamenityi M.I.T.). Eta dolzhnost' davala emu vozmozhnost' prodolzhat' obuchenie, rabotaya lish' chast' vremeni. Krome togo, eta rabota ideal'no sootvetstvovala ego sposobnostyam i interesam - on rabotal na differencial'nom vychislitele Busha, naibolee sovershennoi vychislitel'noi mashine togo vremeni, sposobnoi analogovym obrazom reshat' differencial'nye uravneniya vplot' do shestogo poryadka. Rabota ego zaklyuchalas' v perevode uravnenii v "mehanicheskie terminy", podgotovka i zapusk mashiny dlya razlichnyh nachal'nyh uslovii. Inogda etot process treboval sovmestnoi raboty do pyati chelovek.

Interesnoi byla takzhe i elektricheskaya cep', upravlyavshaya etim vychislitelem, kotoraya vklyuchala v sebya bolee sotni rele. Rabotaya s nei, Shennon zainteresovalsya teoriei postroeniya takih cepei. On izuchal simvolicheskuyu logiku i bulevu algebru na matematicheskih kursah v Michigane i ponimal, chto eto imenno to, chto trebuetsya dlya opisaniya takih binarnyh sistem. On razvil eti idei v 1937 godu, buduchi v N'yu-'orke, v Laboratoriyah Bella (Bell Telephone Laboratories), i zatem, vernuvshis', v svoei diplomnoi rabote v Massachusetse. Eta rabota, pervaya iz opublikovannyh im, privlekla znachitel'noe vnimanie i byla vydvinuta v 1940 godu na premiyu imeni Al'freda Nobelya, prisuzhdaemuyu ob'edineniem inzhenernyh obshestv SShA.

Letom 1938 goda on zanimalsya issledovatel'skoi rabotoi v Massachusetse, i osen'yu byl pereveden s otdeleniya elektrotehniki na otdelenie matematiki, gde nachal rabotu nad doktorskoi dissertaciei. Ego nachal'nik, Vannever Bush, stal v eto vremya prezidentom Instituta Karnegi v Vashingtone; odno iz podrazdelenii etogo instituta, nahodyasheesya v Kold Spring Harbor (Cold Spring Harbor, N.Y.), zanimalos' togda genetikoi, i on posovetoval Shennonu zanyat'sya s tochki zreniya algebry problemoi hraneniya geneticheskoi informacii. Shennon provel tam leto 1939 goda, rabotaya s genetikom Barbaroi Barks (Barbara Burks) nad dissertaciei, kotoruyu on nazval "Algebra v teoreticheskoi genetike" (rukovoditelem dissertacii so storony M.I.T byl professor Frenk L. Hichkok (Frank L. Hitchcock), zanimavshiisya algebroi).

Primerno v eto zhe vremya Shennon zanimalsya razrabotkoi idei v oblasti vychislitel'nyh mashin i sistem svyazi. V pis'me ot 16 fevralya 1939 g. on pisal Bushu o zavisimosti mezhdu vremenem, propusknoi sposobnost'yu, shumom i iskazheniyami v sistemah svyazi, a takzhe o razrabotke vychislitel'nyh sistem dlya vypolneniya simvolicheskih matematicheskih operacii.

Vesnoi 1940 goda on nakonec zashitil dissertacii i poluchil zvaniya magistra elektrotehniki i doktora matematiki; letom on zanimalsya dal'neishimi issledovaniyami v oblasti kommutiruyushih elektricheskih cepei v Laboratoriyah Bella, razrabotav novyi metod ih proektirovaniya, pozvolyavshii sushestvenno sokratit' chislo kontaktov v nih. Rezul'taty etoi raboty byli opublikovany v stat'e "Razrabotka dvuhkonechnyh kommutiruyushih cepei ("The Synthesis of Two-Terminal Switching Circuits").

Akademicheskii god 1940-1941 gg. on provel v Prinstone pod rukovodstvom Germana Veila (Hermann Weyl), nachav ser'ezno rabotat' nad svoimi ideyami otnositel'no teorii informacii i effektivnyh sistem svyazi.

Tornton S. Frai (Thornton C. Fry), glava otdeleniya matematiki v Laboratoriyah Bella, byl v eto vremya chlenom komiteta po razrabotke sistem upravleniya zenitnym ognem - strana vooruzhalas' v svyazi s evropeiskoi voinoi; on predlozhil Shennonu takzhe porabotat' na oboronu. Vernuvshis' v Laboratorii, Shennon prisoedinilsya k gruppe, razrabatyvayushei ustroistva dlya obnaruzheniya samoletov i raket protivnika i navedeniya zenitnyh orudii; zadacha eta byla aktual'noi v svyazi s sozdaniem v Germanii raket Fau-1 i Fau-2. Bez etih sistem navedeniya poteri Anglii v voine byli by sushestvenno bol'shimi.

Shennon provel 15 let v Laboratoriyah Bella v dostatochno horoshem okruzhenii - v eto vremya tam rabotali mnogie pervoklassnye matematiki, takie kak Dzhon Pirs (John Pierce), izvestnyi svoei rabotoi v oblasti sputnikovoi svyazi, Garri Naikvist (Harry Nyquist), mnogo sdelavshii v teorii obnaruzheniya signalov, Hendrik Bod (Hendrik Bode), zanimavshiisya obratnoi svyaz'yu, sozdateli tranzistora Brattin, Bardin i Shokli (Brattain, Bardeen i Shockley), Dzhordzh Stibic (George Stibitz), sozdavshii pervyi (1938 god) releinyi komp'yuter; Barni Oliver (Barney Oliver), vydayushiisya inzhener, i drugie.

Vse eti gody Shennon rabotal v razlichnyh oblastyah, glavnym obrazom - v teorii informacii, nachalom kotoroi posluzhila ego stat'ya "Matematicheskaya teoriya svyazi" ("Mathematical Theory of Communication"). V etoi stat'e bylo pokazano, chto lyuboi istochnik informacii - telegrafnyi klyuch, govoryashii chelovek, telekamera i tak dalee - imeet "temp proizvodstva informacii", kotoryi mozhno izmerit' v bitah v sekundu. Kanaly svyazi imeyut "propusknuyu sposobnost'", izmeryaemuyu v teh zhe edinicah; informaciya mozhet byt' peredana po kanalu togda i tol'ko togda, kogda propusknaya sposobnost' ne men'she tempa postupleniya informacii.

Eta stat'ya po teorii svyazi obychno schitaetsya naibolee vesomym vkladom Shennona v nauku.

Zanyatiya Shennona problemami informacii i shuma imeli mnozhestvo razlichnyh prilozhenii. K primeru, v stat'e "Teoriya zashishennoi svyazi" ("Communication Theory of Secrecy Systems") on svyazal kriptografiyu s problemoi peredachi informacii po zashumlennomu kanalu (rol' shuma v etom sluchae igraet klyuch kriptosistemy). Eta rabota privela v dal'neishem k tomu, chto Shennon byl naznachen konsul'tantom pravitel'stva SShA po voprosam kriptografii.

Drugoi zadachei, kotoroi on zanimalsya sovmestno s E.F. Murom (E.F. Moore), bylo povyshenie nadezhnosti releinyh cepei putem vedeniya izbytochnogo chisla elementov (kazhdyi iz kotoryh nenadezhen). Eta zadacha, opyat' zhe, svoditsya k peredache informacii po zashumlennomu kanalu.

Krome togo, Shennon primenil eti idei takzhe i k zadache optimal'noi strategii investicii, v kotoroi "zashumlennym signalom" yavlyaetsya rynok cennyh bumag i sootvetstvuyushie emu vremennye ryady, i zadachei yavlyaetsya maksimizaciya vygody.

V bolee legkom stile vyderzhana ego stat'ya v oblasti vychislitel'noi tehniki "Programmirovanie komp'yutera dlya igry v shahmaty" ("Programming a Computer for Playing Chess") 1950 goda. V to vremya komp'yutery byli medlennymi i programmirovanie ih bylo dostatochno slozhnym; s teh por sozdano mnozhestvo shahmatnyh programm, odnako bol'shinstvo iz nih i seichas osnovany na ideyah etoi raboty.

V 1965 godu Shennon byl priglashen v Rossiyu na inzhenernuyu konferenciyu. Tam on imel vozmozhnost' vstretit'sya s mnogokratnym chempionom mira po shahmatam Mihailom Botvinnikom, takzhe inzhenerom-elektrotehnikom, interesuyushimsya problemoi algoritmizacii shahmatnoi igry. Posle prodolzhitel'noi diskussii Shennon poprosil grossmeistera sygrat' s nim v shahmaty; net nichego udivitel'nogo v tom, chto na 42-m hodu on proigral.

V dal'neishem razvitie shahmatnyh programm bylo prodolzheno, i v 1980 godu Shennon stal pochetnym gostem na mezhdunarodnom komp'yuternom shahmatnom turnire v Lince, Avstriya (International Computer Chess Championship, Linz, Austria), v kotorom prinimali uchastie odinnadcat' mashin iz Shvecii, Germanii, Rossii, Francii, Anglii, Kanady i SShA (bol'shinstvo mashin pri etom nahodilos' v svoih rodnyh stranah, svyazannye cherez Internet s Avstriei). Pobeditelem stala "Belle", razrabotannaya v Laboratoriyah Bella Kenom Tompsonom i Dzho Kondonom ("Belle", Ken Thompson, Joe Condon); po urovnyu igry ona prakticheski ne ustupala masteru sporta.

Shennon lyubil zanimat'sya konstruirovaniem zabavnyh - i ne obyazatel'no pri etom poleznyh - ustroistv; v ego dome mozhno bylo uvidet', k primeru, kal'kulyator, rabotayushii s chislami v rimskoi sisteme, "cherepashek", polzayushih po polu i obhodyashih prepyatstviya, ili apparat s dvumya rakami, zhongliruyushii tremya sharikami.

V pyatidesyatyh godah on sozdal "predel'nuyu mashinu" ("Ultimate Machine"), osnovannuyu na idee Mervina Minskogo (Mervin Minsky) i opisannuyu v "Golose nad morem" Artura Klarka; mashina eta imela vid shkatulki s edinstvennym vyklyuchatelem. Pri vklyuchenii ego kryshka otkryvalas', ottuda poyavlyalas' ruka, kotoraya vozvrashala vyklyuchatel' v ishodnoe polozhenie i vnov' skryvalas' vnutri.

V 1949 godu Shennon, nahodyas' v Laboratoriyah Bella, zhenilsya na Meri Elizabet (Betti) Mur (Mary Elizabeth (Betty) Moore), zanimavsheisya chislennymi raschetami (dolzhnost', nazyvavshayasya togda "vychislitel'") v gruppe Dzhona Pirsa. Oni poselilis' v Mistik Leik, Vinchester, Massachusets.

Shennon igral na klarnete i lyubil muzyku, a takzhe poeziyu (osobenno T.S.Eliota, Rubai i Ogdena Nesha), inogda i sam pisal chto-libo.

Emu byli prisuzhdeny pochetnye stepeni universitetov Ueila (magistr, 1954), Michigana (1961), Prinstona (1962), Edinburga (1964), Pittsburga (1964), Oksforda (1970), a takzhe ryada drugih, a krome togo - mnozhestvo nauchnyh nagrad i medalei.

Klod Shennon umer 24 fevralya 2001 goda v vozraste 84 let posle mnogoletnei bor'by s bolezn'yu Al'cgeimera.

Publikacii s klyuchevymi slovami: personalii - Shennon Publikacii so slovami: personalii - Shennon
Sm. takzhe: K 100-letiyu E.B. Kostyakovoi «Kak bezzakonnaya kometa…» Ushel iz zhizni Shiv'ev Valerii Ivanovich, pedagog, mnogoletnii avtor Astroneta Ushel iz zhizni Boris Grigor'evich Pshenichner Risunki I.S. Shklovskogo Skonchalsya Edvard Vladimirovich Kononovich N.I.Shakura i R.A.Syunyaev – laureaty Gosudarstvennoi premii RF Vse publikacii na tu zhe temu >>