Пионири

Шум револуције Клода Шенона

Како је бриљантна и иновативна идеја младог научника научила свет да комуницира

Текст: Слађана Шимрак

Усудити се рећи да решење проблема у развоју телекомуникација може да се опише нулама и јединицама био је необично креативан потез. Надовезати се на то тврдњом да је информација која се преноси из једне тачке у другу независна од физичког носиоца било је револуционарно. Све заједно, звучало је сулудо, а иза свега је стајала чиста математика. 

Амерички математичар Клод Шенон био је тек двадесетогодишњи студент МИТ-а кад је први пут увидео везу између Булове алгебре и решавања нумеричких и логичких проблема дигиталних електричних кола. Две деценије касније, 1948. године, у техничком часопису Bell Systems објавио је рад „Математичка теорија комуникације“; дело од капиталне важности за теорију информација, дисциплину у јеку напретка. 

ПРОБЛЕМ ДИГИТАЛНОГ ПИСМА

Пре Шеноновог ангажовања на овом пољу, научници и инжењери су се суочавали са великим проблемом појављивања сметњи у трансферу текстуалних, звучних или визуелних порука, на већим физичким раздаљинама. При трансферима би се јављали шумови који су се понашали потпуно непредвидљиво, и то је оно што је истраживаче највише мучило.

При једном амбициозном покушају преноса поруке из Северне Америке ка Европи, ови такозвани шумови су постајали све снажнији и напослетку учинили да се она у потпуности изгуби пре него што је стигла на одредиште. 

Научницима није полазило за руком да формулишу јасне одговоре на питања као што су: којом брзином можемо да шаљемо поруке? Можемо ли слике високе резолуције послати путем телефонске линије? Колико је потребно времена? Који је најбољи начин?

Шенон је математичким језиком написао јединствену теорију информација и решио дотадашње нејасноће. Од суштинског је значаја била чињеница да начин преношења поруке није био важан; није била важна ни њена врста. Сматрао је да било какав садржај може да се представи битовима (бинарним цифрама). Битове је прогласио јединим релевантним и усвојио их као основну јединицу мере теорије информација.

Захваљујући Шенону, ово је једна од ретких научних дисциплина чији је јасан почетак могуће историјски локализовати. 

ЗНАЧАЈ КОНТЕКСТА

У Шеноновој теорији, сама информација зависила је од контекста. Примера ради, ако се зовете Драгослав и живите у Србији, ваше име не даје много информација, већ је за идентификацију потребно и презиме. С друге стране, у Монголији би сигурно било јасно о коме је реч само на основу имена.

Математичким језиком, контекст је одређен вероватноћом поруке. У нашем случају, наићи на неког Драгослава у Монголији много је мање вероватно него наићи на Драгослава у Србији. Ако је p вероватноћа поруке, информација се представља као 1/p.

Шенон је показао да, ако поруци додамо довољно додатних битова, они би помогли исправљању грешака узрокованих шумовима. У годинама које су уследиле, његове идеје су се прошириле на разне друге области као што су криптографија, математичка вероватноћа и друге.

Неки тврде да је Шенон направио теорију о преносу сигнала. Међутим, као што делимично видимо, она је готово чист математички рачун. Њене примене су могуће где год су испуњиви аксиоми које је поставио и где сe корисници сусрећу са питањем која порука може, а која не може да се пренесе.

Савремена литература углавном заобилази математички део посла и представља ове концепте једноставним схематским приказима под називом „Шенонов линеарни модел комуникације“. Као што је напоменуто, тачно је да је Шенон био заокупљен проблемом преноса информације и репродукцијом поруке која се шаље из једне тачке у другу. Међутим, ова теорија обезбеђује многостран математички рачун; не само један, комуникациони модел.

Уочавањем како одређена количина избора у једној тачки утиче на на оне који су донети у другој тачки, ова теорија поставља фундаменталне границе на свим нивоима људске комуникације.

ПИОНИРИ

Наука је процес. Нове идеје, парадигме и знања ничу захваљујући раду хиљада људи. Но, кроз борбу за тако освојене концепте појединци преусмеравају токове сазнања. Ко су заправо пионири науке?

* Аутори серије текстова о научним револуционарима полазници су Колоквијума научног новинарства ЦПН-а.

Истражите више…

Истражите друге текстове:


Grb Republike Srbije
ecsite nsta eusea astc

ЦПН
Улица краља Петра 46
11000 Београд
Република Србија
+381 11 24 00 260
centar@cpn.rs