SME
Streda, 28. júl, 2021 | Meniny má KrištofKrížovkyKrížovky

Odštartoval informačnú revolúciu

Počítače má dnes každý. Na počiatku revolúcie však stáli traja ľudia. Claude Elwood Shannon, jeden z nich, zomrel pred desiatimi rokmi.

Shannon a jeho slávna elektromechanická myš.Shannon a jeho slávna elektromechanická myš. (Zdroj: Bell Labs)

Počítače má dnes každý. No na počiatku revolúcie stáli traja ľudia. Claude Elwood Shannon, jeden z nich, zomrel pred desiatimi rokmi.

BRATISLAVA. Počítač v dnešnej podobe je výsledkom úsilia množstva ľudí. Nekonečný by bol zoznam tých, ktorí nejakým spôsobom prispeli k dnešnej informatike.

V tejto súvislosti však predsa vynikajú tri mená, pozoruhodní muži považovaní za „otcov" počítačov. Výsledkami svojej práce postavili teoretické základy počítačov a informatiky vôbec.

Sú to Alan Mathison Turing, britský matematik, ktorý položil základy teoretickej informatiky a umelej inteligencie, John von Neumann, americký matematik maďarského pôvodu - autor koncepcie počítačov a Claude Elwood Shannon, americký matematik a elektronik, tvorca teórie informácie a zakladateľ teórie návrhu digitálnych elektronických obvodov.

Skryť Vypnúť reklamu

Poslednému z nich sú venované nasledovné riadky. Dňa 24. februára uplynulo desať rokov od jeho úmrtia.

Teória informácie

Teória informácie je matematická disciplína, ktorá definuje základné pojmy a rieši a stanovuje podmienky spracovania a prenosu správ, resp. informácií. Významným výsledkom teórie okrem iného je kvantifikácia informácie.

Základy teórie informácie publikoval Shannon vo svojej práci v r. 1948. Zameral sa v nej na problematiku kódovania správ, ktoré majú byť prenesené zo zdroja správ cez prenosový kanál k prijímateľovi.

Kanál je prostredie, ktorým sa prenáša zakódovaná informácia. Účelom kódovania, okrem iného, je prevod informácie do formy vhodnej na prenos cez kanál. Pri prenose obvykle dochádza k chybám pôsobením nežiadúcich rušivých vplyvov, tzv. šumu.

Skryť Vypnúť reklamu

Dobre to niekedy poznáme pri rušení rozhlasového signálu alebo telefonického hovoru. Kódovanie správ závisí na pravdepodobnosti, s akou sa jednotlivé správy zo zdroja správ vysielajú.

Táto skutočnosť a náhodný charakter šumu viedli C. Shannona k použitiu počtu pravdepodobnosti v teórii informácie.

Z hľadiska aplikácie teórie informácie pritom nie je podstatné, či prenos informácie predstavuje telefonický hovor, prenos rozhlasového alebo televízneho signálu, prenos dát v počítačovej sieti, či prenos po vnútornej dátovej zbernici počítača a podobne.

Obrovský význam a dosah teórie dokumentuje skutočnosť, že teória informácie prekročila rámec oblasti pre ktorú vznikla - prenos správ. Jej závery sa využívajú aj v takých odboroch ako ekonómia, biológia, ale aj lingvistika alebo psychológia.

Skryť Vypnúť reklamu

Jednotka informácie

V práci z roku 1948 Claude Shannon zaviedol pojem množstva informácie a prvý raz použil označenie „bit". (Slovo bit, ako skratku slov binary digit zaviedol americký matematik John Wilder Tukey.)

Podstata „merania" informácie spočíva v číselnom vyjadrení pravdepodobnosti, s akou nejaký jav alebo stav nastane. Správa, že zo všetkých možných výsledkov pokusu nastal výsledok s danou pravdepodobnosťou pred pokusom, určuje množstvo informácie, ktorú sme vykonaním pokusu získali.

Čím je jav nepravdepodobnejší, tým viac informácie získame. Túto závislosť matematicky určuje logaritmus so základom dva. Ak vieme vopred, že nejaký jav určite nastane, tak informácia, ža jav nastal je prirodzene nulová.

Koľko informácie je teda jeden bit ?

Skryť Vypnúť reklamu

Je to množstvo informácie, ktoré získame, keď zistíme, ktorý z dvoch rovnako pravdepodobných stavov (pravdepodobnosť každého sa rovná 1/2) nastal.

Napríklad po hodení mincou získame 1 bit informácie. Na základe teórie informácie sa dá tiež vypočítať, že pri jednom hode hracou kockou (ktorá má na stenách bodky v počte od 1 do 6) dostaneme informáciu o veľkosti 2,585 bitov.

Okrem toho Shannon zaviedol celý rad ďalších základných pojmov, ako kapacita kanálu (maximálne množstvo informácie, ktoré je kanál schopný preniesť za 1 sekundu - udáva sa v počte bitov za sekundu - bit/s) alebo informačná entropia (vyjadruje strednú hodnotu informácie získanú vykonaním pokusu s nerovnakými pravdepodobnosťami výsledkov).

Návrh digitálnych obvodov

Významný a zásadný je prínos C. Shannona k teórii návrhu digitálnych obvodov.

Skryť Vypnúť reklamu

Základné tézy tejto teórie uviedol už vo svojej diplomovej práci v r. 1937. Rozpracoval v nej použitie Booleovej algebry (kde premenné majú len dve hodnoty: 0 alebo 1) a binárnej aritmetiky na analýzu a syntézu dvojhodnotových - digitálnych systémov.

Nadčasovosť teórie vyniká, keď si uvedomíme, že v čase jej vzniku boli elementárnymi prvkami elektronických obvodov vákuové elektrónky a elektromechanické relé. Na tejto báze boli postavené aj prvé počítače.

Plné uplatnenie našla teória pri návrhu logických obvodov v povojnovom období a pri nástupe integrovaných obvodov v sedemdesiatych rokoch minulého storočia.

Prakticky každý elektronický digitálny systém, či už je to počítač alebo riadiaci systém, je navrhnutý na základe konceptov, ktoré postuloval Claude Shannon.

Skryť Vypnúť reklamu

Pionier informatiky

Profesor Claude Shannon svojimi priekopníckymi prácami pomohol naštartovať informačnú revolúciu. Významnou mierou prispel a ešte i dnes prispieva k pokroku komunikačných a informačných technológií

Zatiaľ čo vedci bádajú už v oblasti kvantovej teórie informácie, výsledky jeho tvorivého myslenia denne využívajú milióny ľudí na celom svete.

Je to najvyššie uznanie a pocta človeku, ktorý sa mierou vrchovatou zaslúžil o vedný odbor informatika.

Za svoju prácu a dosiahnuté výsledky získal C. Shannon viaceré ocenenia a bol držiteľom honorárnych vedeckých hodností prestížnych univerzít, ako univerzity v Yale, Michigane, Princetone, Edinburghu, Oxforde, Pennsylvanii a ďalších.

(Autor sa zaoberá históriou a popularizáciou vedy.)

Skryť Vypnúť reklamu

Najčítanejšie na SME Tech

Skryť Vypnúť reklamu
Skryť Vypnúť reklamu
Skryť Vypnúť reklamu
Skryť Vypnúť reklamu

Hlavné správy zo Sme.sk

Do kaviarne Towers nevidno.

Inšpekcia má odposluchy aj videozáznamy.


6 h
Zuzana Rehák Štefečeková na LOH Tokio 2020 / 2021.

Sledujte online letnú olympiádu.


Sportnet 3 h
Logo podcastu Dobré ráno.

Za kyberšikanu hrozí až šesť rokov.


a 1 ďalší 4 h

Neprehliadnite tiež

Mark Hamill vo filme Hviezdne vojny epizóda V - Impérium vracia úder.

Deepfake nie je len na fake news a porno.


9 h
Ilustračné foto.

Pomôžu alebo nám uškodia mraky?


12 h

Ak máte problémy so sluchom, noste načúvací prístroj.


26. júl

Rozhovor s doktorandom filozofie Jakubom Betinským


18 h

Inzercia - Tlačové správy

  1. Kravy jedia srvátku. Výrobky vďaka tomu nemajú konkurenciu
  2. Osviežujúci skúter legendárnej talianskej značky
  3. Nová sála i námestie. Trnavské Mýto sa stane novým centrom
  4. Túto bagetu jedia Slováci už 24 rokov. Čo nám chutí najviac?
  5. M. Šmigura: Pozeráme sa smerom na Varšavu
  6. Najzelenšie nákupné centrum na Slovensku otvorí druhú etapu
  7. Ako dlho skladovať kukuricu a hrach, aby ostali sladké?
  8. Čítajte SME.sk odomknuté a bez reklamy
  9. Túžite sa konečne zbaviť dioptrií, ale bráni vám v tom strach?
  10. Lenivý brunch s Muchom
  1. Ako dlho skladovať kukuricu a hrach, aby ostali sladké?
  2. Keď ekológia spája
  3. Wüstenrot predstavuje novú stratégiu pre slovenský trh
  4. Na zmenu zdravotnej poisťovne vám po novom stačia 3 minúty
  5. Brusnica – lahodná i účinná zároveň
  6. Osviežujúci skúter legendárnej talianskej značky
  7. Čítajte SME.sk odomknuté a bez reklamy
  8. Slovník investora 07: Bitcoin a jeho úloha v portfóliu investora
  9. Túžite sa konečne zbaviť dioptrií, ale bráni vám v tom strach?
  10. 100% ovocné šťavy pod lupou – Prečo sa ich oplatí konzumovať?
  1. Úchvatná Petra: Stovky rokov zabudnutá v jordánskej púšti 10 819
  2. Prečo by ste si nemali odoprieť balenú bagetu? 5 722
  3. Ako nájsť dobrý jogurt? Ak neobsahuje toto, ani ho nekupujte 4 890
  4. Slovenské čučoriedky? Nemusíte ísť do lesa, kúpite ich v reťazci 4 314
  5. Investovať do akcií a ETF v malom sa teraz dá výhodnejšie 4 211
  6. Od Česka až po Jadran 3 970
  7. Ako sa nepripraviť o zákazníkov bez hotovosti 3 149
  8. Nikto im nezatlieska. Koľko medailí získajú Slováci v Tokiu? 3 054
  9. Nová sála i námestie. Trnavské Mýto sa stane novým centrom 2 877
  10. Sudoku na leto: Nenechajte sivé bunky zaháľať ani cez prázdniny 2 202