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.(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.

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.

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.

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 ?

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.

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.

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.)

Najčítanejšie na SME Tech


Hlavné správy zo Sme.sk

DOMOV

Lesník: Tetrov z lesov nemizne preto, že tam ťažíme

Riaditeľ odštepného závodu Lesov SR v Liptovskom Hrádku JÁN VRBENSKÝ hovorí, že za holé časti národných parkov môžu kalamity, nie lesníci.

KOMENTÁRE

Už opäť Air Kiska

Kiskov portrét zaujíma v obrazárni nepriateľov Fica (Smeru a SNS) stále popredné miesto.

DOMOV

Ochranár, pred ktorým cúvli lesníci aj štát

Za dlhodobý prínos získal Bielu vranu Erik Baláž.

Neprehliadnite tiež

DETSKÁ RUBRIKA

Lelek lesný vidí aj za seba, nemusí ani pohnúť hlavou

Prezývali ho kozodoj, hoci kozy nikdy nedojil.

OBJEKTÍV

Skutočný Iron Man: Vynálezca s oblekom stanovil nový rýchlostný rekord

Oblek poháňa šesť malých prúdových motorov.

Vesmírne kráľovstvo Asgardia vypustilo do vesmíru svoj prvý satelit

Má vlajku a dokonca aj hymnu. Zatiaľ ho však žiadna pozemská krajina či národ neuznáva.

Je lepší vinyl alebo cédečko? Čo o kvalite zvuku hovorí matematika

Fanúšikovia na platne nedajú dopustiť, argumentujú vernosťou zvuku.

Inzercia - Tlačové správy


  1. Moskva alebo Petrohrad?
  2. Jubilejná desiata KOCKA privíta zákazníkov v Starej Ľubovni
  3. Nepríjemná bolesť. Tu sú 3 rady, ako sa jej zbavíte
  4. 5 zaujímavostí, ktoré ste o koži možno nevedeli
  5. Nový Jaguar XF Sportbrake
  6. Ako pracujú poisťováci? Dostali sme sa medzi nich
  7. Špeciálna príloha: Pre budúcich vysokoškolákov
  8. Výhodné a lacné neznamená to isté, ani pri PZP
  9. Keď ide o zdravie a majetok, rozhodujú sekundy
  10. Diabetici môžu získať 25-tisíc eur cez nový grantový program
  1. Moskva alebo Petrohrad?
  2. Aké auto si vybrať - nové, zánovné alebo jazdené?
  3. Jubilejná desiata KOCKA privíta zákazníkov v Starej Ľubovni
  4. Nový článokHB Reavis predstavuje projekt Stanica Nivy na veľtrhu
  5. 5 zaujímavostí, ktoré ste o koži možno nevedeli
  6. Nepríjemná bolesť. Tu sú 3 rady, ako sa jej zbavíte
  7. Nový Jaguar XF Sportbrake
  8. Tradičné bratislavské dvory sú späť. V Jarabinkách sú až dva
  9. Jeden nákup a všetko vybavené, alebo one stop shopping
  10. Ako pracujú poisťováci? Dostali sme sa medzi nich
  1. Ako pracujú poisťováci? Dostali sme sa medzi nich 17 477
  2. Špeciálna príloha: Pre budúcich vysokoškolákov 6 886
  3. Moskva alebo Petrohrad? 6 141
  4. Tradičné bratislavské dvory sú späť. V Jarabinkách sú až dva 3 282
  5. Diabetici môžu získať 25-tisíc eur cez nový grantový program 2 400
  6. Nepríjemná bolesť. Tu sú 3 rady, ako sa jej zbavíte 1 895
  7. 5 zaujímavostí, ktoré ste o koži možno nevedeli 1 853
  8. S odletmi z Košíc leto nekončí. A tie ceny! 1 807
  9. Chcela vyliečiť syna, vyvinula prírodnú kozmetiku Ťuli a Ťuli 1 726
  10. Jubilejná desiata KOCKA privíta zákazníkov v Starej Ľubovni 1 444