SME
Štvrtok, 22. október, 2020 | Meniny má SergejKrížovkyKrížovky

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

Koronavírus na Slovensku: Laboratóriá odhalili 1728 nových prípadov, krízový štáb rokuje o lockdowne (minúta po minúte)

Celkový počet nakazených na Slovensku dosiahol číslo 35 330. Pandémia Covid-19 si doteraz vyžiadala 115 obetí.

Zasadá krízový štáb: Nemocnice sú potemkinove dediny, vravia lekári zo zasadnutia

Politici rokovanie odmietajú komentovať, kým sa neskončí.

Tlačová konferencia po mimoriadnom zasadnutí vlády.
NAKA zadržala Dušana Kováčika.
Dnes píše Matia Lenická

Stredovek klope na dvere

V typicky pokryteckom duchu sa potláčanie práv žien prezentuje ako pomoc.

Matia Lenická je slovenská drum'n'bassová DJ-ka a producentka. Vystupuje pod umeleckou značkou B-complex.

Neprehliadnite tiež

Umelecká predstava o putovaní ženy s batoľaťom cez územie, ktoré je dnes v Národnom parku White Sands. Jej stopy sa zachovali viac ako desaťtisíc rokov, vedci ich teraz podrobili detailnej analýze. KLIKNITE PRE ZVÄČŠENIE.
Vedátorský podcast

Vďaka akému princípu lietajú lietadlá?

Ako vyzerá fyzika lietania.

Inzercia - Tlačové správy

  1. Covid a post-Covid: Ako sa chrániť pred kybernetickými útokmi?
  2. 5 vecí, ktoré definujú prémiové bývanie
  3. Downtown Bratislavy sa rozrastie o nový rezidenčný projekt
  4. Na Slovensku pribúdajú nové bankomaty. Viete čo v nich vybavíte?
  5. Päť chýb pri zateplení strechy
  6. Vitajte v postapokalyptickom svete
  7. LEN DNES: Zľava viac ako 50% na ročné predplatné týždenníkov MY
  8. Programátori prezradili, čo ich v práci najviac motivuje
  9. NAŽIVO: Čo čaká ekonomiku? Sledujte #akonato konferenciu
  10. NAŽIVO: Ako na koronu reagujú úspešné firmy? Sledujte #akonato
  1. Zlaďte vaše šperky s jeseňou
  2. Nové laboratórium ekonomického experimentálneho výskumu na EUBA
  3. Programátori prezradili, čo ich v práci najviac motivuje
  4. 5 vecí, ktoré definujú prémiové bývanie
  5. LEN DNES: Zľava viac ako 50% na ročné predplatné týždenníkov MY
  6. Úprava osobného motorového vozidla
  7. Important information for Brazilians living in Slovakia
  8. Prečo sú dnes ryby také dôležité?
  9. Vitajte v postapokalyptickom svete
  10. NAŽIVO: Ako na koronu reagujú úspešné firmy? Sledujte #akonato
  1. Kam sa vybrať za jesennými výhľadmi? 17 322
  2. Rysy navštívi päťtisíc ľudí denne. Ako vyzerá denný chod chaty 16 866
  3. Vyučujú školy informatiku dobre? Tieto patria medzi ukážkové 15 133
  4. Jedlo v Bratislave: Tieto reštaurácie určite vyskúšajte 12 634
  5. Pravá strana Dunaja môže vďaka Inchebe získať novú tvár 11 874
  6. Toto sú povolania budúcnosti. Niektoré prekvapili 9 920
  7. Na Slovensku pribúdajú nové bankomaty. Viete čo v nich vybavíte? 9 582
  8. Ako vidia budúcnosť deti zo základných škôl? Budete prekvapení 9 556
  9. Korenie sexuálneho života po päťdesiatke. Tieto tipy vyskúšajte 9 480
  10. Hodnotenie profesionála: Ako obstáli obľúbené hotely v Tatrách? 9 267