Articulo de referencia

Claude Shannon

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Claude Elwood Shannon (30 de abril de 1916 – 24 de febrero de 2001) fue un polímata estadounidense que se desempeñó como matemático, ingeniero eléctrico, científico informático, criptógrafo e inventor, conocido como el "padre de la teoría de la información " y el hombre que sentó las bases de la Era de la Información . [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ]

Shannon fue uno de los primeros en describir el uso del álgebra booleana —esencial para todos los circuitos electrónicos digitales— y ayudó a fundar el campo de la inteligencia artificial . [ 4 ] [ 5 ] [ 6 ] El robotista Rodney Brooks declaró a Shannon el ingeniero del siglo XX que más contribuyó a las tecnologías del siglo XXI, [ 7 ] y el matemático Solomon W. Golomb describió su logro intelectual como "uno de los más grandes del siglo XX". [ 8 ]

En la Universidad de Michigan , Shannon obtuvo una doble titulación , graduándose con una Licenciatura en Ciencias en ingeniería eléctrica y otra en matemáticas, ambas en 1936. A los 21 años, siendo estudiante de maestría en ingeniería eléctrica en el MIT , su tesis de 1937, " Un análisis simbólico de circuitos de relés y conmutación ", demostró que las aplicaciones eléctricas del álgebra booleana podían construir cualquier relación numérica lógica, [ 9 ] estableciendo así la teoría detrás de la computación digital y los circuitos digitales . [ 10 ] Considerada por algunos como la tesis de maestría más importante de todos los tiempos, [ 9 ] es el "certificado de nacimiento de la revolución digital", [ 11 ] y lo inició en una vida de trabajo que lo llevó a ganar un Premio Kioto en 1985. [ 12 ] Se graduó del MIT en 1940 con un doctorado en matemáticas; [ 13 ] su tesis, que se centró en la genética , contenía resultados importantes, aunque permaneció inédita y relativamente desconocida hasta hace poco. [ 14 ]

Shannon contribuyó al campo del criptoanálisis para la defensa nacional de los Estados Unidos durante la Segunda Guerra Mundial , incluyendo su trabajo fundamental sobre descifrado de códigos y telecomunicaciones seguras , escribiendo un artículo considerado uno de los pilares de la criptografía moderna, [ 15 ] y su trabajo descrito como "un punto de inflexión que marcó el fin de la criptografía clásica y el comienzo de la criptografía moderna". Su trabajo fue fundamental para la criptografía de clave simétrica , incluyendo el trabajo de Horst Feistel , el Estándar de Cifrado de Datos (DES) y el Estándar de Cifrado Avanzado (AES). [ 16 ] Como resultado, Shannon ha sido llamado el "padre fundador de la criptografía moderna". [ 17 ]

Su artículo de 1948, " Una teoría matemática de la comunicación ", sentó las bases del campo de la teoría de la información, [ 13 ] [ 18 ] a la que el ingeniero eléctrico Robert G. Gallager [ 19 ] se refirió como un "plan maestro para la era digital" y Scientific American como "la Carta Magna de la era de la información" . [ 20 ] [ 21 ] Golomb comparó la influencia de Shannon en la era digital con la que "el inventor del alfabeto ha tenido en la literatura". [ 18 ] Shannon también es considerado el contribuyente más importante a la teoría después de 1948. Avances en múltiples disciplinas científicas utilizaron la teoría de Shannon, incluyendo la invención del disco compacto , el desarrollo de Internet , la comercialización de la telefonía móvil y la comprensión de los agujeros negros . [ 22 ] [ 23 ] Introdujo formalmente el término " bit ", [ 2 ] [ 24 ] y fue coinventor tanto de la modulación por impulsos codificados como de la primera computadora portátil . También inventó el gráfico de flujo de señales .

Shannon se unió al Grupo Asesor Criptológico Especial de la Agencia Central de Inteligencia en 1951. De 1956 a 1978, fue profesor en el MIT. También realizó numerosas contribuciones al campo de la inteligencia artificial, [ 4 ] incluyendo la coorganización del taller de Dartmouth de 1956 , considerado el evento fundacional de la disciplina, [ 25 ] [ 26 ] y artículos sobre la programación de computadoras de ajedrez. [ 27 ] [ 28 ] Su máquina Theseus fue el primer dispositivo eléctrico en aprender por ensayo y error, siendo uno de los primeros ejemplos de inteligencia artificial. [ 7 ] [ 29 ]

Biografía

Infancia

La familia Shannon vivía en Gaylord, Michigan . Claude nació en un hospital en la cercana Petoskey . [ 5 ] Su padre, Claude Sr. (1862–1934), era un hombre de negocios y, durante un tiempo, juez de sucesiones en Gaylord. Su madre, Mabel Wolf Shannon (1880–1945), era profesora de idiomas y también directora de la escuela secundaria de Gaylord . [ 30 ] Claude Sr. era descendiente de colonos de Nueva Jersey , mientras que Mabel era hija de inmigrantes alemanes. [ 5 ] La familia de Shannon era activa en su iglesia metodista durante su juventud. [ 31 ]

La mayor parte de los primeros 16 años de la vida de Shannon transcurrieron en Gaylord, donde asistió a la escuela pública y se graduó de la preparatoria de Gaylord en 1932. Shannon mostró inclinación por las materias mecánicas y eléctricas. Sus mejores materias eran ciencias y matemáticas. En casa, construyó dispositivos como maquetas de aviones, un barco modelo a control remoto y un sistema de telégrafo con alambre de púas para comunicarse con la casa de un amigo a medio kilómetro de distancia. [ 32 ] Durante su juventud, también trabajó como mensajero para la compañía Western Union .

El héroe de la infancia de Shannon era Thomas Edison , de quien más tarde supo que era un primo lejano. Tanto Shannon como Edison eran descendientes de John Ogden (1609-1682), un líder colonial y antepasado de muchas personas distinguidas. [ 33 ] [ 34 ]

Circuitos lógicos

En 1932, Shannon ingresó en la Universidad de Michigan , donde conoció la obra de George Boole . Se graduó en 1936 con dos licenciaturas: una en ingeniería eléctrica y otra en matemáticas.

En 1936, Shannon comenzó sus estudios de posgrado en ingeniería eléctrica en el Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT), donde trabajó en el analizador diferencial de Vannevar Bush , que era una de las primeras computadoras analógicas compuesta por partes electromecánicas y capaz de resolver ecuaciones diferenciales . [ 35 ] Mientras estudiaba los complejos circuitos ad hoc de este analizador, Shannon diseñó circuitos de conmutación basados ​​en los conceptos de Boole . En 1937, escribió su tesis de maestría, Un análisis simbólico de circuitos de relés y conmutación , [ 36 ] con un artículo derivado de esta tesis publicado en 1938. [ 36 ] Un trabajo revolucionario para la teoría de circuitos de conmutación , en el que Shannon diagramó circuitos de conmutación que podían implementar los operadores esenciales del álgebra booleana . Luego demostró que sus circuitos de conmutación podían usarse para simplificar la disposición de los relés electromecánicos que se usaban en ese momento en los conmutadores de enrutamiento de llamadas telefónicas . A continuación, amplió este concepto, demostrando que estos circuitos podían resolver todos los problemas que el álgebra booleana podía resolver. En el último capítulo, presentó diagramas de varios circuitos, incluyendo un sumador completo digital de 4 bits. [ 36 ] Su trabajo difería significativamente del de ingenieros anteriores como Akira Nakashima , quien aún se basaba en la teoría de circuitos existente en ese momento y adoptaba un enfoque más práctico. Las ideas de Shannon eran más abstractas y se fundamentaban en las matemáticas, abriendo así nuevos caminos con su trabajo, cuyo enfoque domina la ingeniería eléctrica moderna. [ 37 ]

El uso de interruptores eléctricos para implementar la lógica es el concepto fundamental que subyace a todas las computadoras digitales electrónicas . El trabajo de Shannon se convirtió en la base del diseño de circuitos digitales , tal como se dio a conocer ampliamente en la comunidad de ingeniería eléctrica durante y después de la Segunda Guerra Mundial. El rigor teórico del trabajo de Shannon superó los métodos ad hoc que habían prevalecido anteriormente. En 1987, Howard Gardner aclamó la tesis de Shannon como "posiblemente la tesis de maestría más importante, y también la más famosa, del siglo". [ 38 ] Herman Goldstine la describió en 1972 como "sin duda... una de las tesis de maestría más importantes jamás escritas... Ayudó a transformar el diseño de circuitos digitales de un arte a una ciencia". [ 39 ] Uno de los revisores de su trabajo comentó que "hasta donde sé, esta es la primera aplicación de los métodos de la lógica simbólica a un problema de ingeniería tan práctico. Desde el punto de vista de la originalidad, considero que el artículo es sobresaliente". [ 40 ] La tesis de maestría de Shannon ganó el Premio Alfred Noble de 1939 .

Shannon recibió su doctorado en matemáticas del MIT en 1940. [ 33 ] Vannevar Bush le había sugerido que trabajara en su disertación en el Laboratorio Cold Spring Harbor , con el fin de desarrollar una formulación matemática para la genética mendeliana . Esta investigación dio como resultado la tesis doctoral de Shannon, titulada Un álgebra para la genética teórica . [ 41 ] Sin embargo, la tesis no se publicó después de que Shannon perdiera el interés, pero contenía resultados importantes. [ 14 ] Cabe destacar que fue uno de los primeros en aplicar un marco algebraico para estudiar la genética de poblaciones teórica. [ 42 ] Además, Shannon ideó una expresión general para la distribución de varios rasgos ligados en una población después de múltiples generaciones bajo un sistema de apareamiento aleatorio, que era original en ese momento, [ 43 ] y el nuevo teorema no fue desarrollado por otros genetistas de poblaciones de la época. [ 44 ]

En 1940, Shannon se convirtió en becario nacional de investigación en el Instituto de Estudios Avanzados de Princeton, Nueva Jersey . En Princeton, Shannon tuvo la oportunidad de discutir sus ideas con científicos y matemáticos influyentes como Hermann Weyl y John von Neumann , y también tuvo encuentros ocasionales con Albert Einstein y Kurt Gödel . Shannon trabajó con libertad en diversas disciplinas, y esta capacidad pudo haber contribuido a su posterior desarrollo de la teoría matemática de la información. [ 45 ]

Investigación en tiempos de guerra

Shannon había trabajado en Bell Labs durante unos meses en el verano de 1937, [ 46 ] y regresó allí para trabajar en sistemas de control de fuego y criptografía durante la Segunda Guerra Mundial, bajo un contrato con la sección D-2 (sección de sistemas de control) del Comité Nacional de Investigación de Defensa (NDRC).

A Shannon se le atribuye la invención de los diagramas de flujo de señales en 1942. Descubrió la fórmula de ganancia topológica mientras investigaba el funcionamiento de una computadora analógica. [ 47 ]

Durante dos meses a principios de 1943, Shannon entró en contacto con el destacado matemático británico Alan Turing . Turing había sido destinado a Washington para compartir con el servicio criptoanalítico de la Armada de los Estados Unidos los métodos utilizados por la Escuela de Códigos y Cifrados del Gobierno en Bletchley Park para descifrar los códigos utilizados por los submarinos de la Kriegsmarine en el Atlántico Norte. [ 48 ] También estaba interesado en el cifrado de voz y, con este fin, pasó un tiempo en los Laboratorios Bell. Shannon y Turing se reunieron a la hora del té en la cafetería. [ 48 ] Turing le mostró a Shannon su artículo de 1936 que definía lo que ahora se conoce como la " máquina de Turing universal ". [ 49 ] [ 50 ] Esto impresionó a Shannon, ya que muchas de sus ideas complementaban las suyas. [ 51 ]

Shannon y su equipo desarrollaron sistemas antiaéreos que rastreaban misiles y aviones enemigos, al tiempo que determinaban las trayectorias para interceptar misiles. [ 52 ]

En 1945, cuando la guerra llegaba a su fin, la NDRC publicó un resumen de informes técnicos como último paso antes de su eventual cierre. Dentro del volumen sobre control de fuego, un ensayo especial titulado Suavizado de datos y predicción en sistemas de control de fuego , escrito en coautoría por Shannon, Ralph Beebe Blackman y Hendrik Wade Bode , trató formalmente el problema del suavizado de datos en el control de fuego por analogía con "el problema de separar una señal del ruido interferente en los sistemas de comunicaciones". [ 53 ] En otras palabras, modeló el problema en términos de procesamiento de datos y señales y, por lo tanto, anunció la llegada de la Era de la Información .

El trabajo de Shannon sobre criptografía estuvo aún más estrechamente relacionado con sus publicaciones posteriores sobre teoría de la comunicación . [ 54 ] Al finalizar la guerra, preparó un memorándum clasificado para Bell Telephone Labs titulado "Una teoría matemática de la criptografía", fechado en septiembre de 1945. Una versión desclasificada de este documento se publicó en 1949 como " Teoría de la comunicación de los sistemas de secreto " en el Bell System Technical Journal . Este documento incorporó muchos de los conceptos y formulaciones matemáticas que también aparecieron en su "Una teoría matemática de la comunicación" . Shannon afirmó que sus ideas sobre la teoría de la comunicación y la criptografía durante la guerra se desarrollaron simultáneamente, y que "estaban tan cerca que era imposible separarlas". [ 55 ] En una nota a pie de página cerca del comienzo del informe clasificado, Shannon anunció su intención de "desarrollar estos resultados... en un próximo memorándum sobre la transmisión de información". [ 56 ]

Durante su estancia en los Laboratorios Bell, Shannon demostró que la libreta de un solo uso es inquebrantable en su investigación clasificada, publicada posteriormente en 1949. El mismo artículo también demostró que cualquier sistema inquebrantable debe tener esencialmente las mismas características que la libreta de un solo uso: la clave debe ser verdaderamente aleatoria, tan larga como el texto plano, nunca reutilizarse total o parcialmente y mantenerse en secreto. [ 57 ]

teoría de la información

En 1948, el memorándum prometido apareció como "Una teoría matemática de la comunicación", un artículo en dos partes publicado en los números de julio y octubre del Bell System Technical Journal . Este trabajo se centra en el problema de cómo codificar mejor el mensaje que un emisor desea transmitir. Shannon desarrolló la entropía de la información como una medida del contenido informativo de un mensaje, que a su vez mide la incertidumbre reducida por el mensaje. De este modo, prácticamente inventó el campo de la teoría de la información .

El libro The Mathematical Theory of Communication [ 58 ] reimprime el artículo de Shannon de 1948 y la divulgación del mismo por parte de Warren Weaver , que resulta accesible para el público no especializado. Weaver señaló que la palabra "información" en la teoría de la comunicación no se relaciona con lo que uno dice, sino con lo que podría decir. Es decir, la información es una medida de la libertad de elección de una persona al seleccionar un mensaje. Los conceptos de Shannon también fueron divulgados, tras su propia revisión, en Symbols, Signals, and Noise de John Robinson Pierce .

La contribución fundamental de la teoría de la información al procesamiento del lenguaje natural y la lingüística computacional se consolidó en 1951 con su artículo «Predicción y entropía del inglés impreso», donde mostró límites superiores e inferiores de entropía en las estadísticas del inglés, proporcionando así una base estadística para el análisis del lenguaje. Además, demostró que tratar el espacio como la vigésimo séptima letra del alfabeto reduce la incertidumbre en el lenguaje escrito, estableciendo un vínculo cuantificable entre la práctica cultural y la cognición probabilística.

Otro artículo notable publicado en 1949 es " Teoría de la comunicación de los sistemas de seguridad ", una versión desclasificada de su trabajo de tiempos de guerra sobre la teoría matemática de la criptografía, en el que demostró que todos los cifrados teóricamente irrompibles deben tener los mismos requisitos que la libreta de un solo uso. Se le atribuye la introducción del teorema de muestreo , que había derivado ya en 1940, [ 59 ] y que se ocupa de representar una señal de tiempo continuo a partir de un conjunto discreto (uniforme) de muestras. Esta teoría fue esencial para permitir que las telecomunicaciones pasaran de los sistemas de transmisión analógicos a los digitales en la década de 1960 y posteriormente. Además, escribió un artículo en 1956 sobre la codificación para un canal ruidoso, que también se convirtió en un artículo clásico en el campo de la teoría de la información. [ 60 ] Sin embargo, también en 1956 escribió un editorial de una página para la revista "IRE Transactions on Information Theory" titulado "The Bandwagon" que comenzaba observando: "La teoría de la información se ha convertido, en los últimos años, en una especie de moda científica" y que concluía advirtiendo: "Solo manteniendo una actitud completamente científica podremos lograr un progreso real en la teoría de la comunicación y consolidar nuestra posición actual". [ 61 ]

La influencia de Claude Shannon ha sido inmensa en el campo; por ejemplo, en una recopilación de 1973 de los artículos clave en el campo de la teoría de la información, fue autor o coautor de 12 de los 49 artículos citados, mientras que ningún otro autor apareció más de tres veces. Incluso más allá de su artículo original de 1948, todavía se le considera el contribuyente más importante a la teoría posterior a ese año. [ 62 ]

En mayo de 1951, Mervin Kelly recibió una solicitud del director de la CIA , el general Walter Bedell Smith , sobre Shannon y la necesidad de contar con él, ya que Shannon era considerado, según "la mejor fuente", el "científico más eminentemente cualificado en el campo en cuestión". [ 63 ] Como resultado de la solicitud, Shannon pasó a formar parte del Grupo Asesor Criptológico Especial (SCAG) de la CIA. [ 63 ]

Durante su tiempo en Bell Labs, también codesarrolló la modulación por código de pulsos junto con Bernard M. Oliver y John R. Pierce . [ 64 ] [ 65 ]

Inteligencia artificial

Shannon y su ratón electromecánico Teseo (llamado así por Teseo de la mitología griega), con el que intentó resolver un laberinto en uno de los primeros experimentos de inteligencia artificial.

Teseo, el ratón

En 1950, Shannon diseñó y construyó, con la ayuda de su esposa Betty, una máquina de aprendizaje llamada Theseus. Consistía en un laberinto sobre una superficie, por el que podía moverse un ratón mecánico. Debajo de la superficie había sensores (un circuito de relés electromecánicos) [ 66 ] que seguían la trayectoria del ratón mecánico a través del laberinto. [ 29 ] El ratón estaba diseñado para buscar en los pasillos hasta encontrar el objetivo. [ 66 ] Tras recorrer el laberinto, el ratón podía colocarse en cualquier lugar donde hubiera estado antes y, gracias a su experiencia previa, podía ir directamente al objetivo. Si se colocaba en un territorio desconocido, estaba programado para buscar hasta llegar a una ubicación conocida y luego dirigirse al objetivo, añadiendo el nuevo conocimiento a su memoria y aprendiendo un nuevo comportamiento. [ 66 ] Tras muchos intentos, este dispositivo aprendía la ruta más corta a través del laberinto y dirigía al ratón mecánico a través de él. El patrón del laberinto podía modificarse a voluntad, [ 29 ] reorganizando las particiones móviles. [ 66 ] El ratón de Shannon parece haber sido el primer dispositivo de aprendizaje artificial de su tipo. [ 66 ]

El laberinto de Teseo en el Museo del MIT

Mazin Gilbert afirmó que Teseo "inspiró todo el campo de la IA. Este ensayo y error aleatorio es la base de la inteligencia artificial". [ 29 ]

Otros trabajos de inteligencia artificial

Shannon escribió varios artículos influyentes sobre inteligencia artificial, como su artículo de 1950 titulado "Programación de una computadora para jugar ajedrez" y su artículo de 1953 titulado "Computadoras y autómatas". [ 67 ] Junto con John McCarthy , coeditó un libro titulado Automata Studies , que se publicó en 1956. Las categorías de los artículos dentro del volumen estuvieron influenciadas por los encabezados de tema que Shannon mismo utilizó en su artículo de 1953. Shannon compartía el objetivo de McCarthy de crear una ciencia de las máquinas inteligentes, pero también tenía una visión más amplia de los enfoques viables en los estudios de autómatas, como las redes neuronales, las máquinas de Turing, los mecanismos cibernéticos y el procesamiento simbólico por computadora. [ 60 ]

Shannon coorganizó y participó en el taller de Dartmouth de 1956, junto con John McCarthy, Marvin Minsky y Nathaniel Rochester , y que se considera el evento fundacional del campo de la inteligencia artificial. [ 68 ] [ 26 ]

Docente en el MIT

En 1956, Shannon se unió al profesorado del MIT, ocupando una cátedra financiada. Trabajó en el Laboratorio de Investigación de Electrónica (RLE). Continuó formando parte del profesorado del MIT hasta 1978. [ 69 ]

Vida adulta

Shannon desarrolló la enfermedad de Alzheimer y pasó los últimos años de su vida en una residencia de ancianos . Falleció en 2001, sobreviviéndole su esposa, un hijo, una hija y dos nietas. [ 70 ] [ 71 ]

Aficiones e inventos

El Minivac 601 , un entrenador informático digital diseñado por Shannon

Además de sus actividades académicas, Shannon se interesaba por el malabarismo , el monociclo y el ajedrez . También inventó muchos dispositivos, incluyendo una computadora de números romanos llamada THROBAC y máquinas de malabarismo . [ 72 ] [ 73 ] Construyó un dispositivo que podía resolver el cubo de Rubik . [ 33 ]

Shannon también inventó trompetas lanzallamas , frisbees propulsados ​​por cohetes y zapatos de espuma plástica para navegar en un lago, con los que un observador podría pensar que Shannon caminaba sobre el agua. [ 74 ]

Shannon diseñó el Minivac 601 , un simulador informático digital para enseñar a los empresarios cómo funcionaban las computadoras. Fue comercializado por Scientific Development Corp. a partir de 1961. [ 75 ]

Además, se le considera co-inventor del primer ordenador portátil junto con Edward O. Thorp . [ 76 ] El dispositivo se utilizó para mejorar las probabilidades al jugar a la ruleta .

Vida personal

Shannon se casó con Norma Levor , una intelectual judía, rica y de izquierdas, en enero de 1940. El matrimonio terminó en divorcio un año después. Levor se casó más tarde con Ben Barzman . [ 77 ]

Shannon conoció a su segunda esposa, Mary Elizabeth Moore (Betty), cuando ella era analista numérica en Bell Labs. Se casaron en 1949. [ 70 ] Betty ayudó a Claude a construir algunos de sus inventos más famosos. [ 78 ] Tuvieron tres hijos. [ 79 ]

Shannon se presentó como apolítico y ateo . [ 80 ]

Homenajes y legado

Estatua de Claude Shannon en los laboratorios AT&T Shannon.

Hay seis estatuas de Shannon esculpidas por Eugene Daub : una en la Universidad de Michigan ; una en el MIT en el Laboratorio de Sistemas de Información y Decisión ; una en Gaylord, Michigan; una en la Universidad de California, San Diego ; una en Bell Labs; y otra en AT&T Shannon Labs . [ 81 ] La estatua en Gaylord está ubicada en el Parque Conmemorativo Claude Shannon. [ 82 ] Después de la división del Sistema Bell , la parte de Bell Labs que permaneció con AT&T Corporation fue nombrada Shannon Labs en su honor.

En junio de 1954, Fortune incluyó a Shannon en su lista de los 20 científicos más importantes de Estados Unidos. [ 83 ] En 2013, Science News incluyó la teoría de la información en su lista de las 10 teorías científicas más revolucionarias . [ 84 ]

Según Neil Sloane , miembro de AT&T que coeditó la extensa colección de artículos de Shannon en 1993, la perspectiva introducida por la teoría de la comunicación de Shannon (ahora llamada "teoría de la información") es la base de la revolución digital , y cada dispositivo que contiene un microprocesador o microcontrolador es un descendiente conceptual de la publicación de Shannon en 1948: [ 85 ] "Es uno de los grandes hombres del siglo. Sin él, nada de lo que conocemos hoy existiría. Toda la revolución digital comenzó con él." [ 86 ] La unidad de criptomoneda shannon (sinónimo de gwei, mil millones de wei ) lleva su nombre. [ 87 ]

A Shannon se le atribuye por muchos la creación, prácticamente en solitario, de la teoría de la información y el haber sentado las bases de la era digital . [ 2 ] [ 14 ] [ 88 ] [ 89 ] [ 90 ] [ 91 ]

Sus logros se consideran a la par de los de Albert Einstein , Sir Isaac Newton y Charles Darwin . [ 1 ] [ 18 ] [ 6 ] [ 92 ]

A Mind at Play , una biografía de Shannon escrita por Jimmy Soni y Rob Goodman, se publicó en 2017. [ 93 ] Describieron a Shannon como "el genio más importante del que nunca has oído hablar, un hombre cuyo intelecto estaba a la par de Albert Einstein e Isaac Newton ". [ 94 ] El consultor y escritor Tom Rutledge, escribiendo para Boston Review , afirmó que "De los pioneros de la informática que impulsaron la revolución de la tecnología de la información de mediados del siglo XX —un club de élite de hombres eruditos-ingenieros que también ayudaron a descifrar códigos nazis y a determinar trayectorias de misiles— Shannon pudo haber sido el más brillante de todos". [ 92 ] El ingeniero eléctrico Robert Gallager afirmó sobre Shannon que "Tenía esta asombrosa claridad de visión. Einstein también la tenía: esta capacidad de abordar un problema complicado y encontrar la manera correcta de verlo, de modo que las cosas se vuelven muy simples". [ 19 ] En un obituario escrito por Neil Sloane y Robert Calderbank , afirmaron que "Shannon debe figurar entre las principales figuras de la ciencia del siglo XX". [ 95 ] Debido a su trabajo en múltiples campos, Shannon también es considerado un polímata . [ 96 ] [ 97 ]

El historiador James Gleick destacó la importancia de Shannon, afirmando que «Einstein ocupa un lugar preponderante, y con razón. Pero no vivimos en la era de la relatividad, sino en la era de la información. La huella de Shannon está presente en cada dispositivo electrónico que poseemos, en cada pantalla de ordenador que miramos, en cada medio de comunicación digital. Es una de esas personas que transforman el mundo de tal manera que, tras la transformación, el viejo mundo queda en el olvido». Gleick añadió que «creó todo un campo desde cero, desde la ceja de Zeus ». [ 3 ]

El 30 de abril de 2016, Shannon fue homenajeado con un Doodle de Google para celebrar su vida en lo que habría sido su centésimo cumpleaños. [ 98 ] [ 99 ] [ 100 ] [ 101 ]

The Bit Player , un largometraje sobre Shannon dirigido por Mark Levinson, se estrenó en el Festival Mundial de la Ciencia en 2019. [ 102 ] Basada en entrevistas realizadas a Shannon en su casa en la década de 1980, la película se estrenó en Amazon Prime en agosto de 2020.

Claude , el gran modelo de lenguaje desarrollado por la empresa de investigación de inteligencia artificial Anthropic , lleva en parte su nombre en honor a Shannon. [ 103 ] [ 104 ]

La teoría matemática de la comunicación

Contribución de Weaver

La obra de Shannon, *La teoría matemática de la comunicación*, [ 58 ] comienza con una interpretación de su propio trabajo realizada por Warren Weaver . Si bien la obra completa de Shannon trata sobre la comunicación en sí, Warren Weaver comunicó sus ideas de tal manera que quienes no estaban familiarizados con la teoría y las matemáticas complejas podían comprender las leyes fundamentales que él exponía. La combinación de sus singulares habilidades comunicativas e ideas generó el modelo Shannon-Weaver , aunque los fundamentos matemáticos y teóricos emanan enteramente del trabajo de Shannon después de la introducción de Weaver. Para el lector no especializado, la introducción de Weaver comunica mejor * La teoría matemática de la comunicación* , [ 105 ] pero la lógica, las matemáticas y la precisión expresiva posteriores de Shannon fueron las responsables de definir el problema en sí.

Otros trabajos

Estimación de Shannon sobre la complejidad del ajedrez

En 1949, Shannon completó un artículo (publicado en marzo de 1950) que estima la complejidad del árbol de juego del ajedrez , que es aproximadamente 10¹²⁰ . Este número se conoce ahora como el " número de Shannon " y todavía se considera una estimación precisa de la complejidad del juego. Este número se cita a menudo como una de las barreras para resolver el ajedrez mediante un análisis exhaustivo (es decir, un análisis de fuerza bruta ). [ 106 ] [ 107 ]

El programa de ajedrez por computadora de Shannon

El 9 de marzo de 1949, Shannon presentó un trabajo titulado "Programación de una computadora para jugar ajedrez". El trabajo fue presentado en la Convención del Instituto Nacional de Ingenieros de Radio en Nueva York. Describió cómo programar una computadora para jugar ajedrez basándose en la puntuación de posición y la selección de movimientos. Propuso estrategias básicas para restringir el número de posibilidades a considerar en una partida de ajedrez. En marzo de 1950, se publicó en Philosophical Magazine y se considera uno de los primeros artículos publicados sobre el tema de la programación de una computadora para jugar ajedrez y el uso de una computadora para resolver el juego. [ 106 ] [ 108 ] En 1950, Shannon escribió un artículo titulado "Una máquina de ajedrez" [ 109 ] que se publicó en Scientific American . Ambos trabajos han tenido una enorme influencia y sentaron las bases para futuros programas de ajedrez. [ 27 ] [ 28 ]

Su proceso para que la computadora decidiera qué movimiento hacer era un procedimiento minimax , basado en una función de evaluación de una posición de ajedrez dada. Shannon dio un ejemplo aproximado de una función de evaluación en la que el valor de la posición negra se restaba del de la posición blanca. El material se contaba según el valor relativo habitual de las piezas de ajedrez (1 punto por un peón, 3 puntos por un caballo o alfil, 5 puntos por una torre y 9 puntos por una dama). [ 110 ] Consideró algunos factores posicionales, restando ½ punto por cada peón doblado , peón retrasado y peón aislado ; la movilidad se incorporó añadiendo 0,1 puntos por cada movimiento legal disponible.

La máxima de Shannon

Shannon formuló una versión del principio de Kerckhoffs como "El enemigo conoce el sistema". En esta forma se la conoce como "la máxima de Shannon".

Misceláneas

Shannon also contributed to combinatorics and detection theory. His 1948 paper introduced many tools used in combinatorics. He did work on detection theory in 1944, with his work being one of the earliest expositions of the “matched filter” principle.[111]

He was known as a successful investor who gave lectures on investing. A report from Barron's on August 11, 1986, detailed the recent performance of 1,026 mutual funds, and Shannon achieved a higher return than 1,025 of them. Comparing the portfolio of Shannon from the late 1950s to 1986, to Warren Buffett's of 1965 to 1995, Shannon had a return of about 28%, compared to 27% for Buffett.[112] One such method of Shannon's was labeled Shannon's demon, which was to form a portfolio of equal parts cash and a stock, and rebalance regularly to take advantage of the stock's randomly jittering price movements. Shannon reportedly long thought of publishing about investing, but ultimately did not, despite giving multiple lectures. He was one of the first investors to download stock prices, and a snapshot of his portfolio in 1981 was found to be $582,717.50, translating to $1.5 million in 2015, excluding another one of his stocks.[113]

Commemorations

Shannon centenary

Claude Shannon centenary

The Shannon centenary, 2016, marked the life and influence of Shannon on the hundredth anniversary of his birth on April 30, 1916. It was inspired in part by the Alan Turing Year. An ad hoc committee of the IEEE Information Theory Society including Christina Fragouli, Rüdiger Urbanke, Michelle Effros, Lav Varshney and Sergio Verdú,[114] coordinated worldwide events. The initiative was announced in the History Panel at the 2015 IEEE Information Theory Workshop Jerusalem[115][116] and the IEEE Information Theory Society newsletter.[117]

A detailed listing of confirmed events was available on the website of the IEEE Information Theory Society.[118]

Some of the activities included:

  • Bell Labs organizó la Primera Conferencia Shannon sobre el Futuro de la Era de la Información los días 28 y 29 de abril de 2016 en Murray Hill, Nueva Jersey, para homenajear a Shannon y el impacto continuo de su legado en la sociedad. El evento incluyó ponencias magistrales de figuras destacadas y visionarios de la era de la información a nivel mundial, quienes exploraron el impacto de la teoría de la información en la sociedad y nuestro futuro digital, así como recuerdos informales y presentaciones técnicas de vanguardia sobre trabajos posteriores relacionados en otras áreas como la bioinformática, los sistemas económicos y las redes sociales. También se llevó a cabo un concurso para estudiantes.
  • El 30 de abril de 2016, Bell Labs lanzó una exposición web [ 119 ] que narra la contratación de Shannon en Bell Labs (bajo un contrato de la NDRC con el gobierno estadounidense), su trabajo posterior allí desde 1942 hasta 1957 y detalles del Departamento de Matemáticas. La exposición también mostró biografías de colegas y gerentes durante su gestión, así como versiones originales de algunos de los memorandos técnicos que posteriormente se hicieron muy conocidos en forma publicada.
  • La República de Macedonia emitió un sello conmemorativo. [ 120 ] Se está proponiendo un sello conmemorativo del USPS , con una petición activa. [ 121 ]
  • Sergio Verdú y Mark Levinson produjeron un documental sobre Shannon y el impacto de la teoría de la información, titulado The Bit Player . [ 122 ]
  • Una celebración transatlántica del bicentenario de George Boole y del centenario de Shannon, liderada por el University College Cork y el Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT). El primer evento fue un taller en Cork, «Cuando Boole conoce a Shannon» [ 123 ] , y continuará con exposiciones en el Museo de Ciencias de Boston y en el Museo del MIT [ 124 ] .
  • Muchas organizaciones de todo el mundo están organizando eventos conmemorativos, entre ellas el Museo de Ciencias de Boston, el Museo Heinz-Nixdorf, el Instituto de Estudios Avanzados, la Universidad Técnica de Berlín, la Universidad del Sur de Australia (UniSA), Unicamp (Universidad Estatal de Campinas), la Universidad de Toronto, la Universidad China de Hong Kong, la Universidad de El Cairo, Telecom ParisTech, la Universidad Técnica Nacional de Atenas, el Instituto Indio de Ciencias, el Instituto Indio de Tecnología de Bombay, el Instituto Indio de Tecnología de Kanpur , la Universidad Tecnológica de Nanyang de Singapur, la Universidad de Maryland, la Universidad de Illinois en Chicago, la Escuela Politécnica Federal de Lausana, la Universidad Estatal de Pensilvania (Penn State), la Universidad de California en Los Ángeles, el Instituto Tecnológico de Massachusetts, la Universidad de Correos y Telecomunicaciones de Chongqing y la Universidad de Illinois en Urbana-Champaign.
  • El logotipo que aparece en esta página fue creado mediante crowdsourcing en Crowdspring. [ 125 ]
  • La presentación de Math Encounters del 4 de mayo de 2016 en el Museo Nacional de Matemáticas de Nueva York, titulada Saving Face: Information Tricks for Love and Life , se centró en el trabajo de Shannon en teoría de la información. Hay disponible una grabación en vídeo y otros materiales. [ 126 ]

Lista de premios y distinciones

El Premio Claude E. Shannon se estableció en su honor; también fue su primer galardonado, en 1973. [ 127 ] [ 128 ]

Obras seleccionadas

Véase también

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Lecturas adicionales

  • Rethnakaran Pulikkoonattu  — Eric W. Weisstein: Biografía de Mathworld de Shannon, Claude Elwood (1916–2001) Shannon, Claude Elwood (1916–2001) – del Mundo de la Biografía Científica de Eric Weisstein
  • Claude E. Shannon: Programación de una computadora para jugar ajedrez , Philosophical Magazine, Serie 7, Vol. 41, No. 314, marzo de 1950. (Disponible en línea en los enlaces externos a continuación).
  • David Levy: Computer Gamesmanship: Elements of Intelligent Game Design , Simon & Schuster, 1983. ISBN 0-671-49532-1
  • Mindell, David A., "El momento cumbre de la automatización: Bell Labs y el control automático en la Segunda Guerra Mundial", IEEE Control Systems, diciembre de 1995, págs.  72-80.
  • Poundstone, William, La fórmula de la fortuna , Hill & Wang, 2005, ISBN 978-0-8090-4599-0
  • Gleick, James , La información: una historia, una teoría, una inundación , Pantheon, 2011, ISBN 978-0-375-42372-7
  • Jimmy Soni y Rob Goodman, Una mente en juego: Cómo Claude Shannon inventó la era de la información , Simon and Schuster, 2017, ISBN 978-1476766683
  • Nahin, Paul J., El lógico y el ingeniero: Cómo George Boole y Claude Shannon crearon la era de la información , Princeton University Press, 2013, ISBN 978-0691151007
  • Everett M. Rogers, La investigación criptográfica de Claude Shannon durante la Segunda Guerra Mundial y la teoría matemática de la comunicación , Actas de la Conferencia Internacional Carnahan del IEEE sobre Tecnología de Seguridad, 1994, págs.  1-5, 1994. La investigación criptográfica de Claude Shannon durante la Segunda Guerra Mundial y la teoría matemática de la comunicación
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