2001年美国信息论创始人香浓逝世

发布时间:2018-02-26 11:26 点击次数:   作者:大忽悠

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        克劳德·艾尔伍德·香农(Claude Elwood Shannon ,1916年4月30日-2001年2月24日)是美国数学家、信息论的创始人。1936年获得密歇根大学学士学位 。1940年在麻省理工学院获得硕士和博士学位,1941年进入贝尔实验室工作。香农提出了信息熵的概念,为信息论和数字通信奠定了基础。主要论文有:1938年 的硕士论文《继电器与开关电路的符号分析》,1948年的《通讯的数学原理》和1949年的《噪声下通信》。
 

  香农于1916年4月30日出生于美国密歇根州的Petoskey,并且是爱迪生的远亲戚。1936年毕业于密歇根大学并获得数学和电子工程学士学位。1940年获得麻省理工学院(MIT)数学博士学位和电子工程硕士学位。1941年他加入贝尔实验室数学部,工作到1972年。1956年他成为麻省理工学院(MIT)客座教授,并于1958年成为终生教授,1978年成为名誉教授。香农博士于2001年2月26日去世,享年84岁。香农于1940年在普林斯顿高级研究所(The Institute for Advanced Study at Princeton)期间开始思考信息论与有效通信系统的问题。经过8年的努力,香农在1948年6月和10月在《贝尔系统技术杂志》(Bell System Technical Journal)上连载发表了具有深远影响的论文《通讯的数学原理》。1949年,香农又在该杂志上发表了另一著名论文《噪声下的通信》。在这两篇论文中,香农阐明了通信的基本问题,给出了通信系统的模型,提出了信息量的数学表达式,并解决了信道容量、信源统计特性、信源编码、信道编码等一系列基本技术问题。两篇论文成为了信息论的奠基性著作。1936年香农在密西根大学获得数学与电气工程学士学位,然后进入MIT念研究生。1938年香农在MIT获得电气工程硕士学位,硕士论文题目是《A Symbolic Analysis of Relay and Switching Circuits》(继电器与开关电路的符号分析)。当时他已经注意到电话交换电路与布尔代数之间的类似性,即把布尔代数的"真"与"假"和电路系统的"开"与"关"对应起来,并用1和0表示。于是他用布尔代数分析并优化开关电路,这就奠定了数字电路的理论基础。哈佛大学的Howard Gardner教授说,"这可能是本世纪最重要、最著名的一篇硕士论文。"1940年香农在MIT获得数学博士学位,而他的博士论文却是关于人类遗传学的,题目是《An Algebra for Theoretical Genetics》(理论遗传学的代数学)。这说明香农的科学兴趣十分广泛,后来他在不同的学科方面发表过许多有影响的文章。在读学位的同时,他还用部分时间跟温尼法·布什(Vannevar Bush)教授进行微分分析器的研究。这种分析器是早期的机械模拟计算机,用于获得常微分方程的数值解。1941年香农发表了《Mathematical theory of the differential analyzer》(微分分析器的数学理论),他写道:"大多数结果通过证明的定理形式给出。最重要的是处理了一些条件,有些条件可以生成一个或多个变量的函数,有些条件可使常微分方程得到解。还给出了一些注意事项,给出求函数的近似值(不能产生精确值)、求调整率的近似值以及自动控制速率的方法。"1941年香农以数学研究员的身份进入新泽西州的AT&T贝尔电话公司,并在贝尔实验室工作到1972年,从24岁到55岁,整整31年。1956年他当了MIT的访问教授,1958年成为正式教授,1978年退休。人们描述香农的生活,白天他总是关起门来工作,晚上则骑着他的独轮车来到贝尔实验室。他的同事D. Slepian写到:"我们大家都带着午饭来上班,饭后在黑板上玩玩数学游戏,但克劳德很少过来。他总是关起门来工作。但是,如果你要找他,他会非常耐心地帮助你。他能立刻抓住问题的本质。他真是一位天才,在我认识的人中,我只对他一人使用这个词。"香农与John Riordan一起工作,1942年发表了一篇关于串并联网络的双终端数的论文。这篇论文扩展了麦克马洪(Percy A. MacMahon,1854-1929)1892年在Electrician上发表的论文理论。1948年,划时代的"通信的一个数学理论"分成两部分,在7月和10月的Bell System Technical Journal发表。文章系统论述了信息的定义,怎样数量化信息,怎样更好地对信息进行编码。在这些研究中,概率理论是香农使用的重要工具。香农同时提出了信息熵的概念,用于衡量消息的不确定性。在漫长的岁月,他思考过许多问题。除在普林斯顿高等研究院工作过一年外,主要都在MIT和Bell Lab度过。需要说明的是,在二次世界大战时,香农博士也是一位著名的密码破译者(这使人联想到比他大4岁的图灵博士)。他在Bell Lab的破译团队主要是追踪德国飞机和火箭,尤其是在德国火箭对英国进行闪电战时起了很大作用。1949年香农发表了另外一篇重要论文《Communication Theory of Secrecy Systems》(保密系统的通信理论),正是基于这种工作实践,它的意义是使保密通信由艺术变成科学。1948年香农在Bell System Technical Journal上发表了《A Mathematical Theory of Communication 》。论文由香农和威沃共同署名。前辈威沃(Warren Weaver,1894-1978)当时是洛克菲勒基金会自然科学部的主任,他为文章写了序言。后来,香农仍然从事技术工作,而威沃则研究信息论的哲学问题。顺便提一句,该论文刚发表时,使用的是不定冠词A,收入论文集时改为定冠词The。