騎獨(dú)輪車的信息論之父——克勞德·香農(nóng) | 科學(xué)檔案
主播 | 陽(yáng)燕
撰文 | 李思敏
責(zé)編 | 莫尼、陳娉瑩
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20世紀(jì)40年代，美國(guó)最大的電話公司里，一個(gè)帥氣的無(wú)可挑剔的男人正一邊騎著老式獨(dú)輪車，一邊同時(shí)拋接4個(gè)球，穿梭在不同的實(shí)驗(yàn)室和車間里。他的交流對(duì)象非常廣泛，著名的冶金學(xué)家、工程師、物理學(xué)家，公司里的電話安裝工、維修工。不管你是西裝革履，還是指甲縫里滿是黑乎乎的機(jī)油。如果你找他，他會(huì)非常耐心地幫助你。
沒(méi)錯(cuò)，他就是今天科學(xué)檔案的主人公：克勞德·香農(nóng)，1916年4月30日出生在美國(guó)密西根州一個(gè)只有不到三千人的小鎮(zhèn)里的信息論之父、數(shù)字通訊時(shí)代的奠基人。
香農(nóng)一生的大部分時(shí)間都是在貝爾實(shí)驗(yàn)室和麻省理工學(xué)院度過(guò)的。同事對(duì)他印象最深的，除了“他是能立刻抓住問(wèn)題本質(zhì)的天才”之外，就是他騎著獨(dú)輪車的身影。在雙輪自行車普及的年代里，以老式獨(dú)輪車代步，是香農(nóng)的一種興趣和習(xí)慣。甚至到了最后，他還成為了優(yōu)秀的獨(dú)輪車騎手，并在1973年秋天，與他人合作成立了美國(guó)獨(dú)輪車手協(xié)會(huì)（Unicycling Society of America）。
不過(guò)這并不奇怪，和香農(nóng)熟識(shí)的人都知道，他這個(gè)人，永遠(yuǎn)都不滿足于淺嘗輒止，而是要把任何自己喜歡的事情做到極致。香農(nóng)的祖父酷愛(ài)發(fā)明，小香農(nóng)的動(dòng)手能力和他解決問(wèn)題的能力都深受祖父的影響。當(dāng)別的小朋友還沉浸于玩玩泥沙、蕩蕩秋千的時(shí)候，小香農(nóng)就已經(jīng)建造了多個(gè)飛機(jī)模型、一艘無(wú)線電控制的船、一個(gè)聯(lián)通朋友家的電報(bào)系統(tǒng)。童年時(shí)，香農(nóng)把發(fā)明家愛(ài)迪生當(dāng)作偶像，并且嘗試找出自己和愛(ài)迪生的關(guān)聯(lián)，通過(guò)不斷搜索資料，他終于證明自己與愛(ài)迪生確實(shí)存在遠(yuǎn)房親戚的關(guān)系。
香農(nóng)說(shuō)，“實(shí)用性并不是我優(yōu)先考慮的事，我更喜歡去解決一個(gè)有趣的問(wèn)題，并且樂(lè)在其中”。
他發(fā)現(xiàn)電話通話的噪音問(wèn)題急需解決，經(jīng)過(guò)反復(fù)實(shí)驗(yàn)，香農(nóng)提出所有信息都可以用0和1兩個(gè)數(shù)字來(lái)表達(dá)，通過(guò)數(shù)字化編碼，就能實(shí)現(xiàn)信息的無(wú)誤傳輸。1948年，32歲的香農(nóng)發(fā)表《通訊的數(shù)學(xué)理論》一文闡明了這些觀點(diǎn)，并創(chuàng)立了信息論，這篇文章也被稱為是“數(shù)字時(shí)代的藍(lán)圖”。我們今天能夠清晰地打越洋電話或衛(wèi)星電話，都與通信信道質(zhì)量的改善密切相關(guān)。
信息論現(xiàn)已被廣泛應(yīng)用于傳播學(xué)、統(tǒng)計(jì)、語(yǔ)言處理、加密、神經(jīng)生物學(xué)、生態(tài)學(xué)、熱物理、量子計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)通信等領(lǐng)域。即使在今天，我們通過(guò)調(diào)整帶寬、增加輸出頻率、修改傳輸制式等多種方法來(lái)加快通訊速度，但是仍舊無(wú)法超越香農(nóng)提出的傳輸速率上限，只能無(wú)限趨近，這讓人不得不嘆服香農(nóng)的偉大。
晚年的香農(nóng)，患上了老年癡呆癥，在經(jīng)受十幾年的病痛折磨后，這位信息論創(chuàng)始人的生命定格在了2001年，享年84歲。但是，他創(chuàng)造的信息定律，仍將葆有最鮮活的生命力。2016年被命名為香農(nóng)年，因?yàn)榻衲陝偤檬窍戕r(nóng)的100周歲誕辰。我們更應(yīng)該學(xué)習(xí)他好奇心強(qiáng)、重視實(shí)踐、追求完美、永不滿足的科學(xué)精神，這是他獲得成功的重要經(jīng)驗(yàn)。
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