גוגל מציינת בדודל מיוחד 100 שנה להולדתו של מייסד תורת המידע

האינטרנט של הדברים ו-Big Data – אלו פיתוחים של השנים האחרונות, החבים את יכולת קיומם לפיתוח מתמטי של תחום המכונה – תורת המידע, שפיתח קלוד שאנון, אשר בדיוק מלאו 100 שנה להולדתו.

מסתבר שמתן תבונה למרכיבי הרשת היא פתרון לבעיית קיבולת שנחזתה על ידי המדען, שאתמול הקדישה גוגל (Google) את הדודל שלה להולדתו של שאנון.

שאנון (1916-2001) , מהנדס חשמל ומתמטיקאי אמריקני נחשב למייסד תורת המידע וכמי שהניח את היסודות המתמטיים המוצקים ביותר של התקשורת הספרתית. מכל תרומותיו לעולם התקשורת בולט במיוחד הקשר הבסיסי בין קצב המידע, רוחב הסרט ויחס אות לרעש, הידוע כחסם שנון-הרטלי ונחשב לחוק המרכזי של תורת התקשורת.

בשנת 1940 סיים את עבודת הדוקטורט שלו ב-MIT שעסקה במודלים מתמטיים של גנטיקה. הוא החל ללמד במכון ללימודים מתקדמים בפרינסטון, שם פגש את גדולי המדענים של המאה ה-20 ובהם אלברט אינשטיין, קורט גדל, ג'ון פון ניומן, הרמן וייל ואחרים.

בסיס לטכנולוגיות של היום

שאנון הצטרף ב-1942 למעבדות בל (Bell Labs) גוף שהיה שייך אז לחברת הטלפונים הגדולה AT&T, ואשר פיתח המצאות רבות שמהוות בסיס לטכנולוגיות שונות היום, כאשר על חלקם קיבלו מדעניו פרס נובל. מעבדות בל היו שותפים במאמצים המדעיים והטכנולוגיים הכבירים. שם גם הכיר את אשתו המתימטיקאית אליזבט (בטי), והשניים נישאו בשנת 1949 וגידלו שלושה ילדים.

אחת מהמשימות בהן השתתף כקריפטוגרף במעבדות בל היתה בבניית מערכות הצפנה שהמפורסמת בהן היתה "טלפון X", מערבל שיחות סודי שקישר בין וינסטון צ'רצ'יל בלונדון לבין פרנקלין דלאנו רוזוולט בוושינגטון ואיפשר להם לתאם את מהלכי המלחמה בדיסקרטיות מוחלטת. תקופה מסוימת עבד עם אלן טיורינג, מי שעמד בראש קבוצת המדענים האנגלית שפיצחה את מכונת הצופן הגרמנית Enigma.

היום נראה שאנו עומדים להתקרב לאותו חסם עליו דיבר שאנון. האינטרנט של הדברים ייצר מידע כל כך רב שלא ניתן יהיה להעביר את כולו ואפילו לא את מקצתו לענן. מצד שני, הצורך שהמחשבים יקבלו החלטות טובות דורש מידע רב ומפורט, הרבה יותר מיכולת העיבוד של אדם, כמו אלה המאיישים כיום את חדרי הבקרה. הפתרון יהיה לספק תבונה לציוד הקצה ברשת, שיחליט איזה אירוע מספיק חריג כדי להעבירו לעיבוד Big Data בענן.

אבי תורת האינפורמציה

פתרון דומה כבר קיים שנים רבות במרכז המחקר CERN בז'נבה. כל התנגשות במאיץ ההדרונים הגדול מייצרת כל כך הרבה נתונים, ואין שום זיכרון ממוחשב ברחבי העולם – ואפילו לא כולם ביחד שיוכלו לטפל בכל כך הרבה נתונים, ולכן הגלאים עצמם מכילים אלגוריתמים שמאפשרים להם לזהות התנגשות שהניבה משהו חשוב, ורק את אלו – הרבה פחות מאחוז אחד מכלל ההתנגשויות – היא מעבירה לניתוח המשך של פיזיקאים שמגלים באמצעותם חלקיקים – כך התגלה גם בוזון היגס המפורסם.

פרופ' עלי לוין ממכללת אפקה להנדסה כותב במאמרו "קלוד שאנון – מייסד תורת המידע" כי קשה להמעיט בחשיבות מורשתו של שנון. התזה שכתב לתואר השני משמשת עד היום לבסיס של המחשוב האלקטרוני הדיגיטלי. כקריפטוגרף בשירות הממשל האמריקני במהלך מלחמת העולם השניה, הוא פיתח את הצופן הראשון שאינו ניתן לשבירה. לצורך ההנאה הוא השתעשע עם מתגים אלקטרונים, ואחת מהמצאותיו – עכבר אלקטרו-מכני בשם תסוס שיכול היה לנווט במבוך. היום זה נשמע כמו ההתחלה של התבונה המלאכותית.

"עבודתו בתחום התקשורת האלקטרונית ועיבוד האותות הקנו לו את התואר "אבי תורת האינפורמציה" שהובילה לשינויים מהפכניים באחסון ובהעברת נתונים", מציין פרופ' לוין.

למרות רשימה ארוכה זו של הישגים במתמטיקה ובהנדסה, שאנון הצליח להימנע מאחת מהמלכודות הנפוצות של גאונים – לקחת את עצמו ברצינות יתר. הוא גם היה להטוטן  ונראה רוכב במסדרונות מעבדות בל על חד אופן, והמציא פריסבי מופעל על ידי רקטה וחצוצרה היורה להבות. בדודל המיוחד נראה שאנון כלהטוטן אשר במקום כדורים הוא מעיף ביטים.