信息论的创始人——克劳德·香农

克劳德·香农

屏幕前的你，拿着手机，用4G或5G信号网络看这这个对你而言感到很陌生的名字，殊不知，就是这个名字让现在的我们得以踏入信息时代，不论是你手里玩的手机电脑，还是高端点的5G，大数据，都离不开香农的理论。有人曾这么评价他：“作为信息学的创世神，在创世之日就宣布了这个学科的终点。”看到这里你可能觉得我在吹牛批，认为我很捞，那么下面就让给我来带领你认识一下这个传奇般的人物吧。

     作为一个大佬，香农的家庭也比较大佬。香农1916年4月30日诞生于美国密西根州的小镇盖洛德，父亲是小镇的法官，母亲是镇里的中学校长。香农从小就经历着良好的教育，但给予小香农影响最大的还得算是他的祖父，香农的祖父是一个发明家，发明了很多洗衣机之类的发明（没想到吧，我也没想到）这样的小香农从小就呼吸着科学的甜美气息，有事没事就和那些科学家小时候一样自己鼓捣一些小发明，小创造（不大，也就一台升降机），不仅如此，香农的姐姐还会贴心的给小香农一些数学题做，这也使得香农对数学也产生了极为浓厚的兴趣，就这样香农走向了自己的大学时光，也走向了自己传奇的下半生。【据考证，香农还跟带发明家爱迪生有远亲关系，看来跟基因还是有点关系的】

                            香农小时候的照片

       在大学里，香农在密西根大学取得数学与电气工程学学位后进入麻省理工学院深造，攻读电子工程学硕士，自此就开始了他开挂般的人生。在读硕期间，他的老师——范内瓦·布什开发出来当时运算能力最强的计算机，但和我们平时印象的电脑不同，当时的计算机计算主要靠机械装置来进行运算，算个式子还得把零件拆开，再按正确的比例装上，保养半天才能开始干活。保养机械这种事自然是交给了香农来做，从小就是工具人的他在保养机械的时候发现，限制计算机计算速度的正是那些他每天都要保养的机械零件，如果将这些繁琐的机械换成电路，不仅可以不用每天照顾这个100多顿的大家伙，还能让计算机的计算速度快好几倍，岂不美哉？香农很快开始着手研究，用电路的开关表示二进制中的0和1，并写出论文《继电器和开关电路的符号分析》在这篇论文里香农用布尔代数分析并优化开关电路，这就奠定了数字电路的基础，可以说这篇论文就是所有数字电路的母本，这也使得《继电器和开关电路的符号分析》成为了被誉为本世纪最重要的硕士论文。

                         香农的青年时期

       年仅26岁的香农在取得这般成就后就在麻省继续攻读数学博士学位，但他的博士论文并不是关于数学的，而是关于人类遗传学的，要知道，他在之前一直是在研究数学和工程学，就是靠这临时抱的佛脚，就抱出了一篇博士论文。但也正是因为如此，他也被校长以“天才”为理由，禁止香农去上他喜爱的飞行课。

            香农也就比那些同时代的科学家帅了亿点

       取得了博士学位的香农离开了麻省理工学院，选择去贝尔实验室。贝尔实验室想比屏幕前的你一定听说过，电话，晶体管，C语言，太阳能电池等等成果都是从这个实验室出来的，在这个神仙打架的实验室中你可能以为香农可能就会显得有些平凡，但恰恰相反，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。”

没有在贝尔实验室的凑活着看吧

     在这种生活方式下，香农在1947年发表了一篇论文《一个通讯的数学理论》，并在1949年发表了另一篇论文《噪声下的通讯》这两篇论文解决了过去许多悬而未决的问题：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，也让年仅30出头的他一举开创了信息学这门学科。香农的成就轰动了世界，激起了人们对信息论的巨大热情，它向各门学科冲击，研究规模像滚雪球一样越来越大。不仅在电子学的其他领域，如计算机、自动控制等方面大显身手，而且遍及物理学、化学、生物学、心理学、医学、经济学、人类学、语音学、统计学、管理学……等学科。在这两篇论文中，香农定义了“信息熵”用数学的思维来量化信息，不仅如此，在这两篇论文中他还将电子通信的速度用一个公式给定好了，不管是5G,6G用下图中的公式都可以算出来。

    把数据代入就可以算出传播速度（虽说我也不会）

这已经是超前70多年的研究了，当时一种流行的说法：“未来将是一个高度信息化的社会。信息工业将发展成头号工业，社会上大多数的人将是在从事信息的生产、加工和流通。这时，人们才能更正确地估价香农工作的全部含义。”在其论文刚发表时，他的论文的前缀是“A”在其被收入论文集时他的前缀变成了“THE”一个前缀的变化就是一个学者蜕变成一代宗师。

       在再一次取得了影响世界级别的成就后，他并没有闲置在家提前养老，而是鼓捣出了各种新奇的小发明，比如下棋机器人，会走迷宫的小老鼠。看到这有人可能会问，这不就是人工智能吗？对啦！香农在1956年8月作为发起人之一发起了著名的达特茅斯会议，并由此开始了人工智能元年。讲真的，文案写到这里我真的已经麻了，香农完美地给我们解释了什么他妈的叫他妈的大佬（姜文脸）。

                         香农和他会走迷宫的老鼠

       作为一位杰出的科学家，香农罕见的喜欢杂耍，在贝尔实验室，经常有人看见过他一边骑独轮车，一边用四个球玩着杂耍。当然，作为一位科学家，做事一定要严谨，所以香浓提出了一套杂耍统一场论，并由此获得了“杂耍学博士”的证书。

             这个帅老头一本正经玩杂耍的样子

到了晚年，香农患上阿尔茨海默症。他在一家私立医院里度过了晚年，逝世于2001年2月24日。这正是信息时代到来的前夜，可他却永远看不到了。在香农塑像落成典礼上，著名信息论和编码学家布劳胡特这样评价香农：“……两三百年后，当人们回过头来看我们的时候，他们可能不会记得谁曾是美国的总统，可能也不会记得谁曾是影星或摇滚歌星，但人们仍然会知晓香农的名字，大学里仍然会教授信息论。”

作为一代宗师，信息学的开山祖师爷，数字电路之父香农可以说是为我们打开了通向美好的信息时代的大门，让我们得以过上如此便利的生活。他的成就和荣誉在百度百科里一下都翻不到底，很难想象如果没有香农和他的那一套理论，我们这个世界会变成什么样子。所以，珍惜现在的时光吧，妥善地用好这位科学巨匠留给我们的遗产，在惊叹于他的创造时，用它来创造更为美好的未来。