Biografie
Claude E Shannon’s vader heette ook Claude Elwood Shannon en zijn moeder was Mabel Catherine Wolf. Shannon was afgestudeerd aan de Universiteit van Michigan, waar hij in 1936 een graad in wiskunde en elektrotechniek behaalde. Hoewel hij niet uitmuntend was in wiskunde, ging hij vervolgens naar het Massachusetts Institute of Technology waar hij een Master in elektrotechniek behaalde en zijn Ph.D. in wiskunde in 1940. Shannon schreef een masterscriptie A Symbolic Analysis of Relay and Switching Circuits over het gebruik van de algebra van Boole om relais-schakelcircuits te analyseren en te optimaliseren. Zijn doctoraalscriptie ging over populatiegenetica.
Aan het Massachusetts Institute of Technology werkte hij ook aan de differentiaalanalysator, een vroeg type mechanische computer dat door Vannevar Bush was ontwikkeld voor het verkrijgen van numerieke oplossingen voor gewone differentiaalvergelijkingen. Shannon publiceerde Mathematical theory of the differential analyzer in 1941. In de inleiding van het artikel schrijft hij:-
De belangrijkste resultaten hebben betrekking op voorwaarden waaronder functies van een of meer variabelen kunnen worden gegenereerd, en voorwaarden waaronder gewone differentiaalvergelijkingen kunnen worden opgelost. Enige aandacht wordt geschonken aan de benadering van functies (die niet exact kunnen worden gegenereerd), de benadering van versnellingsverhoudingen en automatische snelheidsregeling.
Shannon trad in 1941 in dienst bij AT&T Bell Telephones in New Jersey als onderzoekswiskundige en bleef bij de Bell Laboratories tot 1972. Johnson schrijft dat Shannon:-
… bekend werd omdat hij overdag op zichzelf was en ’s nachts op zijn eenwieler door de gangen reed.
D Slepian, een collega bij de Bell Laboratories schreef:-
Velen van ons brachten hun lunch mee naar het werk en speelden wiskundige schoolbordspelletjes, maar Claude kwam zelden. Hij werkte meestal met zijn deur dicht. Maar als je binnenkwam, was hij heel geduldig en hielp je verder. Hij kon een probleem in nul tijd doorgronden. Hij was echt een genie. Hij is de enige persoon die ik ken op wie ik dat woord zou toepassen.
Samen met John Riordan publiceerde Shannon in 1942 een artikel over het aantal twee-terminale serie-parallelle netwerken. Dit artikel was een uitbreiding van de resultaten van MacMahon, die zijn eerste bijdrage in 1892 in de Electrician had gepubliceerd.
Shannon publiceerde A Mathematical Theory of Communication in het Bell System Technical Journal (1948). Dit artikel vormde de grondslag voor het onderwerp informatietheorie en hij stelde een lineair schematisch model van een communicatiesysteem voor. Dit was een nieuw idee. Communicatie werd toen gezien als het verzenden van elektromagnetische golven via een draad. Het idee dat men beelden, woorden, geluiden enz. kon verzenden door een stroom van 1-en en 0-en door een draad te sturen, iets wat vandaag de dag zo vanzelfsprekend lijkt als we deze informatie van een server in St Andrews, Schotland, halen en overal ter wereld bekijken, was fundamenteel nieuw.
Shannon beschouwde een informatiebron die woorden genereert die zijn samengesteld uit een eindig aantal symbolen. Deze worden door een kanaal verzonden, waarbij elk symbool een eindige tijd in het kanaal doorbrengt. Het probleem was statistiek met de aanname dat als xnx_{n}xn het nnn-de symbool is dat door de bron wordt geproduceerd, het xnx_{n}xn-proces een stationair stochastisch proces is. Hij gaf een methode om een opeenvolging van foutentermen in een signaal te analyseren om hun inherente variëteit te vinden en deze af te stemmen op de ontworpen variëteit van het regelsysteem. In A Mathematical Theory of Communication , waarin voor het eerst het woord “bit” werd geïntroduceerd, toonde Shannon aan dat door toevoeging van extra bits aan een signaal transmissiefouten konden worden gecorrigeerd. Slepian schrijft in de inleiding tot zijn boek:-
Waarschijnlijk heeft geen enkel werk in deze eeuw het inzicht van de mens in communicatie diepgaander veranderd dan C E Shannon’s artikel, “A mathematical theory of communication”, voor het eerst gepubliceerd in 1948. De ideeën in Shannons artikel werden al snel opgepikt door communicatie-ingenieurs en wiskundigen over de hele wereld. Ze werden verder uitgewerkt, uitgebreid en aangevuld met nieuwe verwante ideeën. Het onderwerp bloeide op en groeide uit tot een veelzijdig en opwindend hoofdstuk in de annalen van de wetenschap.
Op 27 maart 1949 trouwde Shannon met Mary Elizabeth Moore. Zij kregen drie zonen en een dochter; Robert, James, Andrew Moore, en Margarita. Hij zette zijn werk voort en toonde aan hoe Booleaanse algebra kon worden gebruikt om relais-schakelcircuits te synthetiseren en te vereenvoudigen. Hij bewees ook resultaten over het kleuren van de randen van een grafiek, zodat geen twee randen van dezelfde kleur bij een hoekpunt samenkomen. Een ander belangrijk artikel, gepubliceerd in 1949, was Communication theory of secrecy systems.
In 1952 bedacht Shannon een experiment dat de mogelijkheden van telefoonrelais illustreerde. In 1956 was hij gasthoogleraar communicatiewetenschappen en wiskunde aan het Massachusetts Institute of Technology, waarna hij vanaf 1957 werd benoemd tot lid van de faculteit aldaar, maar adviseur bleef bij Bell Telephones. In 1958 werd hij Donner Professor of Science :-
Toen hij in 1958 naar het MIT terugkeerde, bleef hij ganglopers bedreigen op zijn eenwieler, waarbij hij soms het gevaar vergrootte door te jongleren. Niemand wist ooit zeker of deze activiteiten deel uitmaakten van een nieuwe doorbraak of dat hij ze gewoon amusant vond. Hij werkte bijvoorbeeld aan een gemotoriseerde pogo-stok, waarvan hij beweerde dat hij daarmee de door zijn collega’s zo gevreesde eenwieler kon laten staan…
R G Gallager, een collega die aan het Massachusetts Institute of Technology werkte, schreef:-
Shannon was de persoon die zag dat het binaire cijfer het fundamentele element was in alle communicatie. Dat was echt zijn ontdekking, en daaruit is de hele communicatierevolutie voortgekomen.
In zijn latere werk keek hij naar ideeën op het gebied van kunstmatige intelligentie. Hij bedacht schaakprogramma’s en een elektronische muis die doolhofproblemen kon oplossen. Het schaakprogramma verscheen in het in 1950 gepubliceerde paper Programming a computer for playing chess. Dit voorstel leidde tot de eerste partij die door de Los Alamos MANIAC computer in 1956 werd gespeeld. Dit was het jaar dat Shannon een paper publiceerde waaruit bleek dat een universele Turing machine geconstrueerd kan worden met slechts twee toestanden.
Later vond hij dat de communicatierevolutie, die hij in belangrijke mate op gang had gebracht, te ver ging. Hij schreef:-
De informatietheorie is misschien belangrijker geworden dan zij in werkelijkheid was.
Marvin Minsky beschreef Shannon als volgt:-
Wat er ook op tafel kwam, hij pakte het met plezier aan, en hij viel het aan met een of andere verrassende hulpbron, wat een nieuw soort technisch concept kon zijn of een hamer en zaag met wat restjes hout. Hoe moeilijker een probleem voor hem leek, des te groter was de kans om iets nieuws te vinden.
Hij paste zijn genialiteit als uitvinder ook op andere gebieden toe :-
… hij vond eens een tweezitsversie van zijn eenwieler uit, en het is waarschijnlijk waar dat niemand stond te trappelen om die met hem te delen. Een latere uitvinding, de eenwieler met een excentrische naaf, bracht de mensen naar de gangen om hem te bekijken terwijl hij erop reed, op en neer dobberend als een eend.
Shannon ontving vele onderscheidingen voor zijn werk. Onder een lange lijst van onderscheidingen bevonden zich de Alfred Nobel American Institute of American Engineers Award in 1940, de National Medal of Science in 1966, de Audio Engineering Society Gold Medal in 1985, en de Kyoto Prize in 1985. In 2000 werd hem de Marconi Lifetime Achievement Award toegekend door de Guglielmo Marconi International Fellowship Foundation. Het was de eerste keer dat deze organisatie, die bekend staat om haar jaarlijkse Fellowship Prize, deze bijzondere onderscheiding toekende.
Hij werd getroffen door de ziekte van Alzheimer en bracht zijn laatste jaren door in een verpleeghuis in Massachusetts.