Biografia
Ojciec Claude’a E Shannona również nazywał się Claude Elwood Shannon, a jego matką była Mabel Catherine Wolf. Shannon ukończył Uniwersytet Michigan, uzyskując w 1936 roku dyplom z matematyki i elektrotechniki. Mimo, że nie był wybitnym matematykiem, udał się następnie do Massachusetts Institute of Technology, gdzie w 1940 r. uzyskał tytuł magistra inżyniera elektryka i doktora matematyki. Shannon napisał pracę magisterską A Symbolic Analysis of Relay and Switching Circuits o zastosowaniu algebry Boole’a do analizy i optymalizacji przekaźnikowych obwodów przełączających. Jego praca doktorska dotyczyła genetyki populacji.
W Massachusetts Institute of Technology pracował również nad analizatorem różnicowym, wczesnym typem komputera mechanicznego opracowanego przez Vannevara Busha do uzyskiwania numerycznych rozwiązań równań różniczkowych zwyczajnych. Shannon opublikował w 1941 roku Mathematical theory of the differential analyser. We wstępie do pracy pisze:-
Najważniejsze wyniki dotyczą warunków, przy których można generować funkcje jednej lub więcej zmiennych, oraz warunków, przy których można rozwiązywać równania różniczkowe zwyczajne. Pewna uwaga poświęcona jest aproksymacji funkcji (których nie można wygenerować dokładnie), aproksymacji przełożeń biegów i automatycznej kontroli prędkości.
Shannon dołączył do AT&T Bell Telephones w New Jersey w 1941 roku jako matematyk badawczy i pozostał w Bell Laboratories do 1972 roku. Johnson pisze, że Shannon:-
… stał się znany z tego, że w dzień trzymał się na uboczu, a w nocy jeździł na swoim jednokołowcu po korytarzach.
D Slepian, kolega z Laboratoriów Bella napisał:-
Wielu z nas przynosiło do pracy nasze obiady i grało w matematyczne gry tablicowe, ale Claude rzadko przychodził. Przeważnie pracował przy zamkniętych drzwiach. Ale jeśli wchodziłeś, był bardzo cierpliwy i pomagał ci. Potrafił ogarnąć problem w zerowym czasie. Naprawdę był geniuszem. Jest jedyną znaną mi osobą, do której zastosowałbym to słowo.
Współpracując z Johnem Riordanem, Shannon opublikował w 1942 roku pracę na temat liczby dwukońcówkowych sieci szeregowo-równoległych. Praca ta rozszerzyła wyniki uzyskane przez MacMahona, który opublikował swój wczesny wkład w Electrician w 1892 roku.
Shannon opublikował A Mathematical Theory of Communication w Bell System Technical Journal (1948). Ten papier założył temat teorii informacji i zaproponował liniowy schematyczny model systemu komunikacyjnego. To był nowy pomysł. Komunikacja była wtedy postrzegana jako wymagająca przesyłania fal elektromagnetycznych przewodem. Pomysł, że można przesyłać obrazy, słowa, dźwięki itp. wysyłając strumień 1s i 0s w dół drutu, coś, co dziś wydaje się tak oczywiste, jak bierzemy te informacje z serwera w St Andrews, Szkocja, i wyświetlić go w dowolnym miejscu na świecie, był fundamentalnie nowy.
Shannon rozważył źródło informacji, które generuje słowa składające się ze skończonej liczby symboli. Są one transmitowane przez kanał, z każdym symbolem spędza skończony czas w kanale. Problem dotyczył statystyki przy założeniu, że jeśli xnx_{n}xn jest nn-tym symbolem wyprodukowanym przez źródło, to proces xnx_{n}xn jest stacjonarnym procesem stochastycznym. Podał metodę analizy ciągu terminów błędu w sygnale w celu znalezienia ich inherentnej różnorodności, dopasowując je do projektowanej różnorodności układu sterowania. W pracy A Mathematical Theory of Communication , w której po raz pierwszy wprowadził słowo „bit”, Shannon pokazał, że dodanie dodatkowych bitów do sygnału pozwala na skorygowanie błędów transmisji. Slepian, we wstępie do książki, pisze:-
Prawdopodobnie żadna pojedyncza praca w tym stuleciu nie zmieniła bardziej dogłębnie rozumienia komunikacji przez człowieka niż artykuł C E Shannona, „A mathematical theory of communication”, opublikowany po raz pierwszy w 1948 roku. Idee zawarte w artykule Shannona zostały szybko podchwycone przez inżynierów komunikacji i matematyków na całym świecie. Zostały one rozwinięte, poszerzone i uzupełnione o nowe, pokrewne idee. Temat kwitł i rosła, aby stać się dobrze zaokrąglone i ekscytujący rozdział w annałach nauki.
Na 27 marca 1949 Shannon ożenił się z Mary Elizabeth Moore. Mieli trzech synów i jedną córkę; Robert, James, Andrew Moore, i Margarita. Kontynuował swoją pracę pokazując jak algebra Boole’a może być użyta do syntezy i uproszczenia obwodów przełączania przekaźników. Udowodnił również wyniki dotyczące kolorowania krawędzi grafu w taki sposób, że żadne dwie krawędzie tego samego koloru nie spotykają się w jednym wierzchołku. Inną ważną pracą, opublikowaną w 1949 roku, była Communication theory of secrecy systems.
W 1952 roku Shannon wymyślił eksperyment ilustrujący możliwości przekaźników telefonicznych. W 1956 r. pracował jako visiting professor nauk komunikacyjnych i matematyki w Massachusetts Institute of Technology, a od 1957 r. został powołany na tamtejszy wydział, pozostając jednak konsultantem Bell Telephones. W 1958 roku został Donner Professor of Science :-
Po powrocie do MIT w 1958 roku nadal straszył spacerowiczów po korytarzu na swoim jednokołowcu, czasami zwiększając zagrożenie żonglerką. Nikt nigdy nie był pewien, czy te działania były częścią jakiegoś nowego przełomu, czy też po prostu uważał je za zabawne. Pracował, na przykład, nad zmotoryzowanym pogo-stickiem, który, jak twierdził, oznaczałby, że mógłby porzucić unicykl, którego tak obawiali się jego koledzy…
R G Gallager, kolega, który pracował w Massachusetts Institute of Technology, napisał:-
Shannon był osobą, która dostrzegła, że cyfra binarna jest podstawowym elementem w całej komunikacji. To było naprawdę jego odkrycie, z którego wyrosła cała rewolucja komunikacyjna.
Jego późniejsze prace dotyczyły pomysłów w sztucznej inteligencji. On opracował programy do gry w szachy i mysz elektroniczną, która mogła rozwiązać problemy labiryntu. Program do gry w szachy pojawił się w artykule Programowanie komputera do gry w szachy opublikowanym w 1950 roku. Propozycja ta doprowadziła do pierwszej partii rozegranej przez komputer MANIAC w Los Alamos w 1956 roku. Był to rok, w którym Shannon opublikował pracę pokazującą, że uniwersalna maszyna Turinga może być skonstruowana tylko z dwoma stanami.
Później czuł, że rewolucja komunikacyjna, w której rozpoczęciu odegrał znaczącą rolę, poszła za daleko. Napisał:-
Teoria informacji być może balon do znaczenia poza jego rzeczywistych osiągnięć.
Marvin Minsky opisał Shannona w następujący sposób:-
Cokolwiek się pojawiło, zaangażował go z radością, a on zaatakował go z jakiegoś zaskakującego zasobu, który może być jakiś nowy rodzaj koncepcji technicznej lub młotek i piła z niektórych skrawków drewna. Dla niego, im trudniejszy problem mógł się wydawać, tym większa była szansa na znalezienie czegoś nowego.
Swój geniusz wynalazczy stosował również w innych dziedzinach :-
… wymyślił kiedyś dwuosobową wersję swojego jednokołowca i prawdopodobnie prawdą jest, że nikt nie chciał się z nim nią podzielić. Późniejszy wynalazek, jednokołowiec z piastą poza środkiem, wyprowadzał ludzi na korytarze, by patrzyli, jak na nim jeździ, kiwając się w górę i w dół jak kaczka.
Shannon otrzymał wiele wyróżnień za swoją pracę. Wśród długiej listy nagród były Alfred Nobel American Institute of American Engineers Award w 1940 roku, National Medal of Science w 1966 roku, Audio Engineering Society Gold Medal w 1985 roku i Kyoto Prize w 1985 roku. W 2000 roku otrzymał Marconi Lifetime Achievement Award przyznawaną przez Guglielmo Marconi International Fellowship Foundation. Po raz pierwszy organizacja ta, znana z corocznej nagrody Fellowship Prize, przyznała tę właśnie nagrodę.
Cierpiał na chorobę Alzheimera, a ostatnie lata życia spędził w domu opieki w Massachusetts.