[4月30日]科学历史上的今天——克劳德·埃尔伍德·香农（Claude Elwood Shannon）

1916年4月30日，克劳德·埃尔伍德·香农（Claude Elwood Shannon）出生于美国密歇根州的皮托斯基（Petoskey，据说在当地印第安人语言里的意思是“穿过云的太阳光”）。他创建了经典信息理论，在计算、密码、通信上做出核心贡献，为计算机和通信发展奠定基础。

香农于1936年从密歇根大学获得电气工程和数学的学士学位，在那里他接触到乔治·布尔（George Boole）的“布尔代数”。之后他来到麻省理工，跟随计算机先驱范内瓦·布什（Vannevar Bush）研究一种模拟计算机“微分分析仪”。

布什的微分分析仪。微分分析器是主要用数字方法解算微分方程的专用计算装置

香农在麻省理工写了硕士论文《继电器与开关电路的符号分析》（Symbolic analysis of relay and switching circuits, 1937）。他把布尔二进制代数的“真和假”和开关电路的“0和1”对应了起来，论证了数字计算机和数字线路的逻辑设计的可能性，为此后的数字技术奠定了坚实基础。

1940年获得博士学位后，香农去了贝尔实验室数学部工作。除了火炮控制系统，他还和艾伦·图灵（Alan Turing）一起从事密码学研究。

1948年，香农发表了一篇影响深远的论文《通信的数学理论》（A mathematical theory of communication）*。在论文里，他第一次提出信息的基本单位“比特”**，这个术语沿用至今。还引入了量度不确定性的“信息熵”***。论文阐述了信息理论的基本概念以及传递信息的最高极限“香农极限（Shannon limit）”并且发展出了信道容量和带宽等概念。

*论文发表时，用的是不定冠词A，收入论文集时改为定冠词The。

**采用了贝尔实验室同事约翰·图基（John Tukey）的建议，定为“比特（bit）”。

***采用了约翰·冯·诺依曼（John von Neumann）的建议“就叫它‘熵’吧，有两个好理由。第一，你的不确定性函数在统计物理里已经用到过，在那里它就叫熵；第二，没人真正理解熵为何物，你任何时候都可进可退。”

香农热衷于发明各种国际象棋机器，1949年发表论文《下象棋的计算机编程》（Programming a computer for playing chess）。他还造出一只名叫“忒修斯”的机器鼠，机器鼠反复尝试后会找到迷宫的出路，1951年发表论文《介绍一个走迷宫的机器》（Presentation of a maze solving machine）。