189.信息论
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※189.信息论
香农(Claude Elwood Shannon,1916—2001)
1948年
技术人员可以透过信息论了解各种不同系统储存、传输与处理各项信息的能力,信息论的应用范围更横跨了计算机科学与神经生物学等领域。
布尔代数(1854年),图灵机(1936年)及格雷码(1947年)
青少年看电视、在网络世界漫游、播放DVD光盘、天南地北地在电话中讲个没完。在这些过程中,他们往往不曾注意到这一切信息世代的基础,都来自于美国数学家香农在1948年所发表的《通讯的数学理论》(A Mathematical Theory of Communication)。信息论(Information theory)是一门涉及资料量化处理的应用数学,可以让科学家们了解各种不同系统储存、传输与处理各项信息的能力。除此之外,信息论也会研究数据压缩、减少噪声干扰以及降低错误讯号率等课题,以便尽可能让更多、更可靠的信息,能够透过特定波段频道储存或传送,而“信息熵”(information entropy)就是用来测量信息的单位,通常代表储存或传送讯息所需的平均位数。许多信息论背后的数学概念来自于波兹曼(Ludwig Boltzmann)及吉布斯(J.Willard Gibbs)两人在热力学的贡献,图灵在第二次世界大战时也是引用类似的观念,破解德军利用恩尼格玛密码机加密的文件。
信息论影响相当广泛的领域,包括数学、计算机科学、神经生物学、语言学,甚至是黑洞理论,在破解密码或是修正因刮伤而送出错误讯号的DVD影片等方面更具有实用性。根据1953年所发行《财星》杂志的评论:“应用成果丰硕的信息论对于人类社会和平进展与避免兵戎相见的贡献度,高于实体面证明爱因斯坦著名等式行得通的原子弹及核能发电厂,这种说法可一点也不夸张。”
2001年,84岁的香农在长期饱受阿兹海默症(亦即老年痴呆症)所苦的状态下与世长辞。生前的香农也曾经是一位杰出的魔术师暨单轮车与西洋棋的高手。因病痛缠身而无缘亲自观察自己所奠基的信息世代,这一点更是让人感到唏嘘。 数学之书:数学史上250个里程碑式的发现