クロード・シャノン

Claude Shannonは、アメリカの数学者、電子工学者、遺伝学者で、情報理論の父と呼ばれることもある有名人である。

クロード・エルウッド・シャノン（1916-2001）は優秀な学生で、1936年にミシガン大学で電気工学と数学の2つの学士号を取得後、マサチューセッツ工科大学（MIT）で大学院に入り、電気工学の修士号と1940年に数学の博士号を取得しています。 MIT では、ヴァネヴァル・ブッシュの微分解析器（微分方程式を積分で解くための機械式アナログ・コンピュータ）の研究に従事した。 1938年の『アメリカ電気学会論文誌』に、1937年の修士論文「リレー回路とスイッチング回路の記号的解析（A Symbolic Analysis of Relay and Switching Circuits）」を発表した。 この論文により、シャノンは1940年にアルフレッド・ノーブル・アメリカン・インスティテュート・オブ・エレクトリカル・エンジニアズ賞を受賞した。 シャノンの論文を、今世紀で最も重要で、最も有名な修士論文と呼ぶ人もいる

シャノンの論文では、ブール代数と二項演算を用いて、当時電話の配線スイッチに用いられていた電気機械式リレーの配列を単純化できることを証明し、その概念を逆さまにして、リレーの配列を用いてブール代数問題を解決できるはずだとも証明した。 この電気スイッチの性質を利用して論理演算を行うことが、すべての電子式デジタル・コンピュータの基礎となる概念である。 シャノンの研究は、第2次大戦中から戦後の電気工学界で広く知られるようになり、実用的なデジタル回路設計の基礎となった。 1940年、シャノンはニュージャージー州プリンストンにある高等研究所で国家研究員となった。 プリンストン大学では、ヘルマン・ヴァイルやジョン・フォン・ノイマンといった有力な科学者や数学者と自分のアイデアについて議論する機会を得た。

第二次世界大戦中、シャノンはベル研究所で火器管制システムや暗号の研究に従事した。 チューリングは、英国政府暗号学校がドイツの暗号を解読するために用いた方法を米海軍の暗号局に伝えるため、ワシントンに滞在していたのである。 チューリングはシャノンに、現在普遍的チューリング機械として知られているものを定義した1936年の代表的論文On Computable Numbers, with an Application to the Entscheidungsproblemを見せ、その考えの多くが彼自身のものと補完的であったため、シャノンに感銘を与えた

1948年にシャノンはもう一つの代表的論文A Mathematical Theory of Communicationを発表した。 この論文で、彼は情報理論のテーマを定義し、通信システムの線形概略モデルを提案したのだが、これは新しいアイデアだった。 当時、通信といえば、電磁波が電線を伝わっていくものと考えられていた。 1と0のストリームを電線に送ることで、絵や言葉、音などを伝送できると考えたのである。 シャノンは、ビットという言葉を初めて導入し、信号にビットを追加することで、伝送エラーを訂正できることを示した。 シャノン氏は、2進数の数字が通信の基本要素であることを見抜いた人である。 シャノン論文のアイデアは、すぐに世界中の通信技術者や数学者によって取り上げられた。 シャノン論文のアイデアは、すぐに世界中の通信技術者や数学者によって取り上げられ、精緻化され、拡張され、新しい関連するアイデアで補完された。

シャノンは、その後、人工知能のアイデアを研究した。 1950年、彼はコンピュータチェスに関する画期的な論文「Programming a Computer for Playing Chess」を発表し、1956年にロスアラモスのMANIACコンピュータが初めて完全なゲームを行うに至った。 同じ1950年には、迷路問題を解くことができる電子マウス「テセウス」（近くの写真参照）を開発した。 これは、リレー回路で制御された磁気マウスで、25マスの迷路の中を移動することができた。 迷路の構成は自由自在で、自由に変更することができた。 マウスは通路を探索し、目標を見つけることができるように設計されている。 迷路内を移動したマウスは、以前行ったことのある場所に置かれ、以前の経験から直接目標に向かうことができる。 また、知らない場所に置かれた場合は、既知の場所に到達するまで探索し、その後、目標に向かって進むようにプログラムされており、新しい知識を記憶に加えることで学習するようになっている。

シャノンはその天才的な発明能力を他の分野にも生かし、例えば愛用の一輪車の二人乗りバージョンを発明したが、誰もそれを共有したがらなかったのは事実であろう。 後に発明したハブが中心から外れた一輪車は、アヒルのように上下に揺れながら乗る彼の姿を、人々が廊下に出てきて眺めたものである

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