CLAUDE SHANNON: DALL’ALGEBRA ALLA PROGETTAZIONE DEI SISTEMI DIGITALI PER L’ELABORAZIONE DELL’INFORMAZIONE

Come decriptare i messaggi in codice durante la Seconda Guerra Mondiale fu un compito delicato al quale i maggiori matematici dell’epoca prestarono le proprie competenze. Il destino di Claude Shannon si incrociò con quello di altri scienziati e diede vita ad uno dei più proficui laboratori per lo studio della Trasmissione e Interpretazione delle Informazioni

Dieci anni prima della sua carriera come insegnante al MIT, a cui dedicò più di vent’anni di esperienza professionale, Claude Shannon, come molti suoi colleghi matematici, era impegnato nello studio dei sistemi di comunicazione impiegati per decriptare le informazioni segrete durante la Seconda Guerra Mondiale. Anche lui, come Alan Turing e Ralph Hartley, si ritrovarono all’interno di un contesto socio-politico complesso nel quale si concentrò uno dei laboratori più proficui nell’elaborazione di teorie fondamentali per la storia della Scienza Moderna. 

Il lavoro ai Laboratori Bell e l’incontro con Alan Turing

Nell’estate del 1941 Claude Shannon inizia a lavorare ai Laboratori Bell, dove instaura un rapporto di scambio professionale con Alan Turing, già al lavoro per il Governo come criptoanalista. Le attività di Shannon e Turing erano in qualche modo collegate tra loro: entrambi erano impegnati nella progettazione di dispositivi per la comunicazione e decriptazione di informazioni segrete. Shannon si occupa nello specifico di dispositivi automatici di puntamento antiaereo, considerando il loro effetto sulla propagazione del rumore. 

L’intelligenza artificiale era uno degli argomenti di conversazione dei due ingegneri, e ben presto – qualche anno più tardi – questa disciplina fu una delle ispirazioni per la Teoria Matematica della Comunicazione, trattato che poneva interrogativi sullo studio dei sistemi di codificazione e trasmissione dell’informazione. Il fulcro dell’analisi di Shannon sulla modalità con la quale le informazioni erano utilizzate nei sistemi informatici era un concetto base: la memoria delle informazioni – così come la loro comunicabilità per affinità – avrebbe consentito il loro trasferimento tra un ambiente all’altro. L’obiettivo di Shannon, che si aiutò con l’analisi casuale e le grandi deviazioni, era ricostruire il tragitto, così come la qualità e la quantità, delle informazioni trasmesse da mittente a ricevitore.

 “La quantità totale di informazione che può essere trasmessa è proporzionale alla banda di frequenza trasmessa e il tempo di trasmissione”

Ralph Harthley

I principi della Teoria della comunicazione nei sistemi crittografici

Un anno più tardi dalla pubblicazione del saggio della Teoria Matematica della Comunicazione, furono pubblicati i risultati del lavoro sulle comunicazioni segrete tra Roosevelt e Churchill, utilizzate durante la seconda guerra mondiale. Ne venne fuori un compendio unico di sapere ed esperienza diretta che mette in luce lo strumento della cifra binaria come elemento base per la comprensione e la lettura dell’informazione. L’articolo “La Teoria della Comunicazione nei Sistemi Crittografici” – uscito nel 1949 – segna il passaggio di Shannon nella nella storia dei fondamenti della Matematica. Nell’articolo si fonda la teoria matematica della crittografia, disciplina che lo accompagnò durante il periodo passato a lavorare nei Laboratori Bell.

Claude Shannon e Ralph Hartley: qualità e quantità delle informazioni trasmesse

Ai Bells Labs Shannon incontra l’uomo che lo ispira nei suoi studi sulla trasmissione delle informazioni: il collega Ralph Harthley. Già responsabile nel 1915 dello sviluppo del ricevitore radio nella stessa stessa azienda di Shannon, Harthley approfondisce le tematiche legate alla ricerca sui ripetitori e sulla trasmissione vocale e stabilisce che “la quantità totale di informazione che può essere trasmessa è proporzionale alla banda di frequenza trasmessa e il tempo di trasmissione”. Insieme a Claude Shannon, Ralph Harthley è considerato uno dei padri fondatori della teoria dell’informazione

Il caso volle che nei luoghi fulcro della vita professionale di Claude Shannon, oltre agli incontri decisivi che hanno contribuito a creare la costellazione di alcune tra le più importanti scoperte sulla Teorie dell’Informazione, ci fu anche quello che segnò la vita sentimentale del matematico americano. Si tratta dell’incontro con Mary Elizabeth Moore, matematica in servizio come analista numerica proprio ai Bell’s Labs. Elizabeth “Betty” e Claude Shannon ebbero 3 figli: Robert James, Andrew e Margarita. 

Il gioco come mezzo di apprendimento: le creazioni di Claude Shannon

Dopo una vita dedicata alla ricerca e alla scienza, di Claude Shannon rimane anche un aspetto ludico, che ritroviamo nelle sue creazioni dedicate al gioco e alla didattica: il pogo stick – un saltapicchio a motore – una tromba lanciafiamme, una macchina per giocare a scacchi e un Digital Computer Kit – il Minivac 601 – lanciato sul mercato nel 1961  per finalità ludiche e didattiche. Nel 1956 Shannon fu eletto membro della National Academy of Sciences

Author: Claudia Sistelli

© Riproduzione Riservata

Image Credits: Claude Shannon, © Nokia Bell Labs

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