L’intuizione di Claude Shannon parte dal suo lavoro ad uno strumento più vecchio: il telegrafo. Da lì la Teoria delle Informazioni assume il suo tassello più importante: quello legato alla codifica delle Informazioni

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La codifica delle informazioni a distanza è stata segnata da diversi passaggi che ne hanno caratterizzato peculiarità e significative tracce nella storia degli ultimi tre secoli. La definizione di codice, i cui crismi sono stati assestati durante la nascita del telegrafo, si adduce alla forma che assume un messaggio dal momento in cui viene trasmesso – significato tratto dalla Teoria dell’Informazione – e la sua efficienza è data da un utilizzo minimo di simboli, quelli strettamente necessari per codificare l’informazione. All’opposto, quando il numero di simboli eccede rispetto a quelli considerati indispensabili, viene definito ridondante.

Attraverso la codifica di informazioni è possibile comunicare, codificare e così descrivere delle strutture complesse come immagini e suoni, oltre che il lessico del linguaggio verbale e non verbale.

Matematica e ingegneria: lo studio che porta Shannon alla Teoria dell’Informazione

Anche Claude Shannon, co-creatore della Teoria dell’Informazione, fu uno degli utilizzatori del telegrafo, strumento antesignano del telefono. Nella carriera di Shannon spicca quindi anche il lavoro come telegrafista per la Western Union, per poi iniziare gli studi all’Università del Michigan dove consegue due lauree: una in matematica e una in ingegneria elettronica.

Con l’iscrizione al MiT, dove nel 1938 lavora alla realizzazione del calcolatore analogico, Shannon dimostra che il fluire di un segnale elettrico attraverso una rete di interruttori segue le regole dell’algebra di Boole. Tutto ciò è possibile se si fanno corrispondere i due valori di verità – Vero o Falso – allo stato Aperto o Chiuso di un interruttore. Per tali motivi un circuito digitale può essere descritto tramite un’espressione booleana – manipolabile attraverso le leggi di questa regola algebrica. Da queste premesse nasce un metodo che ancora oggi viene usato per la progettazione dei sistemi digitali di elaborazione dell’informazioni.

Grazie all’informatica e alle telecomunicazione il ruolo del codice prende piede per una trasmissione coerente delle informazioni, ma già all’epoca del telegrafo le parole in codice venivano utilizzate per esprimere concetti più complessi.

Le basi della comunicazione a distanza: il telegrafo di Claude e Ignazio Chappe

Il telegrafo è un sistema per la comunicazione a distanza che trasmette dei dati – lettere, numeri e segni di punteggiatura – per mezzo di codici. Questa forma di comunicazione, definita telegrafia, viene distinta dalla telefonia per il fatto che quest’ultima fu sviluppata specificatamente per la trasmissione di dati vocali. Nel tempo essa sostituì il telegrafo, tuttavia le basi provengono dalla struttura della telegrafia.

Claude Chappe e il fratello Ignazio Chappe alla fine del 1700 lavorano allo sviluppo di un sistema telegrafico che si basa su una catena di segnalatori. Nella fattispecie, si trattava di un telegrafo ad asta provvisto di una torre su cui era installato un braccio rotante che portava alle estremità due bracci minori, dai quali provenivano configurazioni di lettere, numeri e ordini. Da una ulteriore postazione distante diversi chilometri, un addetto dotato di cannocchiale riceveva il messaggio e lo ripeteva alla stazione immediatamente successiva. L’evoluzione del telegrafo avviene grazie a Samuel Morse, che nel 1837 inventa un sistema telegrafico elettrico che si compone di un filo che codifica lettere dell’alfabeto in sequenze di impulsi di durata differente (punti e e linee).

L’Univocità della rappresentazione delle informazioni come base per codificare elementi complessi

Dal calcolatore analogico di Shannon, fino ad arrivare al sistema telegrafico elettrico di Morse, l’univocità della rappresentazione ha un ruolo fondamentale per tutte le applicazioni di codifica che avvengono nel trasporto degli elementi dalla rappresentazione di partenza a quella definita dal codice (codifica) e viceversa (decodifica). Questo permette di codificare elementi più complessi come immagini, figure tridimensionali, pensieri e altro ancora.

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Image Credits: fotoreportage dell’epoca