一个小作者的日常【爱主攻】 第738章 今日学习

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主要成就

科研成就

科研综述

1937年，克劳德·艾尔伍德·香农在他的硕士学位论文《A Symbolic Analysis of Relay and Switching Circuits（继电器和开关电路的符号分析）》中，科学、严谨地论述了如何使用布尔代数对继电器电路进行分析和合成。1940年，香农因这一成果获得了Alfred Noble协会美国工程师奖。

在攻读博士学位期间，香农除了继续研究开关理论，还进行微分分析器的研究。这种分析器是早期的机械模拟计算机，用于获得常微分方程的数值解。1941年，香农发表论文《Mathematical Theory of the Differential Analyzer（微分分析器的数学理论）》。伴随着模拟计算机理论的发展，他还尝试去理解数字计算机如何来完成与此类似的计算任务。

1941年夏天，香农在贝尔实验室参加了专门研究火力控制系统的一个精英小组，设计观测敌机或导弹、计算防空导弹的瞄准目标的定向器，这种装置支援了英国抗击德国V1火箭、V2火箭的能力。在闲暇时间，香农仍然致力于开关理论和通信的数学理论研究。

在第二次世界大战期间，香农对密码术产生了极大的兴趣，他意识到对密码术根本性问题的研究与他当时正在研究的通信理论的思想密切相关。他的许多成果在语音加密装备中有着重要的应用，而该装备是罗斯福和丘吉尔在战争期间使用的主要通信工具。1945年，香农向贝尔实验室提交了一份机密文件，题目是《A Mathematical Theory of Cryptography（密码术的一个数学理论）》，这一成果在第二次世界大战结束后的1949年以《Communication Theory of Secrecy Systems（保密系统的通信理论）》为题目正式发表，这一篇论文为对称密码系统的研究建立了一套数学理论，从此密码术成为了密码学，由一门艺术成为一门真正的科学。

从1940年算起，香农用了八年的时间，为通信系统建立了一整套数学理论。他的理论涉及到整个通信处理过程，这些处理对象包括通信源头、数据压缩、信道编码、调制、信道噪声、解调、检错、纠错等。理论关注了最佳通信系统的性能以及如何才能接近该性能。终于在1948年，香农在《Bell System Technical Journal》期刊上发表了《A Mathematics Theory of Communication（通信的数学理论）》一文，标志着信息论的诞生，在这一篇论文中，香农提出熵（entropy）的概念，给出了可量化的信息的定义，推导出一系列定理。1949年，香农又在《Bell System Technical Journal》期刊上发表了《噪声下的通信》一文，在这一篇论文中，香农阐明了通信的基本问题，给出了通信系统的模型，提出了信息量的数学表达式，并解决了信道容量、信源统计特性、信源编码、信道编码等一系列基本技术问题。

1949年，香农发表了《Programming a Computer for Playing Chess（编程实现计算机下棋）》，这是人工智能的一个先驱工作。1950年，香农发明了会自我学习走迷宫的机械老鼠“Theseus”，成为第一台人工智能装置的雏形。1951年，他发表了论文《Presentation of a Maze Solving Machine（一个走迷宫机器的介绍）》，这是一篇机器学习的先驱著作。1953年，他曾设计了“心灵阅读（Mind Reading）”机，可通过观察、记忆和分析对方过去所做选择的样本，试图猜测对方下一次可能选择。

1954年，香农与摩尔（Edward Moore）合作对于不可靠组件的计算进行了理论研究，他们二人利用增加接点的冗余度来提高继电器电路可靠性，这个结果具有较大的理论意义，它与有扰信道传信问题密切相关。1959年，香农发表论文《Coding Theorems for a Discrete Source with Fidelity Criterion（保真度准则下离散源的编码定理）》创建了率失真理论，在连续消息和离散消息之间架起了一座桥梁，从而给信号数字化提供了一个基础和有效的工具。1960年，香农发表论文《Two-way Communication Channel（双向通信信道）》，创建了多用户信息论。香农还曾提出将信息论用在生物系统，在他看来，机器和生物是有共性的。

香农还做过将信息论用于最佳投资策略问题的研究，他认为股票市场是一种“受扰信号”，与时间序列相关联。问题是要通过适当选择和调整证券投资组合，使效用函数达到极大值。他提出了一些关于投资增长率的理论，但没有发表。

——以上内容引用自百度百科

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第738章 今日学习