Dossiê · Teoria da informação
Claude Shannon: a história do pai da teoria da informação e do bit
Aos 21 anos, Claude Shannon escreveu uma tese de mestrado que mostrou como circuitos elétricos podiam fazer lógica, e que foi chamada de certidão de nascimento da revolução digital. Onze anos depois, publicou o artigo que criou a teoria da informação e popularizou a palavra "bit". Nas horas vagas, fazia malabarismo andando de monociclo.
Atualizado em · 1 fontes públicas citadas
Claude Shannon foi um matemático e engenheiro americano conhecido como o pai da teoria da informação. Sua tese de mestrado de 1937 mostrou como usar a álgebra booleana para projetar circuitos de chaveamento, a base dos circuitos digitais, e seu artigo de 1948 definiu como medir e transmitir informação [1].
Também foi pioneiro da criptografia moderna e da inteligência artificial, e construiu várias máquinas curiosas por diversão. Este dossiê reúne apenas informações públicas e com fonte, listadas ao final.
Michigan e a tese de 1937
Shannon nasceu em 30 de abril de 1916, num hospital de Petoskey, e cresceu em Gaylord, Michigan. Na infância, montava modelos e chegou a fazer um telégrafo com cerca de arame farpado até a casa de um amigo. Seu herói era Thomas Edison, que depois descobriu ser um primo distante [1].
Entrou na Universidade de Michigan em 1932, onde conheceu o trabalho de George Boole, e se formou em 1936 com dois diplomas, em engenharia elétrica e em matemática [1].
No MIT, trabalhou no analisador diferencial de Vannevar Bush. Em 1937, escreveu a tese "A Symbolic Analysis of Relay and Switching Circuits", que aplicou a álgebra booleana aos circuitos de relés e estabeleceu a teoria por trás dos circuitos digitais. O trabalho ganhou o prêmio Alfred Noble de 1939 e já foi chamado de "certidão de nascimento da revolução digital" [1].
Fez o doutorado em matemática no MIT em 1940, com uma tese sobre genética teórica que nunca publicou, e no mesmo ano foi pesquisador no Institute for Advanced Study, em Princeton [1].
Guerra e criptografia
Shannon já tinha passado alguns meses no Bell Labs no verão de 1937. Na Segunda Guerra, voltou para trabalhar em sistemas de controle de tiro e em criptografia [1].
No início de 1943, teve contato por cerca de dois meses com Alan Turing. Em setembro de 1945, escreveu um memorando sigiloso, "A Mathematical Theory of Cryptography", que saiu em versão aberta em 1949 como "Communication Theory of Secrecy Systems". Nele, provou que a cifra de uso único (one-time pad) é inquebrável. Por isso, também é chamado de pai da criptografia moderna [1].
Em 1951, entrou no grupo consultivo de criptologia da CIA [1].
Grandes prêmios de Shannon por década
Quantos dos principais prêmios listados na biografia de Shannon ele recebeu em cada década.
Contagem a partir da lista de prêmios da página de Claude Shannon na Wikipedia [1].
1948: a teoria da informação
Em 1948, Shannon publicou "A Mathematical Theory of Communication" em duas partes, nas edições de julho e outubro do Bell System Technical Journal. O artigo criou a teoria da informação e definiu a entropia da informação como medida do conteúdo de uma mensagem. A Scientific American o chamou de "Magna Carta da Era da Informação" [1].
No mesmo trabalho, Shannon apresentou formalmente o termo "bit" como unidade de informação. Também ajudou a desenvolver a modulação por código de pulso (PCM), com Bernard Oliver e John Pierce [1].
Em 1956, escreveu o editorial "The Bandwagon", alertando que a teoria da informação tinha virado uma espécie de "modismo científico" [1].
Theseus, xadrez e inteligência artificial
Em 1950, Shannon construiu Theseus, um labirinto com um rato eletromecânico que aprendia o caminho. Foi o primeiro aparelho elétrico a aprender por tentativa e erro. No mesmo ano, publicou "Programming a Computer for Playing Chess" [1].
Em 1956, foi um dos organizadores da conferência de Dartmouth, considerada o evento fundador da inteligência artificial, e editou com John McCarthy o livro "Automata Studies" [1].
Malabares, monociclos e máquinas inúteis
Shannon gostava de malabarismo, monociclo e xadrez. Inventou o THROBAC, uma calculadora que usava algarismos romanos, máquinas de malabarismo, trompetes lança-chamas, frisbees com foguete e uma máquina que resolvia o cubo mágico [1].
Com Edward Thorp, criou o que é considerado o primeiro computador vestível, usado para prever a roleta. Também projetou o Minivac 601, um computador didático vendido a partir de 1961 [1].
MIT e últimos anos
Em 1956, Shannon passou a dar aulas no MIT, numa cátedra patrocinada, onde ficou até 1978. Em 1954, a revista Fortune já o tinha listado entre os 20 cientistas mais importantes dos Estados Unidos [1].
Nos últimos anos, teve doença de Alzheimer. Morreu em 24 de fevereiro de 2001, aos 84 anos, em Medford, Massachusetts [1].
Legado
O matemático Neil Sloane resumiu: "Toda a revolução digital começou com ele". Depois da divisão do sistema Bell, uma parte do laboratório foi batizada de Shannon Labs em sua homenagem [1].
Uma unidade da criptomoeda Ether, o shannon (um bilhão de wei), leva seu nome. Em 30 de abril de 2016, no centenário de nascimento, ele ganhou um Google Doodle. A biografia "A Mind at Play", de Jimmy Soni e Rob Goodman, saiu em 2017 [1].
Linha do tempo
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1916
Nasce em Petoskey, Michigan.
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1936
Forma-se em Michigan e vai para o MIT.
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1937
Tese de mestrado aplica a álgebra booleana aos circuitos.
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1940
Doutorado em matemática no MIT.
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1943
Convive com Alan Turing por dois meses.
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1945
Escreve o memorando sigiloso sobre criptografia.
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1948
Publica "A Mathematical Theory of Communication".
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1950
Constrói o rato Theseus e publica o artigo sobre xadrez.
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1956
Coorganiza a conferência de Dartmouth e vira professor do MIT.
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1966
Medalha Nacional de Ciência e Medalha de Honra do IEEE.
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1985
Prêmio Kyoto.
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2001
Morre em Medford, Massachusetts.
Empresas ligadas a Claude Shannon
Empresas desta coleção em que a pessoa trabalhou, fundou, investiu ou com que teve relação direta. Os nomes com link já têm dossiê publicado.
Ver a rede de Claude Shannon no grafo 3D
- Bell Labs Onde fez a teoria da informação.
Veja também: outras pessoas
- Alan Turing Trocaram ideias durante a Segunda Guerra.
- George Boole Sua álgebra é a base da tese de 1937.
- John McCarthy Coeditor de "Automata Studies" e parceiro em Dartmouth.
- Marvin Minsky Outro organizador da conferência de Dartmouth.
- John von Neumann Contemporâneo que também ligou matemática e computação.
Sumário de siglas usadas
- Bit
- Binary digit, a menor unidade de informação: 0 ou 1.
- PCM
- Modulação por código de pulso, técnica de digitalizar sinais como a voz.
- One-time pad
- Cifra de uso único, em que a chave é aleatória e do tamanho da mensagem.
- Entropia
- Na teoria da informação, a medida da incerteza ou do conteúdo de informação de uma mensagem.
Perguntas frequentes
Quem foi Claude Shannon?+
Claude Shannon inventou o bit?+
Qual a importância da tese de mestrado de Shannon?+
Onde Shannon trabalhou?+
O que foi o rato Theseus?+
Referências
Livros
SONI, J.; GOODMAN, R. A Mind at Play.
Simon & Schuster, 2017. Biografia de Shannon (em inglês).
GLEICK, J. A informação.
Companhia das Letras, 2013. História da informação com capítulos sobre Shannon.
Sites e Artigos
Fontes consultadas
- Claude Shannon · Wikipedia (inglês)
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Conclusão
Claude Shannon deu à era digital sua unidade de medida e sua matemática. Da tese de 1937 ao artigo de 1948, mostrou que lógica, circuitos e comunicação eram a mesma coisa vista de ângulos diferentes, e fez isso com o mesmo espírito brincalhão com que montava máquinas de malabarismo.