閱讀數學／開創通信與資訊理論的數學家香農 (上)

示意图／Ingimage

克劳德·香农（Claude Shannon）是为现代科技奠定重要理论基础的数学家。他计算出通信传输的理论上限，开创了资讯理论，而他本身又是一位多才多艺的发明家，甚至在电路设计领域也有重要贡献。

小时候，香农像其他小孩一样去公立学校就读，高中以前都在美国的一座城市度过，要说他的特别之处，那肯定是从小就对「DIY」非常有兴趣，他曾在家自己组装一台遥控飞机，还从家里架设了到朋友家的无线电报，两间房子的距离隔了相当于大安森林公园的对角线这么远，就连打工都是去百货公司修理收音机。但他这时候可能还不知道，自己将会重大地改变全世界的通讯方式。

上了大学后，香农的人生开始有了新的火花——一个厉害的东西，必须交到一位懂它的人手上，才能被发挥出最大的价值。在大学生涯中，香农接触到布林运算的概念，将逻离转换成可以计算的数学，香农很有兴趣，也把理论读得很好，最后成功以数学和电子工程双主修毕业。此时，他已经累积好实力，准备发光发热了，而下一个舞台也已经摆在他眼前了。

香农进到了大名鼎鼎的麻省理工学院，并在万尼瓦尔．布希底下做研究。这位布希可是几年后开启曼哈顿计划的负责人，在电影《奥本海默》中也能看到他出场，是位权威人物，当时的布希正在研究微分分析机，也就是现代电脑的原型。

这项计划简单来说就是打算用电子工程做出可以数学应用的机器，和香农的专业再符合不过了，而香农也确实应用所学，在开发上帮了大忙。其中最关键的是，香农使用了布林运算来设计电路，大幅提高了机器的运算效率。

在这次的研究经验后，香农获得了启发，撰写了论文《继电器和开关电路中的符号分析》（A Symbolic Analysis of Relay and Switching Circuits），这篇划时代的论文马上就引起学术界轰动，不只获得了美国工程师奖，还被哈佛教授誉为「很可能是本世纪最重要、最为人所知的论文」。而此时的香农年仅22岁，真的是非常厉害。

（未完待续）

本篇文章与数感实验室李瑞祥共同完成。