#科語錄 你知道現在電路的運算基礎是怎麼打下的嗎?
邏輯設計的運算採用布林代數,但是第一個將布林代數應用於電路上的,卻是被稱為「資訊理論之父」的夏農 (Claude Elwood Shannon)。
而他的碩論《繼電器與交換電路的符號分析》,更被後世譽為資訊時代的大憲章。
_
從小就喜歡搞電子實驗的夏農,自密西根大學畢業時已取得數學與電機雙學位,接著便進入MIT電機研究所就讀,並在科學巨擘凡納爾・布希 (Vannevar Bush) 教授的實驗室當研究助理。
當時,夏農的主要工作是協助調整布希所設計的分析儀,需要掌握近百個控制電動馬達的繼電器。
繼電器的開關掌控著電流進出,串成迴路後,就能以特定的順序開開關關,讓微分分析儀解出各種微分方程式。
_
第二年暑假,夏農到了正在開發「縱橫式自動交換機」的美國電話電報公司(AT&T)貝爾實驗室實習。
雖然和夏農過去操作的微分分析儀不同,但聰明的夏農卻能看出兩者在運作上的共通點。
兩個繼電器在一條電路上前後串聯,必須打開電流才能通過。若電路一分為二,各經一個繼電器再並聯,其中只要有一個是開的,電流就能繼續往前了。
領悟這其中奧妙的夏農,從這組實體電路聯想到了抽象的邏輯關係,更看出電子迴路與布林代數的關聯。
_
在夏農眼中,繼電器的開、關兩種狀態,恰可用布林代數中的 1 與 0 兩種數字表示。
不只如此,他還將繼電器的串聯看作邏輯運算的「且」(AND),並聯則當成「或」(OR),就這樣一彈指,將所有的迴路都用布林代數來描述。畢竟如果可以簡單誰想要複雜對吧XD
回到學校,夏農以此做為碩論題目。沒多久,便在 1937 年完成碩士論文──《繼電器與交換電路的符號分析》(A Symbol Analysis of Relay and Switching Circuits)。
而論文更是開宗明義地宣告:「任何電路都可以用一組方程式表示,……。事實證明,其計算方式完全等同於符號邏輯所用的命題運算。」
_
這篇碩論公開後立即引起巨大迴響,甚至被譽為「應該是本世紀最重要、最值得注意的碩士論文」;原本複雜的電路圖改用布林代數表示後,就能在機器實際建造前先計算出執行的結果,找出更精簡的方案,錯誤成本大幅降低。
科技產品也因為設計效率提升、製造成本下降,得以更迅速推陳出新,往後計算機、電腦的發展也受惠於他的創見。
很快地,打造現代電腦的各路好漢,也將在這條計算機路上一個個出現。
_
本文改寫自泛科學文章《獨自搞定電腦與通訊的理論基礎,卻罕為人知的天才——夏農│《電腦簡史》數位時代(四)》
https://pansci.asia/archives/191130
_
延伸閱讀:
夏農誕辰│科學史上的今天:4/30
https://pansci.asia/archives/140465
人工智慧憑什麼叫做人工智慧?AI的名稱政治學──《科學月刊》
https://pansci.asia/archives/139201
「claude shannon」的推薦目錄:
claude shannon 在 Dung Kai-cheung 董啟章 Facebook 的最佳解答
明周專欄:關於《後人間喜劇》的創作歷程
|從人間到後人間|
《後人間喜劇》這本書的故事,是二〇一八年我在新加坡南洋理工大學當駐校作家的時候開始醞釀的。從八月初到十二月底,我住在大學校園裏的南大湖畔。南大湖背後有一段美談—話說五十年代南洋大學(南洋理大的前身)創校之初,資金匱乏,為了建設校園,師生們胼手胝足,合力挖出了一個大湖。自此南大湖便成為了南大的名勝。環湖小路叫做南洋谷,沿路立着一排白色的舊式小樓房,用作教員宿舍。我住在其中一幢樓房的三樓,窗外就是湖景—如果湖還在的話。
也許是小小的不幸,我駐校期間南大湖正在進行重整工程,計劃是改建為一個漂亮的公園。公園內依然會有湖,但形態和大小應該和原本的不同。我最初看到的,是一個巨大的泥坑,挖泥車每天在重塑坑的深度和形狀。在接着的半年,我目睹新的湖漸漸成形,湖畔架起了各種建構物的雛形,看樣子相信是未來的瀑布、引水道、觀賞台、小路等等設施。我未及看到新公園的落成,駐校期便結束了。
雖然施工有點吵,但我天天站在窗前觀看工程進展,也有點樂在其中。有一天我忽發奇想,覺得工人正在湖底挖掘一條秘密隧道。這條隧道將會通往附近的軍事設施。在發生什麼緊急事故的時候,特種部隊會通過秘密隧道,從湖中悄悄鑽出來,執行特別任務。一年後,這個古怪的念頭成為了我的新小說裏的一個情節。
如果說《後人間喜劇》的構思就是從這條想像的湖底隧道中冒出來的,可能會太誇張。不過,小說的大部分靈感,的確是在駐校期間產生的。初到南大的時候,一個人住在宿舍,人生路不熟,大學位置又頗為偏遠,整天困在校園裏。晚上打開電視,發現有一個韓劇頻道,便即管看看,怎料一看便放不下來。我之前從來不看韓劇,但在南大卻看了好幾部,有些也不算是特別吸引的,只是像服食了催眠藥似的產生了依賴。
其中有一齣《鄰家律師趙德浩》,講大有前途的檢察官趙德浩,因為正義感太強,處事手法也太大膽,而觸怒了惡勢力。他被壞人設局丟了官,前途盡毀,妻子帶着女兒離去,一度陷入人生低谷,甚至淪為流浪漢(很韓劇的煽情橋段)。後來奮發圖強當回律師,為弱勢者尋求公義,對抗惡勢力,因此而跟舊人仇敵再次碰頭,鬥得你死我活。雖然情節甚為精采,但也不過是常見的通俗故事。
後來我在宿舍裏苦讀康德的《純粹理性批判》,頭腦中冒出了按照康德的先驗論,打造一台「康德機器」(Kant Machine)的可能性。一部科幻小說的雛形便在我的腦海中出現。只是,這個概念如何化為故事,需要什麼人物,開頭還是毫無頭緒。大概到了駐校的中段,有一天我的思緒中出現「胡德浩」這個名字。很明顯,「胡德浩」是從《鄰家律師趙德浩》那裏來的,但胡德浩不是律師,他是個科學家。他是哪方面的科學家?當然是模控學,cybernetics啦!
我也是在駐校時期開始閱讀關於模控學的書,特別是其中的代表人物羅伯特.維納(Norbert Wiener)和克勞德.夏農(Claude Shannon)的理論。當然還有討論模控學和「後人類」的路標之作,文學評論家Katherine Hayles的《How We Became Posthuman》。這些我從前在這個專欄裏都曾經寫過。事情就這樣一拍即合。有了科幻部分的概念,又有了故事部分的人物,一部新小說的胎兒慢慢成形,但距離它的出生,還需要孕育一段日子。當時的要務,是好好讀完康德的三大批判。這個任務,我一直進行到次年年中,即是回港之後半年了。
二〇一九年六月,香港爆發了反送中運動,社會形勢急劇惡化。思維的衝擊和情緒的波動,令許多人在這段日子無法專心做事。我準備好開筆的小說也一拖再拖。受到韓劇啟發的故事,是一部通俗喜劇,跟當前的氣氛格格不入。在這個被現實的陰霾全面籠罩的時刻,絕無可能把故事設定在香港。其實我早就決定把主要場景設定在新加坡,但對於香港的部分卻舉棋不定。且別說兩個城市歷來常常被拿來比較,在當時的局勢下,一個變成了人間地獄,另一個則依然是人間天堂。(至少從舒適和安穩的角度而言。)我決定把兩邊寫成平行世界,而主角胡德浩從一邊跑到另一邊,經歷了如夢似幻的人生。
這是我第一次寫主要場景不是香港的小說,也是第一次全面動用了通俗小說的形式。包括胡德浩在內的所有主要人物,無論外形、性格和名稱也是取自《鄰家律師趙德浩》的。妻子張海卿變成社會菁英柳海清,年輕女律師李恩祖變成女學生林恩祖,地方檢察院檢察長申瑛溢變成國家科技委員會主席江英逸,律師事務所總裁張信祐(張海卿父親)變成了前內閣部長柳信祐,壞蛋企業家鄭金茂變成同樣是壞蛋企業家的周金茂,還有申瑛溢的檢察官兒子申志旭變成了機器人學年輕學者江志旭……情況就好像我請了那批演員去演一部人物設定相似,但題材卻完全不同的戲。
這部小說由去年十月中開筆,到十二月底完成,共二十四萬字,只是用了七十多天。這個速度,除了是因為情節緊湊的使然,也反映了我內心的某種迫急。不是急於求成,而是在急轉直下的現實情勢下,作出的一個徒勞的力挽狂瀾的姿態。當然,所謂的力挽狂瀾,不過是純屬妄想。一本小說不能挽回什麼。它只能用狂想實現自己的自由,以及用笑聲,去抵禦現實的悲情。
claude shannon 在 百工裡的人類學家 Facebook 的最佳解答
「人工智慧」的誕生讓人類得以延伸自身物種的大腦,進而強化了對於資訊的處理能力。然而,這也是一個漫長的過程,才從科幻逐步走向現實。
這篇來自BBC上的文章,帶我們回顧了人類發明人工智慧不同階段的歷史,也讓我們進一步思考想像未來人類和人工智慧會共同交織出什麼樣的社會與文化?
----------------------------
現在人們普遍把1956年叫做AI元年。人工智能作為一門學科,在這個時期起步並取得了早期成功。
圖靈和圖靈機
英國電腦奇才、密碼學家、邏輯學家、計算機與人工智能之父圖靈(Alan Turing)曾想,機器能不能模仿人類的認知、學習過程,用邏輯推理和已有的信息來解決問題,作出決定?他1936年提出圖靈機的設想,就是一種抽象計算模型,實質上是一種數學邏輯機。
1950年,圖靈發表《計算機與智能》(Computing Machineray and Intelligence)論文,文中闡述了"模仿遊戲"的設想和測試方式,就是後來大家熟知的圖靈測試。這篇文章是對機器模仿人類智能的深度思考和系統論述。
達特茅斯人工智能夏季研討會
人工智能(artificial intelligence)這個詞1955年首次亮相。當時4位AI鼻祖寫了一份提案,申請開一個研討會研究人工智能。他們估計兩個月,10個人參加,就足以取得重大突破。他們是麥卡錫(John McCarthy)、明斯基(Marvin Minsky)、羅切斯特(Nathaniel Rochester)和香農(Claude Shannon)。
申請獲准,暑期研討會於1956年8月31日在新罕布什爾州達特茅斯學院召開。
研討會被普遍 視為人工智能作為一門學科的創立,所以這一年算AI元年。
(以上引用網頁原文)
claude shannon 在 Claude Shannon - The Father of Information Theory - Pinterest 的推薦與評價
Claude Elwood Shannon (1916-2001) was an American mathematician, electronic engineer, and cryptographer known as "the father of information theory". ... <看更多>
claude shannon 在 實做數學- 1948年時, Claude Shannon... 的推薦與評價
1948年時, Claude Shannon 發表的論文「通訊的數學原理」,奠定資訊理論的基礎,被譽為是資訊理論之父。 除了資訊、數學、電機、密碼學的成就外,他還喜好雜耍和下棋 ... ... <看更多>