發(fā)信站: BBS 水木清華站 (Thu Apr 5 02:53:11 2001)
呵呵，乘飯沒做好，灌幾個花絮
1.Shannon當時的同事真是牛人薈萃，大概在貝爾實驗室歷史上也是
空前絕后。這里頭有一個很重要的原因就是第二次世界大戰(zhàn)把這些
頂尖的科學家集合到一起。shannon的那篇驚世之作也是緣起于大戰(zhàn)
對通信提出了新的要求。特別的，對通信的可靠性和保密性提出了
理論和實踐上的要求。這時，兩個貝爾的牛人挺身而出，其中一個就是
shannon，他從理論上推導了通信工作者的工作目標和極限，就是那個
和愛因斯坦的E=mc^2相提并論的信道容量公式以及另外的R/D關(guān)系公式等。
2.這里要提到的是，香老師的這些工作是基于他對通信保密性的研究，
所以大家自然就會想到，香老師對保密工作有沒有貢獻?。?br>
回答自然是肯定的，緊接在他那片"A Mathematical Theory of Communication"
之后的第二年（1949），在新中國即將成立的隆隆炮火聲中，香老師
為美帝國主義的貝爾實驗室貢獻了一篇題為"Communication Theory
of Secrecy Systems"的論文，成為了security & Cryptography的
奠基之作。應(yīng)該辯證的看到，雖然香老師在世界觀上面站錯了隊伍，
但是基于他在方法論上面的重大貢獻，同時考慮到香老師的工作為
世界反法西斯斗爭做出了卓越的貢獻，這篇論文同前一片論文一樣，
一直指導著我們的工作。最近的體現(xiàn)就是哈佛有個教授提出的不可
破譯的密碼加密法，據(jù)說其基礎(chǔ)就是基于香農(nóng)說的one-time pad
加密系統(tǒng)是無條件可靠的。美蘇首腦熱線就是用這種系統(tǒng)，估計
中美首腦熱線也是，不過最近可能壞了，導致笑捕食天天站在白宮
門口喊話。這是后話，此處不表
3.但是香老師作為一個大理論家，不可避免的具有資產(chǎn)階級臭老九
的通病，那就是光說不練，比如說他的那篇論文吧，他就告訴廣大
通信民工，“嗨，傻小子們，看好了，你們的目標是這條曲線”
“香老師，那怎么才能達到或者接近目標呢？”“就不告訴你”
香老師這種態(tài)度激起了一個偉大的實踐家，當時同在貝爾實驗室打工的
的Hamming同學的不滿，“你丫不也是一打工仔，拽什么拽？”
漢明同學就連夜工作，終于摸索出一套現(xiàn)實可用的碼，俗稱漢明碼，
為了表明自己和香農(nóng)劃清界限，把其中的碼距稱為漢明距。但是，
漢明同學身上小農(nóng)思想嚴重，出于專利權(quán)等的考慮，他把他的
碼推遲了三年發(fā)表，在1952年才發(fā)表。盡管如此，香老師還是不記前嫌，
在他的作品里頭大膽的引用（盜用？）了hamming的研究成果和結(jié)論。
充分證明了知識分子也是勞動階級的一部分的偉大論斷
4.在此之后，香老師無心插花，隨地栽柳，研究范圍隨心所欲，
如果他想研究而當時世界上又沒有這個領(lǐng)域的話他就自己開個場子
練。這就是為什么后人感嘆香老師“how things are put together"
的原因
5.再后來，香老師似乎逐漸歸隱。再后來，他就死了......
他死了之后，在不少教授和名流的評論，通常是這么開始的
" I thought he was dead"（我還以為他早死了呢）
6.貝爾實驗室現(xiàn)在是一年不如一年，快被收購或者解散了吧？
不知道貝爾中國基礎(chǔ)研究院還能蹦達幾年
吃飯去了，呵呵
【 在 MoonTown (憤怒的鹽) 的大作中提到: 】
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標 題: 追憶信息論之父－香農(nóng)博士
發(fā)信站: 一塌糊涂 BBS (Sat Mar 24 15:20:53 2001), 轉(zhuǎn)信
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發(fā)信站: 北大未名站 (Sat Mar 24 12:02:45 2001) , 站內(nèi)信件
追憶信息論之父－香農(nóng)博士
2001年2月24日，在步入新世紀僅僅2個月之后，當代最偉大的數(shù)學家和貝爾實驗室最杰
出的科學家之一，香農(nóng)（ClaudeElwoodShannon）博士在與疾病頑強搏斗了5年之后不幸與
世長辭，享年84歲。
香農(nóng)博士于1916年4月30日出生在美國密執(zhí)安州的Petoskey；1936年畢業(yè)于密執(zhí)安大學
獲數(shù)學和電子工程學士學位；1940年獲得麻省理工學院數(shù)學博士學位和電子工程碩士學位。
從1941年起，他加入了貝爾實驗室數(shù)學部，與當時貝爾實驗室的許多著名科學家們一起工作
了十五年，他們當中有現(xiàn)代數(shù)字信號處理理論及實踐的創(chuàng)始人和先驅(qū)者Nyguist和Hamming博
士。1956年之后，香農(nóng)博士雖然被聘為著名的麻省理工學院的教授，但一直與貝爾實驗室保
持著密切聯(lián)系。
1948年6月和10月，由貝爾實驗室出版的科技界著名雜志“貝爾系統(tǒng)技術(shù)（BellSystemT
ech）”連載了香農(nóng)博士的文章———“通訊的數(shù)學原理”（AmathematicalTheoryofCommun
ication）”，從而奠定了信息基本理論的基礎(chǔ)。在這篇文章中，他首先嚴格定義了信息的
位———“熵”（音同商）的概念。在此基礎(chǔ)上，他又定義了信道容量的概念，并給出在不
同噪音情況下無失真通信的極限傳輸速率。這些貢獻對今天的通信工業(yè)具有革命性的影
響。
下面，我們將通過簡單的例子說明這兩個現(xiàn)代通信中最基本的概念和原理。“熵”的概
念起源于熱力學，是度量分子不規(guī)則熱運動的單位。香農(nóng)的偉大貢獻在于，利用概率分布的
理論給出“熵”的嚴格定義。根據(jù)香農(nóng)的定義，確定發(fā)生的事件如“太陽從東邊升起”與確
定不發(fā)生的事件如“太陽從西邊升起”，其熵都是零。
下面用一個簡單的游戲來說明這個概念及其應(yīng)用。設(shè)有甲、乙兩人玩猜謎游戲，甲先想
好一個人或物的名字，寫在紙上，藏于盒中。乙問甲有關(guān)紙上內(nèi)容的一系列問題，例如“是
人還是物？”、“是男人還是女人？”、“是不是張三？”……甲僅回答是或否。乙試圖用
最少數(shù)目的提問就猜出甲所寫的人或物的名稱?，F(xiàn)在的問題是，乙如何最為有效地設(shè)計他（
她）的提問？根據(jù)熵的概念，問題所分割的事物應(yīng)該盡量有相同的概率，也就是說，答案為
“是”和“否”的概率應(yīng)盡量相同，這樣乙才能獲得最大的信息量。然后，乙方再根據(jù)對方
的答案，設(shè)計新的問題，逐步縮小搜索范圍。所以說，我們上面列舉的前兩個提問都是比較
好的，而第三個提問（“是不是張三？”）就不是提問開始時應(yīng)該問的問題。
在熵的基礎(chǔ)上定義的信道容量也是通訊中一個至關(guān)重要的概念。由此，香農(nóng)推出了一個
公式，明確表達了在不同噪聲情況下傳輸速率與失真的定量關(guān)系。從這一個公式導出的為達
到無失真通訊的傳輸速率的極限，現(xiàn)已稱為香農(nóng)極限。打個比方來說，在周圍干擾嚴重的情
況下，要想使對方聽清楚，你就只有慢慢地講，甚至還要不斷重復。
如今，這兩個原理現(xiàn)在已廣泛應(yīng)用于信息處理和實際通信中。由于熵表達了事物所含的
信息量，我們不可能用少于熵的比特數(shù)來確切表達這一事物。所以這一概念已成為所有無損
壓縮的標準和極限。
與很多偉人一樣，香農(nóng)有著極其廣泛的愛好。他是最早致力于研究電動老鼠鉆迷宮和自
動下象棋機器的科學家。正如他自己所說的：“我總是奇怪事物是怎樣拼在一起的？”
正是這種好奇心驅(qū)使他不斷地思考和創(chuàng)新。他非常幸運地在年僅25歲時就被當時的貝爾
實驗室數(shù)學部主任T．L．Fry看中，從而在這個世界一流的學術(shù)環(huán)境里成長，這是他成功
的一個關(guān)鍵。另一方面，貝爾實驗室秉承了從古希臘亞里士多德的學院派到中世紀文藝復興
時代西方現(xiàn)代文明的傳統(tǒng)，不斷為科學家們創(chuàng)造著開放式的兼容并包的自由學術(shù)氣氛，這也
是香農(nóng)得以做出這一劃時代貢獻的重要原因。
兩年以前，貝爾實驗室已開始塑造香農(nóng)博士的塑像。他的塑像將與電話的發(fā)明人貝
爾的塑像一起聳立在貝爾實驗室大廳入口處供人瞻仰。他的事跡已經(jīng)載入貝爾實驗室的展覽
廳中，和數(shù)十名貝爾實驗室所培養(yǎng)的世界一流大科學家們的事跡一起供人學習。他們之中有
十一名諾貝爾獎獲得者，包括兩名華人諾貝爾獎獲得者崔琦和朱棣文。也有各種國際工商界
大獎的獲得者，包括UNIX操作系統(tǒng)和C語言的發(fā)明者。展覽中囊括了貝爾實驗室在各個時期的
重要發(fā)明，如第一臺傳真機、按鍵電話、數(shù)字調(diào)制解調(diào)器、蜂窩電話、通信衛(wèi)星、高速無線
數(shù)據(jù)系統(tǒng)、太陽能電池、電荷耦合器件、數(shù)字信號處理器、單芯片、激光器和光纖、光放大
器、密集波分復用系統(tǒng)、首次長途電視傳輸、高清晰度電視。在如此眾多的發(fā)明之中，展覽
會突出的信息時代的兩項最重要發(fā)明就是晶體管和信息論，而香農(nóng)博士正是信息論之父。
1998年，在香農(nóng)還在世但已患老年癡呆癥的情況下，國際電子工程師學會（IEEE）
舉行了隆重的大會以紀念他的理論發(fā)表五十周年。來自世界各地的數(shù)百名頂尖科學家們對他
表示了深深的敬意。和世界各地一樣，中國的科研工作者也很早就注意到香農(nóng)的工作。北京
大學的江澤培教授在五十年代就翻譯了有關(guān)香農(nóng)理論的小冊子；南開大學的胡國定教授更是
身體力行地建立了中國信息論的研究中心。
貝爾實驗室正因為擁有諸多象香農(nóng)這樣的偉大科學家而享譽世界。盡管，朗訊科技
與其他高科技公司一樣在發(fā)展過程中經(jīng)歷著起伏，但對于其創(chuàng)新機構(gòu)———貝爾實驗室研究
部門———的支持和保護卻始終不變。正是這種支持使貝爾實驗室能夠為科研人員提供一個
穩(wěn)定健康的研究環(huán)境，為培養(yǎng)像香農(nóng)這樣的科學家奠定了基礎(chǔ)。目前，貝爾實驗室已在世界
多個國家設(shè)立了研究機構(gòu)，它的中國研究院在成立不到一年的時間里，已經(jīng)和中國廣大科研
工作者建立了良好的合作關(guān)系，并在自身的研究領(lǐng)域中取得了可喜的進展。貝爾實驗室基礎(chǔ)
科學研究院（中國）將謹守其對于中國的承諾，繼續(xù)履行其在中國的使命。研究院與中國科
技教育界的合作不變；研究院在科研資金上的投入將比去年同期有大幅度增長；研究院的規(guī)
模及涉及的研究領(lǐng)域也將不斷擴展。
在中國，從孔夫子的教育思想，春秋時代的百家爭鳴，到五四運動時期科學與民主
的精神，以及北京大學蔡元培先生所提倡的兼容并包的辦學方針，都有很多優(yōu)秀的思想值得
借鑒。我們在深切懷念香農(nóng)博士的同時，也祝愿貝爾實驗室在中國的研究機構(gòu)能結(jié)合古
今中外的優(yōu)秀學術(shù)思想，持續(xù)地發(fā)展，不斷地壯大，成為世界一流的研究機構(gòu)。
（貝爾實驗室基礎(chǔ)科學研究院〔中國〕供稿）
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