Tecnología

Claude Shannon, el fundador de la Teoría de la Comunicación

Fundador de la Teoría de la Comunicación, Claude Shannon está, a ojos de la ciencia, entre los mayores contribuyentes a la era digital. Si bien, su protagonismo en la historia se ha visto ennegrecido.

Por Redacción España, el 04/06/2021

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A lo largo de la historia, han existido muchos científicos cuyas aportaciones han servido para desarrollar el mundo tal y como lo conocemos, aunque, por múltiples circunstancias, algunos nombres han quedado en segundo plano. Es el caso de Claude Shannon, el fundador de la Teoría de la Comunicación y uno de los introductores de los programas informáticos de ajedrez.

Biografía de Claude Shannon

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Fuente: Pinterest.

Claude Elwood Shannon es uno de los grandes científicos de la historia contemporánea, aunque también es uno de los más olvidados. Para que te hagas una idea, sus contribuciones son las que permiten que, hoy en día, podamos utilizar Netflix o enviar un correo electrónico en apenas unos segundos.

Shannon nació el 30 de abril de 1916 en Petoskey (Míchigan, Estados Unidos). Toda su infancia estuvo marcada por el desarrollo personal y la importancia de la formación. Su padre era juez, su madre, profesora y su abuelo, el inventor de la lavadora y otros aparatos electrónicos.

Desde pequeño estuvo interesado en las ciencias y las matemáticas, con una especial inclinación por los objetos eléctricos. Este aspecto le llevó a desarrollar un sistema de comunicación telegráfica entre su casa y la de su mejor amigo, que vivía a menos de un kilómetro de distancia.

La inquietud de Claude no conocía límites. Por eso, tras pasar su primera etapa formativa muy vinculada a la ciencia, ingresó en la Universidad de Míchigan (1936) para cursar un grado de ingeniería eléctrica y matemáticas. Tras graduarse, inició sus investigaciones en el Massachussets Institute of Technology (MIT).

Durante su estancia en el Instituto de Cambridge, participó en una investigación liderada por Vannevar Bush, conocido por su participación en el desarrollo de la bomba atómica y por su idea Memex, un concepto precursor a la World Wide Web (WWW).

Dicha investigación se basaba en el diseño de un analizador diferencial, es decir, una especie de ordenador que funcionaba en base a engranajes y que podía solucionar ecuaciones rápidamente.

La modernización de la teoría de Boole

Su participación en las investigaciones del MIT fue el punto de inflexión en el cual Claude Shannon consiguió labrarse un nombre en la historia de la conmutación electrónica.

Gracias a su trabajo de fin de máster (Análisis simbólico de circuitos de conmutación y relés) sobre la aplicación del álgebra de George Boole al problema de la conmutación eléctrica, se desarrolló un nuevo método de álgebra que permitía estudiar los circuitos de conmutación.

Para ponerte en situación: el álgebra de Boole, es uno de los pilares teóricos de nuestra civilización tecnológica. Sin embargo, tuvo que mejorarse, ya que únicamente permitía dos estados del circuito, representados por 1 y 0, donde 1 representa el estado "true" y 0 representa el estado "false" (verdadero y falso).

"Las interpretaciones respectivas de los símbolos 0 y 1 en el sistema de lógica son Nada y Universo". George Boole.

En su proyecto, Shannon amplió las ideas de Boole, dejando entrever que la lógica booleana podría emplearse para implementarse en los sistemas electromecánicos de relés, por aquel entonces usados en el enrutamiento del teléfono.

Aportaciones durante la II Guerra Mundial

Durante la II Guerra Mundial, el presidente Roosevelt declaró que Estados Unidos permanecería neutral a los conflictos bélicos desarrollados en Europa, pero el ataque de Japón a Pearl Harbour el 7 de diciembre de 1941 marcó su entrada en la guerra.

En ese momento, los científicos de mayor renombre del país fueron convocados por el Gobierno para trabajar activamente en la defensa de EE.UU. Ahí se desarrolló la bomba atómica que, cuatro años más tarde, lanzarían en Hiroshima (Japón).

Por aquel entonces, Claude Shannon, entró a trabajar en los Laboratorios Bell. Sus primeros trabajos fueron cruciales en el desarrollo de los cohetes antiaéreos V1 y V2 y, después, pasó a descifrar los códigos encriptados en las telecomunicaciones.

Fue así como pudo coincidir con Alan Turing, que trabajaba activamente en el proyecto Bombe para Gran Bretaña, clave para la decodificación de los códigos alemanes de la máquina Enigma. Gracias a sus motivaciones sobre la informática forjaron una relación amistosa.

Shannon, fundador de la Teoría de la Comunicación

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Claude Shannon. Fuente: Quanta Magazine

Dado el papel protagonista que habían jugado los canales de comunicación durante el enfrentamiento bélico, Justo después de la II Guerra Mundial, Claude Shannon publicó el ensayo Teoría matemática de la comunicación. Se trata de uno de sus trabajos más importantes, que, por cierto, desarrolló en los laboratorios Bell de Nueva York.

En él, confirmaba que todas los canales de información (teléfono, radio, televisión, telégrafo, etcétera) se podían medir. También confirmaba mediante la medición era posible designar la capacidad y la velocidad de transferencia de la fuente de información.

Entre los hitos más importantes derivados de la Teoría de la Comunicación de Shannon, destacan dos:

  • En ella nació el concepto de bit (acrónimo de dígito binario). 
  • A partir de ella, la información se convierte en algo medible. Esto se puede aplicar a múltiples campos, desde la comprensión de datos hasta la criptografía, por ejemplo.

Asimismo, según la teoría de la información de Shannon, un capítulo de un libro equivaldría al mismo contenido de información que un párrafo. Eso sí, siempre que ambos pudiesen codificarse con el mismo número de bits.

Shannon definía la información en bits. Independientemente del tipo de datos tratados, el aspecto fundamental son los 0 y 1 necesarios para codificar la información y transmitirla.

Con el tiempo, dada la posibilidad de transmitir información de diferente tamaño, fuente y peso, se acogió por expertos en comunicación, y desembocó en el uso de los bits para la tecnología que usamos día a día. Había comenzado la transición a la era de la información.

Programas informáticos de ajedrez

Quizá en su momento, Shannon no sabía que estaba trabajando en favor de la Inteligencia Artificial (IA), pero durante los años siguientes a la proclamación de su Teoría de la Comunicación hizo numerosas aportaciones que, a día de hoy, son la base para el desarrollo de cualquier software inteligente.

Al igual que otros muchos científicos, creía que las máquinas podrían pensar. Por eso, predijo que los ordenadores serían capaces de jugar al ajedrez y, además, derrotar a los seres humanos. Lo hizo en 1950, a través de un artículo titulado Programando un ordenador para jugar al ajedrez, publicado en Philosophical Magazine, una de las revistas científicas más antiguas.

Shannon afirmó que para garantizar la inteligencia del sistema, habría que utilizar un algoritmo estratégico. Calculó el número de jugadas posibles que existen en un juego de ajedrez equivalente al 10 elevado a la 120. La dimensión del resultado, conocido como "número Shannon", le hizo pensar que la máquina no debía conocer todas las combinaciones posibles, solo las mejores de cada jugada, tal y como hacen los seres humanos.

Su idea acabó siendo un tremendo éxito. De hecho, sus investigaciones en torno a los analizadores del juego del ajedrez contribuyeron a que, en el futuro, fuese posible desarrollar softwares más complejos. De hecho, una de las batallas más legendarias de todos los tiempos fue entre una máquina y un ser humano, concretamente la que libraron Gary Kasparov, un maestro del ajedrez, y Deep Blue en el año 2003.

Aunque Claude Elwood Shannon no pudo verlo (habia fallecido el 24 de febrero de 2001), fue un momento clave para confirmar su teoría y la de otros muchos científicos, como el maestro Turing. Por fin quedaba claro que las máquinas podían pensar por sí mismas, dada una programación computacional previa y, sobre todo, que el sistema neurológico del ser humano no era invencible.

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