Игра разума. Как Клод Шеннон изобрел информационный век

Изучение реле, направляющих работу этой махины, помогло Шеннону постичь идею, положившую начало нашему информационному веку: эти переключатели могли делать гораздо больше, чем просто контролировать поток электричества в сети. Их можно было использовать для оценки любого логического утверждения, и даже, похоже, позволять им «решать». Серия бинарных выборов – включение/выключение, правильно/ неправильно, 1/0 – могла, в принципе, служить приемлемой заменой мозга. Этот прорыв, как сказал Уолтер Айзексон, «стал базовой концепцией, лежащей в основе всех цифровых компьютеров», и первым «трюком» Шеннона в абстрагировании. На тот момент ему исполнился всего двадцать один год.

Его работа, которая началась с «возможно, самой важной, а также самой известной магистерской диссертации столетия», дала ему шанс познакомиться и сотрудничать с такими мыслителями того времени, как Буш, Алан Тьюринг и Джон фон Нейман, все они, как и Шеннон, основатели нашей эры. Это также позволило ему работать в дальнейшем – пусть и неохотно – с высшим руководством оборонного ведомства Америки, а еще увлечься загадочной работой в области криптографии, участвовать в создании компьютерных систем управления огнем, а также в разработке защищенной трансатлантической телефонной линии, по которой Рузвельт и Черчилль вели переговоры в разгар Второй мировой войны. Кроме того, эта работа привела его в «Лаборатории Белла», промышленную компанию, занимавшуюся опытно-конструкторскими разработками и считавшуюся не столько филиалом телефонной компании, сколько местом «сосредоточения гениев». «Люди из “Лабораторий Белла” добивались потрясающих результатов, – говорил один из коллег Шеннона, – делая то, что другим казалось невозможным». Для Шеннона шагом к невозможному стал, как писал он сам, «анализ некоторых фундаментальных свойств общих систем передачи информации, включая телефонию, радио, телевидение, телеграфию и т. д.» – систем, которые с математической точки зрения не имели между собой ничего общего из того, что могло быть важным, пока Шеннон не доказал обратное. И это стало его вторым и самым величайшим трюком в абстрагировании.

До публикации его «Математической теории связи» ученые могли отслеживать движение электронов по проводам, но возможность того, что саму идею, которую они отстаивали, можно измерить – и манипулировать ею – так же реальна, Шеннону еще предстояло доказать. Он пришел к выводу, что всю информацию, вне зависимости от ее источника, отправителя, получателя или значения, можно успешно представить в виде последовательности битов: фундаментальной единицы информации.

До выхода «Математической теории связи» век поиска практических решений и интенсивной работы инженерной мысли продемонстрировал, что естественные шумы – издержки окружающего нас физического мира, сопровождающие все наши послания, – это данность, от которой никуда не деться. Но Шеннон доказал, что этот шум можно убрать и что информацию, отправленную из точки А, можно получать в идеальном виде в точке Б, причем не периодически, а всегда. Он предоставил инженерам понятийные инструменты, чтобы оцифровать информацию и передать ее без изъянов (или, точнее сказать, с условно малым количеством ошибок) – результат, считавшийся безнадежно утопичным до тех пор, пока Шеннон не доказал, что это не так. Один из инженеров не мог скрыть своего восхищения: «Как ему удалось постичь эту идею, как он в принципе поверил, что это возможно, я не представляю».

Это понимание лежит в основе всех наших телефонов, компьютеров, спутниковых каналов, космических станций, привязанных к земле тонкими проводами из многочисленных «О» и «1». В 1990 году космический аппарат «Вояджер-1», исследовавший Солнечную систему, повернул свою камеру в сторону Земли, сделал фотографию нашего дома-планеты, уменьшив ее размер до менее одного пикселя – то, что Карл Саган назвал «частичкой пыли, зависшей в луче солнца», – и передал через пространство длиной в 6,4 миллиарда километров. Клод Шеннон не записал кода, который бы защитил этот снимок от ошибки и искажения, но примерно четырьмя десятилетиями ранее он доказал, что подобный код должен существовать. И он появился. Это неотъемлемая часть наследия Шеннона, так же как и бесконечный поток цифровой информации, от которой зависит Интернет и наша информационная всеядность, что делает нас современными людьми.