Конструкция фон Неймана подтвердила теоретическую "универсальную машину Тьюринга" Алана Тьюринга. В 1936 году Тьюринг показал, что все вычислительные системы воплощают единую логическую структуру. При наличии достаточного количества памяти и времени машина Тьюринга может вычислить любое вычислимое число или алгоритм. Подтверждая теорему Геделя о неполноте, Тьюринг показал, что, будучи представленным бесконечным множеством возможных числовых кодов, большинство логических проблем в принципе невычислимы в рамках системы.
Клод Шеннон спустил эти темы и абстракции на землю и шаг за шагом развил их в практическую дисциплину децентрализованных компьютерных сетей. Будучи студентом магистратуры Массачусетского технологического института в конце 1930-х годов, он показал, что простые электрические реле в преобладающих телефонных сетях могут функционировать как примитивы для системы алгебраических рассуждений и "законов мышления" Джорджа Буля, созданной в XIX веке. Интегрируя математику с логикой, схема Буля подходила для вычислительных машин.
Накануне изобретения транзистора в Bell Labs, который потенциально мог поглотить все эти громоздкие реле в миниатюрный микромир, Шеннон наделил электронику и информатику способностью к логическим машинам. Электронные "затворы" и переключатели, перешедшие теперь на кремниевые "чипы", могли выполнять булевы логические операции (такие как AND, OR, NAND, NOR и NOT, которые до сих пор являются преобладающей идиомой в таких языках программного обеспечения, как Python и Java).
Но Шеннон не ограничивал свою теорию информации абстрактной математикой. От булевой алгебры и электроники для эмбриональных транзисторов и диодов он распространил свою схему на биологию и генетическую информацию. В то время как Уотсон и Крик открывали коды ДНК, Шеннон роковым образом распространил теорию компьютеров на бурно развивающиеся науки о жизни.
Докторская диссертация Шеннона под руководством Ванневара Буша была посвящена генетической революции Менделя и исследовалась в лаборатории Колд Спринг Харбор на Лонг Айленде. Названная "Алгебра для теоретической генетики", она сделала теорию информации полноценной дисциплиной, охватывающей как органические, так и неорганические явления, и в конечном итоге превратила фармакологию из химической лотереи в информационную науку.
Начав со смертельно секретной работы по криптографии в Bell Labs и MIT во время Второй мировой войны, Шеннон затем развил свои широкие идеи в подробные процедуры вычислений и коммуникаций, которые мы сегодня определяем как сердце теории информации. Возможно, отчасти потому, что секретная криптографическая сторона теории информации была отделена от публичной публикации Шенноном его "Математической теории связи" в 1948 году, интернет появился без криптографического слоя доверия.
Гигантская копировальная машина, которую можно легко взломать, пористая пирамида без платформы для неизменных записей или истин, интернет стал зависеть от внешних третьих сторон для всех транзакций и контрактов. Только сейчас, в рамках Веб 3.0 и его блокчейн-слоя неизменяемых транзакций с временными метками и автоматизированных "умных контрактов", интернет, наконец, может достичь полного видения Шеннона. Секретная военная работа Шеннона теперь может соединиться с его знаменитым послевоенным прозрением и завершить интернет с помощью криптографического блокчейна с временными метками.
Нанеся удар по лабиринтному "Дифференциальному анализатору" своего учителя Ванневара Буша, аналоговому компьютеру, который тогда считался самым грозным вычислительным механизмом, Шеннон провозгласил превосходство битов и байтов цифровой логики. Исследуя достоинства и недостатки аналоговых и цифровых вычислений, он показал, что только цифровые компьютеры могут быть машинами общего назначения.
Аналоговые компьютеры используют непрерывные значения - волны и потоки - для моделирования мнимой непрерывности природы. Вместо того, чтобы сводить свои входы к цифровым переключателям, они используют всю непрерывную волнистость или поток измерения. Элегантные и теоретически мгновенные в своих результатах, они позволяют создавать естественные модели, основанные на соблазнительных аналогиях с реальным миром.
Недостаток аналоговых компьютеров в том, что они переносят вычислительное бремя на эти связи с реальным миром, на вход-выход. Связанные необходимостью принимать неполные и внутренне неопределенные природные данные и переводить их в непрерывные системы символов, аналоговые компьютеры, включая современные проекты так называемого "квантового компьютера", основаны на квантовых загадках самореференции и неопределенности.