Игра разума. Как Клод Шеннон изобрел информационный век

Это было то, что Шеннон обязан был сделать. Дальше он демонстрировал свою целеустремленность. Каждая система связи – не только те, что существовали в 1948 году и были сделаны руками человека, но каждая возможная система, – могла быть сжата до максимально простой сути.

♦ Источник информации производит сообщение.

♦ Передающее устройство кодирует сообщение так, чтобы оно могло быть отправлено в виде сигнала.

♦ Канал связи – это среда, по которой проходит сигнал.

♦ Источник шума – это искажения и нарушения сигнала на пути к приемному устройству.

♦ Приемное устройство расшифровывает сообщение.

♦ Пункт назначения – это принимающая сторона.

Красота этой упрощенной модели заключается в том, что она универсальна. Это то, что происходит с любым сообщением – сообщениями, которыми обмениваются люди, сообщениями в цепи, нейронах, крови. Вы говорите в телефонную трубку (источник), и телефон кодирует звук вашего голоса в электрический сигнал (передающее устройство). Сигнал идет по проводу (канал); сигнал, идущий по соседнему проводу, взаимодействует с ним (шум); затем сигнал раскодируется обратно в звук (приемное устройство), и звук достигает уха на другом конце провода (пункт назначения).

В одной из ваших клеток цепочка вашего ДНК содержит сигнал строить белок (источник); сигнал кодируется в цепочке мессенджера РНК (передающее устройство); мессенджер РНК переносит код в места синтеза белка (канал); одна из «букв» в коде РНК произвольно переключается в «точечную мутацию» (шум). Каждый трехбуквенный код передается в аминокислоту, строительный материал белка (приемное устройство); аминокислоты связываются в протеиновую цепочку, а это значит, что сигналы ДНК дошли до цели. Военное время. Командование союзных войск планирует нападение на вражеские берега (источник); офицеры штаба на основе этого плана издают письменный приказ (передающее устройство); копии приказа отправляются на передовые – по радио, курьером или почтовым голубем (канал); командование намеренно зашифровывает послание так, словно оно состоит из случайно подобранных символов (своеобразный искусственный «шум»). Одна копия поступает к союзникам на передовой, которые расшифровывают ее с помощью ключа и строят план сражения, а другая копия перехватывается врагом, чьи шифровальщики сами взламывают код (приемное устройство), и тогда приказ, изданный командованием и перехваченный врагом, превращается в стратегию и контрстратегию будущего сражения (пункт назначения).

Эти шесть блоков настолько гибки, что работали даже применительно к тем сообщениям, о которых мир еще не догадывался, но для которых Шеннон уже готовил почву. Они представляют собой человеческие голоса, которые в виде электромагнитных волн отталкиваются от ретрансляторов, и бесконечный цифровой поток Интернета. Точно так же они подходят и для кодов, записанных в ДНК. И хотя молекулу ДНК открыли лишь пять лет спустя, Шеннон, бесспорно, был первым, кто осознал, что наши гены являются носителями информации. Этот прорыв в мышлении стер границу между механическими, электронными и биологическими сообщениями.

И хотя молекулу ДНК открыли лишь пять лет спустя, Шеннон, бесспорно, был первым, кто осознал, что наши гены являются носителями информации.

Разбив процесс связи на такие универсальные шаги, Шеннон смог сфокусировать свое внимание на каждом шаге в отдельности и поразмышлять над тем, что мы делаем, когда выбираем сообщение в источнике, или о том, как можно эффективно бороться с шумом в канале связи. Представление о передающем устройстве как об отдельном понятийном блоке сыграло ключевую роль. Как мы увидим, работа Шеннона, связанная с шифрованием сообщений, оказалась решающей в достижении этого революционного результата. Если вспомнить о том, что интеллект Шеннона зачастую работал на пределе возможностей при наличии несовместимых аналогий (как в случае с булевой логикой и коробкой с переключателями), можно представить, как эта универсальная структура способна послужить средством поиска новых интересных аналогий.