为什么说香农信息论是通信技术的理论基础?
来源：学生作业帮助网 编辑：六六作业网 时间：2024/12/22 20:35:23
为什么说香农信息论是通信技术的理论基础?
为什么说香农信息论是通信技术的理论基础?
为什么说香农信息论是通信技术的理论基础?
1948年香农在Bell System Technical Journal上发表了《A Mathematical Theory of Communication 》.论文由香农和威沃共同署名.前辈威沃(Warren Weaver,1894-1978)当时是洛克菲勒基金会自然科学部的主任,他为文章写了序言.后来,香农仍然从事技术工作,而威沃则研究信息论的哲学问题.顺便提一句,该论文刚发表时,使用的是不定冠词A,收入论文集时改为定冠词The.
这篇奠基性的论文是建立在香农对通信的观察上,即“通信的根本问题是报文的再生,在某一点与另外选择的一点上报文应该精确地或者近似地重现”.这篇论文建立了信息论这一学科,给出了通信系统的线性示意模型,即信息源、发送者、信道、接收者、信息宿,这是一个新思想.此后,通信就考虑为把电磁波发送到信道中,通过发送1和0的比特流,人们可以传输图像、文字、声音等等.今天这已司空见惯,但在当时是相当新鲜的.他建立的信息理论框架和术语已经成为技术标准.他的理论在通信工程师中立即获得成功,并刺激了今天信息时代所需要的技术发展.
香农考虑的信息源,产生由有限符号组成的词.它们通过信道进行传输,每个符号开销有限的信道时间.这里涉及到统计学问题,如果xn是第n个符号,它是由固定随机过程源xn产生的,香农给出一个分析信号误差序列的方法,它是传输系统固有的,可以通过设计相应的控制系统控制它.
在这篇论文中,香农首次引入“比特”(bit)一词,如果在信号中附加额外的比特,就能使传输错误得到纠正.按照物理学的习惯,把电流单位叫做“安培”,如果给“比特流”一个单位名,那么叫做“香农”是比较合适的.
通信的数学理论是香农在数学与工程研究上的顶峰.他把通信理论的解释公式化,对最有效地传输信息的问题进行了研究.香农的文章立即被世界各国的通信工程师和数学家采用,大家详细地论述它、扩展它、完善它.这个学科立刻繁荣起来,成为科学史上光辉灿烂的一页.后来,香农感到由他扮演重要角色而开始与通信革命走得有些过远.他写道：“信息理论可能像一个升空的气球,其重要性超过了它的实际成就”,真是大师的气魄.