ඔහු විප්ලවීය වෙනසක් කළ අයෙක් වුවද, ඔහු මෙහෙයවනු ලැබුවේ කීර්තිය හෝ මුදල් විසින් නොව, ලෝකය ක්රියාත්මක වන ආකාරය ගැන ඔහු තුළ තිබූ කුතුහලය විසින් බව න බව මේ ලිපිය කියවන ඔබට හැඟේවි.
විසිවැනි සියවසේ විද්යා ලෝකයේ දැවැන්තයන් දෙස බලන විට Albert Einstein, Richard Feynman සහ Alan Turing වැනි අයගේ නම් අපට නිතර අසන්නට ලැබේ. ඔවුන් විද්යාවේ "Pop Stars" ලා ලෙස හැඳින්වුවොත් එහි වරදක් නැහැ. නමුත් වර්තමාන ගෝලීය ආර්ථිකය, සන්නිවේදනය, අන්තර්ජාලය සහ මුළු මහත් ඩිජිටල් සංස්කෘතියම බොහො දුරට රඳා පවතින්නේ එක් මිනිසෙකුගේ මනස තුළ උපන් අදහස් මත බව මම ඔබට කිව්වොත්? . ඔහු නමින් Claude Elwood Shannon .
Claude Shannon කළේ ඉතා නිහඬව, මනසින් හුදකලා වී, සන්නිවේදනය යන භෞතික ක්රියාවලිය සම්පූර්ණයෙන්ම ගලවා ඉවත් කර, එය ගණිතමය ආකෘතියක් ලෙස නැවත ගොඩනැගීමයි.
Information Age එකෙහි මූලිකම අංශුව වන "The Bit" විධිමත් ලෙස අර්ථකථනය කළේ (Formalized) සහ ප්රචලිත කළේ ඔහුයි.
මිචිගන් හි ශීත ඍතුව සහ අනාගත පුරෝකථන (1916–1932)
Claude Elwood Shannon උපත ලැබුවේ 1916 අප්රේල් 30 වන දින ඇමරිකා එක්සත් ජනපදයේ Michigan ප්රාන්තයේ Petoskey හි රෝහලකදී ය. ඔහුගේ ළමා කාලය ගෙවුණේ ඊට නුදුරින් පිහිටි Gaylord නම් කුඩා, ශීතල නගරයේ යි. ඔහුගේ පියා වන Claude Sr., ස්වයං-උත්සාහයෙන් දියුණු වූ ව්යාපාරිකයෙක්, ගෘහ භාණ්ඩ වෙළෙන්දෙක් සහ නගරයේ තෙස්තමේන්තු විනිසුරුවරයෙක් (Probate Judge) විය. ඔහුගේ මව වන Mabel Wolf Shannon, Gaylord උසස් පාසලේ විදුහල්පතිවරිය වූ අතර ඇය ජර්මානු සම්භවයක් ඇති, අධ්යාපනය සහ විනය දැඩි ලෙස අගය කළ කාන්තාවක් වූවා ය.
Shannon ගේ පියාගේ ප්රායෝගික ඥානයත්, මවගේ බුද්ධිමය ශික්ෂණයත් යන දෙකම ඔහුට උරුම විය. පුදුමයට කරුණක් නම්, පසුකාලීනව හෙළි වූ පරිදි Shannon, සුප්රසිද්ධ නවෝත්පාදක Thomas Edison ගේ දුරස්ථ ඥාතියකු වීමයි.
කුඩා කල පටන්ම ඔහු හුදෙක් පොත්වල එල්ලී සිටින ළමයෙක් නොවුණත් යම් යම් දේවල් ගලවා හදන්නට රුසියෙක් විය. ඔහු කුඩා කාලයේදී ආකෘති ගුවන් යානා, රේඩියෝ පාලිත බෝට්ටු සහ Erector Sets භාවිතයෙන් සංකීර්ණ ව්යුහයන් ගොඩනැගුවේ ය.
ඔහු නව යොවුන් වියේදී කළ එක් නිර්මාණයක් ඔහුගේ අනාගතය ගැන පුරෝකථනයක් බඳු විය. වයස අවුරුදු 15 දී පමණ, සැතපුම් භාගයක් දුරින් සිටි තම මිතුරා සමඟ රහසිගතව පණිවිඩ හුවමාරු කර ගැනීමට ඔහුට අවශ්ය විය.
ඒ සඳහා වන Telegraph සඳහා අවශ්ය තඹ වයර් මිලදී ගැනීමට ඔහුට මුදල් නොතිබිණි. Shannon කළේ අපූරු දෙයකි. ඔහු ඒ අවට ගවයන් සඳහා ගසා තිබූ කටු කම්බි වැට සන්නිවේදන මාධ්යයක් ලෙස භාවිත කළේ ය. කටු කම්බි පොළොවට ස්පර්ශ වන තැන්වලදී සංඥා නැති වීම වැළැක්වීමට ඔහු බෝතල් මූඩි වැනි දෑ භාවිත කර පරිවාරක (Insulators) සකස් කළේ ය. මෙය පසුකාලීනව ඔහු ලෝකයට හඳුන්වා දුන් Information Theory හි මූලිකම අවස්ථාව ලෙස හඳුන්වන්නටද පුළුවන්
Information Theory
- Source (මූලාශ්රය): පණිවිඩය යවන ළමයා.
- Encoder (කේතකරණය): අදහස මෝර්ස් කෝඩ් (Morse Code) බවට හරවන ටෙලිග්රාෆ් යතුර.
- Channel (නාලිකාව): ඝෝෂාව (Noise) සහ බාධා සහිත කටු කම්බි වැට.
- Decoder (විසංකේතනය): අනිත් පස ඇති ටෙලිග්රාෆ් Sounder එක.
තරුණ වියේදීම ඔහු Western Union සමාගමේ පණිවිඩකරුවකු ලෙස රැකියාවක් කළ අතර, එහිදී ඔහු භෞතිකව තොරතුරු එහා මෙහා ගෙන යාමේ අත්දැකීම ලැබුවේ ය. එසේම ප්රාදේශීය දෙපාර්තමේන්තු ගබඩාවක රේඩියෝ අලුත්වැඩියා කිරීමෙන් ඔහුට ඉලෙක්ට්රොනික පරිපථ සහ රේඩියෝ තරංගවල ඇති "Noise" (බාධා/ඝෝෂාව) ගැන ප්රායෝගික අවබෝධයක් ලැබිණි.
විශ්වවිද්යාල යුගය: ගණිතය සහ ඉංජිනේරු විද්යාවේ මහා සංකලනය (1932–1940)
1932 දී Shannon, Michigan විශ්වවිද්යාලයට ඇතුළත් විය. එහිදී ඔහු පරිගණක ඉතිහාසය වෙනස් කළ තීරණයක් ගත්තේ ය. එනම්, Mathematics සහ විදුලි Electrical Engineering යන අංශ දෙකෙන් ම ද්විත්ව උපාධියක් හැදෑරීම යි. එකල මෙම විෂයයන් දෙක තිබුණේ එකිනෙකට වෙනස් ලෝක දෙකක ය. ගණිතඥයන් සංකල්ප ගැන සිතූ අතර ඉංජිනේරුවෝ යන්ත්ර හැදූහ. Shannon මේ දෙකෙහිම භාෂාව දැන සිටියේ ය.
විශ්වවිද්යාලයේදී ඔහුට 19 වැනි සියවසේ විසූ බ්රිතාන්ය ගණිතඥ George Boole ගේ "The Laws of Thought" (1854) වැනි කෘතීන් කියවීමට ලැබිණි. Boole හඳුන්වා දී තිබූ Boolean Algebra (True / False තර්කනය), එතෙක් පැවතියේ දර්ශනවාදී සංකල්පයක් ලෙස පමණි. කිසිදු කාර්මික යෙදුමක් ඊට ඈඳී තිබුනේ නැත.
නමුත් විෂයන් දෙකේම දැනුම සහිත Shannon යමක් වටහා ගත්තේ ය: Boole ගේ "True" සහ "False" යන තර්කයන්, තමා ඉංජිනේරු විද්යාගාරයේ දී භාවිතා කරන Relay Switchවල "On" සහ "Off" අවස්ථාවන්ට හරියට ම සමාන බව ඔහු අවබෝධ කරගත්තේ ය.
1936 දී උපාධිය ලබා ගත් පසු ඔහු පශ්චාත් උපාධිය සඳහා MIT (Massachusetts Institute of Technology) වෙත ගියේ ය. එහිදී ඔහු එවකට සිටි බලවත්ම විද්යාඥයකු වූ (පසුව Manhattan ව්යාපෘතිය මෙහෙයවූ) Vannevar Bush යටතේ පර්යේෂණ සහායකයෙක් ලෙස සේවය කළේ ය. ඒ වන විට Bush ලොව දියුණුම යාන්ත්රික ඇනලොග් පරිගණකය වූ Differential Analyzer නිපදවා තිබිණි. කාමරයක් පුරා විහිදුණු මෙම යන්ත්රය, යකඩ දඬු, Gears සහ වීදුරු තැටි වලින් සමන්විත විය.
නමුත් මෙම යන්ත්රයේ පාලක පරිපථ සැකසී තිබුණේ විද්යුත් රිලේ 100 කට වැඩි ප්රමාණයකිනි.
මෙම ස්විචයන් නිවැරදිව සකස් කිරීම ඉතා අපහසු, අවුල් සහගත කාර්යයක් විය. ඉංජිනේරුවන් මෙය කළේ අත්දැකීමෙන් සහ අනුමානයෙනි. මෙහි කිසිදු ක්රමවේදයක් නොතිබිණි. Shannon ට අවශ්ය වූයේ මෙම අවුල් සහගත වයර් ජාලය තුළ ඇති තර්කනය සොයා ගැනීමටයි.
වයස අවුරුදු 21 දී Shannon ලියූ "A Symbolic Analysis of Relay and Switching Circuits" (1938 දී ප්රකාශයට පත් විය) නිබන්ධනය, මනෝවිද්යාඥ Howard Gardner හැඳින්වූයේ "සියවසේ වැදගත්ම සහ ප්රසිද්ධම ශාස්ත්රපති නිබන්ධනය" ලෙස ය. එහිදී ඔහු විප්ලවීය සමීකරණයක් ගොඩනැඟුවේ ය:
- Closed Switch (Current flows) = True (1)
- Open Switch (No current) = False (0)
- Switches in Series = Boolean AND
- Switches in Parallel = Boolean OR
මෙමගින් ඔහු ඔප්පු කළේ ඕනෑම සංකීර්ණ තර්කයක් (Logical statement), විදුලි ස්විචයන් හරහා භෞතිකව ගොඩනැඟිය හැකි බව යි. එනම් ඔහු ඉංජිනේරු කලාව විද්යාවක් බවට පත් කළේ ය. අද ලෝකයේ ඇති සෑම පරිගණකයක ම (CPU) අත්තිවාරම මෙය යි.
බොහෝ දෙනා නොදන්නා කරුණක් නම්, ඔහුගේ ආචාර්ය උපාධිය (PhD) ඉංජිනේරු විද්යාවට නොව ජාන විද්යාවට සම්බන්ධ බව යි. 1940 දී MIT වෙතින් ලබා ගත් ඔහුගේ නිබන්ධනය වූ "An Algebra for Theoretical Genetics" මගින් ජාන විද්යාව (Genetics) සඳහා වීජ ගණිතය (Algebra) යොදා ගන්නා ආකාරය ගැන පර්යේෂණ කළේ ය.
රහස් කේත සහ Alan Turing (1940–1945)
1941 දී Shannon නිව් ජර්සි හි පිහිටි සුප්රසිද්ධ Bell Telephone Laboratories හා සම්බන්ධ විය. මෙය එකල ලෝකයේ තිබූ හොඳ ම පර්යේෂණාගාරය යි. දෙවන ලෝක යුද්ධයත් සමඟ Bell Labs සම්පූර්ණයෙන් ම ආරක්ෂක කටයුතු වෙනුවෙන් කැප විය. Shannon ට පැවරුණේ ගුවන් යානා නාශක තුවක්කු Fire Control Directors සඳහා දත්ත විශ්ලේෂණය කිරීම යි.
වේගයෙන් යන ගුවන් යානයක් ඉලක්ක කිරීමේදී රේඩාර් දත්තවල ඇති "Noise" (දෝෂ/ව්සලනයන්) සහ නියම "Signal" (යානයේ ගමන් මග) වෙන් කර හඳුනා ගැනීමේ ගණිතමය ක්රම (Data Smoothing) ඔහු දියුණු කළේ ය. මෙය ඔහුට සිග්නල් සහ ඝෝෂාව (Signal vs Noise) ගැන විශාල අවබෝධයක් ලබා දුන්නේ ය.
SIGSALY (The X System):
ඔහුගේ වඩාත්ම රහසිගත ව්යාපෘතිය වූයේ SIGSALY (X System) පද්ධතිය යි. මෙය Franklin D. Roosevelt සහ Winston Churchill අතර ඉහළ පෙළේ හඬ පණිවිඩ හුවමාරු කිරීම සඳහා නිර්මාණය කළ පද්ධතියකි. Shannon ඇතුළු කණ්ඩායම කළේ, කටහඬ ඩිජිටල්කරණය කර (Pulse Code Modulation - PCM), ඊට Random Noise Key එකක් මිශ්ර කර යැවීම යි. මෙම යතුර ග්රාහකයා ළඟ පමණක් තිබූ බැවින්, ඔවුන්ට පමණක් ඝෝෂාව ඉවත් කර පිරිසුදු හඬ ඇසීමට හැකි විය.
මෙම අත්දැකීමෙන් පසු 1945 දී ඔහු "Communication Theory of Secrecy Systems" නමින් රහසිගත වාර්තාවක් ලිවීය (එය ප්රසිද්ධ වූයේ 1949 දී ය). එහිදී ඔහු "One-Time Pad" ක්රමය බිඳ දැමිය නොහැකි එකම කේත ක්රමය බව ඔප්පු කළේ ය. ඔහු Cryptography (ගුප්ත ලේඛන කලාව) කලාවක් ලෙස තිබී විද්යාවක් බවට පරිවර්තනය කළේ ය.
1943 දී බ්රිතාන්යයේ සිටි සුප්රසිද්ධ ගණිතඥ Alan Turing (Enigma කෝඩ් එක බිඳ දැමූ තැනැත්තා) ඇමරිකාවට පැමිණියේ ය. ඔහු සහ Shannon Bell Labs හි ආපනශාලාවේදී දිනපතා තේ බීමට හමු වූහ. ආරක්ෂක හේතූන් මත ඔවුන්ට තමන් කරන රහස් ව්යාපෘති (Turing ගේ Ultra සහ Shannon ගේ SIGSALY) ගැන කතා කිරීමට අවසර නොතිබිණි.
ඒ වෙනුවට ඔවුන් "Thinking Machines" ගැන සාකච්ඡා කළහ. "යන්ත්රයකට මිනිස් මොළයක් මෙන් ක්රියා කළ හැකිද?" යන ප්රශ්නය ඔවුන් විමසා බැලූ අතර, තොරතුරු යනු මොළයේ නියුරෝනවල තිබුණත්, යන්ත්රයක රිලේවල තිබුණත් Substrate Independence බව ඔවුන් දෙදෙනාම වටහාගෙන සිටියහ.
තොරතුරු යුගයේ "Magna Carta": 1948 පත්රිකාව
යුද්ධයෙන් පසු Shannon තම කාමරයට වී වසර ගණනාවක් තිස්සේ මනසේ තිබූ අදහස් එක් කළ ලිපියක් සකස් කළේ ය. 1948 දී Bell System Technical Journal හි කොටස් දෙකක් ලෙස පළ වූ "A Mathematical Theory of Communication" පත්රිකාව නූතන ලෝකයේ විද්යාත්මක හැරවුම් ලක්ෂ්යය යි.
1. අර්ථය (Meaning) ඉවත දැමීම:
එතෙක් ලෝකය සිතා සිටියේ සන්නිවේදනය යනු අර්ථය හුවමාරු කර ගැනීමක් ලෙස යි. නමුත් Shannon ඉතා නිර්භීත ප්රකාශයක් කළේ ය: "ඉංජිනේරුවකුට පණිවිඩයක 'තේරුම' (Semantic meaning) අදාළ නොවේ." පණිවිඩය ෂේක්ස්පියර්ගේ කවියක් වුවත්, හුදෙක් අහඹු අකුරු පෙළක් වුවත් ඉංජිනේරු තාක්ෂණයට එය එක හා සමානයි; එනම් එය යම් මූලාශ්රයකින් තෝරා ගත් සංකේත (Symbols) සමූහයක් පමණි.
2. The Bit (Binary Digit):
තොරතුරු මැනීම සඳහා මිනුම් දණ්ඩක් අවශ්ය විය. Shannon, John Tukey ගේ යෝජනාවක් මත "Bit" යන ඒකකය විධිමත් ලෙස අර්ථකථනය කර ලෝකයට හඳුන්වා දුන්නේ ය. "Bit" එකක් යනු හුදෙක් 0 හෝ 1 ක් නොව, එය තීරණ ගැනීමේ කුඩාම ඒකකයයි (A single binary choice). අද මුළු ඩිජිටල් ලෝකයම ගොඩනැගී ඇත්තේ මෙම කුඩා තීරණ කෝටි ප්රකෝටි ගණනක් එක මත එක තැබීමෙනි
- කාසියක් උඩ දැමූ විට එය Head ද Tail ද යන්න දැනගැනීම = 1 bit (50/50 අවිනිශ්චිතතාවක් විසඳීම).
- දාදු කැටයක් දැමූ විට ලැබෙන අගය දැනගැනීම = 2.58 bits පමණ.ඔහු Information යන්න අර්ථකථනය කළේ "අවිනිශ්චිතභාවය විසඳීම" (Resolution of uncertainty) ලෙස යි.
3. Entropy සහ Redundancy:
ඔහු Information Entropy (H) සඳහා සමීකරණයක් ගොඩනැඟුවේ ය(එය Shannon entropy ලෙසද හඳුන්වයි). මෙය භෞතික විද්යාවේ එන්ට්රොපි නියමයට සමාන නොවූවත්, ඊට සමාන්තර ගණිතමය ආකෘතියකි.
මෙමගින් පණිවිඩයක ඇති අනවශ්ය දත්ත (Redundancy) ගණනය කළ හැකි විය. උදාහරණයකට ඉංග්රීසි භාෂාවේ "U cn rd ths" (You can read this) ලෙස ලිවූ විට ස්වර (Vowels) නැතිව වුවද අපට එය කියවිය හැක. Shannon පෙන්නුම් කළේ ඉංග්රීසි භාෂාවේ 50% ක් පමණ ඇත්තේ මෙවැනි අනවශ්ය Redundancy බව යි. මෙම මූලධර්මය භාවිත කර ගොනු හැකිලීම (Data Compression) කළ හැකි බව ඔහු පෙන්වා දුන්නේ ය.
අද MP3, JPEG සහ ZIP ෆයිල් ක්රියාත්මක වන්නේ Shannon ගේ මෙම සොයාගැනීම නිසා ය.
4. Channel Capacity සහ Error Correction:
ඔහුගේ පුදුම සහගතම සොයාගැනීම වූයේ Channel Capacity Limit එක යි. ඕනෑම සන්නිවේදන මාර්ගයකට (දුරකථන රැහැන්, ෆයිබර් ඔප්ටික්, රේඩියෝ තරංග) දත්ත යැවිය හැකි උපරිම වේග සීමාවක් ඇත. බාධා (Noise) මධ්යයේ වුවද, මෙම සීමාවට අඩුවෙන් දත්ත යවන තාක් කල්, දත්තවලට අමතර කේත (Error Correcting Codes) එකතු කිරීම මගින් 100% ක් නිවැරදිව පණිවිඩ යැවිය හැකි බව ඔහු ගණිතමය ව ඔප්පු කළේ ය.
අද අප අඟහරු ලොව සිට එවන ඡායාරූප පැහැදිලිව දකින්නේත්, දුර්වල ඉන්ටර්නෙට් කනෙක්ෂන් එකකදී වීඩියෝවක් ඩ්රොප් නොවී බලන්නේත් Shannon ගේ මෙම නියමය නිසා ය.
ඩිජිටල් ලෝකයේ වේග සීමාව: The Shannon Limit (ඉතා සරල කිරිමකි)
Shannonගේ විශාලතම දායාදය වන්නේ Shannon-Hartley Theorem එකයි. ඕනෑම සන්නිවේදන මාර්ගයකට දත්ත ගෙන යා හැකි උපරිම වේගයක් හෙවත් Channel Capacity (C) එකක් පවතින බව ඔහු ගණිතමය ලෙස ඔප්පු කළේය.
- Bandwidth (B): ඔබ සතු සංඛ්යාත පරාසය (Frequency spectrum) වැඩි කරන විට, දත්ත යැවිය හැකි වේගය (C) ඊට සමාන්තරව (Linearly) වැඩි වේ. එනම් පාරේ පළල දෙගුණ කළොත් වාහන යන ප්රමාණය දෙගුණ කළ හැක.
- Signal-to-Noise Ratio (S/N): සංඥාවල බලය (S) කොපමණ වැඩි කළත්, වේගය වැඩි වන්නේ ලඝුගණක (Logarithmic) ආකාරයට ඉතා අඩුවෙනි. එනම්, බලය 4 ගුණයක් කළත් වේගය වැඩි වන්නේ සුළු වශයෙනි.
වේගවත් අන්තර්ජාලය සඳහා අසීමිතව බලය වැඩි කිරීමෙන් පලක් නැත; කළ යුත්තේ Bandwidth වැඩි කිරීමයි. ෆයිබර් ඔප්ටික් (Fiber Optics) තාක්ෂණය ලොව පුරා ප්රචලිත වීමට ප්රධාන හේතුව මෙයයි. ෆයිබර් කේබල් මගින් අති විශාල Bandwidth (B) ප්රමාණයක් ලබා දෙන නිසා The Shannon Limit අනුව ඉහළම වේගයක් ලබා ගත හැක.
Betty Shannon සහ "Entropy House."
බොහෝ දෙනා මගහරින, නමුත් Shannon ගේ ජීවිතයේ වැදගත්ම කොටස වන්නේ ඔහුගේ පෞද්ගලික ජීවිතය යි.
1948 දී ඔහුට Mary Elizabeth "Betty" Moore මුණගැසුණි. ඇය සාමාන්ය කාන්තාවක් නොවී ය. ඇය Bell Labs හි "Computress" (මානව පරිගණකයක්) ලෙස සේවය කළ සංඛ්යාත්මක විශ්ලේෂකවරියකි (Numerical Analyst). එකල පරිගණක නොතිබූ බැවින් ඉංජිනේරුවන්ගේ සංකීර්ණ ගණිත ගැටලු විසඳුවේ ඇය වැනි කාන්තාවන් ය.
ඔවුන් 1949 දී විවාහ වූ අතර, Shannon ගේ බොහෝ සොයාගැනීම් පිටුපස Betty සිටියා ය.
1948 පත්රිකාවේ ඇති අතිශය සංකීර්ණ ගණිතමය ඔප්පු කිරීම් පරීක්ෂා කළේ සහ තහවුරු කළේ ඇය යි. ඇය ඔහුගේ බිරිය පමණක් නොව බුද්ධිමය සහකාරිය ද වූවා ය.
1956 දී Shannon, Bell Labs වෙතින් ඉවත්ව MIT හි මහාචාර්යවරයෙක් ලෙස එක් විය. ඔවුන් මැසචුසෙට්ස් හි වින්චෙස්ටර් හි පිහිටි වික්ටෝරියානු පන්නයේ නිවසක පදිංචි විය. Shannon මෙම නිවසට නම් තැබුවේ "Entropy House" යනුවෙනි. මෙය සාමාන්ය නිවසක් නොවී ය. එය විද්යාගාරයක්, වැඩබිමක් සහ ළමා උද්යානයක් වැනි විය.
විනෝදාංශ සහ ගැජට් ලෝකය
Shannon කිසි විටෙකත් සාම්ප්රදායික විද්යාඥයෙක් නොවී ය. ඔහු Bell Labs කොරිඩෝවේ යුනිසයිකල් පදිමින් බෝල තුනක් හෝ හතරක් උද දමමින් ජග්ලින් කිරීමට පුරුදු වී සිටියේ ය. ඔහු නිතරම පැවසුවේ "My toys are my work" කියා යි.
The Ultimate Machine:
ඔහුගේ හාස්යය සහ දර්ශනය හොඳින්ම පෙන්නුම් කළ නිපැයුම මෙය යි. වර්තමාන වන විට මෙය ජනප්රිය prank toy එකක් වුවත් එහි නිර්මාතෘ පිළිබඳව බොහෝ දෙනෙක් දන්නේ නැත.
මෙය මේසයක් මත තැබිය හැකි ලී පෙට්ටියකි. එහි ඇත්තේ එකම එක ස්විචයක් පමණි. යමෙක් එම ස්විචය "On" කළ විට, පෙට්ටිය ඇතුළෙන් යාන්ත්රික අතක් හෙමින් එළියට පැමිණ, එම ස්විචය ආපසු "Off" කර නැවත පෙට්ටිය තුළට රිංගා ගනී. "කිසිදු වැඩක් නොකරන, තමන්වම නිවා දමන යන්ත්රයක්" හැදීම තුළින් ඔහු කාර්මික යුගයේ "Utility" (ප්රයෝජනවත් බව) සහ කාර්යක්ෂමතාව යන සංකල්පයට සියුම් විහිළුවක් කළේය. වරක් Shannon හමුවීමට Bell Labs වෙත පැමිණි විද්යා ප්රබන්ධ රචක Arthur C. Clarke මෙය දැක විස්මයට පත් විය.
වෙනත් අපූරු නිර්මාණ:
- Flame-Throwing Trumpet: ඔහු ට්රම්පට් එකකට ගෑස් බටයක් සවිකර, එය වාදනය කරන විට ගිනි දැල් විහිදෙන ලෙස සකස් කළේ ය. මෙය සාදා තිබුණේ සංගීත ප්රසංගයකට නොව හුදෙක් විනෝදය සඳහා ය.
- Rocket-Powered Frisbee: ඝන ඉන්ධන රොකට් සවිකළ ෆ්රිස්බී එකක්. (මෙය පියාසර කරනවාට වඩා පුපුරා ගිය බව පැවසේ).
- THROBAC: රෝමානු ඉලක්කම් (I, V, X, L, C) පමණක් භාවිතයෙන් ගණන් හදන යාන්ත්රික පරිගණකයක් (Thrifty Roman-Numeral Backward-Looking Computer).
- Juggling Robot: වානේ බෝල ජග්ලින් කළ හැකි රොබෝවක්. ඔහු ජග්ලින් කලාව සඳහා ගණිතමය සමීකරණයක්ද (Juggling Theorem) ගොඩනැඟුවේ ය.
Artificial Intelligence (AI) සහ පරිගණකගත චෙස්
AI යන වචනය ලෝකයට පැමිණීමටත් පෙර, Shannon යන්ත්ර ඉගෙනීම (Machine Learning) ගැන අත්හදා බැලීම් කළේ ය. ඒ ඔහු නිර්මාණය කළ තවත් අපූරු සෙල්ලම් බඩුවක් ආධාරයෙනි.
Theseus: ඉගෙන ගන්නා මීයා (1950):
Shannon, Theseus නම් චුම්භක මීයා නිර්මාණය කළේය. මීයාට ලීවලින් තැනූ වංකගිරියක (Maze) පාර සොයා ගැනීමට හැකි විය.
Theseus නම් චුම්භක මීයා ක්රියාකරන්නේ මෙහෙමයි
මීයා මුලින්ම වැරදි පාරවල් වල යමින් බිත්ති වල හැපෙයි. ඒ සෑම අවස්ථාවකම එහි ඇති රිලේ මෙමරි (Relay Memory) එක මගින් එම වැරදි පාර මතක තබා ගනී.
මෙම සංකීර්ණ රිලේ පද්ධතිය සහ එහි වයර් ඇදීම, පෑස්සීම සිදු කළේ ඔහුගේ බිරිය Betty විසිනි. නිවැරදි පාර සොයා ගත් පසු, මීයා නැවත ආරම්භයට තැබූ විට, ඌ කිසිදු බිත්තියක නොහැපී කෙළින්ම ඉලක්කය වෙත යයි. යම් හෙයකින් පාර වෙනස් කළොත්, ඌ පැරණි පාර වැරදි බව වටහාගෙන නැවත අලුත් පාර ඉගෙන ගනී (Trial and Error).
පරිගණක චෙස් සහ Shannon Number:
1950 දී ඔහු "Programming a Computer for Playing Chess" නමින් පත්රිකාවක් ලිවී ය. එහිදී ඔහු චෙස් ක්රීඩාවේ ඇති විය හැකි මුළු ක්රීඩා අවස්ථා ගණන 10¹²⁰ පමණ බව ඇස්තමේන්තු කළේ ය. මෙය විශ්වයේ ඇති පරමාණු ගණනටත් වඩා විශාල අගයකි. අද මෙය Shannon Number ලෙස හැඳින්වේ.
සියලුම අවස්ථා ගණනය කිරීම (Brute Force) කළ නොහැකි බැවින්, පරිගණක මිනිසුන් මෙන් Heuristics -උපාය මාර්ගික නීති භාවිත කළ යුතු බව ඔහු යෝජනා කළේ ය. 1965 දී ඔහු එවකට ලෝක චෙස් ශූරයා වූ Mikhail Botvinnik සමඟ තරඟ කළ අතර එය ඓතිහාසික සිදුවීමක් විය.
Stock Market සහ Shannon’s Demon
බොහෝ විද්යාඥයන් මෙන් නොව Shannon මූල්යමය වශයෙන් අතිශය සාර්ථක විය. ඔහු Teledyne (ඔහුගේ මිතුරෙකු වූ Henry Singleton විසින් ආරම්භ කළ), Motorola සහ HP වැනි සමාගම්වල මුල් කාලීන ආයෝජකයෙක් විය.
ඊට අමතර ව ඔහු "Shannon’s Demon" (Constant Proportion Rebalanced Portfolio) නමින් ආයෝජන ක්රමවේදයක් ගැන න්යායක් ගොඩනැඟුවේ ය. කොටස් වෙළෙඳපොළ ඉහළ පහළ යන විචල්යතාව (Volatility) භාවිත කරමින්, කොටස් මිල දීර්ඝකාලීනව වැඩි නොවන විටදී පවා, දිනපතා Portfolio එක Rebalance කිරීම මගින් ලාභ ලැබිය හැකි ගණිතමය ක්රමයක් ඔහු සොයා ගත්තේ ය.
ඔහු මිය යන විට ඩොලර් මිලියන ගණනක වත්කම් හිමි ධනවතෙක් විය. නමුත් ඔහු කවදාවත් මුදල් පසුපස හඹා ගියේ නැත. ඔහුට එය තවත් එක් ගණිත ගැටලුවක් පමණක් විය.
ලොව ප්රථම Wearable Computer (1961):
මුදල් ගැන කතා කරන විට මෙයද සඳහන් කළ යුතු ය. Shannon සහ ඔහුගේ මිතුරෙක් වූ Ed Thorp එක්ව කැසිනෝ ශාලාවල ඇති Roulette ක්රීඩාව දිනීමට සැලසුම් කළහ. ඔවුන් සිගරට් පැකට්ටුවක ප්රමාණයේ කුඩා ඇනලොග් පරිගණකයක් හැදූහ.
මෙය සපත්තුවක් තුළ සඟවාගෙන ගිය අතර, රූලට් පන්දුවේ වේගය පාදයේ ඇඟිලි මඟින් සටහන් කළ විට, පරිගණකය මගින් පන්දුව වැටිය හැකි ස්ථානය ගණනය කර විශේෂිත ශබ්දයක් ලෙස ඔහුගේ කන ඇතුළත රණදව සිටින Earpiece එක වෙත දන්වයි. මෙය ලොව ප්රථම පැළඳිය හැකි පරිගණකය (Wearable Computer) ලෙස සැලකේ.
ලෝකයේ ප්රථම Wearable Computer එක ක්රියාත්මක වුනේ මෙහෙමයි
ප්රධාන පරිගණකය සිගරට් පැකට්ටුවක ප්රමාණයේ එකක් විය. එය බොහෝ විට සපත්තුවක් තුළ හෝ ඉණෙහි පටියක සඟවා තබා ගැනිණි. ඉතා සිහින් වයර් මගින් එය පාදයේ මහපටැඟිල්ලෙන් ක්රියාත්මක කළ හැකි Toe switches සහ කන ඇතුලේ සඟවා ගත හැකි කුඩා Earpiece එකක් වෙත සම්බන්ධ කර තිබුණි.
මෙහිදී එක් අයෙක් (බොහෝ විට Shannon) රූලට් රෝදයේ සහ පන්දුවේ වේගය මැනීම සඳහා පාදයේ ඇඟිලි මගින් ස්විචයන් ක්රියාත්මක කළේය. එවිට පරිගණකය මගින් පන්දුව වැටිය හැකි ස්ථානය ගණනය කර, අනිත් පුද්ගලයාට (Thorp ට) Musical tones ලෙස එම පණිවිඩය Earpiece එක හරහා එවනු ලැබීය. ඒ අනුව Thorp ඔට්ටු තැබුවේ ය.
ප්රතිඵලය: පර්යේෂණාත්මක අත්හදා බැලීම්වලදී, මෙම උපකරණය මගින් ඔවුන්ට 44% ක Expected gain එකක් ලබා ගත හැකි බව ගණනය කෙරිණි.
න්යායාත්මකව මෙය සාර්ථක වුවත්, Practical limitations කිහිපයක් නිසා මෙය ඉදිරියට ගෙන යා නොහැකි විය:
උපාංග සම්බන්ධ කළ සිහින් වයර් ඉතා සියුම් වූ බැවින් ඒවා නිතර කැඩී යාම නිසා භාවිතය අපහසු විය.
එක් කැසිනෝ අත්හදා බැලීමකදී, Shannon ගේ කන ඇතුලේ තිබූ කුඩා ස්පීකරය එළියට පැමිණි අතර, අසල සිටි කාන්තාවකට ඒ ගැන සැක සිතුණි.
එකල කැසිනෝ කර්මාන්තය හා සංවිධානාත්මක අපරාධ කල්ලි හා දැඩිව සම්බන්ධ වී තිබූ නිසා, හසුවුවහොත් සිදුවිය හැකි අනතුර ඉතා විශාල බව වටහා ගත් ඔවුහු මෙම ව්යාපෘතිය අතහැර දැමීමට තීරණය කළ හ.
අවසානය සහ සදාකාලික උරුමය
Shannon ගේ ජීවිත කාලය තුළ ඔහුට ලෝකයේ ඉහළ ම විද්යාත්මක සම්මාන හිමි විය.
- IEEE Medal of Honor (1966)
- National Medal of Science (1966)
- Kyoto Prize (1985)
- Shannon Award (ඔහුගේ නමින්ම නම් කරන ලද සම්මානය).
- 2004 දී ඔහු මරණින් පසු National Inventors Hall of Fame වෙත ඇතුළත් කෙරිණි.
1980 ගණන්වල මැද භාගයේදී, ලෝකයේ තොරතුරු ක්රමවත්ව සංවිධානය කළ මෙම මහා මනස, අවාසනාවන්ත ලෙස ඇල්සයිමර් රෝගයට ගොදුරු විය. ඔහුට ක්රමයෙන් තමාගේම සොයාගැනීම් පවා අමතක විය. ඔහු තම අවසන් කාලය ගත කළේ මැසචුසෙට්ස් හි සාත්තු නිවාසයක යි.
2001 පෙබරවාරි 24 වන දින, වයස අවුරුදු 84 දී Claude Elwood Shannon මෙලොව හැර ගියේය. ඔහු මිය යන විට, ඔහු 1948 දී සිහින මැවූ ඩිජිටල් ලෝකය යථාර්ථයක් බවට පත් වෙන්නට පටන් ගෙන තිබිණි.
අද ඔබ යවන සෑම ඊමේල් එකක්ම, WhatsApp පණිවිඩයක්ම, නරඹන සෑම වීඩියෝවක්ම ගමන් කරන්නේ Shannon සොයාගත් ගණිතමය මාර්ගයේ ය. පරිගණක හා Hard Disks දත්ත ගබඩා කරන්නේ ඔහු සොයාගත් Bits වලිනි. අන්තර්ජාලයේ වේගය තීරණය වන්නේ Shannon Limit එකෙනි. ඩිජිටල් ආරක්ෂාව බොහෝ දුරට රඳා පවතින්නේ ඔහුගේ Cryptography නීති මත යි.
ඔහු අපට ඉගැන්වූ වැදගත්ම පාඩම නම්, "වඩාත්ම ප්රයෝජනවත් සොයාගැනීම් බිහිවන්නේ කුතුහලය පිරි ක්රියාශීලී මනසකින්" බව යි.