編譯自ieee。org，本文作者Rodney Brooks 是麻省理工學院松下機器人學教授（榮譽退休），曾任人工智慧實驗室主任和 CSAIL 主任。 他是 iRobot、Rethink Robotics 和 Robust AI 的聯合創始人，目前擔任首席技術官。

在 20 世紀的偉大工程師群體中，誰對我們 21 世紀的技術貢獻最大？我認為是克勞德·夏農（Claude Shannon）。

夏農以建立資訊理論領域而聞名。在 1948 年的一篇論文中，這是工程史上最偉大的論文之一，夏農定理給出了通道資訊傳送速率的上限（位元每秒）和通道信噪比及頻寬的關係，夏農定理可以解釋現代各種無線制式由於頻寬不同，所支援的單載波最大吞吐量的不同。這篇題為“通訊的數學理論”的文章描述了所有現代通訊的基礎，包括智慧手機上的無線網際網路，甚至是雙絞線電話線路上的模擬語音訊號。1966 年，IEEE 授予他最高獎項，榮譽勳章，以表彰他的這項工作。

如果資訊理論是夏農的唯一成就，那足以確保他在萬神殿中的地位。但他做得更多。

而就在發表資訊理論的十年前，他在MIT的碩士畢業論文《繼電器與開關電路的符號分析》，被認為是邏輯閘的鼻祖。當時，電磁繼電器——利用磁力開啟和關閉電氣開關的小型裝置——被用來構建電話路由或控制複雜機器的電路。然而，關於如何設計或分析此類電路並沒有一致的理論。人們對它們的看法僅僅是繼電器線圈是否通電。夏農表明布林代數可以用來從繼電器本身轉移到對電路功能的更抽象的理解。他使用這種邏輯代數來分析，然後綜合開關電路，並證明整個電路按預期工作。在他的論文中，他發明了 AND、OR 和 NOT 邏輯閘。邏輯閘是所有數位電路的基石，計算機科學的整個大廈都以此為基礎。

1950 年，夏農在《科學美國人》上發表了一篇文章，同時還發表了一篇研究論文，描述瞭如何對計算機進行程式設計下棋。他詳細介紹瞭如何為實際計算機設計程式。討論瞭如何在記憶體中表示資料結構，估計程式需要多少位記憶體，並將程式分解成他稱之為子程式的東西。今天我們稱這些為函式或過程。他的一些子程式是生成可能的動作；一些是對結果好壞進行評估。

夏農做這一切的時候，世界上只有不到 10 臺計算機。它們都被用於數值計算。他開始了他的研究論文，推測計算機可以透過程式設計來做超出數值計算的各種事情，包括設計繼電器和開關電路、設計用於通訊的電子濾波器、在人類語言之間進行翻譯以及進行邏輯推理。今天，計算機可以完成所有這些事情。他給出了他選擇下棋作為程式的四個原因，其中一個重要的原因是人們認為下棋需要“思考”。因此，他推斷，這將是檢驗計算機是否可以思考的一個很好的測試案例。

夏農建議，可以透過分析它已經玩過的遊戲並調整它所遇到的棋盤位置優勢的啟發式評估中的項和係數來改進他的程式。夏農當時沒有現成的電腦，所以他無法測試他的想法。但僅僅五年後，即 1955 年，IBM 工程師 Arthur Samuel 在交付給客戶計算機之前，運行了一個跳棋程式，該程式使用夏農的精確方法來改進它的遊戲。 1959 年，Samuel發表了一篇關於它的論文，標題為“機器學習”——這是該詞第一次出現在印刷品上。

所以，讓我們回顧一下：資訊理論、邏輯閘、計算機程式設計、資料結構，以及可以說是機器學習。克勞德·夏農沒有費心去預測未來——他只是發明了這些基礎。自從他2001年去世以來，我們還沒有見過像他這樣的天才，可能我們再也不會了。

這篇文章出現在 2022 年 2 月的IEEE雜誌上，名為“克勞德·夏農的精選集”。