Portrait:Claude Shannon : mi 20ème siècle : Notion d'information (en incluant le codage)

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Claude Shannon

Biographie

Claude Elwood Shannon est né le 30 avril 1916 à Gaylord dans le Michigan aux Etats-Unis. Il est le fils de Claude Elwood Shannon dont le métier est juge (il porte le même nom que son père) et Mabel Catherine Wolf, principale de lycée. Il montre un intérêt pour les sciences et l'ingénierie.
Il étudia à l'université du Michigan et où il obtint une double licence en mathématiques et en ingénierie électrique en 1936. Puis il partit ensuite étudier au MIT (Massachusetts Institute of Technology) pour y faire son master où il eut pour professeurs Nobert Wiener et aussi Vannevar Bush qui avait crée le "Differential Analyser" (ordinateur mécanique). Cette machine était dédié au calcul des équations différentielles. La résolution d'une équation pouvait prendre 2 à 3 jours et qui plus est, il fallait reconfigurer la machine à chaque nouveau problème à résoudre. Bush conseilla à Shannon d'utiliser ses connaissances mathématiques pour revisiter les circuits électriques et travailler sur leur fonctionnement dans le cadre du Differential Analyser.
Dans son mémoire de master, Claude Shannon se base sur l'algèbre de Boole pour optimiser les circuits à relais reposant sur l'utilisation des valeurs binaires (0 et 1) qui signifit l'état ouvert ou fermé du circuit auquel Shannon applique la logique symbolique (l'algèbre de Boole). Il obtint son master en 1937, que le professeur Howard Gardner de l'université de Harvard qualifiera de "possibly the most important, and also the most famous, master's thesis of the century." En 1940, il obtint son master en ingénierie électrique ainsi que sa thèse en mathématiques au MIT, puis il quitta le MIT pour enseigner à Princeton en tant que chercheur.
En 1941, il entra au "Bell Telephone Laboratory" en pleine seconde guerre mondiale. Le laboratoire Bell le fait travailler pour les services secrets sur 2 projets : l'Anti-Aircraft Predictor aux côtés de Norbert Wiener pour analyser et anticiper les déplacements des avions et missiles allemands afin de les détruire et sur un contrat du laboratoire Bell pour la sécurité des communications transatlantiques entre les dirigeants américain et anglais, dans ce cadre il travailla sur la cryptographie. Il écrivit un article "Communication theory of secret systems" en 1949 qui fondera les bases de la cryptographie en tant que science. En parallèle, Shannon poursuivit ses recherches au niveau des télécommunications, il publia en 1948 l'article fondateur de la théorie de l'information qu'il co-écrit avec Warren Weaver intitulé "A mathematical theory of communication", il vient de concevoir rien de moins que la communication numérique. Il introduit 3 notions fondamentales :

  • le bit ("binary digit") qui permet de codifier n'importe quel type d'informations (texte, image, son), de la diffuser et d'en garder une trace. Le bit vient remplacer les signaux électriques dans les communications (passage de la communication analogique à la communication numérique), le professeur Robert G. Gallager du MIT a dit à ce propos que "Shannon was the person who saw that the binary digit was the fundamental element in all of communication". Il faudra attendre 10 ans pour que le laboratoire Bell soit à même de construire le premier modem capable d'envoyer des données binaires sur des lignes téléphoniques.
  • l'enthropie avec la notion de compression des données, opération à partir de laquelle il supprime les éléments redondants contenus dans une information.
  • le code de correction d'erreur qui permet de réduire le bruit des communications bruitées.

En 1949, il épousa Mary Elizabeth Betty Moore, une analyste travaillant chez Bell avec qui il partagea sa passion des mathématiques et donneront naissance à trois enfants.
Claude Shannon travailla pour Bell jusqu'en 1972 mais à partir de 1958 en parallèle il repris ses activités d'enseignement au MIT où il resta jusqu'en 1978, date à laquelle il pris sa retraite. Pendant ces années, Claude Shannon travailla en 1951 à la création d'un jeu d'échec sur ordinateur dans lequel il inclut plusieurs stratégies de jeu dont certaines sont encore utilisées. Mais son jeu est très lent et peu performant, un de ses amis réussit à battre l'ordinateur facilement. Il faudra attendre quelques décennies pour avoir un jeu d'échecs sur ordinateur performant, le très réputé Deep Blue d'IBM qui a été construit en 1996.
Avec ces travaux sur les machines intelligentes comme le jeu d'échec ou encore la souris, Shannon tente de créer des machines capables d'apprentissage, il est un des pionners de l'intelligence artificielle. Il travailla aussi sur la théorie des jeux et fut aussi l'inventeur de nombreuses machines comme les clowns jongleurs, la souris électro-mécanique ou encore the "ultimate machine". Il fut reconnu très tôt par la communauté scientifique pour ses nombreux apports. Il fut invité en 1973 par IEEE pour donner une conférence, bien qu'il ne reçu pas de prix Nobel (réservé à la physique et à la biologie), il obtint le premier Kyoto Prize, qui est en quelque sorte l'équivalent japonais du prix Nobel. Claude Shannon fut passionné des sciences et d'ingénierie jusqu'à la fin de sa vie. Il s'éteignit à l'âge de 84 ans (en 2001) des suites de la maladie d'Alzheimer.

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Pour en savoir plus (en anglais)


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Titre Claude Shannon
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