بنیانگذار عصر اطلاعات
اگر کسی ادعا دارد که بنیانگذار عصر اطلاعات محسوب می شود، کلود شانون است. شانون (1916-2001) در کار پیشگامانه خود در تقاطع ریاضیات، مهندسی و علوم کامپیوتر، پایه های نظری را ایجاد کرد که رایانه های دیجیتال مدرن را بسازد.
او همچنین حوزه تئوری اطلاعات را افتتاح کرد و بیت یا معیار عینی اطلاعات را اختراع کرد و کدهای دیجیتالی را توصیف کرد که فشرده سازی و انتقال دقیق اطلاعات را برای مهندسان ممکن می ساخت. خود اینترنت بر پایه های فکری استوار است که شانون ایجاد کرده است.
هنگامی که تحقیقاتی را آغاز کردیم که به اولین زندگی نامه شانون تبدیل شد، ما تحت تأثیر طیف وسیعی از سرگرمی ها و فعالیت های جانبی او قرار گرفتیم که او در کنار کارهای علمی خود ادامه می داد – کلارینت جاز، دوچرخه سواری، شعر آماتور و شعبده بازی. مانند بسیاری از دانشمندان در سطح خود، شانون عاشق شطرنج نیز بود. اما با تعجب متوجه شدیم که وقتی نوبت به شطرنج می‌رسد، او خیلی بیشتر از یک فردعلاقه‌مند بود. او به اندازه کافی مهارت داشت تا چالشی معتبر را برای یکی از معتبرترین بازیکنان جهان ایجاد کند. آن بازیکن میخائیل بوتوینیک، استاد بزرگ بین المللی شوروی و قهرمان سه بار جهان بود.
در دهه‌های 1950 و 1960، نام کلود شانون در اتحاد جماهیر شوروی شهرت یافت. ریاضیدانان در اتحاد جماهیر شوروی اولین پذیرندگان نظریه های شانون بودند و ترجمه های آثار او به طور گسترده ای توزیع شد. همه اینها به خودی خود قابل توجه بود – اما با توجه به این دوران بسیار قابل توجه تر است. روابط ایالات متحده و شوروی نمی توانست پرتنش تر از این باشد، و غرور شوروی در مهارت فنی و ریاضی آنها به این معنی بود که آنها در ابراز تحسین خود از کار شانون احترام کمی قائل بودند. این که یک ریاضیدان آمریکایی تا این حد مورد احترام قرار می گرفت، باعث بحث های جزئی شد، اما کار او حتی برای مقامات شوروی که به دنبال دلیلی برای زیر سوال بردن آن بودند، غیرقابل استیضاح بود. بر اساس همه اینها، در سال 1965، شانون برای دیدار دعوت شد و او و همسرش بتی به آنجا رفتند.
شانون و بوتوینیک
در طول سفر، شانون با بوتوینیک در ارتباط بود. بوتوینیک نیز مانند شانون به عنوان مهندس برق آموزش دیده بود. او مطالعه این بازی را از 12 سالگی شروع کرد و هرگز از ان دست نکشید. او بازی پس از بازی، قهرمانی پس از قهرمانی پیروز شد، و زمانی که در سال 1965 با شانون ملاقات کرد، او یک اسطوره در روسیه شوروی بود. موفقیت در شطرنج برای رهبران شوروی مایه افتخار بود و بوتوینیک یکی از بهترین آنها بود.
یعنی وقتی در سال 1965 با کلود شانون ملاقات کرد و در یک بازی دوستانه توسط ریاضیدان و مهندس آمریکایی به چالش کشیده شد، موافقت کرد و برنامه ریزی کرد که آن را به همان اندازه یکی از بازی های نمایشی بی شماری که باید برای آن بازی می کرد، انجام دهد. مقامات مختلف بازدید کننده او در تمام اتاق سیگار می کشید، بی تفاوتی او برای همه حاضران در اتاق آشکار بود. سپس، ناگهان، شانون در اوایل مسابقه موفق شد ، مبادله مطلوب اسب اش و یک پیاده را برای رخ Botvinnik به دست آورد. توجه بوتوینیک فوراً به صفحه معطوف شد و جو اتاق تغییر کرد زیرا قهرمان روسی متوجه شد که رقیب او چیزی بیش از یک فرد با مهارت است.
همسر شانون به یاد می آورد که: بوتوینیک نگران بود.
بازی خیلی بیشتر از چیزی که هرکسی از جمله قهرمان غافلگیر شده می توانست پیش بینی کند ادامه داشت. هیچ سابقه ای از بازی وجود ندارد، و خارج از آن مبادله اولیه، ما هیچ چیز از حرکات خاصی که بین این دو معامله می شود، نمی دانیم. با این حال، حتی برای موفقیت اولیه شانون، هیچ شکی در مورد نتیجه وجود نداشت. بعد از 42 حرکت حیرت انگیز، شانون شاه خود را به او تسلیم کرد و بازی را واگذار کرد. با این وجود، ده‌ها حرکت ماندگار در برابر بوتوینیک، که در میان بااستعدادترین شطرنج بازان تمام دوران به حساب می‌آید، حق افتخار مادام العمر را برای شانون به ارمغان آورد.
اگر بوتوینیک لحظه‌ای از مقاومت حریف خود غافلگیر می‌شد، همکاران شانون در ایالات متحده غافلگیر نمی‌شدند. در زندگی مشغله‌هایی که با جزر و مد کنجکاوی شانون به کار گرفته شد و کنار گذاشته شد، شطرنج یکی از معدود سرگرمی‌های مادام العمر او باقی ماند. داستان حاکی از آن است که شانون آنقدر در آزمایشگاه بل شطرنج بازی می‌کرد که «حداقل یکی از سرپرستان تا حدودی نگران شد». همانطور که خبر استعداد او در سراسر آزمایشگاه ها پخش شد، بسیاری تلاش می کردند تا او را شکست دهند. براکوی مک میلان، یکی از همکاران شانون، می گفت: «بیشتر ما بیش از یک بار مقابل او بازی نکردیم.
شانون در زمان مسابقه اش با بوتوینیک، در سطح نظری نیز به شطرنج فکر زیادی کرده بود. در اوایل دهه 1940، او کنجکاوی خود را به این سوال معطوف کرده بود که چگونه و آیا ممکن است یک کامپیوتر برای رقابت در شطرنج با یک انسان برنامه ریزی شود یا خیر.
از برخی جهات، کار شانون روی شطرنج کامپیوتری شبیه کار بسیار معروف‌تر او در زمینه تئوری اطلاعات بود: این نمونه دیگری از افتادن شانون در یک میدان بود و در یک حرکت، محدودیت‌های آن را مشخص کرد و بسیاری از امکانات اصلی آن را کشف کرد. چند دهه پس از انتشار مقاله او در سال 1950، “برنامه نویسی یک کامپیوتر برای بازی شطرنج”، مجله بایت آن را به اختصار بیان کرد: “از زمان کلود شانون، ایده های جدیدی در شطرنج کامپیوتری وجود داشته است.”
شانون نوشت، شطرنج نه تنها به خودی خود آن را مجذوب خود می کرد: تفکر دقیق در مورد ساخت یک رایانه بازی شطرنج ممکن است “به عنوان گوه ای در حمله به مشکلات دیگر با ماهیت مشابه و با اهمیت تر عمل کند.” او تصور می کرد که برخی از این برنامه ها می تواند شامل هوش مصنوعی باشد که برای مسیریابی تماس های تلفنی، ترجمه متن یا آهنگسازی برنامه ریزی شده است. به همان اندازه که این برنامه‌ها متنوع بودند، کیفیت مشترک مهمی داشتند: آنها طبق «فرایند محاسباتی دقیق و غیرقابل تغییر» عمل نمی‌کردند. در عوض، «راه‌حل‌های این مشکلات صرفاً درست یا نادرست نیستند، بلکه دامنه‌ای از «کیفیت» مستمر دارند.»
به این ترتیب، شطرنج یک آزمون ارزشمند برای نسل نوظهور هوش مصنوعی بود.
هوش مصنوعی
تقریباً نیم قرن قبل از اینکه دیپ بلو قهرمان انسان جهان را شکست دهد، شانون ارزش شطرنج را به عنوان نوعی زمین تمرین برای ماشین های هوشمند و سازندگان آنها پیش بینی می کرد.
شانون بر این باور بود که حداقل در قلمرو شطرنج، بیجان ها دارای مزایای ذاتی خاصی هستند. موارد آشکار سرعت پردازش بسیار فراتر از مغز انسان و ظرفیت بی پایان برای محاسبه بود. علاوه بر این، هوش مصنوعی مستعد کسالت یا خستگی نخواهد بود. پس از اینکه همتای انسانی خود تمرکز خود را از دست داده بود، می توانست به تمرین در موقعیت شطرنج ادامه دهد. از نظر شانون، رایانه‌ها دارای نعمت «آزادی از خطا» بودند، که تنها اشتباه آنها «به دلیل نقص برنامه است، در حالی که بازیکنان انسان به طور مداوم در اشتباهات بسیار ساده و آشکار مقصر هستند».
این به خطاهای روانی نیز کشیده شد: رایانه‌ها نمی‌توانستند از یک مورد اعصاب یا اعتماد به نفس بیش از حد رنج ببرند، دو نقص در بازیکنان انسانی که منجر به اشتباهات پایان بازی شد (و در مورد دوم، تقریباً بوتوینیک را به یک باخت شرم‌آور می‌برد). . یک بازیکن روباتی می‌توانست شطرنج بدون احساس و بی‌هیجان بازی کند: یک بازی بالینی که در آن هر حرکت فقط یک مسئله ریاضی جدید بود.
شانون فکر می‌کرد که سقوط بزرگ یک ماشین شطرنج این بود که نمی‌توانست پرواز یاد بگیرد، ظرفیتی که او معتقد بود برای پیروزی در سطوح نخبه حیاتی است. او از روبن فاین، استاد شطرنج آمریکایی، در مورد باورهای غلط در مورد بازیکنان رتبه برتر و رویکرد آنها به بازی استناد کرد: «اغلب مردم این ایده را دارند که استادان همه چیز یا تقریباً همه چیز را پیش‌بینی می‌کنند… اینکه همه چیز از نظر ریاضی تا حدی محاسبه می‌شود.
پوزخند بزن وقتی که پیاده رخ وزیر یک حرکت جلوتر از پیاده اسب شاه حریف حرکت می کند. همه اینها البته فانتزی محض است. بهترین مسیری که باید دنبال کرد این است که عواقب اصلی دو حرکت را یادداشت کنید، اما سعی کنید تغییرات اجباری را در حین انجام آنها بررسی کنید.
بنابراین، در تسلط بر احتمالات هر موقعیت قابل تصور، یک رایانه شطرنج صرفاً به عنوان یک استاد بزرگ فوق العاده عمل نمی کند، بلکه به عنوان یک بازیکن اساساً متفاوت عمل می کند. اساساً، انسان و رایانه در حالی که روی یک صفحه نشسته اند، دو بازی متفاوت انجام می دهند.
بنابراین شانون نسبت به کامپیوترهای برنامه‌نویسی هشدار داد که بیش از حد شبیه انسان‌ها رفتار کنند: «پیشنهاد نمی‌شود که ما باید استراتژی را مطابق تصویر خود طراحی کنیم. بلکه باید با ظرفیت ها و ضعف های کامپیوتر مطابقت داشته باشد. کامپیوتر از نظر سرعت و دقت قوی و در توانایی تحلیل و تشخیص ضعیف است. کامپیوترها باید بر اساس شایستگی ها و معایب خود در نظر گرفته شوند، نه به عنوان انسان های ersatz. آنچه در این مقاله دنبال شد و بعدها شانون در مقاله‌ای نه چندان فنی برای ساینتیفیک امریکن عمومیت داد، طیفی از استراتژی‌هایی بود که می‌توان آن را در رایانه برنامه‌ریزی کرد: طرحی برای تبدیل یک ماشین به یک بازیکن خوب، اگر نه یک بازیکن عالی. .
این یک نظرسنجی کاملاً گسترده است: او نتایج احتمالی هر حرکت را مطالعه کرد، رویکردهای نظری بازی را در نظر گرفت، چگونگی ارزیابی حرکات توسط ماشین را تشریح کرد و به این نتیجه رسید که یک رایانه می‌تواند برای انجام یک بازی کامل شطرنج برنامه‌ریزی شود، اما چنین چیزی نتیجه بسیار غیرعملی خواهد بود. این به نوعی محدودیت تکنولوژی آن زمان بود: اگر هدف یک کامپیوتر معاصر محاسبه تمام حرکات ممکن برای خود و حریفش بود، شنون محاسبه کرد، اولین پیاده خود را برای 1090 سال حرکت نمی داد.
ماشین شطرنج باز
در حال حاضر، کامپیوترهای شطرنج کار باید محدودتر باشند. اما، همانطور که او در حال توسعه استدلال مقاله شطرنج خود بود، شانون همچنین یکی از اولین کمک های عملی را در این زمینه جمع آوری کرد: یک ماشین شطرنج بازی که خودش ساخته بود.
این ماشین که در سال 1949 تکمیل شد، هم به عنوان پایان بازی و هم کیساک (پس از تخیلی “الهه حامی شطرنج”، کایسا) نامیده شد. همانطور که از نامش پیداست، ماشین شانون فقط می‌توانست بازی‌های پایانی را مدیریت کند و بیش از شش مهره را در یک زمان مدیریت کند.
بیش از 150 سوئیچ رله برای محاسبه یک حرکت استفاده شد، قدرت پردازشی که به ماشین اجازه می‌داد ظرف 10 تا 15 ثانیه تصمیم بگیرد. رله ها در جعبه ای که با الگوی تخته شطرنج تزئین شده بود پنهان شده بودند. هنگامی که آنها یک حرکت را انتخاب کردند، یک سری چراغ آن را به کاربر نشان می دهد.
هر چند ساده بود، این یکی از اولین رایانه های شطرنج بازی در جهان بود که از اجداد دور دیپ بلو بود. این همچنین تصویری از اشتیاق شانون برای ساختن آنچه روی کاغذ در سر داشت با دستانش بود.
برای شانون، هم کاغذ شطرنج و هم ماشین شطرنج به سوالات فریبنده تری نیز پرداختند. چگونه باید در مورد “ماشین های فکر” فکر کنیم؟ آیا ماشین ها به روش ما فکر می کنند؟ آیا ما آنها را می خواهیم؟ نقاط قوت و ضعف یک مغز مصنوعی چه بود؟
شانون پاسخی سنجیده داد: «اگر تفکر را به‌عنوان ویژگی اعمال بیرونی بدانیم تا روش درونی، ماشین مطمئناً فکر می‌کند».
اما او با گذشت زمان نسبت به اینکه مغزهای مصنوعی از مغزهای ارگانیک پیشی می‌گیرد، مثبت‌تر می‌شد. دهه ها می گذشت تا برنامه نویسان یک کامپیوتر شطرنج در سطح استاد بزرگ را بر اساس پایه هایی که شانون به آنها کمک کرد بسازند، اما او مطمئن بود که چنین نتیجه ای اجتناب ناپذیر است. این تصور که یک ماشین هرگز نمی تواند از خالق خود فراتر رود، «فقط منطق احمقانه، منطق اشتباه و نادرست» بود. او ادامه داد: «شما می توانید چیزی بسازید که از خودتان هوشمندتر باشد. هوشمندی در این بازی تا حدودی ناشی از زمان و سرعت است. من می توانم چیزی بسازم که می تواند بسیار سریعتر از نورون های من عمل کند.”
انسان یک ماشین است
هیچ چیز مرموزتر از این وجود نداشت:
به نظر من انسان یک ماشین است. نه، شوخی نمی‌کنم، فکر می‌کنم انسان ماشینی از نوع بسیار پیچیده است، متفاوت از کامپیوتر، یعنی از نظر سازمانی متفاوت است. اما می توان آن را به راحتی بازتولید کرد – حدود 10 میلیارد سلول عصبی دارد، یعنی 1010 نورون. و اگر هر یک از اینها را با تجهیزات الکترونیکی مدل کنید، مانند مغز انسان عمل می کند.
همه این تأمل در تئوری و عمل شطرنج کمک کرد تا شانون در سال 1965 به یک حریف سرسخت برای یک استاد بزرگ تبدیل شود. اما این تنها راهی نبود که سفر او به روسیه موفقیت آمیز بود.
شانون که در شب اول سفر به اتاق هتلش رسید، وقتی متوجه شد که قفل در شکسته است، با صدای بلند شکایت کرد. یک قفل ساز فورا ظاهر شد – او را به شک انداخت که اتاق توسط مقامات شوروی مورد حمله قرار گرفته است. حرکت بعدی او این بود که با صدای بلند شکایت کند که هرگز حق امتیاز نسخه روسی اثر منتشر شده خود را دریافت نکرده است – و یک چک روز بعد محقق شد.
توسط راب گودمن و جیمی سونی
نویسندگان، نویسندگان مشترک کتاب A Mind at Play: How Claude Shannon Invented The Information Age هستند.