Claude
Shannon, el fundador de la Teoría de la Información, falleció el pasado 24 de febrero
en su casa de Medford, Massachussets, a la edad de 84 años por causa de la enfermedad de
Alzheimer. En 1948 estableció las leyes fundamentales de la transmisión y compresión de
datos en su trabajo A mathematical theory of communication, que es considerado como la
Carta Magna de la era de la información
En 1941, un joven matemático de 24 años se encontraba dando una
charla en la Universidad de Princeton cuando el eminente físico Albert Einstein entró en
la sala, le miró, susurró unas palabras a uno de los oyentes y se marchó. Cuando
minutos más tarde el joven concluyó su charla, corrió hacia la persona a quien Einstein
había hablado y le preguntó qué le había dicho. ``No tiene nada que ver con usted´´,
le dijo riendo, ``tan solo quería saber donde estaban las bolsas de té’’. El
joven en cuestión era Claude Shannon y, naturalmente, nadie sospechó que acababa de
presenciar un acontecimiento histórico. Este joven revolucionaría años más tarde la
ingeniería de los sistemas de comunicación de la misma forma asombrosa que Einstein
había hecho con la física.
Claude Elwood Shannon nació el 30 de abril de 1916 en Petoskey, Michigan, en el seno de
una culta familia media americana. Su padre, Claude Elwood, era el juez de una pequeña
localidad de tres mil habitantes, llamada Gaylord, y su madre la directora del instituto.
Además de sus padres, Shannon recibió una influencia decisiva de su abuelo, un granjero
al que gustaba construir todo tipo de máquinas agrícolas, el cual le inculcó dos
aficiones que siempre practicaría, la construcción de ingenios electromecánicos y los
juegos malabares.
Después de graduarse en matemáticas e ingeniería eléctrica por la Universidad de
Michigan en 1936, Shannon prosiguió sus estudios en el Massachussets Institute of
Technology (MIT) donde consiguió una plaza de investigador asociado para trabajar bajo
las órdenes de Vannevar Bush. Por aquel entonces, Bush acababa de construir uno de los
predecesores de los ordenadores modernos, una máquina electromecánica para la
resolución numérica de ecuaciones diferenciales a la que llamó Differential Analyser.
Considerada una maravilla de la tecnología de su época, la máquina de Bush era un
mamotreto inmenso de palancas, bielas y engranajes que debía ajustarse manualmente cada
vez que se quería resolver un nuevo problema. Nadie mejor que Shannon podía recibir el
encargo de programar y mantener aquella máquina, que le recordaba los artilugios de su
abuelo.
En este contexto, Shannon realizó una de sus contribuciones más relevantes. Rememorando
los trabajos sobre lógica que el matemático inglés George Boole (1815-1864) había
desarrollado hacía casi cien años, y que él había conocido durante su etapa de
estudiante en Michigan, se dió cuenta que el álgebra de Boole era idóneo para analizar
y diseñar máquinas construidas con conmutadores. Sus hallazgos sobre la relación entre
la lógica simbólica y los circuitos de conmutación constituyeron la base de su tesis de
master, A Symbolic Analysis of Relay and Switching Circuits (1938). Dado que los circuitos
electrónicos digitales son el fundamento de los ordenadores modernos y los sistemas de
telecomunicación, muchos han calificado a esta tesis de master como la más influyente de
toda la ingeniería del siglo XX.
Después de obtener los grados de Master y Doctorado por el MIT, Shannon ingresó en 1941
en los célebres laboratorios Bell. Trabajando en el desarrollo de sistemas de
encriptación digital, como el que utilizaron Churchill y Roosevelt en sus conferencias
transoceánicas, Shannon empezó a interesarse por las relaciones fundamentales entre las
magnitudes básicas que describen un sistema de comunicación, velocidad de transmisión,
ancho de banda, relación señal a ruido y fiabilidad. Sus investigaciones culminaron en
1948 con la publicación en dos tandas de A Mathematical Theory of Communications en el
que se establecen las bases de la disciplina que hoy se conoce como Teoría de la
Información.
Esta obra es fascinante y además sorprendentemente fácil de leer. En tan solo unas pocas
páginas, Shannon explica cómo la cantidad de información de una fuente de mensajes se
puede medir utilizando el concepto de entropía y demuestra que esta magnitud es un
límite fundamental en la representación de dicha información. Es precisamente en este
artículo donde aparece por primera vez el término bit, contracción de binary unit, para
designar la cantidad de información de una fuente que emite mensajes binarios de forma
equiprobable. A continuación, Shannon abordó el problema de transmitir la información
por un canal de banda limitada que introduzca ruido blanco gaussiano y demostró que
introduciendo redundancia se puede conseguir una transmisión totalmente libre de errores
siempre que la velocidad de transmisión no supere una cierta magnitud que él denominó
capacidad del canal. Este es el resultado que más sorprendió a los ingenieros de su
época quienes hasta entonces pensaban que sobre los sistemas de comunicaciones recaía la
terrible maldición de estar inexorablemente condenados a cometer errores.
Shannon permaneció 12 años más en los Bell Labs no sólo inspirando fructíferas
investigaciones entre sus colegas sino también divirtiéndoles con sus juegos y
ocurrencias. Sus carreras por los pasillos montado en un monociclo de su invención
mientras hacia malabarismos con cuatro bolos eran toda una leyenda. En 1956 abandonó su
posición de investigador permanente en los Bell Labs para convertirse en profesor de
ciencias de la comunicación en el MIT. Allí pasó los últimos años de su carrera
científica hasta que se retiró en 1978 como profesor emérito.
En una época en la que la ingeniería de comunicaciones se asocia cada vez más con el
mercadeo electrónico la figura de Shannon es cada vez más cautivadora. Su obra se acerca
más a la idea de creación artística que a la de invención científica y, sin embargo,
su aportación al desarrollo de las tecnologías de la información ha sido de vital
importancia. La mayoría de los avances científicos, cuando se miran retrospectivamente,
aparecen como productos inevitables de su tiempo pero los resultados de Shannon no.
Cincuenta años más tarde, el problema de encontrar los códigos prácticos que nos
permitan comprimir y transmitir la información con la eficiencia que él predijo aún
permanece abierto.
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