Claude Shannon: El padre del «bit» y la teoría de la información 

Al término de la II Guerra Mundial, donde las comunicaciones jugaron un papel fundamental, demostró que todas las fuentes de información eran medibles sentando así las bases necesarias para el posterior nacimiento del teléfono o internet

Claude Elwood Shannon
Claude Elwood Shannon

Redacción

Tal vez Claude Shannon no forme parte del selecto grupo de los científicos más destacados de la historia, pero lo que es seguro es que sin sus aportaciones a la teoría de la información nuestro mundo sería muy distinto a lo que conocemos hoy en día. Si hace unos días Google decidió homenajear a la inventora del arco eléctrico, Hertha Marks Ayrton, hoy le toca el turno a Claude Shannon, quien además de sentar las bases necesarias para que exista el teléfono o internet, fue el ideador del ajedrez por ordenador.

Entre los mayores logros de Claude Shannon se encuentra el sentar las bases de la teoría del diseño de circuitos digitales, pero además fue capaz de rescatar el álgebra booleana 70 años después de su nacimiento y demostrar que existía en ella una relación lógico-numérica.

Claude Shannon, matemático e ingeniero electrónico, nació en Michigan (EE. UU.) en plena Primera Guerra Mundial (1916). Durante su infancia, mientras el país se dedicaba a vivir los Felices años 20 (pidiendo un crédito para comprar una casa y un coche), en gran parte, precisamente debido al papel que ocuparon en la victoria en la contienda sobre Alemania y sus aliados, en la que se convirtieron en grandes exportadores del planeta, Claude Shannon se pasaba horas y horas de observación intentando conocer el funcionamiento de todos los aparatos mecánicos que lo rodeaban. Desde muy joven mostró una gran inquietud por todo tipo de cachivaches. Su gran ídolo era Thomas Alva Edison, padre de más de mil inventos entre los que destaca sobre el resto la bombilla.

Con 16 años, Claude Shannon ingresó en la Universidad de Michigan, centro educativo en el que se tituló como ingeniero electricista y matemático. En la Universidad pudieron conocer sus excelentes capacidades, pero acabó saliendo para aceptar un puesto como asistente en el departamento de ingeniería eléctrica en el Instituto Tecnológico de Massachusetts (Cambridge), algo que le permitía compaginar dos aspectos imprescindibles para él: ganar un sueldo y poder seguir estudiando. Allí, Claude Shannon formó parte de un equipo liderado por Vannevar Bush que elaboró el analizador diferencial más adelantado y completo de la época, un ordenador muy lejano a lo que hoy entendemos bajo ese concepto, funcionaba a base de engrajajes y era capaz de resolver ecuaciones sin que ningún otro consiguiese hacerle sombra.

Centenario del nacimiento de Claude Shannon

Mientras trabajaba en un proyecto en busca de la mejora de los circuitos de relevadores para que las centralitas telefónicas no fuesen tan complejas como lo eran en la época, Claude Shannon cayó en la cuenta de que los relés podrían emplearse también para realizar cálculos, y en 1937 se desplazó a Nueva York para encerrarse en el cuartel general de los laboratorios Bell y desarrollar su idea. Finalmente pasó a ingresar en esta empresa de la que salieron seis investigadores con Premio Nobel, rodeándose así de la flor y nata de las matemáticas.

En el año 1948, justo después de la conclusión de la II Guerra Mundial, enfrentamiento en el que las comunicaciones jugaron un papel fundamental, Claude Shannon publicó A mathematical theory of communication (Una teoría matemática de la comunicación), demostrando que todas las fuentes de información eran medibles. Algo revolucionario. El teléfono, la radio, el telégrafo, la televisión... todo se podía medir, algo para lo que había que determinar la capacidad de canal, es decir, la cantidad máxima para distribuir información de forma fiable que tiene cada uno. Todo se podía medir con bits (acrónimo de dígito binario). Un año más tarde, en 1949, publicó su segunda gran obra: Communication theory of secrecy systems (Teoría de la Comunicación de los sistemas secretos).

A lo largo de su vida, Claude Shannon recibió un gran número de condecoraciones y reconocimientos de universidades e instituciones por todo el mundo. Y para terminar una curiosidad de Claude Shannon. A la pregunta de un periodista sobre si las máquinas podían pensar, replicó: «¡Naturalmente! ¡Usted y yo somos máquinas y vaya si pensamos!».

Claude Elwood Shannon

Claude Shannon también puede ser considerado el padre de los ordenadores y de los programas que juegan al ajedrez de manera autómata. En marzo de 1950 publicó un artículo en el Philosophical Magazine titulado Programming a Computer for Playing Chess (Programando una computadora para jugar al ajedrez) en el que plasmó que una computadora bien ajustada tendría la capacidad para jugar. Calculó el número total de partidas posibles que se podrían dar en este completo juego. El resultado fue de diez elevado a 120, -una cifra que tiene tantos ceros que no merece la pena ponerlos-. Y su idea finalemtne acabaría cobrando vida y pasando a la historia a través de legendarias partidas de ajedrez entre humanos y máquinas. Lo cierto es que hoy en día, los softwares más complejos, capaces de derrotar a los grandes maestros del planeta, siguen bebiendo de esta teoría desarrollada por Claude Shannon, un genio adelantado a su tiempo.

La estela de Claude Shannon la siguió en el año 1943 el matemático estadounidense de origen húngaro John von Neumann. Este tuvo la idea de diseñar una novedosa máquina para efectuar los cálculos que requería el desarrollo de armamento nuclear que por aquel entonces EE.UU. llevaba a cabo en el famoso laboratorio de Los Alamos, en el desierto de Nuevo Mexico. Seis años después nacía Maniac I (Mathematical Analyzer Numerical Integrator and Computer), una gigantesca máquina programable equipada con cientos de válvulas de vacío e interruptores, capaz de ejecutar 10.000 operaciones por segundo. Maniac I era uno de los primeros ordenadores de la historia. A la hora de experimentar con él, una de las primeras cosas que hicieron sus creadores fue desarrollar un programa de ajedrez para un tablero reducido de 6 x 6, sin alfiles ni enroques además de otras simplificaciones. Se trataba de la primera máquina capaz de jugar al ajedrez y todo gracias a las aportaciones de Claude Shannon en años anteriores. A mediados de la década de los 50, la máquina disputó dos partidas frente a humanos. La primera contra un avezado jugador aficionado. Y la humanidad salió victoriosa. En la segunda se enfrentó contra una secretaria que acababa de aprender las reglas del juego una semana antes. Tras 23 movimientos la máquina ganó. Era la primera vez que un humano perdía contra una máquina en un juego intelectual.

Partidas legendarias que no hubieran existido sin las aportaciones de Claude Shannon

Una de las batallas más celebres del hombre contra la máquina se produjo el 7 de febrero del 2003, dos años después de la muerte de Claude Shannon. De un lado del tablero, Gari Kasparov, alimentado por el ansia de revancha, tras su inesperada derrota en 1997 frente al superordenador de IBM Deep Blue, pero maniatado al mismo tiempo por el temor a volver a ser derrotado.

Kasparov, derrotado por Deep Blue en 1997

Del otro lado del tablero, Deep Junior, el programa de origen israelí, por entonces campeón mundial de ajedrez para ordenadores; imbatido durante sus enfrentamientos contra los más destacados grandes maestros del planeta y capaz de valorar 3 millones de movimientos por segundo. Casi nada en comparación con los 200 millones que valoraba su antecesor Deep Blue, pero que compensa con creces al ser, según los expertos, el programa que mejor «entiende» el juego.

Kasparov vs Deep Junior

El encuentro se disputó al mejor de seis partidas. Kasparov ganó la primera con aparente facilidad, Deep Junior se impuso en otra y las tres restantes acabaron en tablas. En la última y decisiva partida, en el vigésimo tercer movimiento, Kasparov, a pesar de disponer de una posición favorable ofrece tablas a su adversario ante la sorpresa de los analistas y los abucheos de una parte de los espectadores.

Deep Junior rechaza en primera instancia las tablas, pero cinco movimientos después es él quien las ofrece. Kasparov acepta. Nuevos abucheos. El duelo ha acabado en empate. 

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