第161節 《通信的數學理論》

“我最近很是看了幾本符文學的書,重新從《符文入門》開始,一直到《符文工程學導論》”,艾倫回答道,“我還拜讀了你曾經的論文,關於符文迴路中的符號邏輯那篇,都很有意思。我甚至有點後悔,在高級奧法學校時沒有好好學習符文學了。”

“它很美妙”,蘭恩說道,“而且很有生命力,至今仍然有新符文被奧術解析成功,譬如放大符文。”

艾倫點點頭:“沒錯。不過我現在的符文學理論尚顯不足,我準備過段時間,等基礎夯紮實後,再去閱讀你在《應用數學與奧術雜誌》上,那篇對中繼符文計算機結構的設想。我還找來了,你最近在《符文工程學會報》上發表的論文,不過也沒來得及看。”

“其實不用那麼小心,艾倫”,蘭恩說道,“其實我這些論文,主要還是偏向於精確的數學,而不是難以預測的魔力迴路。而作爲專精數學的奧術師,你理解起來應該很簡單、很快。”

“唔,那我讀一讀試試。其實我現在符文學的理論應該還不錯了,不過我沒有任何動手實操的機會,畢竟你看這裡”,艾倫揮手圈了一下週圍。

蘭恩順着他的手勢看過去,瞬間理解了他的意思。

門口對着的邱奇實驗室大廳內,全是稿紙和揮筆的奧術師。沒有符文實驗的場地、沒有符文實驗的材料,也沒有符文實驗的儀器。

實驗室裡唯一一臺儀器,或許就是身後這臺散發着微微藍光的中繼符文計算機。

“沒關係,有時間去我們那裡就好了,銀河實驗室的材料還是齊全的”,蘭恩輕聳了下肩,說道。

身後的福蘭特和康拉德依然在熱火朝天的討論。

艾倫回頭看了一眼,拉着蘭恩在最近的兩把椅子上坐下。

他對蘭恩說道:“我最近經常有一個美妙的想法,那就是人造的思維機器,這是後面這臺機器給我的靈感,這讓我看到了一絲可能。說不定有一天,我們能運用我們的知識,製造能夠思考的機器。”

“真正的製造,而不是像古魔法師那樣給某樣東西塞進即有靈魂,那很邪惡,而且屬於黑箱,並不能說‘會’和‘懂’。”

蘭恩想了想,說道:“我不僅僅滿足於向這臺“大腦”裡輸入數據,我還希望,能夠把一些文化的、藝術的東西灌輸進去。”

艾倫瞬間被震驚了。

兩秒鐘後,他低聲驚呼道:“你竟然想給它來點音樂!”

…………

接下來的時間裡,蘭恩和康拉德過得很愉快。

康拉德和福蘭特有些相見恨晚,他們互相留了地址和聯繫方式,約定互訪,福蘭特甚至表示要將自己的妹妹介紹給康拉德。而艾倫和蘭恩,也深入的交流了對計算機的各種設想和腦洞,艾倫很是爲蘭恩的各種妙想所折服。

到了中午,艾倫還在邱奇實驗室旁邊一家乾淨的餐館裡,請二人共進了午餐。

吃多了兼職廚師那位學徒的好手藝,再次嚐到本地特色的三明治,兩人甚至還有點懷念,不過這只是主食,不是主菜。主菜是一條手臂長的深海魚,抹了油鹽烤的焦香四溢,很是美味。

午後告別前,艾倫問道:“蘭恩,你的新論文如何了?我記得你上次說過,看完哈特萊和奈奎斯特他們的研究後,得到了成果準備發表。”

蘭恩微笑了下:“已經完成了,晚上在整理下,我就把它發出去。”

………

讀完前人的成果後,蘭恩依靠自己,推導出了全部的結論。

數學不愧是獨立於宇宙萬物的語言。

她接近哲學的範疇,只要基礎結構相同,推出來的結果不變。

蘭恩正在自己的房間裡,對論文做最後的整理。

關於這篇論文的標題,他本來想叫《信息學的數學原理》,但是想了想自己目前這不彰的學術地位,雖然對於這份成果很有自信,他還是從心了,將標題改爲了《通信的數學理論》。

他的自信並不是毫無來由的。

雖然記憶破碎,但是他仍然能記得這份成果的意義。

簡單的說,別的學科的創始人是發明了一個新的起點。

而這份成果,直接發明了這個學科的終點——只要還在經典信息論框架內,就逃不出這篇論文中三大定理的範圍,只能在工程應用上稍微努努力了。

當別人在拼盡全力爬山的時候,蘭恩已經在山頂等他。

按照這篇論文的觀點,信息是和長度,重量這些物理屬性一樣,是種可以測量和規範的東西。由於對於通信系統而言,其傳遞的信息具有隨機性,所以定量描述信息應基於隨機事件。

他給“測量信息的單位”加入了一個新的通用語單詞——比特。

蘭恩在裡面寫道,任何信息都存在冗餘,冗餘大小與信息中每個符號,包括數字、字母或單詞的出現概率,或者說不確定性有關。

通常,一個信源發送出什麼符號是不確定的,衡量它可以根據其出現的概率來度量。

概率大,出現機會多,不確定性小,反之就大。

例如,當極限條件下,一個信源只發送一種符號,即發送內容是確定的,即概率爲100%,此時接收方無法從接收信號中獲得任何信息,即信息的量爲零。

而反之發送方和接收方約定,符號1代表二進制數字0,符號2代表二進制數字1,則接收端可以通過接收到的信源符號,獲取一定信息。

而信息的大小可以用“信息熵”來表示。

他從數學上證明了,滿足單調性、可加性、非負性的信息熵函數,具有一種唯一的形式。

信息熵不僅定量衡量了信息的大小,同時爲信息編碼提供了理論上的最優值:實用的編碼平均碼長的理論下界就是信息熵。即,信息熵爲數據壓縮的極限。

同時,這從理論上證明了,只要通信速率低於信道容量,總可以找到一種編碼方式,使得誤差概率接近於0。而信道容量,可以用一個簡潔而美麗的公式,計算出來。

裡面總結出了三個定理,分別是可變長無失真信源編碼定理、有噪信道編碼定理、保真度準則下的信源編碼定理。

這篇論文將會,也必將,開啓一個新的,廣泛而重要的學科——信息論。

併爲這個學科劃好了終點。

蘭恩最後檢查了一遍語法,對照了一下末尾的引用部分,然後將這疊用打字機打出的論文文稿,裝進大號牛皮紙信封裡。

文稿很厚,沉甸甸的。

他準備明天去投稿,投給有過接觸的期刊《應用數學與奧術雜誌》。

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