Fuente: OpenMind BBVA

Claude Shannon, el olvidado inventor de la era digital
Foto: Claude Shannon

Cada vez que enviamos un e-mail, chateamos, hablamos por teléfono, navegamos por Internet o vemos una serie en streaming, detrás está una innovación de Claude Shannon. Sin embargo, tras haber sentado las bases de la digitalización y de todos los sistemas de comunicación actuales, desapareció del primer plano científico. Y solo en los últimos años se han reconocido sus verdaderos méritos como creador de la teoría de la información. Además, este carismático matemático, ingeniero, inventor y malabarista desplegó su desbordante creatividad en campos tan dispares como el diseño de circuitos digitales, la genética, el criptoanálisis y la inteligencia artificial.

Claude Shannon (30 abril 1916 – 24 febrero 2001) creció en Gaylord, una pequeña ciudad del estado de Michigan (EEUU). Desde pequeño destacó en matemáticas y mostró una notable inclinación hacia los objetos mecánicos y eléctricos, especializándose en arreglar las radios estropeadas de su vecindario. Siendo tan solo un adolescente que idolatraba a Edison, construyó un barco teledirigido e incluso un telégrafo para comunicarse con su amigo Rodney Hutchins, que vivía a unos 800 metros de distancia.

Tras graduarse como matemático e ingeniero electrónico en la Universidad de Michigan empezó su carrera investigadora en el MIT, donde Vannevar Bush (precursor de Internet) acabó convirtiéndose en su mentor y en una de sus grandes influencias profesionales. Allí trabajó con algunos de los considerados primeros ordenadores, como la computadora analógica más avanzada de esa era: el analizador diferencial. 

SU DEBUT CIENTÍFICO 

En su debut científico —una tesis de licenciatura presentada en 1938, con tan solo 21 años— llevó más allá las ideas de George Boole, abriendo el camino del diseño de circuitos digitales, con los que demostró que podría representarse cualquier relación lógico-numérica. Aquel brillante trabajo despertó mucha atención en revistas especializadas de la época y más tarde se la llegó a calificar como “una de las tesis más importantes de la historia”, según afirmó Herman Goldstine en su libro Las computadoras desde Pascal hasta Von Neumann. En 1940 Bush le sugiere desarrollar una formulación matemática de la genética mendeliana, a la que Shannon dio forma en su tesis doctoral, titulada Un algebra para la genética teórica.  

BBVA-OpenMind-Gonzalo Suardíaz-Claude Shannon- inventor de la era digital-2-Shannon picoteó libremente entre varias disciplinas, y eso le ayudó a formar el embrión de su teoría de la información. Crédito: Tekniska museet
Shannon picoteó libremente entre varias disciplinas, y eso le ayudó a formar el embrión de su teoría de la información. Crédito: Tekniska museet

Tras doctorarse en el MIT, Shannon siguió sus investigaciones en Princeton, donde llegó a trabajar con John von Neumann o Hermann Weyl y a coincidir esporádicamente con figuras como Albert Einstein o Kurt Gödel. Ese ambiente de excelencia, único en la historia, le permite a Shannon picotear libremente entre varias disciplinas, y eso le ayuda a formar el embrión de su teoría de la información, cuya gestación se vio interrumpida por una causa de fuerza mayor: la Segunda Guerra Mundial.

Al estallar la guerra, las mejores mentes de EEUU fueron inmediatamente fichadas por distintas agencias gubernamentales y centros de investigación privados para trabajar en la defensa del país. Así empezó a trabajar en los Laboratorios Bell, primero en sistemas de control de disparo y luego en cifrado de códigos y seguridad en las telecomunicaciones. Este segundo cometido le llevaría a coincidir en persona con Alan Turing en Washington a principios de 1943. Ambos compartieron sus ideas fundacionales de la informática moderna y llegaron a entablar una cordial relación.

SU ROMPEDORA TEORÍA DE LA COMUNICACIÓN

Terminada la guerra, Claude Shannon dispone finalmente de un periodo tranquilo para consolidar todos aquellos conocimientos, adquiridos durante la década anterior, en su obra maestra: Una teoría matemática de la comunicación. Presentada cuando apenas tenía 32 años, contiene una serie de leyes matemáticas que se ocupan de la medición y representación de la información y que rigen su transmisión y procesamiento, así como la capacidad de los sistemas de comunicación sobre la que se transmite.  

BBVA-OpenMind-Gonzalo Suardíaz-Claude Shannon- inventor de la era digital-3 ESP-Esquema del sistema general de comunicación de Claude Shannon. Fuente Wikimedia
Esquema del sistema general de comunicación de Claude Shannon. Fuente Wikimedia

En su rompedora teoría también postula que la relación entre la señal que tratamos de enviar y el ruido es constante. Aquello dejaba obsoleto el enfoque clásico para combatir el ruido (repetir la transmisión o amplificar la señal enviada). Shannon asume que el ruido es inevitable en cualquier canal de comunicación y propone una manera revolucionaria de combatirlo: añadir redundancia al mensaje codificado; así, a pesar de las distorsiones o interferencias que afecten a la señal, siempre se pueden corregir los errores en destino y recuperar la información original de forma fidedigna. 

Las ideas descritas en su ensayo sientan las bases de la mayoría de los sistemas de comunicación de hoy en día, incluyendo sus mecanismos de corrección de errores y de compresión. Además, Shannon introdujo también el concepto de entropía de la información y fue quien popularizó el término bit (binary digit, acuñado por John Tukey), siendo el primero en proponer que toda información —ya fuera lenguaje escrito, lenguaje oral, imágenes o vídeo— podía ser digitalizada; es decir, convertida a bits. 

EL AJEDREZ COMPUTACIONAL Y THESEUS

Durante los años siguientes, realizó importantes contribuciones en el campo de la inteligencia artificial. En una época en la que los ordenadores eran máquinas gigantescas con una limitada capacidad de cálculo, predijo que podrían ser programados para jugar al ajedrez y llegar a derrotar a un humano. En su ensayo de 1950, que abrió el camino del ajedrez computacional, estimó que el número de posibles partidas (también conocido como Número de Shannon) sería de 10120, una cifra mayor que el número de átomos en el universo conocido. Por eso Shannon consideraba que usar un algoritmo de fuerza bruta no sería nada eficiente. Sugería, en cambio, un algoritmo con una cierta inteligencia artificial estratégica: había que analizar solo las mejores jugadas de cada posición, más o menos como hacen los jugadores humanos. 

Un año más tarde, en 1951, Shannon volvía a sorprender con la creación de Theseus, un ratón mecánico capaz de resolver un laberinto y encontrar un trozo de queso por sí mismo. El cerebro de Theseus, situado debajo del laberinto, estaba compuesto por un complejo sistema de imanes y relés y fue montado en gran parte por Betty Shannon, su mujer. Siempre una cercana colaboradora, Betty fue un gran estímulo y ayuda para desarrollar sus ideas. 

Claude Shannon era entonces una estrella; o al menos, todo lo que puede serlo un científico. En 1954 la revista Fortune lo destacó en una lista de los 20 científicos más importantes de EEUU, junto a futuros premios Nobel como Richard Feynman o James Watson. Detrás de la estampa del matemático que había revolucionado las telecomunicaciones, se escondía también la de un gran malabarista, músico, descifrador de códigos, experto en el mercado bursátil, poeta e innovador nato. Ese carisma y genialidad le llevaron también a apariciones televisivas en cadenas nacionales, y a saltar de las revistas de investigación a publicaciones generalistas como Time o Lifee incluso la revista Vogue le dedicó un amplio reportaje en el que Shannon salía retratado por el prestigioso fotógrafo Henri Cartier-Bresson.

UNA DESATADA CREATIVIDAD E IMAGINACIÓN

En la cima de su carrera, tras quince años trabajando en los Laboratorios Bell, Shannon regresó en 1956 como profesor al MIT. Durante esta etapa, se separó de las principales líneas académicas de investigación y siguió dando rienda suelta a su desatada creatividad e imaginación, aplicándola sobre todo a sus aficiones e intereses. Shannon dedicó aquellos años a construir una gran cantidad de artefactos caseros: entre muchos otros, una trompeta que expulsaba fuego, un cohete que lanzaba discos o un robot capaz de hacer malabares con tres bolas.

BBVA-OpenMind-Gonzalo Suardíaz-Claude Shannon- inventor de la era digital-5-Claude Shannon en el Ars Electronica Festival en 1980. Crédito: Ars Electronica
Claude Shannon en el Ars Electronica Festival en 1980. Crédito: Ars Electronica

Su figura fue cayendo en el olvido a medida que fue haciéndose realidad la era digital, hija de las ideas de Claude Shannon. Aunque no del todo. Ya retirado, en 1985 recibió el premio Kioto de Matemáticas en su primera edición; ese máximo galardón japonés a las artes y las ciencias, que cubre áreas que no son premiadas por los Nobel, ha ido ganando desde entonces un considerable prestigio.

Enfermo de Alzheimer, falleció en febrero de 2001 siendo una figura relativamente anónima. Con motivo del centenario de su nacimiento, varios homenajes rescataron su figura en 2016. En 2017 se publicó su biografía Una mente en juego y en 2018 la asociación mundial de ingenieros IEEE produjo el documental The bit player. Todas estas iniciativas recalcan el carácter hipercreativo de uno de los grandes impulsores de la revolución digital que ha cambiado nuestro mundo. En los últimos años de su vida, Shannon pudo ser testigo de ello, apartado por decisión propia del foco mediático, pero siempre dedicado a seguir su infinita curiosidad.

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