Støjmodellen for kommunikation af K. Shannon - W. Weaver er en matematisk model , der beskriver den lineære transmission af meddelelser og overvejer hovedobjekterne for kommunikation. Det blev foreslået i 1949 af Claude Elwood Shannon og Warren Weaver.
Claude Elwood Shannon ( 30. april 1916 – 24. februar 2001 ) var en amerikansk matematiker, elektroingeniør og kryptograf, kendt som "informationsteoriens fader".
Warren Weaver ( 1894–1978 ) var en amerikansk matematiker og far til maskinoversættelse.
Information som begreb blev først undersøgt i de matematiske og tekniske videnskaber, hvor det blev defineret som et mål for den kvantitative måling af data distribueret gennem tekniske kommunikationskanaler. Indholdet af data er irrelevant. Samtidig er information et element i en kybernetisk model, dens volumen er præget af usikkerhed. Denne model for kybernetisk information blev skabt af Claude Shannon og Warren Weaver.
Shannon skrev sammen med Weaver i 1949 bogen "Mathematical Theory of Communication", hvor de, med udgangspunkt i den russiske matematiker Andrei Andreevich Markovs ideer , underbyggede principperne for informationsoverførsel.
Forfatterne har i denne bog haft fokus på at løse problemet med, hvordan man bedst indkoder den information, som afsenderen ønsker at formidle. Shannon introducerede begrebet informationsentropi som et mål for usikkerhed i en besked.
Entropi i informationsteorien fungerer ifølge Shannon som et mål for usikkerheden i systemets tilstand eller adfærd under givne forhold. Sammenligner man ovenstående, kan det bemærkes, at entropi fungerer som et mål for usikkerhed, og "information er kommunikation, kommunikation, hvor usikkerheden aftager" [1] .
I 40'erne af det 20. århundrede blev amerikansk kommunikationsteori udviklet gennem studiet af hemmelige koder. I 1950'erne anvendte Claude Shannon, Warren Weaver og andre forskere kommunikationsteori på psykologi og sociologi. De skabte konceptet om en "overførbar model", introducerede en enhed for informationsmåling - "byte per sekund". Datalogi i deres teori blev præsenteret som en videnskabelig og teknisk disciplin.
K. Shannon bemærker, at han grundlagde teorien om information med fokus på værket "Mathematical Theory of Communication", som han udgav i 1948. Forskeren er også kendt som skaberen af teorien om digitalt kredsløbsdesign, skabt i 1937, da Shannon som 21-årig kandidatstuderende ved Massachusetts Institute of Technology skrev sit speciale, der demonstrerede, at elektriske anvendelser af boolsk algebra kan bygge enhver logisk, numerisk sammenhæng. [2] Desuden gav Shannon bidrag til området for kryptoanalyse til nationalt forsvar under Anden Verdenskrig , herunder hans velkendte banebrydende arbejde om kommunikationssikkerhed.
I 1948 udkom den såkaldte Mathematical Theory of Communication , en artikel i to dele, der blev offentliggjort i juli og oktober i et teknisk tidsskrift og omhandlet spørgsmål om matematiske kommunikationssystemer. Dette arbejde fokuserer på problemet med, hvordan man bedst indkoder den information, som afsenderen ønsker at formidle. I dette grundlæggende arbejde brugte han værktøjerne til sandsynlighedsteori udviklet af Norbert Wiener , som var i deres indledende stadier anvendt på kommunikationsteori.
Bogen Mathematical Communication Theory, forfattet i samarbejde med Warren Weaver, er en revision af Shannons papir fra 1948 og en popularisering af Weavers ideer. Den bemærker, at ordet "information" i kommunikationsteori ikke handler om, hvad vi siger, men om, hvad vi kan sige. Det vil sige, at information er et mål for valgfrihed, når en person vælger et budskab, vælger, hvad han vil sige.
Grundlæggende bidrag til informationsteori, naturlig sprogbehandling og computerlingvistik blev også givet i 1951 i artiklen Prediction and Entropy in Printed English, der viser øvre og nedre grænser for entropi i engelsk statistik. Derudover har det vist sig, at det at behandle rum som det 27. bogstav i alfabetet faktisk reducerer tvetydighed i skriftsproget, hvilket giver en klar kvantitativ sammenhæng mellem kulturel praksis og probabilistisk erkendelse.
Et andet bemærkelsesværdigt papir udgivet i 1949 er The Communication Theory of Secrecy Systems , en deklassificeret version af det militære arbejde med den matematiske teori om kryptografi, som beviste, at alle teoretisk ubrydelige cifre skal have de samme krav som engangsblokke.
Målet med Shannon-Weavers teori om kommunikation var at identificere principperne for informationsoverførsel, det vil sige implementeringen af kommunikation mellem polerne i et teknisk system.
Shannon-Weaver transmissionsprocessen er som følger:
Denne ordning, bestående af 5 elementer, blev kaldt "Shannon-Weaver-kredsløbet", eller "transmissionsmodel", og blev et solidt grundlag for moderne informationsoverførselsteorier.
Modellen omfatter således fem elementer: informationskilde, sender, kanal, modtager og mål, arrangeret i en lineær sekvens (lineær model).
Den overførte information kaldes en besked.
Beskeden fra kilden gennem senderen føres ind i kommunikationskanalen, som igen bliver leveret til modtageren.
Ud over disse udtryk introducerede Shannon begreberne støj (senere blev det forbundet med begrebet entropi og omvendt negentropi) og redundans.
Entropi (støj) i kommunikationsteori er forbundet med de eksterne faktorer, der forvrænger meddelelsen, krænker dens integritet og muligheden for nøjagtig perception af modtageren.
Enhver støjende kommunikationskanal er karakteriseret ved dens begrænsende informationsoverførselshastighed (kaldet Shannon-grænsen). Ved hastigheder over denne grænse er fejl i den transmitterede information uundgåelige. Men nedefra kan denne grænse nærmes meget tæt, hvilket giver en tilstrækkelig lille fejlsandsynlighed for enhver støj i kanalen ved passende indkodning af information. [3]
Naturligvis er der en grænse for den acceptable støjtærskel, for hvilken muligheden for forståelse er kraftigt reduceret. Det er især svært at forstå en besked ved hjælp af ukendt kode i støjende omgivelser.
Shannon og Weaver kommunikationsmodellen beskriver tre elementer: Afsender - Kanal - Modtager. Forskere introducerer også udtrykket "støj" som fravær af kommunikation i nærvær af alle tre elementer i kommunikationsmodellen. Shannon og Weaver beskriver tre niveauer af problemer, der er specifikke for denne model:
Udtrykket "kommunikation" betyder, at information sendes i en form, der er forståelig for både afsender og modtager. Alt dette beskriver teorien om kommunikation.
Objekterne beskrevet i denne teori er budskabet, afsenderen og modtageren.
Faktisk er denne kommunikationsmodel analog med en telefon. Taletiden er begrænset, og telefonforbindelsen er ustabil.