2. مقدمة.
نظرية المعلومات.
تعريف النظرية الرياضية للاتصالات.
تعريف كلود شانون.
شانون و النظرية الرياضية.
النموذج الرياضي للمعلومات.
الانتروبيا و النظرية الرياضية للاتصال.
قائمة الم ا رجع.
3. خلال الحرب العالمية الثانية قام مجموعة باحثين في ال ولايات
المتحدة الأمريكية ومن بينهم كلود شانون و هو أخصائي
النظريات الرياضية، بتقديم نظرية التحويل التلغ ا رفي باعتبار انه
كان له تأثير أساسي في الحرب.
فالإشكالية المقدمة آنذاك أن الرسالة في هته الوسيلة لا تصل
بطريقة كاملة حيث يوجد ضياع للمعلومات المقدمة .
وبعد الحرب العالمية انضم شانون لمختب ا رت بيل أين قام
بإعداد 3 مقالات التي حولت فيما بعد إلى كتاب سنة 1948
تحت عنوان: “نظرية المعلومات“ او “النظرية الرياضية للاتصال“.
4. إن بؤرة الاهتمام العلمي المشترك لعلم المعلومات تركز
حول فكرة المعلومات .وبذلك تشكل مايمكن تسميته
بالنظرية العامة للمعلومات التي تمثل نظريه شانون
وويفر للاتصال إحدى حالاتها الخاصة . والتي ي ا رد
بها النظرية الرياضية للاتصال.
فاصطلاح نظرية المعلومات يستخدم في الغالب
) للإشارة إلى النظرية الرياضية للاتصالات. ) 1
5. نظرية رياضية تتعلق بد ا رسة المعلومات والبيانات من حيث قياس
مقدارها رياضيا, و وسائل تخزينها في بعض الأجهزة )كالحاسبات
مثلا ( وأكفأ الطرق لإرسالها من موضع لآخر باستخدام شف ا رت
معينة في أجهزة الاتصال التي تشتمل على أجهزة الإرسال وأجهزة
الاستقبال وقنوات الاتصال لنقل المعلومات,
هي تمثيل و أسلوب رياضي يتعامل مع خصائص المعلومات
وارسالها. وهي تعتبر جزءا من النظرية الرياضية للإحصاء
والإحصاء الرياضي لقياس مفهوم المعلومات. وتركز نظرية
المعلومات على أوجه الاتصال، مثل كمية البيانات، ومدى
الإرسال، وسعة قناة الإرسال، وتداخل الإشا ا رت، والتك ا رر، وصحة
الإرسال، وتصحيح الأخطاء، و الترميز، و الاحتمالات وذلك من
إرسال البيانات عبر الكبلات حتى تدفقها إلى المجتمع ككل. و
ذلك بهدف تقليل الخطاء و زيادة كفاءة النظام، و تبادل المعلومات
) بكلفة تضمن العائدية العالية. ) 2
6. هذه النظرية وكغيرها من االنظريات اعتمدت على المعادلات و
نماذج الرياضيات لوضع قواعد قوية و ا رسخة، وهذا مما ثبت
أوتادها بين جميع العلوم في مجال علوم الكمبيوتر .
وقد أوجدت النظرية وسيلة كمية لقياس المحتوي المعلوماتي
كما أوجدت أكفأ الوسائل لبثها. وتطبق message للرسائل
النظرية في ميادين كثيرة، منها الرياضيات البحتة
) والتطبيقية،ونظريةالاتصالات،والسبرنيتيقية .) 3
ونظرية المعلومات تطورت بموجب ما أتاحته ثلاثية التقدم الجديدة
)المعلومات، والحاسبات، والاتصالات( وتحويل البيانات إلى
معلومات ونقل المعلومات من جانبها النظري التطبيقي وتحويلها
.) إلى خبرة وتخزينها واسترجاعها بشكل أساسي) 4
7. كلود شانون هو عالم رياضيات ومهندس إلكتروني أمريكي يعتبر
الأب لنظرية المعلومات أو الأب المؤسس لعصر الاتصالات
الإلكترونية .. ولد في ولاية ميشيغان عام 1916 , عندما كان شانون
طالب ا في المدرسة عشق الرياضيات والعلوم، ومن شدة ولعه بالأشياء
الميكانيكية بدأ تجاربه العلمية في منزله، وذلك بإنشاء بعض الأدوات
البسيطة كنماذج للطائ ا رت، وأسس نظام تيلغ ا رف على بعد نصف ميل
لبعض منازل أصدقائه.وعمل على المشاكل الفنية و الهندسية في
صناعة الاتصالات .. كما و وضع الأساس لكل من صناعة
الحاسوب والاتصالات السلكية واللاسلكية , عمل في مجال التشفير ,
كما كان له اهتمامات في الذكاء الصناعي .
في عام 1932 م التحق شانون بجامعة ميتشيغان وتخرج منها عام
1936 م حاملا معه شهادتي بكالوريوس في الرياضيات والهندسة
الإلكترونية.
قدم رسالة للماجستير التي اعتبرت من أهم الأطروحات , وهي
الأطروحة التي اعتبـرت القاعدة التى بني عليها عمل كل الحواسيب
الالكترونية. وفي عام 1940 م حصل شانون على جائزة من معهد
ألفيرد نوبل الأمريكي للمهندسين الأمريكيين.
8. أثناء الحرب العالمية الثانية عمل شانون على الترميز في أنظمة
السيطرة على الح ا رئق في مختب ا رت بيل ، حيث التقى بعالم
الرياضيات الآن تورينج , وكانوا يومي ا يناقشوا أعمالهم حيث كان
لديهم العديد من الأفكار المشتركة.
حصل شانون على كم هائل من الجوائز وقامت العديد من
الجامعات والمعاهد والمؤسسات بتكريمه ومنحه درجة الدكتو ا ره
الفخرية، ولإحياء إنجا ا زته فقد أقيمت احتفالات لأعماله في عام
2001 م وهناك خمسة تماثيل له في عدد من الجامعات المرم وقة.
أطلق روبيرت جالجر على شانون أعظم عالم في القرن العشرين
فهو مؤسس الثورة الرقمية وبدونه لا وجود للأشياء التي نعرفها
) اليوم. ) 5
9. Mathematical نشر شانون ورقة علمية بعنوان نظرية رياضية في
عام 1949 وركزت هذه المقالة على Theory of Communication
ما هي أفضل طريقة لتشفير معلومات المرسل التي يريد إ رسالها،
) حيث كانت هذه الد ا رسة منشأ لنظرية الاتصال .) 5
وكانت بحوثه قائمة على تشكيل البيانات ومعالجة الإشا ا رت وكل هذا
كان مبش ا ر بقدوم عصر المعلومات.
ادخل شانون الى قاموس الاتصالات مفهوم القنوات ذات الضجيج
كما ادخل مفهوم قوي في نفس الوقت يستعمل في قياس متوسط كمية
المعلومات الموجدة في رسالة ما وهو ما يسمى بـأنتروبيا شانون و
الذي كان له تأثير كبير في مجال ضغط البيانات خاصة ضغط
البيانات دون ضياع حيث تعبر الأنتروبيا عن القيمية الحقيقية او
) الدنيا الذي يمكن أن تسند لترميز ما.) 6
10. عمل شانون على د ا رسة الحدود النظرية لإرسال المعلومات من
النقطة أ )المصدر( إلى النقطة ب )المستقبل( من خلال وسيط
قبل Encoding )القناة(. المعلومات تحتاج أن يتم ترميزها
إرسالها في القناة والتي قسمها شانون إلى قسمين:
تستطيع حمل إشا ا رت Continuous Channel: قناة متواصلة
مستمرة مثل صوت الإنسان.
تستطيع حمل إشا ا رت Discrete Channel: قناة غير مت ا ربطة
) متقطعة مثل الأحرف التي تكتب عن طريق لوحة المفاتيح.) 7
11. ان هدف شانون من هذه النظرية هو رسم الإطار الرياضي
الذي يمكننا من حساب تكلفة رسالة ما او اتصال ما بين
الوحدات في سياق اضط ا ربات عشوائية غير مرغوب فيها
) يطلق عليها التشويش. ) 8
12. يتكوّن النموذج الرياضي للمعلومات من خمسة عناصر وهي :
1( مصدر المعلومات الذي يشتمل على كميّة من المعلومات
يزوّد بها النظام
2( جهاز إرسال قادر على تحويل المعلومات إلى إشا ا رت
كهربائية ستحمل المعلومات عبر النظام ووضع الكود(
3( قناة تؤمن تدفّق المعلومات في شكل إشا ا رت كهربائية
4( جهاز استقبال يقوم بعكس عملية جهاز الإرسال ويعيد
الإشا ا رت الكهربائية إلى شكل الرسالة الأصلية )فك الكود(
5( الهدف وهو الطرف الذي توجّه له المعلومات، ويمكن أن
) يكون إنسانا أو جها ا ز) 9
14. الفكرة الفلسفية التي بنى عليها شانون نظريته هي أن كمية المعلومات
لا تتعلق بالعبارة بحد ذاتها، وانما تتعلق بمتلقي المعل ومة. وترتبط بكمية
) “المفاجأة” فهي تتعلق بالاحتمال باعتبارها مقياسا للعشوائية) 10
فهي طريقة لحساب المحتوى المعلوماتي لرمز، بهدف إيجاد مقياس
لمتوسط المحتوى المعلوماتي لمصدر بأكمله، وهو ما يمثل جميع
الرموز المتاحة للإرسال. ومثل هذا المتوسط للمحتوى المعلوماتي هو
أو درجة تعادله source entropy ما يسمى بأنتروبيا المصدر
قام شانون بتطوير إنتروبيا المعلومات كمقياس للحيرة في الرسالة
و هي واحدة من مؤش ا رت موجودات هذه النظريةمن خلال الدقة الكافية
) للنتائج أى حالة عدم الدقة تمثل حالة الفوضى.) 11
15. في آخر حياته لم يكن شانون واعيا بما حققه بالثورة الرقمية لأن
ذاكرته قد تلاشت بسبب مرض الزهايمر، توفي عام 2001 وعمره
84 عام ا .
16. 4) إنعام الشهربلي،اسماعيل أبو رقيقة، صناعةالمعلومات،الاردن:دار )-)1(
الو ا رق اللنشروالتوزيع، 372،2013 ص.
2( أبو بكر السيد، مقدمة نظرية المعلومات وصياغة الشف ا رت،الكويت:دار (
403 ص. ، القلم للنشر و التوزيع، 1985
6(عوض منصور ، ومحمد أبو النور .مقدمة في تحليل النظم، عمان (
.41- )الأردن( : دار الفرقان للنشر والتوزيع، . 1989 ص 40
9( أرمان و مشال ماتلار، تر:نصر الدين العياضي و الصادق (-)8(
254 ص. ، ا ربح، لبنان:المنظمة العربية للترجمة، 2005
)3( http://www.elshami.com vu le:25/01/2014. A:15h.
)5()7(http://alimorning.blogspot.com.shannon.html.vu
le:27/01/2014. A: 15:55h.
)10( http://scimultiverse.wordpress.com مدونة عوالم علمية
)11( http://www.arab-ency.com
