技术文章:诺贝尔奖选择了量子信息学,说明最牛的数学家是香农

2022年10月05日19:27:17 科学 1775

今年的诺贝尔物理学奖选择了量子信息学,那么信息学创始人是谁?

香农

香农在1948年发表了一篇论文,A theory of communication,“通讯原理”

到了这篇论文正式出版的时候,名字就被改成了The theory of communication[捂脸]

这里可以仔细体会一下英文的a 和 the 的细微差别。

曾经人们觉得,香农的厉害可以通过改个冠词来表达,但实际上,这个the远远不能表达香农的厉害。

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否则,今年的诺贝尔物理学奖为什么要颁发给XY信息学

1,通讯传的是什么

信息。

信息是什么?

是对通讯节拍上的、内容的、不确定度的、度量

通讯的节拍,学名叫时序,表示通讯的最小元素以及它所占用的通讯时间片

人说话时的一个发音,就是通讯的最小元素,而发这个音的时间就是时间片、节拍、时序

如果这些发音用26个字母表示,那么英语文章就是26进制的一个超大号的整数

它的每一位的不确定度就是1/26,这就是信息

当然计算机是二进制,每个“二进制位”只有0或1两种可能,不确定度是1/2。

但是只要不确定度不是1,那么就可以传递信息,即可以用来通讯。

1在概率论上表示确定的,既然是确定的了那么就是常识了,而不是信息了。

所以,解5次方程时一定是确定它的系数,而不是它的次数[捂脸]因为次数是确定的,0、1、2、3、4、5。

二次方程的求根公式,说的肯定是根与系数的关系,而不是根与次数的关系,因为系数代表了信息

当把H264编码之后的图像传递给播放器时,肯定是传递傅立叶变换之后的系数,而不是传递傅立叶变换的基,因为都知道基是cosx, sinx, cos2x, sin2x, ... , cosNx, sinNx, ...,不确定的是前面的系数,系数代表信息。

英文单词the,如果用线性代数来表示的话,就是:

A = [

0,0,0,0,0,0,0, 0,0,0,0,0,0,0, 0,0,0, 0,0,1, 0,0,0, 0,0,0,

0,0,0,0,0,0,0, 1,0,0,0,0,0,0, 0,0,0, 0,0,0, 0,0,0, 0,0,0,

0,0,0,0,1,0,0, 0,0,0,0,0,0,0, 0,0,0, 0,0,0, 0,0,0, 0,0,0].

X = [1,1,1,1,1,1,1, 1,1,1,1,1,1,1, 1,1,1, 1,1,1, 1,1,1, 1,1,1].

要传递的肯定是(稀疏的)系数矩阵A,而不是字母表X。

所以,当太阳要给地球传递万有引力(信息)的时候,它需要传递什么呢?

肯定是引力势能的大小梯度,不可能传递万有引力公式,那玩意儿它俩早就知道,只是牛顿之前人类不知道罢了[笑哭]

2,自然界是“什么”

自然界“当前复杂度”下的最优信息编码。所以古话说,道法自然

这些都是信息论特例,信息论是香农提出来的。

3,信息编码的基础是什么,

当然是素数,因为素数在乘法运算不会损失信息。

15的编码就是3 x 5,21的编码是3 x 7。

素数编码:怎么encode的,就可以怎么decode,两者相差一个Sn对称群

用人话说就是:那个由多个素数的乘积组合出来的数,还可以通过因式分解拆回去,但素因子的顺序是不能确定的。

素因子的原始顺序,是唯一损失的信息。它的所有可能性,是一个的排列组合。

两台电脑之间的通讯要有个TCP协议,TCP协议的本质就是规定一种素因子的固定顺序,让发送端和接收端可以正常的解码。

正是因为素数的这个特点,才有了各种协议生存空间

4,对于“根”来说,5次方程肯定不是一个好的编码协议

因为伽罗瓦证明了,5次方程的伽罗瓦群不是可解群,这会导致5次方程没有求根公式。

5,最后,我对那3个诺贝尔物理学奖得主一点兴趣都没有:

因为就算是量子信息学,也只能导致约束条件的不同,而不会导致数学本质的不同。

至于信息的本质,下图的老头在70年前就研究出来了[捂脸]

如果香农还活着的话,2022年的诺贝尔物理学奖显然该有香农

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克劳德-香农

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