Τι είναι η θεωρία των πληροφοριών
Η θεωρία των πληροφοριών γεννήθηκε σαν μια τελείως καινούργια επιστήμη που μας έδωσε τη δυνατότητα να εξετάσουμε επίμαχα προβλήματα από ένα ψηλότερο πλεονεκτικό σημείο γνώσης. Οι νόμοι και τα θεωρήματα της επιστήμης αυτής υποκίνησαν συναρπαστικές ιδέες στη βιολογία και στη γλώσσα, στη θεωρία των πιθανοτήτων, την ψυχολογία, τη φιλοσοφία, την τέχνη, στους ηλεκτρονικούς υπολογιστές και στη μελέτη της κοινωνίας. Ακριβώς όπως οι αρχές της νέας επιστήμης της ενέργειας έδωσαν καινούργιες γνώσεις που εκτείνονται πολύ πιο πέρα από τους ορίζοντες της μηχανολογίας, έτσι και η θεωρία των πληροφοριών άνοιξε καινούργια παράθυρα στο πεδίο μιας γνώσης τόσο πλατιάς όσο η φύση, τόσο πολύπλοκης όσο ο ανθρώπινος νους.
Οι βιολόγοι και οι φιλόσοφοι εισηγήθηκαν ότι το σύμπαν και οι ζωντανές μορφές που περιέχει βασίζονται στην τυχαιότητα, όχι όμως και στο τυχαίο συμβάν. Για να το θέσουμε διαφορετικά οι δυνάμεις της τύχης και της αντι-τύχης συνυπάρχουν σε μια συμπληρωματική σχέση. Το τυχαίο στοιχείο ονομάζεται εντροπία, ο παράγων του χάους, που τείνει να ανακατέψει το τακτοποιημένο, να καταστρέψει το νόημα. Το μη τυχαίο στοιχείο είναι η πληροφορία, που εκμεταλλεύεται την αβεβαιότητα που ενυπάρχει μέσα στην αρχή της εντροπίας για να γεννήσει καινούργιες δομές, για να πληροφόρηση τον κόσμο με νέους τρόπους.
Η θεωρία των πληροφοριών δείχνει ότι υπάρχουν πολλοί λόγοι για τους οποίους οι δυνάμεις της αντι-τύχης είναι εξίσου καθολικοί με τις δυνάμεις της τύχης, παρ' όλο που η εντροπία εμφανίζεται σαν η συντριπτικά ισχυρότερη αρχή. Η σωστή μεταφορική εικόνα για τη διαδικασία της ζωής μπορεί να μην είναι ένα ζευγάρι ζάρια ή ο περιστρεφόμενος τροχός της ρουλέτας, αλλά οι προτάσεις μιας γλώσσας, που μεταφέρουν πληροφορίες εν μέρει προβλέψιμες και εν μέρει απρόβλεπτες. Οι προτάσεις αυτές κατασκευάζονται με κανόνες που παράγουν πολύ από το λίγο, γεννώντας έναν απεριόριστο πλούτο νοήματος από ένα πεπερασμένο απόθεμα λέξεων. Δίνουν στη γλώσσα την ικανότητα να είναι γνωστή και παρ' όλα αυτά γεμάτη εκπλήξεις, περιορισμένη και παρ' όλα αυτά απροσδόκητη μέσα στους περιορισμούς της.
Το νόημα και η τάξη, λέει η θεωρία, μπορούν να κυριαρχήσουν πάνω στην ασυναρτησία και το χάος. Ο κόσμος δεν είναι ανάγκη να κατρακυλήσει στο απλό, το ομοιόμορφο και το κοινότυπο, αλλά μπορεί να προχωρήσει προς την κατεύθυνση των πλουσιότερων και συνθετότερων δομών, φυσικών και νοητικών. Η ζωή, όπως και η γλώσσα, παραμένει «δομημένη». Η κλασική εικόνα της εντροπίας υπονοούσε ότι η δομή είναι η εξαίρεση και το χάος ο κανόνας. Η θεωρία των πληροφοριών μας υποδεικνύει, αντίθετα, ότι η τάξη είναι απόλυτα φυσιολογική: ο δομημένος άνθρωπος κατοικεί μέσα σε ένα δομημένο σύμπαν.
Η πληροφορία είναι μια λέξη που ποτέ δεν ήταν εύκολο να διευκρινιστεί τελείως. Στην πιο οικεία της έννοια η πληροφορία σήμερα σημαίνει ειδήσεις, νέα, γεγονότα και ιδέες που αποκτώνται και περνάνε σαν γνώση. Όμως στο μεσαίωνα είχε διάφορες εκλαϊκευμένες και κυριολεκτικές χρήσεις. Εκτός από εκείνες που θα αναγνωρίζαμε, η λέξη είχε χρησιμοποιηθεί και με πιο ενεργό, εποικοδομητικό νόημα, σαν κάτι που δίνει ένα συγκεκριμένο σχήμα ή χαρακτήρα στην ύλη και στο πνεύμα· μια δύναμη που διαμορφώνει τη συμπεριφορά, ασκεί, διδάσκει, εμπνέει ή καθοδηγεί.
Μόνον από το 1940 και πέρα η πληροφορία ορίστηκε ως επιστημονικός όρος και ο ορισμός αυτός ήταν τελείως καινούργιος, διαφορετικός από όλους όσους βρίσκει κανείς στα συνηθισμένα λεξικά. Παρ' όλα αυτά, κατά έναν περίεργο τρόπο, η έννοια της πληροφορίας, που περιγράφεται με αρκετά μεγάλη ακρίβεια ώστε να ικανοποιεί και τους μαθηματικούς και τους μηχανικούς των τηλεπικοινωνιών ταυτόχρονα, αποκτούσε ολοένα και μεγαλύτερη γοητεία για τους μη επιστήμονες. Η λέξη άρχισε να ξαναπαίρνει μερικές από τις παλιές της έννοιες που είχαν πέσει σε αχρηστία. Η πληροφορία άρχισε να παίρνει τη μορφή ενός ενεργητικού παράγοντα που δεν κάθεται έτσι απλά και παθητικά, αλλά «πληροφορεί» τον υλικό κόσμο, περίπου όπως τα μηνύματα των γονιδίων διδάσκουν το μηχανισμό του κυττάρου πώς να οικοδομήσει έναν οργανισμό ή όπως τα σήματα από έναν ραδιοπομπό οδηγούν την πολύπλοκη πορεία ενός διαστημόπλοιου στο ταξίδι του μέσα στο διάστημα.
Έτσι η πληροφορία αναδύθηκε σαν μια παγκόσμια αρχή που λειτουργεί μέσα στον κόσμο, δίνοντας σχήμα στο ασχημάτιστο, προσδιορίζοντας τον ιδιαίτερο χαρακτήρα των έμβιων μορφών και ακόμη καθορίζοντας, μέσα από ειδικούς κώδικες, τα αχνάρια της ανθρώπινης σκέψης. Με αυτόν τον τρόπο η πληροφορία εκτείνεται πάνω από όλα τα ανόμοια πεδία, των υπολογιστών του διαστημικού αιώνα, της κλασικής Φυσικής, της μοριακής Βιολογίας και της ανθρώπινης επικοινωνίας, της εξέλιξης της γλώσσας και της εξέλιξης του ανθρώπου.
Είναι προφανές ότι η φύση δεν μπορεί πια να ιδωθεί μόνο σαν ύλη και ενέργεια. Ούτε μπορούν όλα της τα μυστικά να ξεκλειδωθούν με τα κλειδιά της Χημείας και της Φυσικής, παρ' όλη την εκθαμβωτική επιτυχία που είχαν οι δύο αυτοί κλάδοι της επιστήμης στον αιώνα μας. Μια τρίτη συνιστώσα είναι απαραίτητη για οποιαδήποτε εξήγηση του κόσμου που διεκδικεί την πληρότητα. Στις παντοδύναμες θεωρίες της Χημείας και της Φυσικής πρέπει να προστεθεί ένας καινουργιοφερμένος επισκέπτης: η θεωρία των πληροφοριών. Η φύση πρέπει να ερμηνευτεί σαν ύλη, ενέργεια και πληροφορία.
Η πληροφορία απέκτησε επιστημονική έννοια όταν ανέτειλε η εποχή των ηλεκτρονικών τηλεπικοινωνιών, στο πρώτο μέρος του αιώνα μας. Οι επιστήμονες τη χειρίστηκαν με τον ίδιο περίπου τρόπο που οι προκάτοχοι τους στον δέκατο ένατο αιώνα είχαν χειριστεί την έννοια της ενέργειας. Της έπλασαν μια θεωρία, την εφοδίασαν με νόμους, τη στόλισαν με εξισώσεις και στην πράξη την ξεζουμίσανε από όση ασάφεια και όσο μυστήριο μπόρεσαν.
Ο Claude Shannon και η θεωρία της πληροφορίας
Στην καθαρή της μορφή η θεωρία των πληροφοριών ήταν μια ανακάλυψη των μηχανικών. Οι πιο περίβλεπτες πρακτικές επιτυχίες της αναφέρονται στην εκπομπή των εικόνων της έγχρωμης τηλεόρασης, στη σχεδίαση των συστημάτων ραντάρ έγκαιρης προειδοποίησης, στην ανάκτηση ανέπαφων μηνυμάτων από μακρινά διαστημόπλοια. Παρουσιάστηκε στον κόσμο με τη μορφή δύο εργασιών του Claude Shannon της Bell Telephone Laboratories, που δημοσιεύτηκαν στο Bell System Technical Journal τον Ιούλιο και τον Οκτώβριο του 1948. Στην ουσία οι εργασίες αποτελούνται από μία σειρά από θεωρήματα που έχουν να κάνουν με το πρόβλημα της αποστολής μηνυμάτων από μια θέση σε μια άλλη, γρήγορα, οικονομικά και αποτελεσματικά. Αλλά η πιο πλατιά και πιο συναρπαστική συνέπεια της δουλειάς του Shannon έγκειται στο γεγονός ότι στάθηκε ικανή να καταστήσει την έννοια της πληροφορίας τόσο λογική και σαφή, που να μπορεί να τοποθετηθεί μέσα σε ένα τυπικό πλαίσιο ιδεών.
Χειριζόμενος την πληροφορία με όρους σαφώς καθορισμένους αλλά και τελείως αφηρημένους, ο Shannon μπόρεσε να τη γενικεύσει, εδραιώνοντας νόμους που ισχύουν όχι μόνο για λίγους τύπους πληροφοριών αλλά για όλα τα είδη και παντού. Παρ' όλο που οι εργασίες του φαίνονται τελείως δυσνόητες και τεχνικές σε πρώτη ανάγνωση, προσφέρουν νέους τρόπους θεώρησης των διεργασιών του κόσμου, που μοιάζουν ακατανόητες όταν τις δει κανείς μέσα από το πρίσμα των κλασικών ιδεών. Το πλήρες νόημα τους δεν έχει ακόμη εξαντληθεί. Παρά το γεγονός ότι τα θεωρήματα της θεωρίας των πληροφοριών προορίζονταν, κυρίως, για τους ραδιοηλεκτρολόγους και τους μηχανικούς των τηλεπικοινωνιών, μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την έρευνα οποιουδήποτε συστήματος που εκπέμπει ένα «μήνυμα» από μια θέση σε μια άλλη.
Ακριβώς όπως οι νόμοι της κίνησης του Νεύτωνα δεν περιορίζονται σε ειδικούς τρόπους κινήσεων ιδιαίτερων τύπων σωμάτων, έτσι και οι νόμοι των πληροφοριών του Shannon είναι καθολικοί και αναγκάζουν τους επιστήμονες και τους άλλους διανοούμενους ν' αντιμετωπίσουν το γεγονός ότι και η ίδια η πληροφορία είναι καθολική έννοια. Πράγματι, θεωρήματα του είχαν ερμηνευτεί τόσο πλατιά που ο Shannon, ανήσυχος μπροστά στην αίγλη που είχε δημιουργηθεί γύρω από το θέμα και αμήχανος μπροστά στο ρεύμα της δημοσιότητας που είχε θέσει σε κίνηση, δημοσίευσε μια ανακοίνωση το 1956 για να προειδοποιήσει τον κόσμο ότι η θεωρία των πληροφοριών ίσως παραφούσκωσε και έφτασε σε μια σπουδαιότητα που ξεπερνάει τα πραγματικά της επιτεύγματα. Σπάνια η φύση αποκαλύπτει ταυτόχρονα περισσότερα από λίγα μυστικά της. Ήταν όμως φανερό από την αρχή ότι η θεωρία έριχνε φως σε βαθιά θεμελιώδη ερωτήματα, πολύ πιο πέρα από τα όρια της ραδιοηλεκτρολογίας. Εισέβαλλε σε πολλούς διανοητικούς χώρους, σχετιζόταν με παράδοξα άλυτα επί αιώνες, πρότεινε νέες προοπτικές σε προβλήματα με τα οποία είχε παλέψει η Φιλοσοφία σε όλη τη διάρκεια της ιστορίας της.
Οι εργασίες του Shannon είχαν να κάνουν με θέματα που ήταν κοινά διανοητικά προβλήματα: τάξη και αταξία, σφάλματα και έλεγχος των σφαλμάτων, δυνατότητες και πραγματοποίηση των δυνατοτήτων, αβεβαιότητα και τα όρια της αβεβαιότητας. Οι επιστήμονες ακόμη ερευνούν με μανία το αίνιγμα, του γιατί τα προϊόντα της φύσης είναι τόσο απίθανα, γιατί εμφανίζουν τόσο μεγάλη τάξη αφού η πιο πιθανή κατάσταση γι' αυτά είναι όλο ακαταστασία και λάθη, μια υποταγή στις δυνάμεις της αταξίας μέσα στο σύμπαν, που μοιάζουν να κυριαρχούν παντού με τρόπο φυσικό. Αυτό θεωρείται ακόμη ένα από τα πιο ανησυχητικά παράδοξα της επιστήμης. Είναι πρώτος ξάδελφος του αιώνιου ερωτήματος της Φιλοσοφίας: «Γιατί υπάρχει κάτι και όχι τίποτα;». Στις εργασίες του το 1948 ο Shannon απέδειξε ότι, αντίθετα με εκείνο που θα μπορούσε να περιμένουμε, το «κάτι», ένα μήνυμα, μπορεί να επικρατήσει ανάμεσα στο «τίποτε», την άσκοπη αταξία ή το θόρυβο.
Το πιο εντυπωσιακό από όλα ήταν ότι η έκφραση του Shannon για την ποσότητα της πληροφορίας, το πρώτο ακριβές επιστημονικό μέτρο, ο πρώτος ικανοποιητικός ορισμός αυτού του αδιαφιλονίκητου προϊόντος του εικοστού αιώνα, είχε την ίδια μορφή με την εξίσωση που είχε επινοηθεί πολλά χρόνια νωρίτερα, το δέκατο ένατο αιώνα, για τον πιο ιδιόμορφο και φευγαλέο φυσικό νόμο, το αξίωμα της εντροπίας.
Ο Shannon είχε βάλει σαν στόχο να λύσει ένα ειδικό πρόβλημα της ραδιοφωνικής και τηλεφωνικής επικοινωνίας και η λύση στην οποία κατέληγε με αυστηρές επαγωγικές μεθόδους ήταν στην ουσία πανομοιότυπη με τον τύπο της εντροπίας που είχε διατυπωθεί στη Φυσική της Βικτωριανής εποχής. Η εξίσωση αυτή ήταν μια μαθηματική έκφραση της τάσης που έχουν όλα τα πράγματα να γίνουν πιο ακατάστατα όταν αφήνονται να εξελιχθούν από μόνα τους, της τάσης που έχει η ενέργεια να υφίσταται ορισμένους μετασχηματισμούς κατά τη φυσική πορεία των γεγονότων, που την καθιστούν πιο ανοργάνωτη και όχι τόσο χρήσιμη, υποβαθμίζοντας την ποιότητα της χωρίς να μειώνουν την ποσότητα της.
Η εντροπία ήταν μια υπερβολικά ελκυστική έννοια για τους μη επιστήμονες του δέκατου ένατου αιώνα και μετά, καθώς πρότεινε ότι το χάος είναι ο ύστατος προορισμός όλων των πραγμάτων. Οδήγησε σε πολλές εξάρσεις της φαντασίας αμφίβολης αξίας και ενέπνευσε εκκεντρικούς τύπους αλλά και αξιοσέβαστους στοχαστές. Έγινε ένα σημείο αναφοράς, μια μεταφορική έννοια στην οποία επέστρεφαν ξανά και ξανά οι φιλόσοφοι, οι θεολόγοι, οι ιστορικοί της εποχής εκείνης, με περισσότερο ενθουσιασμό παρά σύνεση. Αυτός ο «νόμος» της Φυσικής, που ανήγγελλε ότι το σύμπαν οδεύει προς μια κατάσταση απόλυτης αταξίας, είχε μια εμφανή επίπτωση στις νοητικές συνήθειες. Και τώρα, εδώ, στην εργασία του Shannon, η ίδια αυτή έννοια εμφανίστηκε με μια διαφορετική αμφίεση, μέσα σε ένα νέο πλαίσιο.
Η εξίσωση της εντροπίας του Shannon υποδήλωνε τελικά μια ισχυρή αναλογία ανάμεσα στην ενέργεια και την πληροφορία. Η εντροπία ήταν ο συνδετικός κρίκος. Με τον τρόπο αυτό συνένωνε δύο κόσμους σκέψης, δύο εποχές. Η ενέργεια ήταν το κυρίαρχο θέμα της Βικτωριανής επιστήμης, καθώς οι μηχανές όλο και περισσότερο δάμαζαν τις δυνάμεις της φύσης για να κάνουν τη δουλειά του ανθρώπου. Η ίδια έννοια υπάρχει και στην τέχνη και στη λογοτεχνία της εποχής εκείνης, ιδιαίτερα στα ποιήματα του William Blake. Το ρομαντικό κίνημα ενδιαφερόταν πολύ για την ενέργεια και τις διάφορες μετατροπές της. Τα κατάλοιπα του εμφανίζονται και αργότερα στα έργα του Freud, ο οποίος θεωρούσε τα ένστικτα και τις ανάγκες σαν ριπές ενεργειακών στροβιλισμών μέσα στον εγκέφαλο. Η ατμομηχανή ήταν το έμβλημα της βιομηχανικής επανάστασης, ακριβώς όπως ο ηλεκτρονικός υπολογιστής είναι το έμβλημα της πληροφοριακής επανάστασης. Όσο ανόμοια και αν φαίνονται αυτά τα δύο, στην πραγματικότητα είναι συνδεδεμένα μέσα από τη θεωρία του Shannon.
Οι εργασίες του Shannon εκδοθήκανε πέντε μόνο χρόνια πριν ο James Watson και ο Francis Crick αποκαλύψουν τα μυστικά του DNA στο εργαστήριο Cavendish του Cambridge. Η διπλή έλικα του DNA βρέθηκε ότι αποτελούσε ένα πληροφοριακό σύστημα, όμως οι σημαντικότερες συνέπειες αυτής της ανακάλυψης δεν ερευνήθηκαν επί αρκετά χρόνια. Ο ίδιος ο Shannon, παρ' όλο που προειδοποιούσε με δημοσιεύματα τους εργαζόμενους σε άλλα πεδία να είναι επιφυλακτικοί και να μην εφαρμόζουν τη θεωρία των πληροφοριών αδιακρίτως, παραδέχθηκε ότι η θεωρία θα μπορούσε να έχει μεγάλη σχέση με τον τρόπο με τον οποίο λειτουργούν τα γονίδια και το νευρικό σύστημα και άφησε ανοιχτή μια πιθανότητα ότι «το ανθρώπινο ον δρα σαν ένας ιδανικός αποκωδικοποιητής». Η θεωρία των πληροφοριών διέσχισε καλπάζοντας όλη τη διαδρομή από την ευφορία ως τη διάλυση της μαγείας μέσα στη δεκαετία που ακολούθησε την πρώτη παρουσίαση της. Λίγο μετά τη δημοσίευση των θεωρημάτων του Shannon, το περιοδικό Fortune διατυμπάνιζε:
Οι μεγάλες επιστημονικές θεωρίες, όπως οι μεγάλες συμφωνίες και τα μεγάλα μυθιστορήματα, είναι από τα πιο υπέροχα -και πιο σπάνια- δημιουργήματα του ανθρώπου. Αυτό που τοποθετεί την επιστημονική θεωρία ξεχωριστά και, κατά κάποια έννοια, πιο ψηλά από τα άλλα δημιουργήματα είναι ότι μπορεί να αλλάζει γρήγορα και σε βάθος την άποψη του ανθρώπου για τον κόσμο του. Μέσα στα τελευταία πέντε χρόνια εμφανίστηκε μια καινούργια θεωρία που μοιάζει να φέρει μερικές από τις ίδιες εκείνες σφραγίδες της μεγαλοφυίας.
Αργότερα, σε μια υπερβολική αντίδραση, η θεωρία των πληροφοριών κατατάχθηκε στις αποτυχίες. Ειπώθηκε ότι δεν οδηγούσε σε μεγάλες φωτοχυσίες. Αλλά γύρω στα 1970 άρχισε να ωριμάζει και να κερδίζει σε βάθος ξαναπαίρνοντας αρκετή από την πρωτινή της λάμψη. Την εποχή εκείνη έγιναν οι πιο διεισδυτικές ενδοσκοπήσεις μέσα στη δομή της γενετικής πληροφορίας και έφεραν μαζί τους σημαντικές καινούργιες προοπτικές για την ημιτελή θεωρία της εξέλιξης.
Ο Shannon έχει μια ήρεμη και αυτο-αποδοκιμαζόμενη προσωπικότητα. Είναι μετριόφρων, διστάζει να παρουσιάσει τις ιδέες του στο κοινό και μοιάζει να αδιαφορεί για τα χειροκροτήματα και την αναγνώριση. Είναι τελείως αντιπαραγωγικός. Μερικά από τα έργα του παραμένουν αδημοσίευτα ακόμη και σήμερα, παρ' όλο που οι συνάδελφοι του τον εκλιπαρούσαν να τα γράψει σε δημοσιεύσιμη μορφή. Ο Robert Fano, καθηγητής της ηλεκτρολογίας στο Ινστιτούτο Τεχνολογίας της Μασσαχουσέττης (ΜΙΤ) έλεγε για τον Shannon:
Υπάρχει ένας σημαντικός όγκος δουλειάς που έγινε στη δεκαετία του πενήντα και που δεν τυπώθηκε ποτέ. Δε θέλει να γράφει κανένας άλλος τις εργασίες του στη θέση του, αλλά δε θέλει ούτε να τις γράφει ο ίδιος. Είναι τόσο απλό και τόσο πολύπλοκο. Δεν απαντάει στα γράμματα. Δεν του αρέσει να διδάσκει. Δεν του αρέσει να δίνει διαλέξεις. Οι διαλέξεις του είναι όμορφες, όλες είναι διαμάντια. Ακούγονται σαν αυθόρμητες αλλά στην πραγματικότητα είναι πολύ πολύ προσεκτικά προετοιμασμένες.
Η ζωή του Shannon
Ο Shannon γεννήθηκε στο Petoskey του Michigan το 1916. Υπήρξε προπτυχιακός σπουδαστής στο Πανεπιστήμιο του Michigan και μεταπτυχιακός σπουδαστής στο ΜΙΤ. Μου είπε ότι η ιδέα να μετρήσει την πληροφορία με μια μορφή εντροπίας του ήρθε στο νου όταν ήταν επιστημονικός συνεργάτης στο Princeton το 1940-41 και σπούδαζε κάτω από την καθοδήγηση του Hermann Weyl, ενός από τους μεγαλύτερους μαθηματικούς και φιλοσόφους της εποχής του. Λίγοι, όμως, από τους επιστήμονες του περιβάλλοντος του Shannon γνώριζαν τις ιδέες που ανέπτυσσε αθόρυβα. Ο J.R. Pierce, ένας ηλεκτρολόγος-μηχανολόγος που είχε στενή σχέση με τον Shannon λίγο μετά το Δεύτερο Παγκόσμιο Πόλεμο, όταν και οι δυο τους ήταν στα εργαστήρια της Bell Telephone, θυμάται ότι τον είχε ρωτήσει αν είχε αποδείξει τίποτε νέα θεωρήματα και, αν ναι, να τα γράφει σε ένα σημειωματάριο. Ο Pierce είναι σίγουρος ότι το σημειωματάριο, που τώρα έχει χαθεί, περιείχε μερικά θεωρήματα. Έτσι, όταν εμφανίστηκε η θεωρία του Shannon, λέει ο Pierce, «έσκασε σαν βόμβα και μάλιστα σαν βόμβα βραδυφλεγής».
Ένας άλλος συνάδελφος, ο Edward Moore, που τώρα βρίσκεται στο Πανεπιστήμιο του Wiskonsin, περιέγραφε τον Shannon σαν περφεξιονίστα που δούλευε με πολύ γρήγορο ρυθμό αλλά αρνιόταν να δώσει μια εργασία για δημοσίευση, αν δεν την είχε τελειοποιήσει και γυαλίσει ώσπου να λάμψει όσο γίνεται περισσότερο, «θα μπορούσε να αφήσει μια εργασία του να κάθεται για πέντε χρόνια, νομίζοντας ότι έπρεπε να τη βελτιώσει, αναρωτιόμενος αν είχε κάνει τη σωστή εκλογή μεταβλητών σε αυτήν ή την άλλη εξίσωση», έλεγε ο Moore. «Μετά, ενώ ακόμη σχεδίαζε τις βελτιώσεις, εμφανιζόταν κάποιος άλλος με ένα παρόμοιο αποτέλεσμα, σωστό αλλά τόσο άκομψο, που ο Shannon στη θέση του θα ντρεπόταν για την κακή ποιότητα της δουλειάς».
Καθώς περνούσε ο καιρός, ο Shannon γλιστρούσε ανεπαίσθητα έξω από τον ακαδημαϊκό κόσμο. Δεν αγαπούσε τη ρουτίνα του. «Γύρω στα 1960-61 είχε αρχίσει να χάνεται και τον έβλεπαν όλο και λιγότερο στο γραφείο του», θυμάται ο Fano, που είχε φροντίσει να έρθει ο Shannon στο ΜΙΤ ως επισκέπτης καθηγητής των Επιστημών, το 1956.
Το 1963 δεν εμφανίστηκε σχεδόν καθόλου. Στα τέλη της δεκαετίας του πενήντα άρχισε να παίζει στο χρηματιστήριο. Του κινήθηκε το ενδιαφέρον γι' αυτό, ενώ εργαζόταν πάνω σε ένα σημαντικό επιστημονικό πρόβλημα, το διαμερισμό μιας ανεξάρτητης χρονοσειράς. Ο μέσος όρος των τιμών του χρηματιστηρίου είναι ένα καλό παράδειγμα μιας τέτοιας σειράς, γιατί οι διακυμάνσεις του μέσα στο χρόνο επηρεάζονται από ένα πλήθος διαφορετικών παραγόντων. Ο Shannon προσπάθησε να βρει τεχνικές για να διαχωρίσει τις διάφορες επιρροές και διάλεξε το χρηματιστήριο σαν απεικονιστικό παράδειγμα. Δεν πιστεύω ότι κατέληξε πουθενά ως προς το μαθηματικό πρόβλημα, έμαθε όμως να παίζει καλά στο χρηματιστήριο.
Ο Norbert Wiener
Ένα δεύτερο πρόσωπο, επίσης στο ΜΙΤ, που συνέβαλε ενεργά στη γένεση της θεωρίας των πληροφοριών ήταν τόσο διαφορετικός από τον Shannon, όσο θα μπορούσε κανείς να φανταστεί. Αυτός ήταν ο Norbert Wiener, ένας σπινθηροβόλος και εκκεντρικός χαρακτήρας που διαλαλούσε με φανφάρες τα επιτεύγματα του, που ήταν πράγματι σημαντικά. Ο Shannon είχε παρακολουθήσει μερικά από τα μαθήματα του Wiener στις αρχές της δεκαετίας του 1930.
Το 1947, ένα χρόνο πριν τη δημοσίευση της θεωρίας του Shannon, ο Fano δούλευε για τη διδακτορική του διατριβή στο ΜΙΤ. Πού και πού ο Wiener έμπαινε μέσα στο γραφείο του Fano ρουφώντας το πούρο του και έλεγε. «Η πληροφορία είναι εντροπία». Μετά έκανε μεταβολή και έβγαινε από το δωμάτιο χωρίς άλλη κουβέντα. Στην πραγματικότητα ο Wiener είχε συλλάβει κάτι από τη σχέση ανάμεσα στην πληροφορία και την εντροπία. Πολύς άλλος κόσμος είχε την ίδια γενική ιδέα. Κυκλοφορούσε στον αέρα. Τουλάχιστον μισή ντουζίνα ερευνητικά κέντρα στις Ηνωμένες Πολιτείες και στην Αγγλία δούλευαν πάνω στα μαθηματικά της επικοινωνίας και στο διαχωρισμό των μηνυμάτων από το θόρυβο από πς αρχές της δεκαετίας του 1940. Αλλά οι περισσότερες προσπάθειες για την επίλυση αυτών των προβλημάτων ήταν αναμφισβήτητα ad hoc, δεν περιείχαν καμιά ιδέα για το πώς τα διάφορα μέρη του θέματος θα μπορούσαν να ταιριάξουν μεταξύ τους σ' ένα συνεπές σύνολο. Ο Julian Bigelow, ένας συνάδελφος του Wiener στο ΜΙΤ, περιγράφει αυτές τις αναζητήσεις σαν «μαθηματική ξυλουργική», ενώ ο Shannon ήταν μοναδικός και καταλυτικός στην αντίληψη ότι όλα όσα είχαν θεωρηθεί μέχρι τη στιγμή εκείνη σαν μια συλλογή από ξεχωριστά θέματα περιλάμβαναν στην πραγματικότητα «διαφορετικές όψεις μιας νέας και αναδυόμενης επιστήμης».
Ο Wiener έγραφε μια ανασκόπηση των εργασιών του Shannon αλλά στην ανασκόπηση του έδειξε μια περίεργη έλλειψη κατανόησης για τα επιτεύγματα του Shannon. Αυτή η φαινομενική βραδύνοια μπορεί να είχε σχέση με την ασυνήθιστη και ιδιαίτερα εγωκεντρική προσωπικότητα του Wiener.
Η κόρη του, τώρα Κα Barbara Raisbeck, θυμάται ότι ο Wiener απέφευγε συνήθως να διαβάζει τα έργα των αντιπάλων του μαθηματικών. «Ήταν πολύ ματαιόδοξος και πολύ πολύπλοκος άνθρωπος και δούλευε καλύτερα μόνος του», έλεγε η Κα Raisbeck. «Είχε την αίσθηση ότι, αν δεν έδινε σημασία στους ανταγωνιστές του, αυτοί απλούστατα θα εξαφανίζονταν. Επιπλέον φοβόταν μήπως χρησιμοποιήσει τις ιδέες των άλλων από απροσεξία». Ο Gordon Raisbeck, γαμπρός του Wiener, πιστεύει ότι ο Wiener είχε διαβάσει και καταλάβει τα αποτελέσματα του Shannon αλλά προσποιούταν ότι δεν τα καταλάβαινε. «Το να τα καταλάβει θα σήμαινε και την παραδοχή του ότι δεν τα είχε ανακαλύψει ο ίδιος», έλεγε ο Raisbeck. «Ο Norbert Wiener δεν ήθελε να παραδεχτεί κάτι τέτοιο. Τον άκουσα πολλές φορές να δίνει διαλέξεις πάνω στη θεωρία των πληροφοριών χωρίς να αναφέρει καθόλου τον Shannon, κάτι που ήταν πραγματικό κατόρθωμα».
Ο Wiener είχε πολύ βοηθήσει τον Shannon στα χρόνια του πολέμου στο ΜΙΤ, όταν και οι δύο δούλευαν σε στρατιωτικά προγράμματα, και ο Shannon είχε ενδιαφερθεί ιδιαίτερα για τη στατιστική θερμοδυναμική. Όμως ο Julian Bigelow, που βρισκόταν κοντά στον Wiener την εποχή εκείνη, μου έλεγε: «είμαι απόλυτα βέβαιος ότι ο Wiener δεν είχε συνειδητοποιήσει τελείως, όπως ο Shannon, την ανάγκη για μια καταληπτή θεωρία της επικοινωνίας, ούτε το γεγονός ότι αυτή ήταν έτοιμη να γεννηθεί έτσι κι αλλιώς, με τον ένα ή με τον άλλο τρόπο».
Ο Wiener είναι περισσότερο γνωστός ως ιδρυτής της Κυβερνητικής, μιας εξαιρετικά πλατιάς επιστήμης που περιλαμβάνει τη θεωρία των πληροφοριών σαν ένα από πολλά συμπληρωματικά σύνολα ιδεών. Η Κυβερνητική είναι η επιστήμη της διατήρησης της τάξης μέσα σ' ένα σύστημα, είτε το σύστημα αυτό είναι φυσικό, είτε είναι τεχνητό. Αφού όλα τα πράγματα στον κόσμο έχουν την τάση να γίνονται εντροπικά, ακατάστατα, οι άτακτες αποκλίσεις τους από την τάξη πρέπει να διορθώνονται συνέχεια. Αυτό επιτυγχάνεται με τη χρησιμοποίηση πληροφοριών σχετικά με τη συμπεριφορά του συστήματος, έτσι ώστε να του επιβάλλεται μια διαφορετική, τακτικότερη συμπεριφορά. Με τον τρόπο αυτό το σύστημα διατηρείται στην κανονική πορεία του. Ο όρος Κυβερνητική προέρχεται από την ελληνική λέξη κυβερνήτης και περιέχει την έννοια της σταθερότητας, της αδιάκοπης και σωστής λειτουργίας. Η αρρώστια είναι εντροπική, ακανόνιστη, ένα λάθος στο σύστημα των ζώντων οργανισμών, ενώ η θεραπεία είναι κυβερνητική, γιατί επαναφέρει το σώμα στην αρχική του κατάσταση, διορθώνοντας το λάθος. Η φυσική επιλογή είναι επίσης κυβερνητική, γιατί απορρίπτει τις γενετικές μεταλλάξεις που αποκλίνουν από τον κανόνα με ανεπιθύμητους τρόπους. Ο Wiener έβλεπε την κοινωνία των ανθρώπων σαν ένα αυτορυθμιζόμενο σύστημα, που διατηρείται στην τάξη με τον κυβερνητικό μηχανισμό των νόμων της.
Η Κυβερνητική ενισχύει τη συνέπεια. Επιτρέπει μεταβολές, αλλά οι μεταβολές πρέπει να είναι τακτικές και να υπακούουν στους κανόνες. Είναι μία παγκόσμια αρχή ελέγχου που μπορεί να εφαρμοστεί στις επικοινωνίες όλων των ειδών. Δεν έχει σημασία αν το σύστημα είναι ηλεκτρικό, χημικό, μηχανικό, βιολογικό ή οικονομικό.
Η ιδιοσυγκρασία του Wiener ήταν τελείως διαφορετική από τον γεμάτο ενδοιασμούς και μετρημένο Shannon. Ήταν ένας φιλόδοξος, χαριτωμένα αυτοπροβαλλόμενος μαθηματικός με παγκόσμιο ανάστημα, την εποχή που η Αμερική είχε καταφανή έλλειψη από τέτοιες γηγενείς διασημότητες. Υπήρξε ένα παιδί θαύμα και η πρόωρη διανοητική του ανάπτυξη είχε αφήσει μια αποφασιστική σφραγίδα πάνω στην προσωπικότητα του. Ζούσε σε μια κατάσταση πασίγνωστης ανασφάλειας ως προς την πρόοδο του ταλέντου του μέρα με την ημέρα και ζητούσε συνεχώς επιβεβαίωση από τους συναδέλφους του. Αδέξιος από τη φύση του, σε σημείο που ακόμη και το γράψιμο ήταν γι' αυτόν μπελάς, νευρωτικός, υπεροπτικός, κακός ακροατής, κάτοχος πολλών γλωσσών -αν και ήταν δύσκολο να τον παρακολουθήσει κανείς όποια σχεδόν γλώσσα και αν μιλούσε- αφόρητος διοικητικός κατά δική του ομολογία, ο Wiener ήταν παρ' όλα αυτά ένας εξαιρετικά ικανός μαθηματικός, ένας από τους καλύτερους που γέννησαν οι Ηνωμένες Πολιτείες. Χάρισε δόξα στο Τμήμα Μαθηματικών του ΜΙΤ, που δεν ήταν τίποτε παραπάνω από μέτριο την εποχή που εκείνος έγινε μέλος του.
Σαν παιδί ο Wiener είχε προγυμναστεί από τον πατέρα του, τον Leo Wiener, έναν κάτοχο των Σλαβικών γλωσσών, ικανό για υπεράνθρωπα νοητικά επιτεύγματα, που απαιτούσε τα ίδια από το γιο του. Ύστερα από πολλές ώρες μελέτης ο νεαρός Wiener έπρεπε να δουλέψει στον οικογενειακό λαχανόκηπο, ενώ ο πατέρας του περπατούσε πάνω κάτω διαβάζοντας δυνατά Τολστόι, επιλέγοντας φράσεις που επαινούσαν τα αποτελέσματα της σκληρής χειρωνακτικής εργασίας.
Ο Wiener έπεσε με τα μούτρα στα επιστημονικά αναγνώσματα από την ηλικία των τεσσάρων χρόνων, είχε αποφοιτήσει στα δέκα, πήρε το πτυχίο του στα δεκαπέντε, συνέχισε με σπουδές Φιλοσοφίας στο Cornell και στην ηλικία των δεκαοκτώ είχε τελειώσει μια διδακτορική διατριβή πάνω στη σχέση ανάμεσα στα Μαθηματικά και τη Φιλοσοφία. Μετά πήρε μια υποτροφία για το Cambridge, όπου σπούδασε κοντά στον Bertrand Russel και τον G. H. Hardy, τον θεωρητικό των αριθμών.
Στο Cambridge ο Wiener βρέθηκε κάτω από την επίδραση του Hardy σε ορισμένα θέματα, όχι όμως σε όλα. Τα ερωτήματα στα οποία διαφωνούσαν είναι ίσως πιο ενδιαφέροντα από εκείνα στα οποία συμφωνούσαν. Ο Hardy πίστευε με πάθος στην καθαρότητα των Μαθηματικών. Υποστήριζε την άποψη ότι μια μαθηματική εξίσωση έχει περισσότερες πιθανότητες να είναι σωστή, αν είναι ωραία και είναι με βεβαιότητα σχεδόν λάθος, αν είναι άσχημη. Η ιδέα ότι τα Μαθηματικά θα έπρεπε να χρησιμοποιούνται για υλικούς σκοπούς ήταν προσβλητική για τον Hardy. Σε ορισμένες περιπτώσεις δεν πίστευε ότι τέτοιοι σκοποί μπορούσαν καν να υπάρξουν. Αναρωτιόταν αν οι ισχυρισμοί του Wiener, ότι τα προβλήματα της Φυσικής του είχαν εμπνεύσει μερικές από τις καλύτερες του μαθηματικές εργασίες, δεν ήταν απλώς μια προσποίηση. Πράγματι ο Wiener πίστευε ότι η άρνηση του Hardy να πάρει μέρος στον Πρώτο Παγκόσμιο Πόλεμο ξεκινούσε εν μέρει από τα συναισθήματα αποστροφής για τη μιζέρια που προκαλούσε αυτός ο πόλεμος. Ένα άλλο κίνητρο, ίσως αδιαχώριστο από το πρώτο, ήταν η απέχθεια για την παραποίηση της ομορφιάς των Μαθηματικών από τον πόλεμο για στρατιωτικούς σκοπούς.
Ο Wiener δεν συμμεριζόταν αυτή την σχολαστική αντίληψη, ότι δηλαδή τα Μαθηματικά υπάρχουν για χάρη του ίδιου του ενάρετου εαυτού τους. Κατηγορούσε τη σύγχρονη τάση για διαίρεση της γνώσης σε δυο ξεχωριστά φέουδα, το καθένα με το δικό του γλωσσάρι και κηρυγμένο απαγορευμένη περιοχή για τους επιστήμονες άλλων πεδίων, θεωρούσε τον Leibniz, που έζησε τον δέκατο έβδομο και στην αρχή του δέκατου όγδοου αιώνα, ως τον τελευταίο άνθρωπο που είχε τον έλεγχο όλων των σημαντικών ιδεών της εποχής του. Ο ίδιος ο Wiener αισθανόταν πολύ έντονα ότι η αφηρημένη δύναμη των Μαθηματικών - και αυτός ήταν η πεμπτουσία του καθαρού μαθηματικού σε όλα τα θέματα της τεχνικής - θα έπρεπε να αγγίζει τον αληθινό κόσμο των γεγονότων και των ζωντανών αντικειμένων. Στο Cambridge ο Russel του έβαλε την ιδέα ότι ένας μαθηματικός πρέπει να έχει μια οξεία φυσική αντίληψη, και στο Goettingen ο θαυμασμός του Wiener για τον David Hilbert, ένα γίγαντα των γερμανικών Μαθηματικών στις πρώτες δεκαετίες του εικοστού αιώνα, οφειλόταν εν μέρει στην προσγειωμένη ιδιοσυγκρασία του Hilbert.
Ο Wiener είχε πολύ πλατιά πνευματικά ενδιαφέροντα. Είχε δουλέψει σαν μεροκαματιάρης συγγραφέας για την Encyclopedia Americana και υπήρξε δημοσιογράφος στο παλιό Boston Herald, όπου άντεξε μόνο μερικούς μήνες. Είχε ακόμη γράφει ένα μυθιστόρημα, The Tempter. Η βιολογία ήταν ένα από τα πρώτα ενδιαφέροντά του και στα Μαθηματικά υπήρξε μάλλον μια ώριμη άνθηση παρά ένα πραγματικό παιδί-θαύμα. Ήταν ένας εξαιρετικά ανεξάρτητος και εκλεκτικός διανοούμενος που έβρισκε τη θρησκευτική ορθοδοξία και τον πολιτικό ολοκληρωτισμό εξίσου απεχθείς. Όταν άρχισε ο δεύτερος παγκόσμιος πόλεμος στην Ευρώπη, εξαιτίας της μυωπίας του και της γενικής φυσικής του κατάστασης αποκλείστηκε από τη στρατιωτική θητεία, εκείνος όμως αναζήτησε τρόπους για να φανεί χρήσιμος στην πολεμική προσπάθεια μέσα από την έρευνα. Κατάφερε να εξασφαλίσει μια μικρή επιχορήγηση για να εργαστεί πάνω σε έναν τρόπο ελέγχου των αντιαεροπορικών πυρών και μετά για ένα στρατιωτικό ερευνητικό πρόγραμμα υψίστης σημασίας.
Τον καιρό εκείνο τα διαθέσιμα όπλα ήταν σχεδόν ανίσχυρα απέναντι στα γερμανικά βομβαρδιστικά, που πετούσαν ψηλότερα και γρηγορότερα από εκείνα του πρώτου παγκοσμίου πολέμου. Τον Οκτώβριο του 1940, τρεις μήνες από τότε που άρχισε ο βομβαρδισμός της Αγγλίας, υπολογίσανε ότι είχαν ριχτεί περισσότερες από 10.000 βολές από αντιαεροπορικά όπλα των τριών ιντσών για κάθε αεροπλάνο που είχε καταρριφθεί πάνω από το Λονδίνο. Εκείνο τον καιρό, ενώ τα βρεταννικά όπλα σκόρπιζαν τα πυρά τους σχεδόν στην τύχη πάνω στους εισβολείς, το εργαστήριο Βell έριξε μια ιδέα που είχε δει στο όνειρο του ένας από τους ερευνητές του: ένα ηλεκτρονικό στόχαστρο που θα υπολόγιζε και θα προέβλεπε τη θέση του αεροπλάνου μερικά δευτερόλεπτα μετά την εκπυρσοκρότηση του όπλου. Ξεκίνησε μια εντατική ερευνητική προσπάθεια με τη χρησιμοποίηση επιστημόνων από τα Bell laboratories και το ΜΙΤ, όπου βρισκόταν τότε και ο Wiener, για τη σχεδίαση αυτόματων διατάξεων που θα μπορούσαν να ανιχνεύσουν ένα αεροπλάνο, να υπολογίσουν τη θέση, τη διεύθυνση και την ταχύτητα του και να προβλέπουν πού θα βρίσκεται όταν το αντιαεροπορικό βλήμα θα έχει διασχίσει την απόσταση από το όπλο ως το στόχο.
Το πρόβλημα του να πετύχει κανείς ένα μακρινό, ιδιότροπα κινούμενο αεροπλάνο ήταν απόλυτα οικείο σε οποιονδήποτε χαρτοπαίκτη: πώς να κάνει κανείς κερδοφόρες επιλογές σε περιπτώσεις που είναι τόσο προσεκτικά διευθετημένες ώστε να είναι απρόβλεπτες. Τα αγγλικά πληρώματα που προσπαθούσαν να καταρρίψουν τα γερμανικά βομβαρδιστικά δαιμονίζονταν από δύο τουλάχιστον αιτίες αβεβαιότητας. Για να ρίξουν μια βολή δεν ήταν αρκετό να σκοπεύσουν απλώς απευθείας το εχθρικό αεροπλάνο. Εφόσον ο στόχος κινείτο στον ουρανό με ταχύτητα περίπου ίση με εκείνην του αντιαεροπορικού βλήματος, τα πληρώματα έπρεπε να σκοπεύουν μπροστά από το αεροπλάνο σε μια απόσταση τριάντα φορές περίπου το μήκος του αεροπλάνου. Για να βρει ο πύραυλος το στόχο του με τη χρησιμοποίηση αυτής της νέας διάταξης, το σήμα του ραντάρ θα έπρεπε να φτάσει με τη μεγαλύτερη δυνατή ακρίβεια και η πτήση του βομβαρδιστικού θα έπρεπε να είναι όσο γίνεται πιο προβλέψιμη. Όμως στην οθόνη ενός ραντάρ τα στίγματα που ανιχνεύουν την πορεία ενός αεροπλάνου παραμορφώνονται από τυχαίες ηλεκτρικές παρεμβολές στην ατμόσφαιρα και ο πιλότος του αεροπλάνου βάζει φυσικά όλα του τα δυνατά για να μπερδέψει τα πληρώματα των αντιαεροπορικών πετώντας όσο πιο ιδιόμορφα και απρόβλεπτα μπορεί.
Η επιστήμη της Κυβερνητικής
Σε αυτή την πολεμική δραστηριότητα ο Norbert Wiener αφιέρωσε όλη του την έντονη νευρωτική ενέργεια και συνένωσε όλα τα νήματα ενός έργου ζωής στις αλληλένδετες έννοιες της πιθανότητας, της αβεβαιότητας και εκείνου που αποκάλεσε «υπέρτατο πεπρωμένο των Μαθηματικών, την ανακάλυψη της τάξης μέσα στην αταξία». Η ατελής κατάσταση της τεχνικής του ραντάρ στην αρχή του πολέμου επέβαλε στους επιστήμονες την αποστολή να διαχωρίσουν το συστηματικό μήνυμα από την αταξία της ανεπιθύμητης ηλεκτρικής παρεμβολής, το «θόρυβο». Στη γλώσσα της επικοινωνίας ο θόρυβος είναι οτιδήποτε αλλοιώνει την ακεραιότητα ενός μηνύματος: ο ατμοσφαιρικός στατικός ηλεκτρισμός σε ένα ραδιόφωνο, η παραποίηση σε ένα τυπωμένο κείμενο, η παραμόρφωση της εικόνας στην οθόνη της τηλεόρασης. Όταν ένα σήμα που ξεκινάει από τη γη ανακλάται πάνω σε ένα εχθρικό αεροπλάνο στον ουρανό, διαχέεται και ξαναγυρίζει στη γη σε πολύ ασθενέστερη μορφή. Όσο ασθενέστερο γίνεται, τόσο περισσότερο αλλοιώνεται από τον άτακτο θόρυβο της ατμόσφαιρας και των κυκλωμάτων του ίδιου του δέκτη του ραντάρ.
Ο Wiener είχε κάνει μια ειδική μελέτη της τυχαίας συμπεριφοράς στα νεανικά του χρόνια στο Cambridge, όταν ο Bertrand Russel του είχε υποδείξει μερικές εργασίες του Einstein, μεταξύ των οποίων και μία πάνω στην κίνηση Brown. Αυτή η εργασία άνοιγε μια προοπτική σε νέες ιδέες που ο Wiener βρήκε ιδιαίτερα του γούστου του. Αργότερα έγραφε ότι «έμοιαζαν να βρίσκονται σε αρμονία με μια βασική όψη της δικής μου προσωπικότητας». Η κίνηση Brown πήρε το όνομα της από έναν βοτανολόγο του δέκατου όγδοου αιώνα, τον Robert Brown ο οποίος, ενώ περιεργαζόταν στο μικροσκόπιο αιωρήματα κόκκων γύρης μέσα σε νερό, παρατήρησε ότι οι κόκκοι δεν έμεναν ακίνητοι αλλά αναπηδούσαν συνέχεια μπρος-πίσω σ' ένα είδος χορού. Όσο πιο ζεστό ήταν το νερό, τόσο πιο γρήγορα χόρευαν οι κόκκοι της γύρης, αλλά δεν μπορούσε κανείς να προβλέπει ποια τροχιά θα χάραζε ένας κόκκος μέσα στο χώρο. Έμοιαζαν να κινούνται με την ίδια πιθανότητα προς οποιαδήποτε κατεύθυνση. Ο Einstein έδειξε ότι στην κίνηση Brown οι κόκκοι της γύρης στην πραγματικότητα γρονθοκοπούνται από αναρίθμητα αόρατα μόρια νερού. Ένας κόκκος σπρώχνεται προς μια κατεύθυνση, όχι κατευθείαν με ένα μόνο χτύπημα αλλά έμμεσα, σαν αποτέλεσμα της διαφοράς του αριθμού των κτυπημάτων που δέχεται πάνω στα διάφορα μέρη της επιφάνειας του.
Ο Einstein ανακάλυψε ότι η κίνηση Brown συναντάται κατά γενικό κανόνα στη φύση. Τα Μαθηματικά της δεν βασίζονται στην απλή λογική του αίτιου και αιτιατού αλλά στην τύχη και τη στατιστική. Εκεί βρισκόταν και η γοητεία της για τους επιστήμονες του εικοστού αιώνα, ακόμη και για κάποιον που, σαν τον Brown, πίστευε ότι ο θεός δεν παίζει ζάρια με το σύμπαν.
Ο Wiener δεν είχε ενδοιασμούς σχετικά με την ιδέα μιας θεότητας που παίζει ζάρια. Από τα μεγαλοφυή παιδικά του χρόνια ήταν φιλύποπτος απέναντι σε οποιοδήποτε φορμαλισμό που μύριζε βεβαιότητα, πληρότητα ή αιτιότητα. Πράγματι στα δέκα του χρόνια έγραψε ένα φιλοσοφικό δοκίμιο πάνω στη θεωρία της Αγνοίας, βασισμένο πάνω στην πεποίθηση ότι κανένας μηχανισμός τόσο ανακριβής όσο ο ανθρώπινος νους δεν μπορεί να επινοήσει μια θεωρία που να είναι τόσο τέλεια και πλήρης ώστε να μην αφήνει περιθώρια για αλλαγές. Καθώς επεκτείνονταν οι μαθηματικοί του ορίζοντες έφτασε κάποτε να συνειδητοποιήσει ότι η δύναμη να δημιουργεί κανείς κάτι καινούργιο από κάτι παλιό δεν μπορεί να υπάρξει, με τη σωστή έννοια, μέσα σε έναν κόσμο όπου το κάθε τι είναι αναγκαίο και τίποτε δεν είναι αβέβαιο.
Ο Wiener αναγνώριζε, όπως και οι άλλοι επιστήμονες της ίδιας περιόδου, ότι ο θόρυβος σε ένα δέκτη ραντάρ, που προκαλείται από τον άτακτο συνωστισμό ή την αραίωση ενός πλήθους ηλεκτρονίων καθώς τρέχουν μέσα στα σύρματα, είναι παρόμοιος με την κίνηση Brown και υπόκειται στο ίδιο είδος μαθηματικής επεξεργασίας. Πολύ πιο ενδιαφέρουσα ήταν η συνειδητοποίηση ότι η αποστολή και η λήψη μηνυμάτων έχει πάρα πολλά κοινά με την κίνηση Brown. Μπορεί να φαίνεται τεράστιο το άλμα από τους κόκκους της γύρης του δέκατου όγδοου αιώνα στην επικοινωνία του αιώνα των υπολογιστών, αλλά η σύνδεση είναι ολοφάνερη και η επίγνωση αυτή έχει σημαντικές συνέπειες. Ο κρίκος που συνδέει τις δύο έννοιες είναι η Στατιστική, ένας κλάδος της θεωρίας των πιθανοτήτων, η κεντρική αρχή που βρίσκεται πίσω από μερικές από τις βαθύτερες ανακαλύψεις της σύγχρονης Φυσικής.
Ένα μήνυμα, όπως και η τροχιά ενός κόκκου γύρης, είναι μια αλληλουχία γεγονότων διασπαρμένων στο χρόνο. Τα γεγονότα αυτά δεν είναι τελείως γνωστά από πριν. Η τιμή μιας μετοχής, που ανεβοκατεβαίνει στη διάρκεια των συναλλαγών μέσα σε μια μέρα στο χρηματιστήριο, αποτελεί μια σειρά του ίδιου είδους. Οι μαθηματικοί ονομάζουν τις σειρές αυτές στοχαστικές από την ελληνική λέξη στόχος, μάντεμα. Οι σειρές δεν είναι πάντα τελείως απρόβλεπτες, αλλά μπορούν να περιέχουν ένα στοιχείο άγνωστο. Κανείς δεν μπορεί να κοιτάξει απλώς μια μετοχή της ΙΒΜ και να προβλέψει κατηγορηματικά πόσο θα πουλιέται ύστερα από δύο ώρες, μπορεί όμως να κάνει μια πληροφορημένη πρόβλεψη. Με τον ίδιο περίπου τρόπο μια φράση του πεζού λόγου είναι μια σειρά από γράμματα και λέξεις που υπακούουν σε ορισμένους στατιστικούς κανόνες. Υπάρχει μια εσωτερική συνέπεια έτσι που, για κάποιον που γνωρίζει τους κανόνες, η αλληλουχία δεν είναι απόλυτα απρόβλεπτη. Αν δοθεί η μισή φράση, μπορεί κανείς να προβλέπει την άλλη μισή ή να πλησιάσει αρκετά κοντά ή τουλάχιστον να προβλέψει το επόμενο γράμμα. Όμως όλη η ιδέα σε ένα μήνυμα, όλη η ιδέα στη συγγραφή της επόμενης φράσης ενός βιβλίου, είναι ότι θα πρέπει να περιέχει κάτι καινούργιο, κάτι το απροσδόκητο. Αλλιώς δεν θα υπήρχε καν λόγος να γραφτεί.
Μόνον η πιθανή πορεία ενός κόκκου γύρης αιωρούμενου μέσα στο νερό, μόνον οι πιθανές διακυμάνσεις στην τιμή μιας μετοχής της ΙΒΜ, μόνον οι πιθανές διατάξεις των γραμμάτων και των λέξεων σε μια τυπωμένη σελίδα μπορούν να προβλεφθούν. Όταν ένας μαθηματικός κάνει μια τέτοια πρόβλεψη, δε θεωρεί ένα μοναδικό μέλλον, αλλά ένα πλήθος από ταυτόχρονα μέλλοντα, που όλα μαζί μπορούμε να πούμε ότι συνυπάρχουν με μια αφηρημένη έννοια. Η Στατιστική δεν μπορεί να κάνει τίποτε με ένα μόνο μέρος των δεδομένων. Ένα απομονωμένο γεγονός δεν έχει κανένα νόημα. Πρέπει να αποτελεί μέρος ενός διαγράμματος από πολλά δυνατά γεγονότα, το καθένα από τα οποία έχει μια ορισμένη πιθανότητα να πραγματοποιηθεί.
Στη Μηχανική του Νεύτωνα βασίλευε η απόλυτη αιτιοκρατία. Πίστευαν ότι, αν γνωρίζουμε με απόλυτη ακρίβεια τι κάνει ένα αντικείμενο τώρα, μπορούμε να προβλέψουμε ακριβώς τι θα κάνει οποιαδήποτε μελλοντική χρονική στιγμή. Ο Wiener πίστευε ακράδαντα ότι ένας επιστήμονας δεν μπορεί ποτέ να έχει πλήρη γνώση για το τι κάνει ένα τμήμα του σύμπαντος τη στιγμή που το κοιτάμε. Επομένως δεν έχουμε καμιά ελπίδα να γνωρίζουμε με βεβαιότητα και με λεπτομέρειες ποιο θα είναι το μέλλον του. Ο επιστήμονας πρέπει να προσπαθήσει να υπερνικήσει την αβεβαιότητα ως προς το μέλλον θεωρώντας μια ομάδα από διάφορα ενδεχόμενα και προσδίδοντας μια κατάλληλη πιθανότητα σε κάθε ενδεχόμενο. Τότε μπορεί να πει τι θα μπορούσε να συμβεί κάτω από αυτό ή το άλλο σύνολο συνθηκών.
Για να προβλέψει κανείς πού θα βρίσκεται ένα γερμανικό αεροπλάνο ύστερα από μερικά δευτερόλεπτα, έτσι ώστε να μπορέσουν τα βομβαρδιστικά πληρώματα να το σκοπεύσουν από πριν και να χτυπήσουν το στόχο, θα πρέπει να λύσει ένα πρόβλημα Στατιστικής. Η πιθανή πορεία του αεροπλάνου είναι μια από τις πολλές δυνατές πορείες. Ο διαχωρισμός των μηνυμάτων από το θόρυβο επιτυγχάνεται επίσης με τρόπο στατιστικό. Τα μηνύματα ακολουθούν κάποιο ορισμένο πρότυπο και τα πρότυπα αλλάζουν με έναν τρόπο που καθορίζεται εν μέρει, αλλά μόνον εν μέρει, από την προϊστορία τους.
Αυτό αποτέλεσε μια καθαρή ρήξη με την αιτιοκρατία. Για την εποχή εκείνη ήταν μια εκπληκτική ανακάλυψη. Με μια ευρύτερη έννοια βοήθησε στην εδραίωση του εννοιολογικού πλαισίου της νέας θεωρίας των πληροφοριών που εισέβαλε στο προσκήνιο τρία χρόνια μετά το τέλος του πολέμου. Η κλασική θεωρία της επικοινωνίας, που είχε αρχίσει να υπονομεύεται γύρω στα 1920, ήταν αιτιοκρατική, Νευτωνική. Επεξεργαζόταν τα μηνύματα σαν απλά γεγονότα. Ο Wiener, σαν τον Shannon, έσπασε αποφασιστικά τις αλυσίδες αυτού του παλιού τρόπου σκέψης. Αναγνώρισε ότι δεν έχει κανένα νόημα να μιλάμε για ένα συγκεκριμένο στοιχείο πληροφορίας - ένα σήμα, ένα γράμμα σε μια σελίδα, ένα στίγμα στην οθόνη του ραντάρ. Σε μια συνηθισμένη συνομιλία μεταφέρεται πληροφορία όταν ο ομιλητής λέει κάτι που μεταβάλλει τη γνώση του ακροατή. Αυτό σημαίνει ότι ο ακροατής βρίσκεται σε μια κατάσταση αβεβαιότητας σχετικά με το μήνυμα που θα ακούσει. Λέμε αβεβαιότητα και όχι απόλυτη άγνοια, γιατί ξέρει τουλάχιστον ότι το μήνυμα θα είναι ένα από μια σειρά δυνατών μηνυμάτων. Μπορεί να είναι πάρα πολύ απίθανο και επομένως πολύ δύσκολο να προβλεφθεί ή να είναι εξαιρετικά πιθανό, οπότε ο ακροατής θα μπορούσε να το προβλέψει με ευκολία. Πάντως το μήνυμα δε θα είναι αδύνατο, με την έννοια ότι θα παραβιάζει κατάφωρα τους γραμματικούς κανόνες ή το νόημα. Αλλιώς δε θα μπορούσε καν να ονομαστεί πληροφορία. Μέσα στο μυαλό του ακροατή, όπως και στα διαγράμματα και τους πίνακες του στατιστικολόγου, υπάρχει ένα πλήθος από δυνατότητες ή ενδεχόμενα, μερικά πιο πιθανά από τα άλλα. Όταν ο ομιλητής στέλνει το μήνυμα του, πραγματοποιεί μια από αυτές τις πιθανότητες, αποκλείοντας τις άλλες και διαλύοντας την αβεβαιότητα του ακροατή.
Πρέπει όμως να σημειώσουμε προσεκτικά το γεγονός ότι μεγαλύτερη ποσότητα αβεβαιότητας διαλύεται, αν εκλέξουμε το μήνυμα μέσα από μια μεγάλη σειρά πιθανών μηνυμάτων και αν επιπλέον πρόκειται για ένα πάρα πολύ απίθανο μήνυμα. Για το λόγο αυτό ένα μήνυμα θα πρέπει να εξετάζεται όχι μονωμένα, αλλά σε σχέση με όλα τα δυνατά μηνύματα, ακριβώς όπως η πορεία ενός αεροπλάνου αποτελεί μέρος ενός διαγράμματος που περιλαμβάνει όλες τις δυνατές πορείες. Αυτό είναι ένα σημείο κεντρικής σημασίας στη θεωρία των πληροφοριών, στατιστικό ως το μεδούλι του. Οι αυθεντίες στα αστυνομικά μυθιστορήματα, για να δώσουμε ένα άλλο παράδειγμα, κοπιάζουν για να εξασφαλίσουν ότι η αβεβαιότητα του αναγνώστη θα διατηρηθεί ως την ύστατη στιγμή όπου, όταν τελικά ξεσκεπαστεί ο κακός, αποδεικνύεται ότι ναι μεν ήταν ένας δυνατός ύποπτος αλλά ήταν και εξαιρετικά απίθανος.
Ο Wiener εργάστηκε πάνω στο πρόβλημα της πρόβλεψης σαν να κρεμόταν η μοίρα ολόκληρου του πολέμου από την επιτυχία του. Κατάπινε χάπια βενζιδρίνης για να κρατηθεί ξύπνιος στις μαραθώνιες ολονύχτιες συζητήσεις και μετά τον έπιανε πανικός για τις πιθανές επιδράσεις μιας τέτοιας εξαντλητικής προσπάθειας πάνω στην ήδη σοβαρά περιορισμένη ικανότητα του να κρατήσει στρατιωτικά μυστικά. (Ολόκληρο το πρόγραμμα ελέγχου των αντιαεροπορικών πυρών ήταν εξαιρετικά απόρρητο). Υπάρχει μαρτυρία ότι άλλοι ερευνητές της εποχής του πολέμου, πιο κοντά στον πυρετό της μάχης, διασκέδαζαν με την τόσο μεγάλη ιδέα που είχε ο Wiener για τη σημασία του ρόλου του. Ο Edward Poitras ένα από τα τέσσερα μέλη της επιτροπής που κατηύθυνε την έρευνα αυτού του προγράμματος, θυμάται ότι ο Wiener έφτασε στο σημείο να πάει στο πεδίο βολής στο Φρούριο Μονρόε στη Βιργινία για να «αποκτήσει την αίσθηση» των πυροβόλων όταν τα πυροδοτούσαν. Ο Poitras δε θεωρούσε αυτές τις επισκέψεις και πάρα πολύ σοβαρές. «Περιφέραμε τον Wiener ειρωνικά, κρατώντας τον από το χέρι, σαν να ήτανε παιδάκι», έλεγε. «Ήταν πολύ παράξενος χαρακτήρας. Η σχέση του με τον έλεγχο των πυρών ήταν στην πραγματικότητα τελείως ασήμαντη και περιφερειακή».
Ο Wiener εξέθεσε τις ιδέες του σε μια απόρρητη πολεμική αναφορά προς την Επιτροπή Ερεύνης Εθνικής Αμύνης, που αργότερα κυκλοφόρησε και μεταξύ των συναδέλφων του. Η αναφορά αυτή έγινε γνωστή στους κύκλους της ελίτ σαν Κίτρινος Κίνδυνος, εξαιτίας του χρώματος του εξωφύλλου του και της τρομακτικής δυσκολίας του περιεχομένου της. Η τεχνική του Wiener ήταν τόσο περίπλοκη, ώστε ένα μεγάλο μέρος της αναφοράς ήταν ακατάληπτο ακόμη και για τους πιο εξελιγμένους τεχνικούς.
Ο Κίτρινος Κίνδυνος, που στην πραγματικότητα είχε γραφτεί από τον Julian Bigelow από τις σημειώσεις που κρατούσε ο Wiener πάνω στον πίνακα του Δωματίου 2-224 στο ΜΙΤ, ήταν μια σπουδαία συμβολή σε μια σημαντική όψη της θεωρίας των πληροφοριών. Ο Wiener παρ' όλα αυτά δε θεωρούσε τη δουλειά του σαν μια θεωρία της επικοινωνίας.
Η σύνδεση με τη θεωρία των πληροφοριών ήταν περισσότερο σιωπηρή στον Κίτρινο Κίνδυνο παρά σαφής. «Ο Wiener δεν έγινε ποτέ τόσο άμεσα εμπειρικός, ώστε να συζητήσει τέτοια ερωτήματα όπως "χωρητικότητα διώρυγας", "εντροπία πηγής" ή "κωδικοποίηση μηνύματος", οντότητες πάνω στις οποίες οικοδόμησε ο Shannon τη θεωρία του», λέει ο Bigelow. «Οι έννοιες του Wiener ήταν η "κίνηση Brown", "ασυνεχές χάος" και "γραμμικοί τελεστές". Ήταν πιο κατανοητές για τους μαθηματικούς παρά για τους επιστήμονες των επικοινωνιών της εποχής εκείνης. Δύο ή τρεις δεκαετίες αργότερα συνειδητοποιήθηκε ότι η δουλειά του Wiener σχετιζόταν με μια σημαντική άποψη της θεωρίας των επικοινωνιών, αλλά οι έννοιες του ήταν κατά κάποιο τρόπο συγκαλυμμένες από την ανάγκη του Wiener να τις εκφράσει με μαθηματική μορφή ελάχιστα συσχετισμένη με τις εφαρμογές».
Όπως και νάναι η αμερικανικής σχεδιάσεως ηλεκτρική διάταξη προσδιορισμού της μελλοντικής θέσης του στόχου για τις αντιαεροπορικές βολές, μπήκε σε λειτουργία στην ανατολική ακτή της Αγγλίας τον Αύγουστο του 1944, λιγότερο από δύο μήνες μετά την εμφάνιση στον ουρανό του πρώτου κύματος γερμανικών ιπταμένων βομβών. Επέφεραν μια εκπληκτική βελτίωση στην ακρίβεια. Πριν την εγκατάσταση τους μόνο τα 10 τοις εκατό των πυραύλων VI καταρρίπτονταν από τη γη. Μετά, τα 50 τοις εκατό καταστρέφονταν. Το πόσο μεγάλο ρόλο έπαιξε ο Wiener σ' αυτή την πρακτική επιτυχία σηκώνει συζήτηση, είχε πάντως φτάσει στο συμπέρασμα πολύ νωρίτερα μέσα από τις έρευνες του ότι ένα παράθυρο είχε ανοιχτεί σε ένα καινούργιο διανοητικό τοπίο. «Ήταν ξεκάθαρο για μένα, σχεδόν από την αρχή», έγραφε στα απομνημονεύματα του, «ότι αυτές οι νέες έννοιες επικοινωνίας και ελέγχου εμπεριέχουν μια νέα ερμηνεία του ανθρώπου, της γνώσης του ανθρώπου για το σύμπαν και την κοινωνία».
Η θεωρία των πληροφοριών γεννήθηκε σαν μια τελείως καινούργια επιστήμη που μας έδωσε τη δυνατότητα να εξετάσουμε επίμαχα προβλήματα από ένα ψηλότερο πλεονεκτικό σημείο γνώσης. Οι νόμοι και τα θεωρήματα της επιστήμης αυτής υποκίνησαν συναρπαστικές ιδέες στη βιολογία και στη γλώσσα, στη θεωρία των πιθανοτήτων, την ψυχολογία, τη φιλοσοφία, την τέχνη, στους ηλεκτρονικούς υπολογιστές και στη μελέτη της κοινωνίας. Ακριβώς όπως οι αρχές της νέας επιστήμης της ενέργειας έδωσαν καινούργιες γνώσεις που εκτείνονται πολύ πιο πέρα από τους ορίζοντες της μηχανολογίας, έτσι και η θεωρία των πληροφοριών άνοιξε καινούργια παράθυρα στο πεδίο μιας γνώσης τόσο πλατιάς όσο η φύση, τόσο πολύπλοκης όσο ο ανθρώπινος νους.
Οι βιολόγοι και οι φιλόσοφοι εισηγήθηκαν ότι το σύμπαν και οι ζωντανές μορφές που περιέχει βασίζονται στην τυχαιότητα, όχι όμως και στο τυχαίο συμβάν. Για να το θέσουμε διαφορετικά οι δυνάμεις της τύχης και της αντι-τύχης συνυπάρχουν σε μια συμπληρωματική σχέση. Το τυχαίο στοιχείο ονομάζεται εντροπία, ο παράγων του χάους, που τείνει να ανακατέψει το τακτοποιημένο, να καταστρέψει το νόημα. Το μη τυχαίο στοιχείο είναι η πληροφορία, που εκμεταλλεύεται την αβεβαιότητα που ενυπάρχει μέσα στην αρχή της εντροπίας για να γεννήσει καινούργιες δομές, για να πληροφόρηση τον κόσμο με νέους τρόπους.
Η θεωρία των πληροφοριών δείχνει ότι υπάρχουν πολλοί λόγοι για τους οποίους οι δυνάμεις της αντι-τύχης είναι εξίσου καθολικοί με τις δυνάμεις της τύχης, παρ' όλο που η εντροπία εμφανίζεται σαν η συντριπτικά ισχυρότερη αρχή. Η σωστή μεταφορική εικόνα για τη διαδικασία της ζωής μπορεί να μην είναι ένα ζευγάρι ζάρια ή ο περιστρεφόμενος τροχός της ρουλέτας, αλλά οι προτάσεις μιας γλώσσας, που μεταφέρουν πληροφορίες εν μέρει προβλέψιμες και εν μέρει απρόβλεπτες. Οι προτάσεις αυτές κατασκευάζονται με κανόνες που παράγουν πολύ από το λίγο, γεννώντας έναν απεριόριστο πλούτο νοήματος από ένα πεπερασμένο απόθεμα λέξεων. Δίνουν στη γλώσσα την ικανότητα να είναι γνωστή και παρ' όλα αυτά γεμάτη εκπλήξεις, περιορισμένη και παρ' όλα αυτά απροσδόκητη μέσα στους περιορισμούς της.
Το νόημα και η τάξη, λέει η θεωρία, μπορούν να κυριαρχήσουν πάνω στην ασυναρτησία και το χάος. Ο κόσμος δεν είναι ανάγκη να κατρακυλήσει στο απλό, το ομοιόμορφο και το κοινότυπο, αλλά μπορεί να προχωρήσει προς την κατεύθυνση των πλουσιότερων και συνθετότερων δομών, φυσικών και νοητικών. Η ζωή, όπως και η γλώσσα, παραμένει «δομημένη». Η κλασική εικόνα της εντροπίας υπονοούσε ότι η δομή είναι η εξαίρεση και το χάος ο κανόνας. Η θεωρία των πληροφοριών μας υποδεικνύει, αντίθετα, ότι η τάξη είναι απόλυτα φυσιολογική: ο δομημένος άνθρωπος κατοικεί μέσα σε ένα δομημένο σύμπαν.
Η πληροφορία είναι μια λέξη που ποτέ δεν ήταν εύκολο να διευκρινιστεί τελείως. Στην πιο οικεία της έννοια η πληροφορία σήμερα σημαίνει ειδήσεις, νέα, γεγονότα και ιδέες που αποκτώνται και περνάνε σαν γνώση. Όμως στο μεσαίωνα είχε διάφορες εκλαϊκευμένες και κυριολεκτικές χρήσεις. Εκτός από εκείνες που θα αναγνωρίζαμε, η λέξη είχε χρησιμοποιηθεί και με πιο ενεργό, εποικοδομητικό νόημα, σαν κάτι που δίνει ένα συγκεκριμένο σχήμα ή χαρακτήρα στην ύλη και στο πνεύμα· μια δύναμη που διαμορφώνει τη συμπεριφορά, ασκεί, διδάσκει, εμπνέει ή καθοδηγεί.
Μόνον από το 1940 και πέρα η πληροφορία ορίστηκε ως επιστημονικός όρος και ο ορισμός αυτός ήταν τελείως καινούργιος, διαφορετικός από όλους όσους βρίσκει κανείς στα συνηθισμένα λεξικά. Παρ' όλα αυτά, κατά έναν περίεργο τρόπο, η έννοια της πληροφορίας, που περιγράφεται με αρκετά μεγάλη ακρίβεια ώστε να ικανοποιεί και τους μαθηματικούς και τους μηχανικούς των τηλεπικοινωνιών ταυτόχρονα, αποκτούσε ολοένα και μεγαλύτερη γοητεία για τους μη επιστήμονες. Η λέξη άρχισε να ξαναπαίρνει μερικές από τις παλιές της έννοιες που είχαν πέσει σε αχρηστία. Η πληροφορία άρχισε να παίρνει τη μορφή ενός ενεργητικού παράγοντα που δεν κάθεται έτσι απλά και παθητικά, αλλά «πληροφορεί» τον υλικό κόσμο, περίπου όπως τα μηνύματα των γονιδίων διδάσκουν το μηχανισμό του κυττάρου πώς να οικοδομήσει έναν οργανισμό ή όπως τα σήματα από έναν ραδιοπομπό οδηγούν την πολύπλοκη πορεία ενός διαστημόπλοιου στο ταξίδι του μέσα στο διάστημα.
Έτσι η πληροφορία αναδύθηκε σαν μια παγκόσμια αρχή που λειτουργεί μέσα στον κόσμο, δίνοντας σχήμα στο ασχημάτιστο, προσδιορίζοντας τον ιδιαίτερο χαρακτήρα των έμβιων μορφών και ακόμη καθορίζοντας, μέσα από ειδικούς κώδικες, τα αχνάρια της ανθρώπινης σκέψης. Με αυτόν τον τρόπο η πληροφορία εκτείνεται πάνω από όλα τα ανόμοια πεδία, των υπολογιστών του διαστημικού αιώνα, της κλασικής Φυσικής, της μοριακής Βιολογίας και της ανθρώπινης επικοινωνίας, της εξέλιξης της γλώσσας και της εξέλιξης του ανθρώπου.
Είναι προφανές ότι η φύση δεν μπορεί πια να ιδωθεί μόνο σαν ύλη και ενέργεια. Ούτε μπορούν όλα της τα μυστικά να ξεκλειδωθούν με τα κλειδιά της Χημείας και της Φυσικής, παρ' όλη την εκθαμβωτική επιτυχία που είχαν οι δύο αυτοί κλάδοι της επιστήμης στον αιώνα μας. Μια τρίτη συνιστώσα είναι απαραίτητη για οποιαδήποτε εξήγηση του κόσμου που διεκδικεί την πληρότητα. Στις παντοδύναμες θεωρίες της Χημείας και της Φυσικής πρέπει να προστεθεί ένας καινουργιοφερμένος επισκέπτης: η θεωρία των πληροφοριών. Η φύση πρέπει να ερμηνευτεί σαν ύλη, ενέργεια και πληροφορία.
Η πληροφορία απέκτησε επιστημονική έννοια όταν ανέτειλε η εποχή των ηλεκτρονικών τηλεπικοινωνιών, στο πρώτο μέρος του αιώνα μας. Οι επιστήμονες τη χειρίστηκαν με τον ίδιο περίπου τρόπο που οι προκάτοχοι τους στον δέκατο ένατο αιώνα είχαν χειριστεί την έννοια της ενέργειας. Της έπλασαν μια θεωρία, την εφοδίασαν με νόμους, τη στόλισαν με εξισώσεις και στην πράξη την ξεζουμίσανε από όση ασάφεια και όσο μυστήριο μπόρεσαν.
Ο Claude Shannon και η θεωρία της πληροφορίας
Στην καθαρή της μορφή η θεωρία των πληροφοριών ήταν μια ανακάλυψη των μηχανικών. Οι πιο περίβλεπτες πρακτικές επιτυχίες της αναφέρονται στην εκπομπή των εικόνων της έγχρωμης τηλεόρασης, στη σχεδίαση των συστημάτων ραντάρ έγκαιρης προειδοποίησης, στην ανάκτηση ανέπαφων μηνυμάτων από μακρινά διαστημόπλοια. Παρουσιάστηκε στον κόσμο με τη μορφή δύο εργασιών του Claude Shannon της Bell Telephone Laboratories, που δημοσιεύτηκαν στο Bell System Technical Journal τον Ιούλιο και τον Οκτώβριο του 1948. Στην ουσία οι εργασίες αποτελούνται από μία σειρά από θεωρήματα που έχουν να κάνουν με το πρόβλημα της αποστολής μηνυμάτων από μια θέση σε μια άλλη, γρήγορα, οικονομικά και αποτελεσματικά. Αλλά η πιο πλατιά και πιο συναρπαστική συνέπεια της δουλειάς του Shannon έγκειται στο γεγονός ότι στάθηκε ικανή να καταστήσει την έννοια της πληροφορίας τόσο λογική και σαφή, που να μπορεί να τοποθετηθεί μέσα σε ένα τυπικό πλαίσιο ιδεών.
Χειριζόμενος την πληροφορία με όρους σαφώς καθορισμένους αλλά και τελείως αφηρημένους, ο Shannon μπόρεσε να τη γενικεύσει, εδραιώνοντας νόμους που ισχύουν όχι μόνο για λίγους τύπους πληροφοριών αλλά για όλα τα είδη και παντού. Παρ' όλο που οι εργασίες του φαίνονται τελείως δυσνόητες και τεχνικές σε πρώτη ανάγνωση, προσφέρουν νέους τρόπους θεώρησης των διεργασιών του κόσμου, που μοιάζουν ακατανόητες όταν τις δει κανείς μέσα από το πρίσμα των κλασικών ιδεών. Το πλήρες νόημα τους δεν έχει ακόμη εξαντληθεί. Παρά το γεγονός ότι τα θεωρήματα της θεωρίας των πληροφοριών προορίζονταν, κυρίως, για τους ραδιοηλεκτρολόγους και τους μηχανικούς των τηλεπικοινωνιών, μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την έρευνα οποιουδήποτε συστήματος που εκπέμπει ένα «μήνυμα» από μια θέση σε μια άλλη.
Ακριβώς όπως οι νόμοι της κίνησης του Νεύτωνα δεν περιορίζονται σε ειδικούς τρόπους κινήσεων ιδιαίτερων τύπων σωμάτων, έτσι και οι νόμοι των πληροφοριών του Shannon είναι καθολικοί και αναγκάζουν τους επιστήμονες και τους άλλους διανοούμενους ν' αντιμετωπίσουν το γεγονός ότι και η ίδια η πληροφορία είναι καθολική έννοια. Πράγματι, θεωρήματα του είχαν ερμηνευτεί τόσο πλατιά που ο Shannon, ανήσυχος μπροστά στην αίγλη που είχε δημιουργηθεί γύρω από το θέμα και αμήχανος μπροστά στο ρεύμα της δημοσιότητας που είχε θέσει σε κίνηση, δημοσίευσε μια ανακοίνωση το 1956 για να προειδοποιήσει τον κόσμο ότι η θεωρία των πληροφοριών ίσως παραφούσκωσε και έφτασε σε μια σπουδαιότητα που ξεπερνάει τα πραγματικά της επιτεύγματα. Σπάνια η φύση αποκαλύπτει ταυτόχρονα περισσότερα από λίγα μυστικά της. Ήταν όμως φανερό από την αρχή ότι η θεωρία έριχνε φως σε βαθιά θεμελιώδη ερωτήματα, πολύ πιο πέρα από τα όρια της ραδιοηλεκτρολογίας. Εισέβαλλε σε πολλούς διανοητικούς χώρους, σχετιζόταν με παράδοξα άλυτα επί αιώνες, πρότεινε νέες προοπτικές σε προβλήματα με τα οποία είχε παλέψει η Φιλοσοφία σε όλη τη διάρκεια της ιστορίας της.
Οι εργασίες του Shannon είχαν να κάνουν με θέματα που ήταν κοινά διανοητικά προβλήματα: τάξη και αταξία, σφάλματα και έλεγχος των σφαλμάτων, δυνατότητες και πραγματοποίηση των δυνατοτήτων, αβεβαιότητα και τα όρια της αβεβαιότητας. Οι επιστήμονες ακόμη ερευνούν με μανία το αίνιγμα, του γιατί τα προϊόντα της φύσης είναι τόσο απίθανα, γιατί εμφανίζουν τόσο μεγάλη τάξη αφού η πιο πιθανή κατάσταση γι' αυτά είναι όλο ακαταστασία και λάθη, μια υποταγή στις δυνάμεις της αταξίας μέσα στο σύμπαν, που μοιάζουν να κυριαρχούν παντού με τρόπο φυσικό. Αυτό θεωρείται ακόμη ένα από τα πιο ανησυχητικά παράδοξα της επιστήμης. Είναι πρώτος ξάδελφος του αιώνιου ερωτήματος της Φιλοσοφίας: «Γιατί υπάρχει κάτι και όχι τίποτα;». Στις εργασίες του το 1948 ο Shannon απέδειξε ότι, αντίθετα με εκείνο που θα μπορούσε να περιμένουμε, το «κάτι», ένα μήνυμα, μπορεί να επικρατήσει ανάμεσα στο «τίποτε», την άσκοπη αταξία ή το θόρυβο.
Το πιο εντυπωσιακό από όλα ήταν ότι η έκφραση του Shannon για την ποσότητα της πληροφορίας, το πρώτο ακριβές επιστημονικό μέτρο, ο πρώτος ικανοποιητικός ορισμός αυτού του αδιαφιλονίκητου προϊόντος του εικοστού αιώνα, είχε την ίδια μορφή με την εξίσωση που είχε επινοηθεί πολλά χρόνια νωρίτερα, το δέκατο ένατο αιώνα, για τον πιο ιδιόμορφο και φευγαλέο φυσικό νόμο, το αξίωμα της εντροπίας.
Ο Shannon είχε βάλει σαν στόχο να λύσει ένα ειδικό πρόβλημα της ραδιοφωνικής και τηλεφωνικής επικοινωνίας και η λύση στην οποία κατέληγε με αυστηρές επαγωγικές μεθόδους ήταν στην ουσία πανομοιότυπη με τον τύπο της εντροπίας που είχε διατυπωθεί στη Φυσική της Βικτωριανής εποχής. Η εξίσωση αυτή ήταν μια μαθηματική έκφραση της τάσης που έχουν όλα τα πράγματα να γίνουν πιο ακατάστατα όταν αφήνονται να εξελιχθούν από μόνα τους, της τάσης που έχει η ενέργεια να υφίσταται ορισμένους μετασχηματισμούς κατά τη φυσική πορεία των γεγονότων, που την καθιστούν πιο ανοργάνωτη και όχι τόσο χρήσιμη, υποβαθμίζοντας την ποιότητα της χωρίς να μειώνουν την ποσότητα της.
Η εντροπία ήταν μια υπερβολικά ελκυστική έννοια για τους μη επιστήμονες του δέκατου ένατου αιώνα και μετά, καθώς πρότεινε ότι το χάος είναι ο ύστατος προορισμός όλων των πραγμάτων. Οδήγησε σε πολλές εξάρσεις της φαντασίας αμφίβολης αξίας και ενέπνευσε εκκεντρικούς τύπους αλλά και αξιοσέβαστους στοχαστές. Έγινε ένα σημείο αναφοράς, μια μεταφορική έννοια στην οποία επέστρεφαν ξανά και ξανά οι φιλόσοφοι, οι θεολόγοι, οι ιστορικοί της εποχής εκείνης, με περισσότερο ενθουσιασμό παρά σύνεση. Αυτός ο «νόμος» της Φυσικής, που ανήγγελλε ότι το σύμπαν οδεύει προς μια κατάσταση απόλυτης αταξίας, είχε μια εμφανή επίπτωση στις νοητικές συνήθειες. Και τώρα, εδώ, στην εργασία του Shannon, η ίδια αυτή έννοια εμφανίστηκε με μια διαφορετική αμφίεση, μέσα σε ένα νέο πλαίσιο.
Η εξίσωση της εντροπίας του Shannon υποδήλωνε τελικά μια ισχυρή αναλογία ανάμεσα στην ενέργεια και την πληροφορία. Η εντροπία ήταν ο συνδετικός κρίκος. Με τον τρόπο αυτό συνένωνε δύο κόσμους σκέψης, δύο εποχές. Η ενέργεια ήταν το κυρίαρχο θέμα της Βικτωριανής επιστήμης, καθώς οι μηχανές όλο και περισσότερο δάμαζαν τις δυνάμεις της φύσης για να κάνουν τη δουλειά του ανθρώπου. Η ίδια έννοια υπάρχει και στην τέχνη και στη λογοτεχνία της εποχής εκείνης, ιδιαίτερα στα ποιήματα του William Blake. Το ρομαντικό κίνημα ενδιαφερόταν πολύ για την ενέργεια και τις διάφορες μετατροπές της. Τα κατάλοιπα του εμφανίζονται και αργότερα στα έργα του Freud, ο οποίος θεωρούσε τα ένστικτα και τις ανάγκες σαν ριπές ενεργειακών στροβιλισμών μέσα στον εγκέφαλο. Η ατμομηχανή ήταν το έμβλημα της βιομηχανικής επανάστασης, ακριβώς όπως ο ηλεκτρονικός υπολογιστής είναι το έμβλημα της πληροφοριακής επανάστασης. Όσο ανόμοια και αν φαίνονται αυτά τα δύο, στην πραγματικότητα είναι συνδεδεμένα μέσα από τη θεωρία του Shannon.
Οι εργασίες του Shannon εκδοθήκανε πέντε μόνο χρόνια πριν ο James Watson και ο Francis Crick αποκαλύψουν τα μυστικά του DNA στο εργαστήριο Cavendish του Cambridge. Η διπλή έλικα του DNA βρέθηκε ότι αποτελούσε ένα πληροφοριακό σύστημα, όμως οι σημαντικότερες συνέπειες αυτής της ανακάλυψης δεν ερευνήθηκαν επί αρκετά χρόνια. Ο ίδιος ο Shannon, παρ' όλο που προειδοποιούσε με δημοσιεύματα τους εργαζόμενους σε άλλα πεδία να είναι επιφυλακτικοί και να μην εφαρμόζουν τη θεωρία των πληροφοριών αδιακρίτως, παραδέχθηκε ότι η θεωρία θα μπορούσε να έχει μεγάλη σχέση με τον τρόπο με τον οποίο λειτουργούν τα γονίδια και το νευρικό σύστημα και άφησε ανοιχτή μια πιθανότητα ότι «το ανθρώπινο ον δρα σαν ένας ιδανικός αποκωδικοποιητής». Η θεωρία των πληροφοριών διέσχισε καλπάζοντας όλη τη διαδρομή από την ευφορία ως τη διάλυση της μαγείας μέσα στη δεκαετία που ακολούθησε την πρώτη παρουσίαση της. Λίγο μετά τη δημοσίευση των θεωρημάτων του Shannon, το περιοδικό Fortune διατυμπάνιζε:
Οι μεγάλες επιστημονικές θεωρίες, όπως οι μεγάλες συμφωνίες και τα μεγάλα μυθιστορήματα, είναι από τα πιο υπέροχα -και πιο σπάνια- δημιουργήματα του ανθρώπου. Αυτό που τοποθετεί την επιστημονική θεωρία ξεχωριστά και, κατά κάποια έννοια, πιο ψηλά από τα άλλα δημιουργήματα είναι ότι μπορεί να αλλάζει γρήγορα και σε βάθος την άποψη του ανθρώπου για τον κόσμο του. Μέσα στα τελευταία πέντε χρόνια εμφανίστηκε μια καινούργια θεωρία που μοιάζει να φέρει μερικές από τις ίδιες εκείνες σφραγίδες της μεγαλοφυίας.
Αργότερα, σε μια υπερβολική αντίδραση, η θεωρία των πληροφοριών κατατάχθηκε στις αποτυχίες. Ειπώθηκε ότι δεν οδηγούσε σε μεγάλες φωτοχυσίες. Αλλά γύρω στα 1970 άρχισε να ωριμάζει και να κερδίζει σε βάθος ξαναπαίρνοντας αρκετή από την πρωτινή της λάμψη. Την εποχή εκείνη έγιναν οι πιο διεισδυτικές ενδοσκοπήσεις μέσα στη δομή της γενετικής πληροφορίας και έφεραν μαζί τους σημαντικές καινούργιες προοπτικές για την ημιτελή θεωρία της εξέλιξης.
Ο Shannon έχει μια ήρεμη και αυτο-αποδοκιμαζόμενη προσωπικότητα. Είναι μετριόφρων, διστάζει να παρουσιάσει τις ιδέες του στο κοινό και μοιάζει να αδιαφορεί για τα χειροκροτήματα και την αναγνώριση. Είναι τελείως αντιπαραγωγικός. Μερικά από τα έργα του παραμένουν αδημοσίευτα ακόμη και σήμερα, παρ' όλο που οι συνάδελφοι του τον εκλιπαρούσαν να τα γράψει σε δημοσιεύσιμη μορφή. Ο Robert Fano, καθηγητής της ηλεκτρολογίας στο Ινστιτούτο Τεχνολογίας της Μασσαχουσέττης (ΜΙΤ) έλεγε για τον Shannon:
Υπάρχει ένας σημαντικός όγκος δουλειάς που έγινε στη δεκαετία του πενήντα και που δεν τυπώθηκε ποτέ. Δε θέλει να γράφει κανένας άλλος τις εργασίες του στη θέση του, αλλά δε θέλει ούτε να τις γράφει ο ίδιος. Είναι τόσο απλό και τόσο πολύπλοκο. Δεν απαντάει στα γράμματα. Δεν του αρέσει να διδάσκει. Δεν του αρέσει να δίνει διαλέξεις. Οι διαλέξεις του είναι όμορφες, όλες είναι διαμάντια. Ακούγονται σαν αυθόρμητες αλλά στην πραγματικότητα είναι πολύ πολύ προσεκτικά προετοιμασμένες.
Η ζωή του Shannon
Ο Shannon γεννήθηκε στο Petoskey του Michigan το 1916. Υπήρξε προπτυχιακός σπουδαστής στο Πανεπιστήμιο του Michigan και μεταπτυχιακός σπουδαστής στο ΜΙΤ. Μου είπε ότι η ιδέα να μετρήσει την πληροφορία με μια μορφή εντροπίας του ήρθε στο νου όταν ήταν επιστημονικός συνεργάτης στο Princeton το 1940-41 και σπούδαζε κάτω από την καθοδήγηση του Hermann Weyl, ενός από τους μεγαλύτερους μαθηματικούς και φιλοσόφους της εποχής του. Λίγοι, όμως, από τους επιστήμονες του περιβάλλοντος του Shannon γνώριζαν τις ιδέες που ανέπτυσσε αθόρυβα. Ο J.R. Pierce, ένας ηλεκτρολόγος-μηχανολόγος που είχε στενή σχέση με τον Shannon λίγο μετά το Δεύτερο Παγκόσμιο Πόλεμο, όταν και οι δυο τους ήταν στα εργαστήρια της Bell Telephone, θυμάται ότι τον είχε ρωτήσει αν είχε αποδείξει τίποτε νέα θεωρήματα και, αν ναι, να τα γράφει σε ένα σημειωματάριο. Ο Pierce είναι σίγουρος ότι το σημειωματάριο, που τώρα έχει χαθεί, περιείχε μερικά θεωρήματα. Έτσι, όταν εμφανίστηκε η θεωρία του Shannon, λέει ο Pierce, «έσκασε σαν βόμβα και μάλιστα σαν βόμβα βραδυφλεγής».
Ένας άλλος συνάδελφος, ο Edward Moore, που τώρα βρίσκεται στο Πανεπιστήμιο του Wiskonsin, περιέγραφε τον Shannon σαν περφεξιονίστα που δούλευε με πολύ γρήγορο ρυθμό αλλά αρνιόταν να δώσει μια εργασία για δημοσίευση, αν δεν την είχε τελειοποιήσει και γυαλίσει ώσπου να λάμψει όσο γίνεται περισσότερο, «θα μπορούσε να αφήσει μια εργασία του να κάθεται για πέντε χρόνια, νομίζοντας ότι έπρεπε να τη βελτιώσει, αναρωτιόμενος αν είχε κάνει τη σωστή εκλογή μεταβλητών σε αυτήν ή την άλλη εξίσωση», έλεγε ο Moore. «Μετά, ενώ ακόμη σχεδίαζε τις βελτιώσεις, εμφανιζόταν κάποιος άλλος με ένα παρόμοιο αποτέλεσμα, σωστό αλλά τόσο άκομψο, που ο Shannon στη θέση του θα ντρεπόταν για την κακή ποιότητα της δουλειάς».
Καθώς περνούσε ο καιρός, ο Shannon γλιστρούσε ανεπαίσθητα έξω από τον ακαδημαϊκό κόσμο. Δεν αγαπούσε τη ρουτίνα του. «Γύρω στα 1960-61 είχε αρχίσει να χάνεται και τον έβλεπαν όλο και λιγότερο στο γραφείο του», θυμάται ο Fano, που είχε φροντίσει να έρθει ο Shannon στο ΜΙΤ ως επισκέπτης καθηγητής των Επιστημών, το 1956.
Το 1963 δεν εμφανίστηκε σχεδόν καθόλου. Στα τέλη της δεκαετίας του πενήντα άρχισε να παίζει στο χρηματιστήριο. Του κινήθηκε το ενδιαφέρον γι' αυτό, ενώ εργαζόταν πάνω σε ένα σημαντικό επιστημονικό πρόβλημα, το διαμερισμό μιας ανεξάρτητης χρονοσειράς. Ο μέσος όρος των τιμών του χρηματιστηρίου είναι ένα καλό παράδειγμα μιας τέτοιας σειράς, γιατί οι διακυμάνσεις του μέσα στο χρόνο επηρεάζονται από ένα πλήθος διαφορετικών παραγόντων. Ο Shannon προσπάθησε να βρει τεχνικές για να διαχωρίσει τις διάφορες επιρροές και διάλεξε το χρηματιστήριο σαν απεικονιστικό παράδειγμα. Δεν πιστεύω ότι κατέληξε πουθενά ως προς το μαθηματικό πρόβλημα, έμαθε όμως να παίζει καλά στο χρηματιστήριο.
Ο Norbert Wiener
Ένα δεύτερο πρόσωπο, επίσης στο ΜΙΤ, που συνέβαλε ενεργά στη γένεση της θεωρίας των πληροφοριών ήταν τόσο διαφορετικός από τον Shannon, όσο θα μπορούσε κανείς να φανταστεί. Αυτός ήταν ο Norbert Wiener, ένας σπινθηροβόλος και εκκεντρικός χαρακτήρας που διαλαλούσε με φανφάρες τα επιτεύγματα του, που ήταν πράγματι σημαντικά. Ο Shannon είχε παρακολουθήσει μερικά από τα μαθήματα του Wiener στις αρχές της δεκαετίας του 1930.
Το 1947, ένα χρόνο πριν τη δημοσίευση της θεωρίας του Shannon, ο Fano δούλευε για τη διδακτορική του διατριβή στο ΜΙΤ. Πού και πού ο Wiener έμπαινε μέσα στο γραφείο του Fano ρουφώντας το πούρο του και έλεγε. «Η πληροφορία είναι εντροπία». Μετά έκανε μεταβολή και έβγαινε από το δωμάτιο χωρίς άλλη κουβέντα. Στην πραγματικότητα ο Wiener είχε συλλάβει κάτι από τη σχέση ανάμεσα στην πληροφορία και την εντροπία. Πολύς άλλος κόσμος είχε την ίδια γενική ιδέα. Κυκλοφορούσε στον αέρα. Τουλάχιστον μισή ντουζίνα ερευνητικά κέντρα στις Ηνωμένες Πολιτείες και στην Αγγλία δούλευαν πάνω στα μαθηματικά της επικοινωνίας και στο διαχωρισμό των μηνυμάτων από το θόρυβο από πς αρχές της δεκαετίας του 1940. Αλλά οι περισσότερες προσπάθειες για την επίλυση αυτών των προβλημάτων ήταν αναμφισβήτητα ad hoc, δεν περιείχαν καμιά ιδέα για το πώς τα διάφορα μέρη του θέματος θα μπορούσαν να ταιριάξουν μεταξύ τους σ' ένα συνεπές σύνολο. Ο Julian Bigelow, ένας συνάδελφος του Wiener στο ΜΙΤ, περιγράφει αυτές τις αναζητήσεις σαν «μαθηματική ξυλουργική», ενώ ο Shannon ήταν μοναδικός και καταλυτικός στην αντίληψη ότι όλα όσα είχαν θεωρηθεί μέχρι τη στιγμή εκείνη σαν μια συλλογή από ξεχωριστά θέματα περιλάμβαναν στην πραγματικότητα «διαφορετικές όψεις μιας νέας και αναδυόμενης επιστήμης».
Ο Wiener έγραφε μια ανασκόπηση των εργασιών του Shannon αλλά στην ανασκόπηση του έδειξε μια περίεργη έλλειψη κατανόησης για τα επιτεύγματα του Shannon. Αυτή η φαινομενική βραδύνοια μπορεί να είχε σχέση με την ασυνήθιστη και ιδιαίτερα εγωκεντρική προσωπικότητα του Wiener.
Η κόρη του, τώρα Κα Barbara Raisbeck, θυμάται ότι ο Wiener απέφευγε συνήθως να διαβάζει τα έργα των αντιπάλων του μαθηματικών. «Ήταν πολύ ματαιόδοξος και πολύ πολύπλοκος άνθρωπος και δούλευε καλύτερα μόνος του», έλεγε η Κα Raisbeck. «Είχε την αίσθηση ότι, αν δεν έδινε σημασία στους ανταγωνιστές του, αυτοί απλούστατα θα εξαφανίζονταν. Επιπλέον φοβόταν μήπως χρησιμοποιήσει τις ιδέες των άλλων από απροσεξία». Ο Gordon Raisbeck, γαμπρός του Wiener, πιστεύει ότι ο Wiener είχε διαβάσει και καταλάβει τα αποτελέσματα του Shannon αλλά προσποιούταν ότι δεν τα καταλάβαινε. «Το να τα καταλάβει θα σήμαινε και την παραδοχή του ότι δεν τα είχε ανακαλύψει ο ίδιος», έλεγε ο Raisbeck. «Ο Norbert Wiener δεν ήθελε να παραδεχτεί κάτι τέτοιο. Τον άκουσα πολλές φορές να δίνει διαλέξεις πάνω στη θεωρία των πληροφοριών χωρίς να αναφέρει καθόλου τον Shannon, κάτι που ήταν πραγματικό κατόρθωμα».
Ο Wiener είχε πολύ βοηθήσει τον Shannon στα χρόνια του πολέμου στο ΜΙΤ, όταν και οι δύο δούλευαν σε στρατιωτικά προγράμματα, και ο Shannon είχε ενδιαφερθεί ιδιαίτερα για τη στατιστική θερμοδυναμική. Όμως ο Julian Bigelow, που βρισκόταν κοντά στον Wiener την εποχή εκείνη, μου έλεγε: «είμαι απόλυτα βέβαιος ότι ο Wiener δεν είχε συνειδητοποιήσει τελείως, όπως ο Shannon, την ανάγκη για μια καταληπτή θεωρία της επικοινωνίας, ούτε το γεγονός ότι αυτή ήταν έτοιμη να γεννηθεί έτσι κι αλλιώς, με τον ένα ή με τον άλλο τρόπο».
Ο Wiener είναι περισσότερο γνωστός ως ιδρυτής της Κυβερνητικής, μιας εξαιρετικά πλατιάς επιστήμης που περιλαμβάνει τη θεωρία των πληροφοριών σαν ένα από πολλά συμπληρωματικά σύνολα ιδεών. Η Κυβερνητική είναι η επιστήμη της διατήρησης της τάξης μέσα σ' ένα σύστημα, είτε το σύστημα αυτό είναι φυσικό, είτε είναι τεχνητό. Αφού όλα τα πράγματα στον κόσμο έχουν την τάση να γίνονται εντροπικά, ακατάστατα, οι άτακτες αποκλίσεις τους από την τάξη πρέπει να διορθώνονται συνέχεια. Αυτό επιτυγχάνεται με τη χρησιμοποίηση πληροφοριών σχετικά με τη συμπεριφορά του συστήματος, έτσι ώστε να του επιβάλλεται μια διαφορετική, τακτικότερη συμπεριφορά. Με τον τρόπο αυτό το σύστημα διατηρείται στην κανονική πορεία του. Ο όρος Κυβερνητική προέρχεται από την ελληνική λέξη κυβερνήτης και περιέχει την έννοια της σταθερότητας, της αδιάκοπης και σωστής λειτουργίας. Η αρρώστια είναι εντροπική, ακανόνιστη, ένα λάθος στο σύστημα των ζώντων οργανισμών, ενώ η θεραπεία είναι κυβερνητική, γιατί επαναφέρει το σώμα στην αρχική του κατάσταση, διορθώνοντας το λάθος. Η φυσική επιλογή είναι επίσης κυβερνητική, γιατί απορρίπτει τις γενετικές μεταλλάξεις που αποκλίνουν από τον κανόνα με ανεπιθύμητους τρόπους. Ο Wiener έβλεπε την κοινωνία των ανθρώπων σαν ένα αυτορυθμιζόμενο σύστημα, που διατηρείται στην τάξη με τον κυβερνητικό μηχανισμό των νόμων της.
Η Κυβερνητική ενισχύει τη συνέπεια. Επιτρέπει μεταβολές, αλλά οι μεταβολές πρέπει να είναι τακτικές και να υπακούουν στους κανόνες. Είναι μία παγκόσμια αρχή ελέγχου που μπορεί να εφαρμοστεί στις επικοινωνίες όλων των ειδών. Δεν έχει σημασία αν το σύστημα είναι ηλεκτρικό, χημικό, μηχανικό, βιολογικό ή οικονομικό.
Η ιδιοσυγκρασία του Wiener ήταν τελείως διαφορετική από τον γεμάτο ενδοιασμούς και μετρημένο Shannon. Ήταν ένας φιλόδοξος, χαριτωμένα αυτοπροβαλλόμενος μαθηματικός με παγκόσμιο ανάστημα, την εποχή που η Αμερική είχε καταφανή έλλειψη από τέτοιες γηγενείς διασημότητες. Υπήρξε ένα παιδί θαύμα και η πρόωρη διανοητική του ανάπτυξη είχε αφήσει μια αποφασιστική σφραγίδα πάνω στην προσωπικότητα του. Ζούσε σε μια κατάσταση πασίγνωστης ανασφάλειας ως προς την πρόοδο του ταλέντου του μέρα με την ημέρα και ζητούσε συνεχώς επιβεβαίωση από τους συναδέλφους του. Αδέξιος από τη φύση του, σε σημείο που ακόμη και το γράψιμο ήταν γι' αυτόν μπελάς, νευρωτικός, υπεροπτικός, κακός ακροατής, κάτοχος πολλών γλωσσών -αν και ήταν δύσκολο να τον παρακολουθήσει κανείς όποια σχεδόν γλώσσα και αν μιλούσε- αφόρητος διοικητικός κατά δική του ομολογία, ο Wiener ήταν παρ' όλα αυτά ένας εξαιρετικά ικανός μαθηματικός, ένας από τους καλύτερους που γέννησαν οι Ηνωμένες Πολιτείες. Χάρισε δόξα στο Τμήμα Μαθηματικών του ΜΙΤ, που δεν ήταν τίποτε παραπάνω από μέτριο την εποχή που εκείνος έγινε μέλος του.
Σαν παιδί ο Wiener είχε προγυμναστεί από τον πατέρα του, τον Leo Wiener, έναν κάτοχο των Σλαβικών γλωσσών, ικανό για υπεράνθρωπα νοητικά επιτεύγματα, που απαιτούσε τα ίδια από το γιο του. Ύστερα από πολλές ώρες μελέτης ο νεαρός Wiener έπρεπε να δουλέψει στον οικογενειακό λαχανόκηπο, ενώ ο πατέρας του περπατούσε πάνω κάτω διαβάζοντας δυνατά Τολστόι, επιλέγοντας φράσεις που επαινούσαν τα αποτελέσματα της σκληρής χειρωνακτικής εργασίας.
Ο Wiener έπεσε με τα μούτρα στα επιστημονικά αναγνώσματα από την ηλικία των τεσσάρων χρόνων, είχε αποφοιτήσει στα δέκα, πήρε το πτυχίο του στα δεκαπέντε, συνέχισε με σπουδές Φιλοσοφίας στο Cornell και στην ηλικία των δεκαοκτώ είχε τελειώσει μια διδακτορική διατριβή πάνω στη σχέση ανάμεσα στα Μαθηματικά και τη Φιλοσοφία. Μετά πήρε μια υποτροφία για το Cambridge, όπου σπούδασε κοντά στον Bertrand Russel και τον G. H. Hardy, τον θεωρητικό των αριθμών.
Στο Cambridge ο Wiener βρέθηκε κάτω από την επίδραση του Hardy σε ορισμένα θέματα, όχι όμως σε όλα. Τα ερωτήματα στα οποία διαφωνούσαν είναι ίσως πιο ενδιαφέροντα από εκείνα στα οποία συμφωνούσαν. Ο Hardy πίστευε με πάθος στην καθαρότητα των Μαθηματικών. Υποστήριζε την άποψη ότι μια μαθηματική εξίσωση έχει περισσότερες πιθανότητες να είναι σωστή, αν είναι ωραία και είναι με βεβαιότητα σχεδόν λάθος, αν είναι άσχημη. Η ιδέα ότι τα Μαθηματικά θα έπρεπε να χρησιμοποιούνται για υλικούς σκοπούς ήταν προσβλητική για τον Hardy. Σε ορισμένες περιπτώσεις δεν πίστευε ότι τέτοιοι σκοποί μπορούσαν καν να υπάρξουν. Αναρωτιόταν αν οι ισχυρισμοί του Wiener, ότι τα προβλήματα της Φυσικής του είχαν εμπνεύσει μερικές από τις καλύτερες του μαθηματικές εργασίες, δεν ήταν απλώς μια προσποίηση. Πράγματι ο Wiener πίστευε ότι η άρνηση του Hardy να πάρει μέρος στον Πρώτο Παγκόσμιο Πόλεμο ξεκινούσε εν μέρει από τα συναισθήματα αποστροφής για τη μιζέρια που προκαλούσε αυτός ο πόλεμος. Ένα άλλο κίνητρο, ίσως αδιαχώριστο από το πρώτο, ήταν η απέχθεια για την παραποίηση της ομορφιάς των Μαθηματικών από τον πόλεμο για στρατιωτικούς σκοπούς.
Ο Wiener δεν συμμεριζόταν αυτή την σχολαστική αντίληψη, ότι δηλαδή τα Μαθηματικά υπάρχουν για χάρη του ίδιου του ενάρετου εαυτού τους. Κατηγορούσε τη σύγχρονη τάση για διαίρεση της γνώσης σε δυο ξεχωριστά φέουδα, το καθένα με το δικό του γλωσσάρι και κηρυγμένο απαγορευμένη περιοχή για τους επιστήμονες άλλων πεδίων, θεωρούσε τον Leibniz, που έζησε τον δέκατο έβδομο και στην αρχή του δέκατου όγδοου αιώνα, ως τον τελευταίο άνθρωπο που είχε τον έλεγχο όλων των σημαντικών ιδεών της εποχής του. Ο ίδιος ο Wiener αισθανόταν πολύ έντονα ότι η αφηρημένη δύναμη των Μαθηματικών - και αυτός ήταν η πεμπτουσία του καθαρού μαθηματικού σε όλα τα θέματα της τεχνικής - θα έπρεπε να αγγίζει τον αληθινό κόσμο των γεγονότων και των ζωντανών αντικειμένων. Στο Cambridge ο Russel του έβαλε την ιδέα ότι ένας μαθηματικός πρέπει να έχει μια οξεία φυσική αντίληψη, και στο Goettingen ο θαυμασμός του Wiener για τον David Hilbert, ένα γίγαντα των γερμανικών Μαθηματικών στις πρώτες δεκαετίες του εικοστού αιώνα, οφειλόταν εν μέρει στην προσγειωμένη ιδιοσυγκρασία του Hilbert.
Ο Wiener είχε πολύ πλατιά πνευματικά ενδιαφέροντα. Είχε δουλέψει σαν μεροκαματιάρης συγγραφέας για την Encyclopedia Americana και υπήρξε δημοσιογράφος στο παλιό Boston Herald, όπου άντεξε μόνο μερικούς μήνες. Είχε ακόμη γράφει ένα μυθιστόρημα, The Tempter. Η βιολογία ήταν ένα από τα πρώτα ενδιαφέροντά του και στα Μαθηματικά υπήρξε μάλλον μια ώριμη άνθηση παρά ένα πραγματικό παιδί-θαύμα. Ήταν ένας εξαιρετικά ανεξάρτητος και εκλεκτικός διανοούμενος που έβρισκε τη θρησκευτική ορθοδοξία και τον πολιτικό ολοκληρωτισμό εξίσου απεχθείς. Όταν άρχισε ο δεύτερος παγκόσμιος πόλεμος στην Ευρώπη, εξαιτίας της μυωπίας του και της γενικής φυσικής του κατάστασης αποκλείστηκε από τη στρατιωτική θητεία, εκείνος όμως αναζήτησε τρόπους για να φανεί χρήσιμος στην πολεμική προσπάθεια μέσα από την έρευνα. Κατάφερε να εξασφαλίσει μια μικρή επιχορήγηση για να εργαστεί πάνω σε έναν τρόπο ελέγχου των αντιαεροπορικών πυρών και μετά για ένα στρατιωτικό ερευνητικό πρόγραμμα υψίστης σημασίας.
Τον καιρό εκείνο τα διαθέσιμα όπλα ήταν σχεδόν ανίσχυρα απέναντι στα γερμανικά βομβαρδιστικά, που πετούσαν ψηλότερα και γρηγορότερα από εκείνα του πρώτου παγκοσμίου πολέμου. Τον Οκτώβριο του 1940, τρεις μήνες από τότε που άρχισε ο βομβαρδισμός της Αγγλίας, υπολογίσανε ότι είχαν ριχτεί περισσότερες από 10.000 βολές από αντιαεροπορικά όπλα των τριών ιντσών για κάθε αεροπλάνο που είχε καταρριφθεί πάνω από το Λονδίνο. Εκείνο τον καιρό, ενώ τα βρεταννικά όπλα σκόρπιζαν τα πυρά τους σχεδόν στην τύχη πάνω στους εισβολείς, το εργαστήριο Βell έριξε μια ιδέα που είχε δει στο όνειρο του ένας από τους ερευνητές του: ένα ηλεκτρονικό στόχαστρο που θα υπολόγιζε και θα προέβλεπε τη θέση του αεροπλάνου μερικά δευτερόλεπτα μετά την εκπυρσοκρότηση του όπλου. Ξεκίνησε μια εντατική ερευνητική προσπάθεια με τη χρησιμοποίηση επιστημόνων από τα Bell laboratories και το ΜΙΤ, όπου βρισκόταν τότε και ο Wiener, για τη σχεδίαση αυτόματων διατάξεων που θα μπορούσαν να ανιχνεύσουν ένα αεροπλάνο, να υπολογίσουν τη θέση, τη διεύθυνση και την ταχύτητα του και να προβλέπουν πού θα βρίσκεται όταν το αντιαεροπορικό βλήμα θα έχει διασχίσει την απόσταση από το όπλο ως το στόχο.
Το πρόβλημα του να πετύχει κανείς ένα μακρινό, ιδιότροπα κινούμενο αεροπλάνο ήταν απόλυτα οικείο σε οποιονδήποτε χαρτοπαίκτη: πώς να κάνει κανείς κερδοφόρες επιλογές σε περιπτώσεις που είναι τόσο προσεκτικά διευθετημένες ώστε να είναι απρόβλεπτες. Τα αγγλικά πληρώματα που προσπαθούσαν να καταρρίψουν τα γερμανικά βομβαρδιστικά δαιμονίζονταν από δύο τουλάχιστον αιτίες αβεβαιότητας. Για να ρίξουν μια βολή δεν ήταν αρκετό να σκοπεύσουν απλώς απευθείας το εχθρικό αεροπλάνο. Εφόσον ο στόχος κινείτο στον ουρανό με ταχύτητα περίπου ίση με εκείνην του αντιαεροπορικού βλήματος, τα πληρώματα έπρεπε να σκοπεύουν μπροστά από το αεροπλάνο σε μια απόσταση τριάντα φορές περίπου το μήκος του αεροπλάνου. Για να βρει ο πύραυλος το στόχο του με τη χρησιμοποίηση αυτής της νέας διάταξης, το σήμα του ραντάρ θα έπρεπε να φτάσει με τη μεγαλύτερη δυνατή ακρίβεια και η πτήση του βομβαρδιστικού θα έπρεπε να είναι όσο γίνεται πιο προβλέψιμη. Όμως στην οθόνη ενός ραντάρ τα στίγματα που ανιχνεύουν την πορεία ενός αεροπλάνου παραμορφώνονται από τυχαίες ηλεκτρικές παρεμβολές στην ατμόσφαιρα και ο πιλότος του αεροπλάνου βάζει φυσικά όλα του τα δυνατά για να μπερδέψει τα πληρώματα των αντιαεροπορικών πετώντας όσο πιο ιδιόμορφα και απρόβλεπτα μπορεί.
Η επιστήμη της Κυβερνητικής
Σε αυτή την πολεμική δραστηριότητα ο Norbert Wiener αφιέρωσε όλη του την έντονη νευρωτική ενέργεια και συνένωσε όλα τα νήματα ενός έργου ζωής στις αλληλένδετες έννοιες της πιθανότητας, της αβεβαιότητας και εκείνου που αποκάλεσε «υπέρτατο πεπρωμένο των Μαθηματικών, την ανακάλυψη της τάξης μέσα στην αταξία». Η ατελής κατάσταση της τεχνικής του ραντάρ στην αρχή του πολέμου επέβαλε στους επιστήμονες την αποστολή να διαχωρίσουν το συστηματικό μήνυμα από την αταξία της ανεπιθύμητης ηλεκτρικής παρεμβολής, το «θόρυβο». Στη γλώσσα της επικοινωνίας ο θόρυβος είναι οτιδήποτε αλλοιώνει την ακεραιότητα ενός μηνύματος: ο ατμοσφαιρικός στατικός ηλεκτρισμός σε ένα ραδιόφωνο, η παραποίηση σε ένα τυπωμένο κείμενο, η παραμόρφωση της εικόνας στην οθόνη της τηλεόρασης. Όταν ένα σήμα που ξεκινάει από τη γη ανακλάται πάνω σε ένα εχθρικό αεροπλάνο στον ουρανό, διαχέεται και ξαναγυρίζει στη γη σε πολύ ασθενέστερη μορφή. Όσο ασθενέστερο γίνεται, τόσο περισσότερο αλλοιώνεται από τον άτακτο θόρυβο της ατμόσφαιρας και των κυκλωμάτων του ίδιου του δέκτη του ραντάρ.
Ο Wiener είχε κάνει μια ειδική μελέτη της τυχαίας συμπεριφοράς στα νεανικά του χρόνια στο Cambridge, όταν ο Bertrand Russel του είχε υποδείξει μερικές εργασίες του Einstein, μεταξύ των οποίων και μία πάνω στην κίνηση Brown. Αυτή η εργασία άνοιγε μια προοπτική σε νέες ιδέες που ο Wiener βρήκε ιδιαίτερα του γούστου του. Αργότερα έγραφε ότι «έμοιαζαν να βρίσκονται σε αρμονία με μια βασική όψη της δικής μου προσωπικότητας». Η κίνηση Brown πήρε το όνομα της από έναν βοτανολόγο του δέκατου όγδοου αιώνα, τον Robert Brown ο οποίος, ενώ περιεργαζόταν στο μικροσκόπιο αιωρήματα κόκκων γύρης μέσα σε νερό, παρατήρησε ότι οι κόκκοι δεν έμεναν ακίνητοι αλλά αναπηδούσαν συνέχεια μπρος-πίσω σ' ένα είδος χορού. Όσο πιο ζεστό ήταν το νερό, τόσο πιο γρήγορα χόρευαν οι κόκκοι της γύρης, αλλά δεν μπορούσε κανείς να προβλέπει ποια τροχιά θα χάραζε ένας κόκκος μέσα στο χώρο. Έμοιαζαν να κινούνται με την ίδια πιθανότητα προς οποιαδήποτε κατεύθυνση. Ο Einstein έδειξε ότι στην κίνηση Brown οι κόκκοι της γύρης στην πραγματικότητα γρονθοκοπούνται από αναρίθμητα αόρατα μόρια νερού. Ένας κόκκος σπρώχνεται προς μια κατεύθυνση, όχι κατευθείαν με ένα μόνο χτύπημα αλλά έμμεσα, σαν αποτέλεσμα της διαφοράς του αριθμού των κτυπημάτων που δέχεται πάνω στα διάφορα μέρη της επιφάνειας του.
Ο Einstein ανακάλυψε ότι η κίνηση Brown συναντάται κατά γενικό κανόνα στη φύση. Τα Μαθηματικά της δεν βασίζονται στην απλή λογική του αίτιου και αιτιατού αλλά στην τύχη και τη στατιστική. Εκεί βρισκόταν και η γοητεία της για τους επιστήμονες του εικοστού αιώνα, ακόμη και για κάποιον που, σαν τον Brown, πίστευε ότι ο θεός δεν παίζει ζάρια με το σύμπαν.
Ο Wiener δεν είχε ενδοιασμούς σχετικά με την ιδέα μιας θεότητας που παίζει ζάρια. Από τα μεγαλοφυή παιδικά του χρόνια ήταν φιλύποπτος απέναντι σε οποιοδήποτε φορμαλισμό που μύριζε βεβαιότητα, πληρότητα ή αιτιότητα. Πράγματι στα δέκα του χρόνια έγραψε ένα φιλοσοφικό δοκίμιο πάνω στη θεωρία της Αγνοίας, βασισμένο πάνω στην πεποίθηση ότι κανένας μηχανισμός τόσο ανακριβής όσο ο ανθρώπινος νους δεν μπορεί να επινοήσει μια θεωρία που να είναι τόσο τέλεια και πλήρης ώστε να μην αφήνει περιθώρια για αλλαγές. Καθώς επεκτείνονταν οι μαθηματικοί του ορίζοντες έφτασε κάποτε να συνειδητοποιήσει ότι η δύναμη να δημιουργεί κανείς κάτι καινούργιο από κάτι παλιό δεν μπορεί να υπάρξει, με τη σωστή έννοια, μέσα σε έναν κόσμο όπου το κάθε τι είναι αναγκαίο και τίποτε δεν είναι αβέβαιο.
Ο Wiener αναγνώριζε, όπως και οι άλλοι επιστήμονες της ίδιας περιόδου, ότι ο θόρυβος σε ένα δέκτη ραντάρ, που προκαλείται από τον άτακτο συνωστισμό ή την αραίωση ενός πλήθους ηλεκτρονίων καθώς τρέχουν μέσα στα σύρματα, είναι παρόμοιος με την κίνηση Brown και υπόκειται στο ίδιο είδος μαθηματικής επεξεργασίας. Πολύ πιο ενδιαφέρουσα ήταν η συνειδητοποίηση ότι η αποστολή και η λήψη μηνυμάτων έχει πάρα πολλά κοινά με την κίνηση Brown. Μπορεί να φαίνεται τεράστιο το άλμα από τους κόκκους της γύρης του δέκατου όγδοου αιώνα στην επικοινωνία του αιώνα των υπολογιστών, αλλά η σύνδεση είναι ολοφάνερη και η επίγνωση αυτή έχει σημαντικές συνέπειες. Ο κρίκος που συνδέει τις δύο έννοιες είναι η Στατιστική, ένας κλάδος της θεωρίας των πιθανοτήτων, η κεντρική αρχή που βρίσκεται πίσω από μερικές από τις βαθύτερες ανακαλύψεις της σύγχρονης Φυσικής.
Ένα μήνυμα, όπως και η τροχιά ενός κόκκου γύρης, είναι μια αλληλουχία γεγονότων διασπαρμένων στο χρόνο. Τα γεγονότα αυτά δεν είναι τελείως γνωστά από πριν. Η τιμή μιας μετοχής, που ανεβοκατεβαίνει στη διάρκεια των συναλλαγών μέσα σε μια μέρα στο χρηματιστήριο, αποτελεί μια σειρά του ίδιου είδους. Οι μαθηματικοί ονομάζουν τις σειρές αυτές στοχαστικές από την ελληνική λέξη στόχος, μάντεμα. Οι σειρές δεν είναι πάντα τελείως απρόβλεπτες, αλλά μπορούν να περιέχουν ένα στοιχείο άγνωστο. Κανείς δεν μπορεί να κοιτάξει απλώς μια μετοχή της ΙΒΜ και να προβλέψει κατηγορηματικά πόσο θα πουλιέται ύστερα από δύο ώρες, μπορεί όμως να κάνει μια πληροφορημένη πρόβλεψη. Με τον ίδιο περίπου τρόπο μια φράση του πεζού λόγου είναι μια σειρά από γράμματα και λέξεις που υπακούουν σε ορισμένους στατιστικούς κανόνες. Υπάρχει μια εσωτερική συνέπεια έτσι που, για κάποιον που γνωρίζει τους κανόνες, η αλληλουχία δεν είναι απόλυτα απρόβλεπτη. Αν δοθεί η μισή φράση, μπορεί κανείς να προβλέπει την άλλη μισή ή να πλησιάσει αρκετά κοντά ή τουλάχιστον να προβλέψει το επόμενο γράμμα. Όμως όλη η ιδέα σε ένα μήνυμα, όλη η ιδέα στη συγγραφή της επόμενης φράσης ενός βιβλίου, είναι ότι θα πρέπει να περιέχει κάτι καινούργιο, κάτι το απροσδόκητο. Αλλιώς δεν θα υπήρχε καν λόγος να γραφτεί.
Μόνον η πιθανή πορεία ενός κόκκου γύρης αιωρούμενου μέσα στο νερό, μόνον οι πιθανές διακυμάνσεις στην τιμή μιας μετοχής της ΙΒΜ, μόνον οι πιθανές διατάξεις των γραμμάτων και των λέξεων σε μια τυπωμένη σελίδα μπορούν να προβλεφθούν. Όταν ένας μαθηματικός κάνει μια τέτοια πρόβλεψη, δε θεωρεί ένα μοναδικό μέλλον, αλλά ένα πλήθος από ταυτόχρονα μέλλοντα, που όλα μαζί μπορούμε να πούμε ότι συνυπάρχουν με μια αφηρημένη έννοια. Η Στατιστική δεν μπορεί να κάνει τίποτε με ένα μόνο μέρος των δεδομένων. Ένα απομονωμένο γεγονός δεν έχει κανένα νόημα. Πρέπει να αποτελεί μέρος ενός διαγράμματος από πολλά δυνατά γεγονότα, το καθένα από τα οποία έχει μια ορισμένη πιθανότητα να πραγματοποιηθεί.
Στη Μηχανική του Νεύτωνα βασίλευε η απόλυτη αιτιοκρατία. Πίστευαν ότι, αν γνωρίζουμε με απόλυτη ακρίβεια τι κάνει ένα αντικείμενο τώρα, μπορούμε να προβλέψουμε ακριβώς τι θα κάνει οποιαδήποτε μελλοντική χρονική στιγμή. Ο Wiener πίστευε ακράδαντα ότι ένας επιστήμονας δεν μπορεί ποτέ να έχει πλήρη γνώση για το τι κάνει ένα τμήμα του σύμπαντος τη στιγμή που το κοιτάμε. Επομένως δεν έχουμε καμιά ελπίδα να γνωρίζουμε με βεβαιότητα και με λεπτομέρειες ποιο θα είναι το μέλλον του. Ο επιστήμονας πρέπει να προσπαθήσει να υπερνικήσει την αβεβαιότητα ως προς το μέλλον θεωρώντας μια ομάδα από διάφορα ενδεχόμενα και προσδίδοντας μια κατάλληλη πιθανότητα σε κάθε ενδεχόμενο. Τότε μπορεί να πει τι θα μπορούσε να συμβεί κάτω από αυτό ή το άλλο σύνολο συνθηκών.
Για να προβλέψει κανείς πού θα βρίσκεται ένα γερμανικό αεροπλάνο ύστερα από μερικά δευτερόλεπτα, έτσι ώστε να μπορέσουν τα βομβαρδιστικά πληρώματα να το σκοπεύσουν από πριν και να χτυπήσουν το στόχο, θα πρέπει να λύσει ένα πρόβλημα Στατιστικής. Η πιθανή πορεία του αεροπλάνου είναι μια από τις πολλές δυνατές πορείες. Ο διαχωρισμός των μηνυμάτων από το θόρυβο επιτυγχάνεται επίσης με τρόπο στατιστικό. Τα μηνύματα ακολουθούν κάποιο ορισμένο πρότυπο και τα πρότυπα αλλάζουν με έναν τρόπο που καθορίζεται εν μέρει, αλλά μόνον εν μέρει, από την προϊστορία τους.
Αυτό αποτέλεσε μια καθαρή ρήξη με την αιτιοκρατία. Για την εποχή εκείνη ήταν μια εκπληκτική ανακάλυψη. Με μια ευρύτερη έννοια βοήθησε στην εδραίωση του εννοιολογικού πλαισίου της νέας θεωρίας των πληροφοριών που εισέβαλε στο προσκήνιο τρία χρόνια μετά το τέλος του πολέμου. Η κλασική θεωρία της επικοινωνίας, που είχε αρχίσει να υπονομεύεται γύρω στα 1920, ήταν αιτιοκρατική, Νευτωνική. Επεξεργαζόταν τα μηνύματα σαν απλά γεγονότα. Ο Wiener, σαν τον Shannon, έσπασε αποφασιστικά τις αλυσίδες αυτού του παλιού τρόπου σκέψης. Αναγνώρισε ότι δεν έχει κανένα νόημα να μιλάμε για ένα συγκεκριμένο στοιχείο πληροφορίας - ένα σήμα, ένα γράμμα σε μια σελίδα, ένα στίγμα στην οθόνη του ραντάρ. Σε μια συνηθισμένη συνομιλία μεταφέρεται πληροφορία όταν ο ομιλητής λέει κάτι που μεταβάλλει τη γνώση του ακροατή. Αυτό σημαίνει ότι ο ακροατής βρίσκεται σε μια κατάσταση αβεβαιότητας σχετικά με το μήνυμα που θα ακούσει. Λέμε αβεβαιότητα και όχι απόλυτη άγνοια, γιατί ξέρει τουλάχιστον ότι το μήνυμα θα είναι ένα από μια σειρά δυνατών μηνυμάτων. Μπορεί να είναι πάρα πολύ απίθανο και επομένως πολύ δύσκολο να προβλεφθεί ή να είναι εξαιρετικά πιθανό, οπότε ο ακροατής θα μπορούσε να το προβλέψει με ευκολία. Πάντως το μήνυμα δε θα είναι αδύνατο, με την έννοια ότι θα παραβιάζει κατάφωρα τους γραμματικούς κανόνες ή το νόημα. Αλλιώς δε θα μπορούσε καν να ονομαστεί πληροφορία. Μέσα στο μυαλό του ακροατή, όπως και στα διαγράμματα και τους πίνακες του στατιστικολόγου, υπάρχει ένα πλήθος από δυνατότητες ή ενδεχόμενα, μερικά πιο πιθανά από τα άλλα. Όταν ο ομιλητής στέλνει το μήνυμα του, πραγματοποιεί μια από αυτές τις πιθανότητες, αποκλείοντας τις άλλες και διαλύοντας την αβεβαιότητα του ακροατή.
Πρέπει όμως να σημειώσουμε προσεκτικά το γεγονός ότι μεγαλύτερη ποσότητα αβεβαιότητας διαλύεται, αν εκλέξουμε το μήνυμα μέσα από μια μεγάλη σειρά πιθανών μηνυμάτων και αν επιπλέον πρόκειται για ένα πάρα πολύ απίθανο μήνυμα. Για το λόγο αυτό ένα μήνυμα θα πρέπει να εξετάζεται όχι μονωμένα, αλλά σε σχέση με όλα τα δυνατά μηνύματα, ακριβώς όπως η πορεία ενός αεροπλάνου αποτελεί μέρος ενός διαγράμματος που περιλαμβάνει όλες τις δυνατές πορείες. Αυτό είναι ένα σημείο κεντρικής σημασίας στη θεωρία των πληροφοριών, στατιστικό ως το μεδούλι του. Οι αυθεντίες στα αστυνομικά μυθιστορήματα, για να δώσουμε ένα άλλο παράδειγμα, κοπιάζουν για να εξασφαλίσουν ότι η αβεβαιότητα του αναγνώστη θα διατηρηθεί ως την ύστατη στιγμή όπου, όταν τελικά ξεσκεπαστεί ο κακός, αποδεικνύεται ότι ναι μεν ήταν ένας δυνατός ύποπτος αλλά ήταν και εξαιρετικά απίθανος.
Ο Wiener εργάστηκε πάνω στο πρόβλημα της πρόβλεψης σαν να κρεμόταν η μοίρα ολόκληρου του πολέμου από την επιτυχία του. Κατάπινε χάπια βενζιδρίνης για να κρατηθεί ξύπνιος στις μαραθώνιες ολονύχτιες συζητήσεις και μετά τον έπιανε πανικός για τις πιθανές επιδράσεις μιας τέτοιας εξαντλητικής προσπάθειας πάνω στην ήδη σοβαρά περιορισμένη ικανότητα του να κρατήσει στρατιωτικά μυστικά. (Ολόκληρο το πρόγραμμα ελέγχου των αντιαεροπορικών πυρών ήταν εξαιρετικά απόρρητο). Υπάρχει μαρτυρία ότι άλλοι ερευνητές της εποχής του πολέμου, πιο κοντά στον πυρετό της μάχης, διασκέδαζαν με την τόσο μεγάλη ιδέα που είχε ο Wiener για τη σημασία του ρόλου του. Ο Edward Poitras ένα από τα τέσσερα μέλη της επιτροπής που κατηύθυνε την έρευνα αυτού του προγράμματος, θυμάται ότι ο Wiener έφτασε στο σημείο να πάει στο πεδίο βολής στο Φρούριο Μονρόε στη Βιργινία για να «αποκτήσει την αίσθηση» των πυροβόλων όταν τα πυροδοτούσαν. Ο Poitras δε θεωρούσε αυτές τις επισκέψεις και πάρα πολύ σοβαρές. «Περιφέραμε τον Wiener ειρωνικά, κρατώντας τον από το χέρι, σαν να ήτανε παιδάκι», έλεγε. «Ήταν πολύ παράξενος χαρακτήρας. Η σχέση του με τον έλεγχο των πυρών ήταν στην πραγματικότητα τελείως ασήμαντη και περιφερειακή».
Ο Wiener εξέθεσε τις ιδέες του σε μια απόρρητη πολεμική αναφορά προς την Επιτροπή Ερεύνης Εθνικής Αμύνης, που αργότερα κυκλοφόρησε και μεταξύ των συναδέλφων του. Η αναφορά αυτή έγινε γνωστή στους κύκλους της ελίτ σαν Κίτρινος Κίνδυνος, εξαιτίας του χρώματος του εξωφύλλου του και της τρομακτικής δυσκολίας του περιεχομένου της. Η τεχνική του Wiener ήταν τόσο περίπλοκη, ώστε ένα μεγάλο μέρος της αναφοράς ήταν ακατάληπτο ακόμη και για τους πιο εξελιγμένους τεχνικούς.
Ο Κίτρινος Κίνδυνος, που στην πραγματικότητα είχε γραφτεί από τον Julian Bigelow από τις σημειώσεις που κρατούσε ο Wiener πάνω στον πίνακα του Δωματίου 2-224 στο ΜΙΤ, ήταν μια σπουδαία συμβολή σε μια σημαντική όψη της θεωρίας των πληροφοριών. Ο Wiener παρ' όλα αυτά δε θεωρούσε τη δουλειά του σαν μια θεωρία της επικοινωνίας.
Η σύνδεση με τη θεωρία των πληροφοριών ήταν περισσότερο σιωπηρή στον Κίτρινο Κίνδυνο παρά σαφής. «Ο Wiener δεν έγινε ποτέ τόσο άμεσα εμπειρικός, ώστε να συζητήσει τέτοια ερωτήματα όπως "χωρητικότητα διώρυγας", "εντροπία πηγής" ή "κωδικοποίηση μηνύματος", οντότητες πάνω στις οποίες οικοδόμησε ο Shannon τη θεωρία του», λέει ο Bigelow. «Οι έννοιες του Wiener ήταν η "κίνηση Brown", "ασυνεχές χάος" και "γραμμικοί τελεστές". Ήταν πιο κατανοητές για τους μαθηματικούς παρά για τους επιστήμονες των επικοινωνιών της εποχής εκείνης. Δύο ή τρεις δεκαετίες αργότερα συνειδητοποιήθηκε ότι η δουλειά του Wiener σχετιζόταν με μια σημαντική άποψη της θεωρίας των επικοινωνιών, αλλά οι έννοιες του ήταν κατά κάποιο τρόπο συγκαλυμμένες από την ανάγκη του Wiener να τις εκφράσει με μαθηματική μορφή ελάχιστα συσχετισμένη με τις εφαρμογές».
Όπως και νάναι η αμερικανικής σχεδιάσεως ηλεκτρική διάταξη προσδιορισμού της μελλοντικής θέσης του στόχου για τις αντιαεροπορικές βολές, μπήκε σε λειτουργία στην ανατολική ακτή της Αγγλίας τον Αύγουστο του 1944, λιγότερο από δύο μήνες μετά την εμφάνιση στον ουρανό του πρώτου κύματος γερμανικών ιπταμένων βομβών. Επέφεραν μια εκπληκτική βελτίωση στην ακρίβεια. Πριν την εγκατάσταση τους μόνο τα 10 τοις εκατό των πυραύλων VI καταρρίπτονταν από τη γη. Μετά, τα 50 τοις εκατό καταστρέφονταν. Το πόσο μεγάλο ρόλο έπαιξε ο Wiener σ' αυτή την πρακτική επιτυχία σηκώνει συζήτηση, είχε πάντως φτάσει στο συμπέρασμα πολύ νωρίτερα μέσα από τις έρευνες του ότι ένα παράθυρο είχε ανοιχτεί σε ένα καινούργιο διανοητικό τοπίο. «Ήταν ξεκάθαρο για μένα, σχεδόν από την αρχή», έγραφε στα απομνημονεύματα του, «ότι αυτές οι νέες έννοιες επικοινωνίας και ελέγχου εμπεριέχουν μια νέα ερμηνεία του ανθρώπου, της γνώσης του ανθρώπου για το σύμπαν και την κοινωνία».
