Elektrik mühendisliği ve bilgisayar biliminin modern dünyada ulaştığı seviyeyi düşünürsek, bu gelişmelerin temelinde yatan bir isim vardır: Claude Elwood Shannon (1916–2001). Matematikçi, elektrik mühendisi ve kriptograf olan Shannon, günümüzde kullandığımız dijital iletişim, bilgisayar ağları, internet ve veri işleme sistemlerinin temel taşlarını atmıştır.

Shannon, 1948’de yayınladığı “A Mathematical Theory of Communication” (İletişimin Matematiksel Teorisi) adlı makalesiyle yalnızca mühendislikte değil, insanlığın bilgiye bakış açısında da bir devrim gerçekleştirdi. Onun sayesinde bilgi, matematiksel olarak ölçülebilir ve işlenebilir bir kavram haline geldi.

Claude Shannon’ın Hayatı ve Akademik Arka Planı

• 1916: Michigan’da doğdu.

• 1932–1936: Michigan Üniversitesi’nde matematik ve elektrik mühendisliği eğitimi aldı.

• 1937: MIT’de yüksek lisans yaparken Boolean cebrini elektrik devrelerine uyarladı. Bu çalışma, dijital bilgisayarların mantığını oluşturdu.

• 1940’lar: Bell Labs’ta çalıştı, kriptografi ve iletişim üzerine yoğunlaştı.

• 1948: “A Mathematical Theory of Communication” makalesini yayınladı, Bilgi Teorisi’nin babası olarak tarihe geçti.

Shannon’ın En Büyük Yeniliği: Bilgi Teorisi

Bilginin Ölçülebilir Hale Gelmesi

Shannon, bilgiyi bit (binary digit) kavramı üzerinden tanımladı. Bir bit, 0 veya 1 değerini alabilen en küçük bilgi birimidir. Bu, hem bilgisayar bilimi hem de iletişim mühendisliği için çığır açıcı bir yenilikti.

Gürültü ve Kanal Kapasitesi

Shannon’ın teorisi, her iletişim kanalının bir kapasitesi olduğunu ve bu kapasitenin üzerinde bilgi aktarılamayacağını ortaya koydu. Ayrıca iletişim hatlarındaki gürültüyü (noise) matematiksel olarak modelledi.

Kodlama ve Veri Sıkıştırma

Shannon, verilerin daha az yer kaplayarak aynı bilgiyi iletebileceğini gösterdi. Bu, günümüzdeki ZIP dosyaları, MP3, JPEG gibi sıkıştırma teknolojilerinin temelini oluşturdu.

Shannon’ın Elektrik Mühendisliğine Katkıları

1. Dijital Devreler

   • Boolean mantığını elektrik devrelerine uyguladı.

   • Bu sayede modern bilgisayar işlemcilerinin temeli atıldı.

2. İletişim Sistemleri

   • Telefon hatlarından kablosuz iletişime kadar tüm sistemlerin teorik altyapısını sağladı.

   • “Shannon Limiti” ile kanal kapasitesini tanımladı.

3. Kriptografi

   • II. Dünya Savaşı sırasında gizli iletişim üzerine çalıştı.

   • Modern şifreleme algoritmalarına öncülük etti.

4. Veri İletimi

   • Elektrik sinyallerinin, sayısal verilere dönüştürülerek iletilebileceğini gösterdi.

   • Bugün kullandığımız fiber optik, 4G/5G, internet protokolleri Shannon’ın teorisine dayanır.

Shannon ve Modern Teknolojiler

• Bilgisayarlar: İşlemciler, mantık devreleri, bit tabanlı hesaplamalar

• İnternet: Veri paketlerinin iletimi, sıkıştırma, hata düzeltme kodları

• Kablosuz İletişim: GSM, Wi-Fi, Bluetooth, 5G teknolojileri

• Multimedya: Ses, video ve görsellerin sıkıştırılması (MP3, MP4, JPEG)

• Yapay Zeka: Veri işleme ve makine öğrenmesinde Shannon’ın bilgi ölçütleri kullanılmaktadır.

Claude Shannon’ın Etkisi: Bir Bilimsel Devrim

Shannon’ın teorileri olmasaydı:

• İnternet bugünkü hızında olamazdı.

• Telefon şebekeleri ve fiber optik ağlar kurulamazdı.

• Dijital medya, video konferans ve çevrim içi oyunlar mümkün olmazdı.

• Kriptografi gelişmez, güvenli dijital bankacılık işlemleri yapılamazdı.

Kısacası, Shannon’ın bilgi teorisi modern dünyanın görünmeyen altyapısını oluşturdu.

Ek Bölüm: Bu Elektrik Sisteminde Taşıma Kablo Koruma İhtiyacı Nasıl Karşılanacaktır?

Shannon’ın kuramlarıyla şekillenen dijital iletişim sistemleri, elektriğin yalnızca iletimini değil, aynı zamanda güvenli taşınmasını da zorunlu kıldı. Peki, bu sistemlerde kablo koruma ihtiyacı nasıl karşılanacaktır?

Fiber Optik ve Veri Kabloları

• Modern iletişimde bakır kabloların yerini fiber optik kablolar almaktadır.

• Fiber kablolar hassastır, bu nedenle koruge borular, EMT borular ve özel kablo kanalları ile korunur.

• Dış ortamda ise çelik zırhlı kablolar tercih edilir.

Endüstriyel Ortamlar

• Fabrikalarda veri kabloları, yağ ve kimyasallardan etkilenebilir.

• Bu nedenle LFMC (Liquid Tight Flexible Metal Conduit) borular, sıvıya dayanıklı çözümler sunar.

• Robotik kollarda ise hareketli kanallar (drag chain) kullanılır.

Yeraltı Tesisatları

• Uzun mesafeli iletişim hatları genellikle yer altına döşenir.

• Burada PVC, PE veya galvanizli çelik borular ile kablolar korunur.

• Trafik altında geçen hatlarda beton kablo kanalları kullanılır.

Elektromanyetik Girişim (EMI) Koruması

• Shannon’ın teorisi, gürültü (noise) problemini vurgulamıştır.

• Bu nedenle, kabloların korumasında yalnızca mekanik değil, elektromanyetik koruma da önemlidir.

• EMT ve IMC borular, EMI’ye karşı kalkan görevi görür.

Gelecek Perspektifi

• Kablosuz iletişim artsa da, kablolu sistemler hâlâ omurgayı oluşturacaktır.

• Fiber optik ağların korunmasında daha fazla paslanmaz çelik spiral boru, hibrit kanallar ve zırhlı çözümler kullanılacaktır.

• Akıllı şehirlerde, kablo koruma sistemleri de IoT ile entegre edilip sürekli izlenecektir.

Sonuç

Claude Shannon, bilginin matematiksel dilini oluşturmuş, modern iletişim ve dijital dünyanın önünü açmıştır. Ancak bu dijital dünyanın ayakta kalması için kablo altyapısının güvenle korunması şarttır. EMT borular, spiral kanallar, LFMC çözümleri ve zırhlı fiber sistemleri, geleceğin iletişim ağlarında Shannon’ın teorilerinin uygulamaya dönüşmesinde kritik rol oynayacaktır.