פרס שנון לפרופסור שלמה שמאי

את הפרס מעניקה IEEE Information Theory Society

פרופסור שלמה שמאי, מהפקולטה להנדסת חשמל, זכה בפרס שנון לשנת 2011. את הפרס מעניקה .IEEE Information Theory Society
הפרס, הניתן על “תרומה עקבית ומשמעותית לתחום של תורת המידע”, נחשב לפרס החשוב ביותר בתחום. חתן הפרס הראשון, ב-1973, היה קלוד שנון עצמו (כתבה בהמשך).
פרופסור שמאי עשה את שלושת תאריו בפקולטה להנדסת חשמל בטכניון – לתואר הראשון הוא למד במסגרת העתודה, ואת השניים הבאים השלים במהלך שירותו הצבאי. “העבודה ביחידת מו”פ בצה”ל,” הוא אומר, “מיקדה אותי בתחומי העיסוק הנוכחיים שלי – נושאים שונים בתורת המידע (Information Theory), ביניהם קידוד ערוצים, מגבלות תיאורטיות בתקשורת תחת אילוצים פרקטיים, מערכות תקשורת רבות משתמשים, ומודלים תיאורטיים של מערכות סלולריות אלחוטיות.”
בשנת 1986 הצטרף שמאי לפקולטה כאיש סגל, ובכך הצטרף ל”משפחה” ותיקה ומכובדת של חברי סגל העוסקים בתורת האינפורמציה, ביניהם הפרופסורים יעקב זיו (חתן פרס שנון לשנת 1992), משה זכאי, ישראל בר דוד (שהנחה אותו לדוקטורט) ופרופסור אורח אנדרו ויטרבי (חתן פרס שנון לשנת 1991). “אלה אנשים משכמם ומעלה,” הוא מציין.
גם כיום מתקיימת בפקולטה פעילות רחבה ומעמיקה בתחום הזה – באווירה מצוינת, לדבריו. הדור הצעיר יותר בתחום כולל, בנוסף לפרופסור שמאי, את הפרופסורים נרי מרחב, יוסף שטיינברג, יגאל ששון וצחי ויסמן, הנמנים עם השורה הראשונה של החוקרים בעולם.

חלוץ לפני המחנה
מאמר מבריק שפרסם קלוד שנון בשנת 1948 סלל את הדרך לייסודו של תחום מחקר חדש
קלוד שנון (2001-1916) נחשב לאבי תורת המידע, ולעבודתו התיאורטית השלכות עצומות הנוגעות לחיינו כיום, בין השאר בתחום ההצפנה והתקשורת האנלוגית והדיגיטלית.
בצעירותו התעניין שנון במכשירים אלקטרוניים, ובנה כמה מכשירים מקוריים, ביניהם מכשיר המניע את כלי השחמט על הלוח. כשהיה בן 22 בלבד פרסם את התזה המבריקה שלו בתחום תורת המיתוג, ובגיל 24 קיבל תואר דוקטור מ-MIT. בתקופת מלחמת העולם השנייה הוא פיתח תיאוריות שאיפשרו הצפנה ופענוח של מסרים, ולכן נחשב גם לאחד מאבותיה של הקריפטולוגיה – תורת ההצפנה. המאמר המפורסם ביותר שלו, “תיאוריה מתמטית של תקשורת”, פורסם ב-1948. במאמר זה הוא הציג את המודל המתמטי של מידע ומערכת תקשורת כאמצעי לניוד המידע, וזיהה באופן מפורש את המושגים והפרמטרים המרכזיים הרלוונטיים להגדרת היכולות והמגבלות בהעברה (שידור וקליטה) של מידע באופן אמין. המושגים שהציג שנון במאמר זה השפיעו לא רק על עולם התקשורת. “מדובר במאמר גאוני, שייסד בן לילה את תורת המידע,” אומר פרופסור שמאי. “שנון הכניס מחשבה חדשה וחדשנית לתחום הזה, וכך ייסד אותו כתחום תיאורטי בוגר שהתפתח מאז למגוון רחב של נושאים הרלוונטיים בין השאר לתקשורת טלפון ואלחוט, תקשורת אופטית ולווינית, תקשורת סלולרית ואינטרנט.”

תיאוריה בשירות הטכנולוגיה
תורת התקשורת היא תיאוריה נרחבת ומסועפת, הנוגעת לכל מה שקשור בעיבוד והעברת מידע – דיבור, שידור, טלפונים, אינטרנט ועוד. “ההתפתחויות בחמש עשרה השנים האחרונות בתחום התקשורת מראות שהניבויים התיאורטיים מדויקים, ואפשר בהחלט לומר שתורת המידע הינה החלוץ המאפשר את הקידמה הטכנולוגית.
“ההתפתחות הטכנולוגית, ובתוכה מיזעור והוזלה של רכיבים אלקטרוניים, מעבירה את הדגש מ’איך לעשות’ ל’מה לעשות’. כיום, אם צריך להוסיף למעבד כלשהו כמה אלפי טרנסיסטורים, זה ‘כסף קטן’. לכן המחקר התיאורטי, האקדמי במהותו, רלוונטי ביותר בתעשיית התקשורת המתקדמת, המצפה לפתרונות אופטימליים ככל האפשר עבור הדורות הבאים של מערכות תקשורת ועיבוד מידע.”

הרדיו הקוגניטיבי
הקשר ההדוק בין תיאוריה לפרקטיקה, ותלותה של התעשייה המתקדמת במחקר האקדמי, הופכים את הדוקטורנטים העוסקים בתחום זה בפקולטה ל”סחורה מבוקשת” בשוק. לדוגמה, בקונסורציום CORNET, מסגרת מטעם המדען הראשי של משרד המסחר והתעשייה, פועלים יחד מדענים מאוניברסיטאות המחקר ואנשי תעשייה, המתמקדים בתחום ה”חם” של רדיו קוגניטיבי. במסגרת זו מאפשרות גישות של תורת המידע, המבוססות על תוצאות והבנות תיאורטיות עדכניות, פיתוח דרכים חדשות לניצול יעיל יותר של הספקטרום על ידי משתמשים שונים הפועלים בו זמנית במקטעים חופפים של הספקטרום.