《香农传》第四章：麻省理工学院里的开关

香农进入麻省理工学院攻读硕士，师从范内瓦·布什，负责管理微分分析仪最精密的部分。

香农进入麻省理工学院攻读硕士，师从范内瓦·布什，负责管理微分分析仪最精密的部分。微分分析仪是一系列巨型机械计算机，每解一个新方程都要拆解重组，效率低下。布什希望发明一种能在运转中自动重组、用开关代替螺丝刀的新机器，并从洛克菲勒基金会募得26.5万美元。香农在接下来三年里，日复一日地操作分析仪上一个装有100个开关的小盒子。

香农由此深入研究开关与继电器电路，同时他在密歇根大学哲学课上学过的逻辑学也开始发挥作用。19世纪数学家布尔曾把逻辑转化为数学：用1和0代表真与假，用“和”“或”“非”对应乘号、加号、撇号，并确立了相应运算规则。当时逻辑学近百年没有实际用途，但香农意识到布尔代数的运算与电路完全对应——串联即“和”，并联即“或”，继电器对应“非”。1937年夏他在贝尔实验室实习，开始记录布什分析仪、电话网络与布尔逻辑之间的共性。

1937年秋，香农在华盛顿演示硕士论文《继电器和开关电路的符号分析》，次年发表。论文证明任何电路都可用方程式表示，并可用布尔代数化简：原本需11步试验才能验证的电路，用两步代数推导即可完成，电路设计从此成为一门科学。这套符号体系不依赖具体媒介，适用于开关、真空管、晶体管等一切能表达“是/否”的元件。论文更深层的意义在于证明电路能够做逻辑判断，与同年图灵证明任何数学问题都可由机器解决相呼应，为数字计算机奠定了基础。不到十年，微分分析仪便被基于香农成果的数字计算机取代。