해리 나이퀴스트
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1. 개요
해리 나이퀴스트는 스웨덴 출신의 미국의 전기 공학자이자 통신 이론가로, 열잡음, 피드백 증폭기, 정보 전송 이론 등 통신 분야에 기여했다. 노스다코타 대학교와 예일 대학교에서 학위를 받았으며, 1917년부터 1954년 은퇴할 때까지 AT&T 연구소(벨 연구소)에서 근무하며 존슨-나이퀴스트 잡음, 나이퀴스트-섀넌 표본화 정리 등 통신 기술 발전에 중요한 이론을 정립했다. 1960년 IEEE 명예훈장과 스튜어트 발렌타인 메달, 1969년 미국 공학 아카데미 창립자 메달을 수상했으며, 나이퀴스트 레이트, 나이퀴스트 주파수 등 그의 이름을 딴 다양한 용어가 사용되고 있다.
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| 해리 나이퀴스트 - [인물]에 관한 문서 | |
|---|---|
| 기본 정보 | |
| 이름 | 해리 나이퀴스트 |
| 원어 이름 | Harry Nyquist |
| 로마자 표기 | Haelri Naikwisteu |
| 스웨덴어 이름 | Harry Theodor Nyqvist |
| 스웨덴어 로마자 표기 | Haryu Teodoreu Nyukebiseuteu |
| 출생일 | 1889년 2월 7일 |
| 출생지 | 스웨덴 베름란드주 닐스뷔 |
| 사망일 | 1976년 4월 4일 |
| 사망지 | 미국 텍사스주 할링전 |
| 국적 | 스웨덴, 미국 |
| 분야 | 전기공학, 통신이론 |
 | |
| 학력 및 경력 | |
| 근무지 | 벨 연구소 |
| 모교 | 예일 대학교 노스다코타 대학교 |
| 박사 지도교수 | Henry Andrews Bumstead |
| 업적 | |
| 주요 업적 | 표본화 정리 나이퀴스트 레이트 존슨-나이퀴스트 잡음 나이퀴스트 안정성 판별법 나이퀴스트 ISI 판별법 나이퀴스트 플롯 나이퀴스트 주파수 나이퀴스트 필터 요동 소산 정리 |
| 수상 | |
| 수상 | IEEE Medal of Honor (1960) Stuart Ballantine Medal (1960) 루퍼스 올덴버거 메달 (1975) |
2. 생애
해리 나이퀴스트는 1889년 스웨덴에서 태어나 1907년 미국으로 이민을 갔다. 이후 노스다코타 대학교와 예일 대학교에서 학위를 받았으며, AT&T와 벨 연구소에서 연구원으로 일했다. 1954년 은퇴 후에는 텍사스주로 이주하여 살다가 1976년 사망했다.
2. 1. 초기 생애
1889년 스웨덴 베름란드주 닐스뷔(Nilsbysv)에서 아버지 라르스 욘손 뉘크비스트(Lars Jonsson Nyqvistsv)와 어머니 카트리나 에릭스도테르(Katrina Eriksdottersv) 사이에서 태어난 8명의 자녀 중 한 명으로 태어났다.[2] 1907년 미국으로 이민하였다.2. 2. 교육
1912년에 노스다코타 대학교에 입학하여 1914년과 1915년에 각각 전기공학 학사 및 석사 학위를 받았다.[8][9] 1917년에는 예일 대학교에서 물리학 박사 학위를 받았다.2. 3. 경력
1917년부터 AT&T에 입사하여 연구부에서 일했다. 1934년에 이 부서는 벨 연구소로 개명되었고, 나이퀴스트는 1954년 은퇴할 때까지 벨 연구소에서 계속 근무했다.[3]벨 연구소에서 그는 열잡음(존슨-나이퀴스트 잡음), 피드백 증폭기의 안정성 등을 연구했다. 정보 전송에 필요한 대역폭을 결정하는 이론을 발표했는데, 이는 나중에 클로드 섀넌의 정보 이론의 기초가 되었다.[8] 1927년에는 아날로그 신호를 디지털로 샘플링하여 재현하려면 아날로그 신호 주파수의 2배가 필요하다는 나이퀴스트-섀넌 표본화 정리를 발표했다.[9]
나이퀴스트는 "열잡음, 데이터 전송 및 음의 피드백에 대한 정량적 이해에 대한 기본적인 공헌"으로 1960년에 IEEE 명예훈장을 받았다. 같은 해 10월에는 프랭클린 연구소의 스튜어트 발랜타인 메달을, 1969년에는 미국 공학 아카데미의 창립자 메달을 받았다.[3]
벨 연구소의 특허 변호사들은 어떤 사람들이 다른 사람들보다 더 생산적인 이유를 알고 싶어했다. 많은 데이터를 분석한 결과, 생산적인 직원들이 공통적으로 가지고 있던 유일한 점은 "가장 많은 특허를 보유한 직원들은 종종 해리 나이퀴스트라는 벨 연구소 전기 엔지니어와 점심이나 아침 식사를 함께 했다는 것"이었다. 나이퀴스트가 그들에게 구체적인 아이디어를 준 것은 아니었다. 오히려 한 과학자의 회상에 따르면, "그는 사람들을 이끌어내어 생각하게 했다."
2. 4. 은퇴와 사망
1954년에 벨 연구소에서 은퇴하였고, 텍사스주로 이사하였다. 1976년 4월 4일에 텍사스주 할링전에서 사망하였다.[2]3. 업적
해리 나이퀴스트는 AT&T와 벨 전화 연구소에서 근무하며 통신 기술 발전에 크게 기여했다. IRE 명예훈장(1960년), 프랭클린 연구소의 스튜어트 발랜타인 메달(1960년), 미국 공학 아카데미의 창립자 메달(1969년)을 수상했다.[3]
나이퀴스트는 열잡음, 피드백 증폭기의 안정성, 전신, 팩시밀리, 텔레비전 등 다양한 통신 분야에 걸쳐 연구를 진행했다. 특히 정보 전송에 필요한 대역폭 요구 사항을 결정하는 이론적 연구는 클로드 섀넌의 정보 이론 발전의 기초가 되었다.
3. 1. 열잡음 연구
벨 연구소에서 엔지니어로 일하면서, 나이퀴스트는 열잡음("존슨-나이퀴스트 잡음영어")[4] 연구에 중요한 업적을 남겼다. 이 잡음은 벨 연구소에서 함께 열잡음을 연구했던 존 버튼 존슨의 이름을 따서 존슨-나이퀴스트 잡음이라고 불린다.[9]3. 2. 피드백 증폭기 안정성 연구
벨 연구소의 엔지니어였던 나이퀴스트는 열잡음("존슨-나이퀴스트 잡음영어")[4], 피드백 증폭기의 안정성, 전신, 팩시밀리, 텔레비전 및 기타 중요한 통신 문제에 대한 중요한 연구를 수행했다. 1932년, 피드백 증폭기의 안정성에 관한 고전적인 논문을 발표했다.[5] 그의 나이퀴스트 안정성 판별법은 현재 피드백 제어 이론에 관한 많은 교과서에서 찾아볼 수 있다.3. 3. 정보 전송 이론
벨 연구소의 엔지니어였던 나이퀴스트는 정보 전송에 필요한 대역폭 요구 사항을 결정하는 초기 이론적 연구를 수행했으며, 이는 클로드 섀넌의 정보 이론 발전의 기반이 되었다.[4]나이퀴스트는 단위 시간당 전신 채널을 통해 전송할 수 있는 독립적인 펄스의 수가 채널의 대역폭의 두 배로 제한된다는 것을 밝혀냈다. 그는 "전신 속도에 영향을 미치는 특정 요소"(1924)[6]와 "전신 전송 이론의 특정 주제"(1928)[7] 논문에서 이 결과를 발표했다. 이 규칙은 나이퀴스트-섀넌 표본화 정리로 알려진 것의 본질적으로 이중적인 것이다.
1927년, 나이퀴스트는 아날로그 신호를 디지털 샘플링하여 재현하는 데 아날로그 신호 주파수의 두 배가 필요하다는 것을 "Telegraph Transmission Theory"[9]에서 보였다. 이는 나이퀴스트-섀넌 표본화 정리로 불린다.
3. 4. 나이퀴스트-섀넌 표본화 정리
클로드 섀넌의 정보 이론 발전의 기반이 된 나이퀴스트의 초기 이론적 연구는 정보 전송에 필요한 대역폭 요구 사항을 결정하는 것이었다. 특히 나이퀴스트는 단위 시간당 전신 채널을 통해 전송할 수 있는 독립적인 펄스의 수가 채널 대역폭의 두 배로 제한된다는 것을 밝혀냈다. 그는 "전신 속도에 영향을 미치는 특정 요소"(1924)[6]와 "전신 전송 이론의 특정 주제"(1928)[7] 논문에서 이 결과를 발표했다. 이 규칙은 현재 나이퀴스트-섀넌 표본화 정리로 알려진 것의 본질적으로 이중적인 것이다.[8]1927년, 나이퀴스트는 아날로그 신호를 디지털 샘플링하여 재현하려면 아날로그 신호 주파수의 두 배가 필요하다는 것을 "Telegraph Transmission Theory"[9]에서 증명했다. 이는 나이퀴스트-섀넌 표본화 정리라고 불린다.
3. 5. 팩시밀리 개발 기여
허버트 이브스와 함께 1924년에 공개된 AT&T의 최초 팩시밀리 기계 개발에 기여했다.[5]4. 수상 및 명예
1960년에 IRE 명예 훈장(IEEE 명예 훈장의 전신)과 프랭클린 연구소의 스튜어트 발렌타인 메달을 수상했다.[8][9]
4. 1. IEEE 명예훈장
1960년에 IRE 명예 훈장(IEEE 명예 훈장의 전신)과 스튜어트 발렌타인 메달을 받았다.[9]4. 2. 스튜어트 발렌타인 메달
1960년에 프랭클린 연구소에서 스튜어트 발렌타인 메달을 수상했다. 정보 전송에 필요한 대역폭을 결정하는 이론을 발표하여, 훗날 클로드 섀넌이 발전시킨 정보 이론의 기초를 마련했기 때문이다.[8] 또한, 아날로그 신호를 디지털 샘플링하여 재현하는 데 아날로그 신호 주파수의 2배가 필요하다는 것을 보였는데, 이는 나이퀴스트-섀넌 표본화 정리라고 불린다.[9]5. 나이퀴스트의 이름을 딴 용어
다음은 해리 나이퀴스트의 이름을 딴 용어들이다.
- 나이퀴스트 레이트: 샘플링 대상 신호 파형의 대역폭의 두 배에 해당하는 샘플링 레이트.
- 나이퀴스트 주파수: 시스템의 샘플링 레이트의 절반.
- 나이퀴스트 필터
- 나이퀴스트 선도
- 나이퀴스트 ISI 기준
- 나이퀴스트(프로그래밍 언어)
- 나이퀴스트 안정성 판별법
5. 1. 나이퀴스트 레이트
나이퀴스트 레이트는 샘플링 대상 신호 파형의 대역폭의 두 배에 해당하는 샘플링 레이트이다. 이 레이트 이상으로 신호를 샘플링하면 원래 파형을 정확하게 재구성할 수 있다.[1]나이퀴스트 주파수는 시스템의 샘플링 레이트의 절반에 해당하는 값이다. 나이퀴스트 주파수보다 낮은 신호 주파수는 명확하게 표현된다.[2]
5. 2. 나이퀴스트 주파수
나이퀴스트 주파수는 시스템의 샘플링 레이트의 절반에 해당하는 값이다. 나이퀴스트 주파수보다 낮은 신호 주파수는 명확하게 표현된다.[2]5. 3. 기타 용어
- 나이퀴스트 레이트: 샘플링 대상 신호 파형의 대역폭의 두 배에 해당하는 샘플링 레이트이다. 이 레이트 이상으로 샘플링하면 파형을 정확하게 재구성할 수 있다.
- 나이퀴스트 주파수: 시스템의 샘플링 레이트의 절반이다. 이 값보다 낮은 신호 주파수는 명확하게 표현된다.
- 나이퀴스트 필터
- 나이퀴스트 선도
- 나이퀴스트 ISI 기준
- 나이퀴스트 (프로그래밍 언어)
- 나이퀴스트 안정성 판별법
참조
[1]
논문
Harry Nyquist
1976-06-01
[2]
서적
Sveriges befolkning 1900
[3]
웹사이트
Rufus Oldenburger Medal
http://www.asme.org/[...]
American Society of Mechanical Engineers
2013-02-21
[4]
논문
Thermal Agitation of Electric Charge in Conductors
American Physical Society (APS)
1928-07-01
[5]
논문
Regeneration theory
https://archive.org/[...]
[6]
논문
Certain factors affecting telegraph speed
https://archive.org/[...]
[7]
논문
Certain Topics in Telegraph Transmission Theory
https://web.archive.[...]
Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE)
[8]
문서
Nyquist
[9]
문서
Nyquist
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