Matematikanë

Time linjë Photos Para Pulla Sketch Kërkimi

Donald Ervin Knuth

Datlindja:

Vendin e lindjes:

Data e vdekjes:

Vendi i vdekjes:

10 Jan 1938

Milwaukee, Wisconsin, USA

Prezantimi
ATTENTION - Automatic translation nga versioni anglisht

Donald Knuth 's prindërit ishin Ervin Henry Knuth dhe Louise Marie Bohning. Donald babai i Ervin ishte mësues në një shkollë që mësohet në një shkollë Lutheran. Ai luajti një rol shumë të rëndësishëm në përcaktimin e interesave, Donald, dhe kjo ishte me se se babai i tij, Donald fituar dashurinë e tij për arsimin, muzikë, dhe matematikë. Ervin luajtur organi kishës në shërbimet e kishës e diel dhe Donald shpejt u bë një dashnor i pasionuar i organeve.

Donald ndoqi shkollat Lutheran dhe nga theks të veçantë që ishte vendosur në gramatikë angleze në këto shkolla erdhi dashuria Knuth të hetuar struktura e fjalive. Magjepsje e tij me këtë në çift e tij të parë të viteve të shkollës së mesme do të çojnë natyrshëm drejt shkrim kod kompjuteri kur ai përfundimisht hasur kompjuterat, por kjo nuk do të ndodhë deri pas arsimimit të tij shkollor ishte i plotë. Gjatë këtyre viteve të para në shkollën e mesme kishte shenja të tjera, ku interesat e Knuth do të çojë përfundimisht. Një episod, të përsëritura në biografitë më të Knuth por ende vlerë përsëritur në këtë, shqetësimet e "Giant Ziegler's Bar."

Ai hyri në një konkurs të ngritur nga prodhuesi Ziegler ëmbëlsirave. Qëllimi ishte për të parë sa shumë fjalë mund të bëhen me letra e "Bar Gjigandi Ziegler" dhe për Knuth nxënës kjo ishte pikërisht lloj sfide që ai e donte. Ai kaloi dy javë gjatë të cilës ai i pretenduar të jetë i sëmurë dhe, duke përdorur një fjalor, ai doli me 4.500 fjalë. Gjyqtarëve për konkurs kishte gjetur vetëm 2500 dhe Knuth ishte një fitues lehtë. Ai komentoi më pas se kishte menduar të përdorni apostrophe ai mund të ketë gjetur më shumë! Shkollën e tij përfituan duke marrë një televizor si një çmim.

Në interesat Knuth e shkollave të mesme ishin më të drejtuar drejt muzikë sesa që ishin në matematikë. Interesat e tij muzikore të përfshira si dhe përbërës të luajë muzikë dhe ai vendosi në atë fazë që ai do të studiuar muzikë pas diplomimit nga shkolla e lartë. Knuth luajtur saksofon, dhe më vonë tubë, banda e tij në shkollë. Edhe pse ai kaloi një kohë shumë me interesat e tij muzikore, Knuth shumica sigurisht nuk e ka lënë pas dore lëndët e tjera shkollore. Ai u diplomua nga Shkolla e Lartë në vitin 1956 me mesatare grade pika më e lartë se kushdo kishte arritur ndonjëherë në shkollën e tij.

Në shkollë ai kishte filluar të tregojë një interes në matematikë dhe ai i kënaqur vetë duke u përpjekur për të visualise sipërfaqet në dimensione disa nga komplot grafikët fituar nga mbajtja e të gjithë por një e variablave fikse. Kjo është një mënyrë e shkëlqyer për të kuptuar funksionet matematikore dhe sot me ndihmën e kompjuterëve këtë, dhe teknikat më të sofistikuara, shpejt mund të japë studentëve një kuptim të thellë. Megjithatë u desh të Knuth komplot grafikët e tij duke bërë llogaritjet dorë për çdo vlerë që ai i kurdisën, duke treguar të njëjtën lloj i përkushtimit për të vënë orë të punës në problemet që ai kishte treguar me konkursin "Bar Gjigandi Ziegler është". Një mund të kenë menduar se mësuesit e tij do t'i besonin se ai mund të ketë sukses në kolegj në pothuajse çdo subjekt të dhënë, ai zgjodhi punën e papaguar e tij shkollore, por kjo nuk ishte me të vërtetë të tillë. Problemi ishte se Knuth nuk besonte në veten e tij në këtë fazë në jetën e tij dhe kështu mësuesit e tij dyshon se ai kishte personalitet, në veçanti i sigurisë, që të ketë sukses.

Ajo tregon se si Knuth pavendosur ishte për drejtimin e studimeve të tij mund të marrë që kur ofroi një bursë për çështjen Institutin e Teknologjisë në Cleveland, Ohio, për të studiuar fizikë ai pranoi pavarësisht nga synimet e tij të mëparshme për të studiuar muzikë. Ai hyri në kurs fizikës në Institutin Rasti në shtator 1956. Ka qenë me të vërtetë dy arsye pse, nga viti i tij i dytë më, Knuth filloi të lëvizë drejt larg nga matematika dhe fizika. Një ditë kur Knuth kishte për qëllim të kryerjes me grupi Kolegji ai e humbi autobusin duke grupit të performancës kështu, duke gjetur veten me kalimin e kohës të lirë, ai u përpoq të zgjidhë një problem sfidë që një nga profesorët e tij të matematikës kishte vendosur. Zgjidhja është fituar Knuth një automatik "A" në këtë klasë dhe gjithashtu lloj drejtën e rritur se duhet të mendoj që ndoshta më tepër se sa fizike matematikës ishte për atë. Së dyti, ai zbuloi se practicals fizikës nuk i përshtaten atij, kështu që në fund të lëvizë drejt matematikës u bë e natyrshme për të bërë.

Në fakt Knuth tashmë e kishte takimin e tij të parë me kompjuterë në vitin e tij të parë në çështjen para se ai ka bërë lëvizje në drejtim të matematikës. Ai kishte për të përdorur IBM 650 dhe konsultuar manualin për të gjetur se si të shkruajnë programe:

... manual ne morëm nga IBM do të tregojë shembuj të programeve dhe e dija unë mund të bëj ... mirë se kaq. Kështu që unë mendova se mund të ketë disa talenteve.

Knuth përdorur ekspertizën e tij në rritje në përpilimin e programeve kompjuterike për të prodhuar një në 1958 për të analizuar punën e ekipit të basketbollit Kolegji. Kjo çoi në një publicitet dhe IBM përdorur një fotografi e Knuth në reklamat e tyre. Një mund të pritet se ngjarjet do të fillojë të ndihmojë atë të kapërcyer kompleksin e tij të inferioritetit, por ai ende mendonin se ai nuk ishte deri në standard. Kjo ka efekt për bërjen e tij vënë në sasi të mëdha të punës shtesë në studimet e tij akademike. Rezultati ishte se kur ai u diplomua me BS e tij në qershor 1960 ai u dha një dallim dhe në një masë mjaft të veçantë, Kolegji i dha atij një Diplomë Masteri në të njëjtën kohë, e tillë ishte madhështi e paraqitjen e tij. Knuth u dhënë dy Fellowships, një Woodrow Wilson të Bursës dhe një Fondacioni Kombëtar të Bursës në vitin e diplomimit të tij.

Kjo është një arritje e vërtetë që të botojë një gazetë matematike, ndërsa ende një student doktorature, por Knuth arriti të botojë dy letra në vit ai përfundoi studimet universitare. Këto ishin Një sistem imagjinare numrin dhe mbi metodat e ndërtimit përcakton e shesheve reciprokisht Puna Latine duke përdorur një kompjuter i fundit letër të shkruar së bashku me keq Bose dhe IM Chakravarti. Në Knuth e parë përshkruan një sistem numri imagjinar duke përdorur numri imagjinar i 2 si bazën e saj, duke i dhënë metodat për më tepër, zbritja dhe shumëzimit e numrave. Në Knuth letër të dytë dhe të bashkë-autorëve të japin dy grupe prej pesë shesheve reciprokisht Puna latinisht e rendit 12.

Në vjeshtën e vitit 1960 hyri Knuth Kaliforni Institutin e Teknologjisë dhe, në qershor 1963, ai u dha një Ph.D. në matematikë për të fundme semifields tezën e tij dhe aeroplanët projektive. Në fakt, në Përveç punës për të doktoraturës së tij në matematikë, Knuth kishte filluar nga 1960 për të vënë shumë ekspertizë të konsiderueshme të tij informatikë për përdorime të tjera se sa me shkrim letra të bëhet një konsulent krijimin e programeve kompjuterike të Burroughs korporatë në Pasadena, Kaliforni. Njohuri e ekspertizës informatikë e tij ishte aq i mirë themeluar nga 1962 se, edhe pse ai ishte ende student doktorature në kohë, Addison-Wesley iu afrua atij dhe e pyeti atë për të shkruar një tekst mbi hartuesit. Ai filloi që projekti në verën e vitit 1962.

Botimet e tij nga kjo kohë tregojnë se ai ishte duke aplikuar për informatikë kombinator probleme matematikore të cilat nuk janë të lidhura me punën që ai ishte ndërmarrje për tezën e tij. Për shembull ai llogaritet Ojler 's konstante numra pas presjes dhjetore te 1271 dhe botuar rezultat në vitin 1962. Në të njëjtin vit ai botoi të punojnë në vlerësimin e polynomials nga kompjuteri. Pavarësisht shquar produktivitetit Knuth matematike, ai ka gjetur kohë për gjëra të tjera. Gjatë viteve të tij si një student pasuniversitar Knuth martuar Nancy Jill Carter më 24 qershor 1961. Tyre dy fëmijë Gjon Martin Knuth dhe Jennifer Sierra Knuth lindur në 1965 dhe 1966 respektivisht.

Ne u përmend më lart se titulli i Doktoraturë Knuth's semifields tezë ishte fundme projektive dhe aeroplanët. Një semifield është një strukturë algjebrike të kënaqshme të gjitha aksiomat zakonshme për një rrjet ndarje përveç Asociativiteti e shumëzimit. Teza përmban një pasuri e informacionit mbi semifields fundme dhe lidhjet e tyre me disa lloje të avionëve projektive. Pas përfundimit të doktoraturës së tij në 1963 u bë një Knuth Asistent Profesor i matematikës në Kaliforni Institutin e Teknologjisë, duke u mbështetur në Profesor në vitin 1966. Nga 1964-1967 ai punoi si redaktor i Programming Languages për Shoqatës për Computing makineri. Ai vazhdoi të zbatohet informatikë të problemeve algjebrike dhe kombinator matematikë. Për shembull në vitin 1964 ai botoi tabelave të të dhënave për fusha të fundme i cili mundësoi llogaritje të shpejtë kompjuter të kryer. Dashuria e tij e madhe e muzikës, të cilën ai kishte kushtuar jetën e tij pothuajse të, vazhdoi dhe në 1965 ai u bashkua Sporti Amerikane e Organists. Ai do të vazhdojë të luajë muzikë, kompozojnë muzikë dhe ka projektuar edhe e organit tij tub.

Nga 1966 librin e tij mbi hartuesit kishin rritur në 3.000 faqet e shkruar me dorë dhe Addison-Wesley kuptoi se këtu ishte një punë shumë më të mëdha se sa që kishin parashikuar fillimisht. Diskutimet çoi në një vendim që Knuth duhet të prodhojnë një punë që mbulon shtatë volum shumë më tepër se hartuesit. Punës u bë Arti i programimit kompjuterik dhe publikim i filloi në 1968 kur Vëllimi 1: Themelore Algorithms shfaq. Vëllimi 2: algoritme Seminumerical doli në vitin e ardhshëm, dhe Vëllimi 3: Kategorizimi dhe të kërkoni në vitin 1973. Në Knuth Parathënie shkruan se këto janë:

... libra të cilat janë dizajnuar për të trajnuar lexuesit në aftësitë e ndryshme të cilat shkojnë në zeje nje programues i ... [Ata] nuk ka për qëllim të shërbejë si një prezantim të programeve kompjuterike, lexuesi është menduar të ketë një përvojë të mëparshme. [I qëllim për të siguruar] (a) libra referencë që përmbledhin njohuritë që ka fituar në disa fusha të rëndësishme, dhe (b) tekstet shkollore për vetë-studim ose për kurset kolegj në kompjuter dhe shkencat e informacionit.

Qëllimi ishte të Knuth:

... organizojnë dhe përmbledhin çfarë është e njohur për subjekt të shpejtë të metodave kompjuter dhe për të dhënë atë bazat matematike të fortë dhe historike.

... tregojnë se lidhje mes kompjuterëve dhe matematikë është shumë më thellë dhe më intime se këto marrëdhënie tradicionale do të nënkuptonte.

M Muller, shqyrtoi këto libra të mrekullueshëm, shkruan se:

Knuth ka bërë tashmë një kontribut në kohë dhe e madhe. Ai ka arritur të sigurojë organizimin e ideve ku pak ka ekzistuar para se ai i ka dhënë shumë ide të cilat në thelb janë të reja dhe të dobishëm në marrjen e një bazë të abstraksionit, të integrimit, apo bashkimin e përpjekjeve të punëtorëve të parë në fusha të ndryshme të mbuluara.

Në 1968 Knuth u emërua si profesor i Shkencave Kompjuterike në Universitetin e Stanfordit. Në të njëjtën kohë ai u largua nga Instituti i Teknologjisë Kaliforni ai gjithashtu dha dorëheqjen nga funksioni i tij me këshilla Korporata Burroughs. Knuth mbetur në Stanford University për të mbetur të karrierës së tij. Ai u emërua Fleçer Jones Profesor i Shkencave Kompjuterike në vitin 1977 dhe në 1990 ai u emërua profesor i Artit e Programming Computer. Në vitin 1993 ai u bë Profesor Emeritus në Universitetin Stanford dhe ka vazhduar të jetojnë në Campus Universitetit.

Knuth ka bërë shumë kontribute për matematikë dhe informatikë. Një kontribut të veçantë duhet të përmendet është Knuth-Bendix algorithm, një nga algoritme themelore për informatikë me strukturat algjebrike, veçanërisht me grupet dhe semigroups. Ky kontribut i rëndësishëm, i botuar së bashku me nxënësit e tij, Peter Bendix B në vitin 1970, përpjekjet për të zgjidhur të zgjidhur problemin në fjalë e sistemeve algjebrike duke nxjerrë pasojat e marrëdhënieve të dhënë për të dhënë, në një kuptim, një grup të plotë. Një tjetër kontribut, e cila ka ndryshuar krejtësisht mënyrën e tërë që është e shkruar dhe matematikë komunikohet është shpikje Knuth e TeX, një gjuhë për radhitje artikuj matematikore dhe shkencore. Duke filluar në vitin 1976 Knuth mori dhjetë vite jashtë projekteve të tjera të tij për të punuar në zhvillimin e TeX dhe METAFONT, një program kompjuteri sistem për dizajn alfabetin.

TeX ka ndryshuar teknologjia e matematikës dhe botuese shkencore që ajo mundëson matematikanë dhe shkencëtarë të prodhojë cilësi më të lartë të shtypjes së artikujve matematikore ende kjo mund të arrihet thjesht duke përdorur një kompjuter në shtëpi. Megjithatë, ajo nuk ka ndryshuar vetëm mënyrën se si artikuj matematikore dhe shkencore janë të publikuara, por edhe në mënyrën se si ata janë të komunikohen. Në shekullin e 17-të një matematikan do të kishte shkruar një letër për një matematikan dhe ata do të diskutojë mbi jetën e tyre të përditshme në anglisht, frengjisht apo gjermanisht, të themi, por sa herë që ata erdhën për të shpjeguar një pjesë e matematikës ata do të përdornin Latine. Tani matematicienë të komunikojnë me e-mail dhe sa herë që ata duan për të shpjeguar një pjesë e matematikës ata kërkojnë simbolet matematikore e cila pothuajse gjithmonë ata komunikojnë duke përdorur TeX. Askush, te njohurive tona, është përpjekur për të matur ndikimin e TeX në nivelin e prodhimit matematikore, dhe në të vërtetë kjo do të jetë një gjë shumë e vështirë të matet, por megjithatë unë [EFR] jam i sigurtë se lehtësimin e shtuara të prodhimit dhe komunikimit të matematikës duke përdorur TeX ka pasur një ndikim të madh në subjekt gjatë dhjetë viteve të fundit, thonë.

Ne duhet të përmend disa nga kontributet e shumë më tej duke Knuth: semantikë e gjuhëve të programimit, e ciklit të lartë atribuimit, zhvillimin e LR (k) parsing; Knuth-Morris-algorithm Pratt që kërkimet për një varg i karaktereve dhe dokumentacionit të strukturuar dhe shkrim e këndim programimit. Punojnë në LR (k) parsing u shfaq në një gazetë 1965 Në përkthimin e gjuhëve nga e majta në të djathtë. Knuth Në këtë letër shkruan:

Ka qenë me interes shumë më të fundit në gjuhët e ciklit të lartë e të cilit është mjaft e thjeshtë se një majtë efikase-për-drejtë parsing algoritmi mund të prodhohen mekanikisht nga gramatikore. Në këtë letër, ne define LR (k) grammars, të cilat janë ndoshta ato më të përgjithshme të këtij lloji, dhe ato ofrojnë bazë për të kuptuar të gjitha truket të posaçme të cilat janë përdorur në ndërtimin e parsing algoritme për gjuhët me strukturë të thjeshtë , p.sh., gjuha algjebrike.

Knuth-Morris-model Pratt matching algorithm u botua në gazetë model 1977 e shpejte përputhje në vargje. Knuth vazhdon të publikojnë kontributet e rëndësishme për shkenca kompjuterike, Kombinatorika dhe algjebër, tema e tezën e doktoraturës. Për shembull në zonën e fundit ai botoi përfaqësimit të efektshëm të grupeve të permanent në vitin 1991. Ai shkruan në hyrje:

Ky shënim paraqet një version elementare të algorithm KP Sims për informatikë gjeneratorëve të fortë të një grupi permanent të caktuar, së bashku me një provë të korrektësisë dhe disa shënime në lidhje me strukturat e të dhënave të ulët nivelin e duhur.

Për kontributin e tij mjaft i shquar Knuth ka marrë nderon shumë - shumë më shumë të jetë përmendur në një artikull të këtij gjatësi. Le listë vetëm një përzgjedhje të vogël. Ai ishte përfituesi i parë i çmimit Murray Grace Hopper nga Shoqata për Computing Makinerisë në 1971, ai u zgjodh anëtar i Akademisë Amerikane të Arteve dhe Shkencave në vitin 1973, në 1974 ai fitoi M Alan Turing Award nga Shoqata për Computing Makineria, ai u zgjodh për të Akademisë Kombëtare të Shkencave në 1975, në të njëjtin vit ai fitoi Lester R. Ford Çmimin nga Shoqata e matematike të Amerikës, ai u dha Medaljen Kombëtar i Shkencës në vitin 1979 (paraqitet atij nga presidenti Jimmy Carter); ai u zgjodh në Akademinë Kombëtare të Inxhinierisë 1981, ai u zgjodh një anëtar nderi i IEEE në 1982 dhe i dha Kompjuterike tyre Pioneer Award në të njëjtin vit, ai u nderua me Çmimin Steele për shpjegues shkruar nga ShoqëriaAmerican Mathematical 1986 ai u dha Medaljen e Franklin në vitin 1988, ai u zgjodh në Académie des Sciences në vitin 1992, ai u dha Medaljen Adelskold nga Akademia Suedeze e Shkencave në vitin 1994, ai u dha nga John Neumann Medaljen nga IEEE në 1995; dhe çmimit Kiotos nga Fondacioni Inamori në vitin 1996.

Source:School of Mathematics and Statistics University of St Andrews, Scotland