Donald Ervin Knuth

Donald Ervin Knuth

,,Korán nyugdíjba vonultam'' — olvashattuk mintegy 20 éve, 1998-ban Knuth (ejtsd: /kə'nu:ϑ/) úr hómpédzsének elején. ,,Rájöttem, hogy kb. 20 évnyi éjjel-nappali munkám szükséges még ahhoz, hogy befejezzem A számítógép-programozás művészete c. könyvet, életem főművét.'' Ez a ön-nyugdíjaztatás, mint később kiderült, elsősorban a remeteséget jelentette számára a társasági élet színterétől távol. Don (Knuth úr maga is így nevezi magát) mégsem fordított hátat a nagyvilágnak: hosszú évekig tartó szünet után végül mégis aktiválta email-címét (Ez az ímélcím a spamrobotok elleni védelem alatt áll. Megtekintéséhez engedélyeznie kell a JavaScript használatát.), annak ellenére, hogy weblapján (http://www-cs-staff.Stanford.EDU/~knuth/) még mindig csak a FAQ-robot válaszol a gyakran feltett kérdésekre.

Ki ez az életvidám professzor, aki másodállásban orgonaművész; napi két órát tölt el könyvtárban olyan könyvek olvasásával, mint például az Aranykapu és Az ember, aki ismerte a végtelent; s szabadidejében a stanfordi színházba jár?

1. ábra. Donald és Jill Knuth 812 sípú családi orgonája (http://www-cs-faculty.stanford.edu/~knuth/organ.html)

1938. január 10-én született Milwaukee-ban Wisconsin államban. Felesége a nála egy évvel fiatalabb Nancy Jill Carter, 1961 óta házasok. Két gyermeke van: John Martin (1965) és Jennifer Sierra (1966).

Egyetemi tanulmányait a Case Institute of Technology-n végezte 1956 és 1960 között. Matematikából szerezte Ph.D. fokozatát 1963-ban a California Institute of Technology-n. Doktori disszertációjának címe: Véges ferde testek és projektív síkok. 1960-tól 1968-ig a a kaliforniai Burroughs Corporation-nél dolgozik, eközben 1963 és 1968 között tanársegéd majd tudományos munkatárs a California Institute of Technology-n. 1968 óta a Stanford Egyetem professzora. 1968 és 1969 között Védelmi Analitikai Intézetben (Institute for Defense Analyses) dolgozik matematikusként a Kommunikációs Kutató Részlegen (Communications Research Division). Egy évet vendégprofesszorként tölt el az Oslói Egyetemen 1972-1973-ban. 1977 óta a Stanford Egyetemen az Elektromérnöki Kar tiszteletbeli professzora is. 1977-től 1989-ig Fletcher Jones ösztöndíjas, 1990 óta a ,,számítógépprogramozás művészetének professzora'', 1993 óta ez a titulus az ,,emeritus'' fokozattal is kibővült. 2002 és 2006 között, valamint 2011 óta az Oxfordi Egyetemen vendégprofesszor, de folytathatnánk a listát tovább is, hiszen életének csak a legkiemelkedőbb állomásait említettük.

 

2. ábra. A Stanford Egyetem. Donald Knuth 50 éve öregbíti az egyetem hírnevét.

1965 óta tagja az Amerikai Orgonista Céhnek. (Ezt annyira fontosnak tartja, hogy önéletrajzában minden más tudományos tagság előtt említi!) Az Amerikai Matematikai Társaság (American Mathematical Society, AMS) 1961 óta élvezi tagságát (1978 és 1981 között Knuth maga is elnökségi tag). Az ACM-nek (Association for Computing Machinery) 1959 óta tagja, 1963-64-ben vezetője is. 1959 óta a Mathematical Association of America, 1965 óta az Ipari és Alkalmazott Matematikai Társaság (Society for Industrial and Applied Mathematics) tagja.

5 bejegyzett szabadalma van, ebből négyet más tudósokkal együtt tett közzé. Ezek közül az egyik egyfajta speciális digitális számítógép (1969), egy másik egy számítógépes szerkesztő rendszer (1969), egy harmadik egy skálázó és számbázis-konvertáló módszer, a negyedik pedig a digitalizálási technológia egy újítása (1994, 1996). Saját szabadalma egy véletlenszám-generátor (1970).

Számos tudományos folyóirat szerkesztőségi tagja volt, illetve tagja ma is. Néhány fontosabb: Acta Informatica (1970—1979), Combinatorica (1985-), Discrete and Computational Geometry (1986-), Discrete Mathematics (1970—1978), Fibonacci Quarterly (1964—1979), Historia Mathematica (1972—1979), Journal of Algorithms (1979—2004), Journal of Computer and System Sciences (1969-), Journal of Computer Science and Techology (1989-), Random Structures and Algorithms (1990—2007), SIAM Journal on Computing (1973—1979), Structured Programming (1989—2000), Theory of Computing (2004-).

Mintegy 100 díjat, emlékérmet kapott a világ sok országában. Az egyik legkiemelkedőbb a kiotói Inamori Alapítvány 50 millió jenes pénzdíja (Kyoto Prize for Advanced Technology, 1996), ez a kitüntetés Japánban a nyugat-európai Nobel-díjjal egyenértékű.

Legismertebb könyvéről már szóltunk: A számítógép-programozás művészete először 1969-ben jelent meg. Az első három kötet címe: Alapvető algoritmusok, Szeminumerikus algoritmusok, Keresés és rendezés. Érdekesség, hogy a könyv első kötetét először román nyelvre, majd oroszra, japánra, kínaira, spanyolra, indiaira, végül magyarra fordították le. Könyvét először 10 kötetesre szánta, de hosszú ideig csak az első három készült el. A negyedik — címe: Kombinatorikus algoritmusok — jelenleg is készülőfélben van, első része 2011-ben került nyomdába, a többi rész folyamatos fejlesztés alatt áll. Az ötödik kötetet Szintaktikus algoritmusok címmel 2025-re szándékozik befejezni. A számítógép-programozás művészetében megalkotott MIX gépről külön könyvet is írt (1971).

1974-ben írt könyvét (Surreal Numbers) szintén lefordították magyarra Számok valóson innen és túl címmel.

1979-ben jelent meg a TEX and METAFONT: New Directions in Typesetting című munkája. Ezzel párhuzamosan készítette el a TEX szövegkészítő programnyelv első verzióját, mellyel eredetileg az volt a célja, hogy A számítógép-programozás művészete c. könyv fárasztó tárgymutató- és tartalomjegyzék-összeállítását lerövidítse. 1984-ben kibővítette a TEX-ről írt könyvet The TEXbook címmel. Ez a majdnem 500 oldalas könyv fergeteges sikert aratott: azóta (1996-ig) 26 kiadást ért meg. Knuth közreadta a TEX forrásszövegét is a TEX: The Program (1986) című könyvében, mintegy 600 oldalon. A The METAFONTbook-ban (1986) a TEX karakter-generátor segédprogramjának, a METAFONT-nak a leírását közli. 1986-ban megjelenik a TEX alapbetűkészletének, a Computer Modern Font-nak a teljes dokumentációja is.

 

3. ábra. A TEX emblémája, szerzője Duane Bibby. (https://www.ctan.org/lion/ )

A TEX azóta a tudományos élet első számú szövegkészítő programja lett. Elsősorban matematikusok számára nagyon hasznos a TEX nyelvezete: bármilyen matematikai formula viszonylag egyszerű módon szerkeszthető, s a kész anyag hordozható (ASCII) formátumú. Az elkészült cikk külalakja a legszigorúbb tipográfiai előírásoknak is megfelel, anélkül, hogy a TEX-programozó a nyomdatechnikában jártas volna. A TEX verziószáma a $ \pi$-hez, a METAFONT-é az $ e$-hez ,,konvergál'': minden egyes változat verziószámában egy újabb tizedesjegy kerül az előzőek mögé$ \ldots$

Társszerzője a monumentális Concrete Mathematics c. könyvnek (1994). A hittudomány iránti érdeklődését mutatja a 3:16 Bible Texts Illuminated c. könyv (1992), melyben a Szentírás könyveinek minden harmadik rész 16. verséhez fűz egy-egy kommentárt.

1993-ban egy munkatársával elkészíti a CWEB rendszert, mellyel a C nyelvet és a természetes nyelvű programozást házasítja össze (The CWEB System of Structured Documentation). A programozási nyelv elősegíti a kódolás és a dokumentáció elkészítésének párhuzamos elkészültét.

Néhány további, nagyobb lélegzetű könyve: Literate Programming (1992), Axioms and Hulls (1992), The Stanford GraphBase: A Platform for Combinatorical Computing (1993).

Munkáját 161 tudományos publikáció, 260 hírneves lapokban megjelent hozzászólás, feladatmegoldás fémjelzi. 61 cikke csak szűkebb körű nyilvánosság számára ismert.

Jelenlegi ,,nyugdíjában'' ,,A szórakoztató számítógép'' (Computer Musings) címmel tart előadásokat a Stanford Egyetemen.

Tervei szerint A számítógép-programozás művészete 4—5. kötetének megjelenése után az első hármat fogja egy kissé más formában újraírni. A MIX gépet az MMIX-re cserélné le, amely már RISC alapú processzorral működne (erről 2005-ben egy külön könyvet is írt, mely magyarul is megjelent 2009-ben MMIX: RISC számítógép a következő évezredre címmel). A 6—7. kötetet a környezetfüggetlen nyelvtanok elméletéről és a fordítóprogramokról írná. ,,Ha Isten is úgy akarja'' — fűzi hozzá végül.

Kovács Zoltán

Kovács Zoltán matematika-számítástechnika szakos tanárként végzett 1999-ben a Szegedi Tudományegyetemen (akkori nevén: József Attila Tudományegyetemen). 2015-ben szerezte meg a doktori fokozatot matematika módszertanból a Linzi Johannes Kepler Egyetemen. Jelenleg Linz-Hagenbergben él, és a Linzi Tanárképző Főiskolán tanít matematikát leendő matematikatanároknak. A GeoGebra program egyik fejlesztője, fő kutatás-fejlesztési iránya az automatikus geometriai bizonyítások témája. Weblapja: https://sites.google.com/site/kovzol/.

Megjegyzések

1. Knuth-hoz hasonlóan Kiotó-díjat nyert 2010-ben alaptudományok (matematika) területén Lovász László is.

2. A számítógép-programozás művészete magyarul először a Műszaki Könyvkiadónál jelent meg 3 kötetben  1987-88-ban, hogy minél gyorsabban a magyar olvasók kezébe kerülhessen, matematikusok egész csapata fordította egyszerre a fejezeteket. (Főszerkesztő: Simonovits Miklós.)

3. Donald Knuth főoldalon megjelenő fényképének eredetijét Jacob Appelbaum készítette 2005-ben.  https://en.wikipedia.org/wiki/Donald_Knuth#/media/File:KnuthAtOpenContentAlliance.jpg