Cálculo proposicional
El cálculo proposicional es una rama de la lógica. También se denomina lógica proposicional, lógica de enunciados, cálculo de oraciones, lógica de... (leer más)
Donald Ervin Knuth (kə-NOOTH; nacido el 10 de enero de 1938) es un informático, matemático y profesor emérito estadounidense de la Universidad de Stanford. Recibió en 1974 el Premio ACM Turing, informalmente considerado el Premio Nobel de informática. Knuth ha sido llamado el "padre del análisis de algoritmos".
Es autor de la obra de varios volúmenes El arte de la programación informática y contribuyó al desarrollo del análisis riguroso de la complejidad computacional de los algoritmos y sistematizó las técnicas matemáticas formales para ello. En el proceso, también popularizó la notación asintótica. Además de las contribuciones fundamentales en varias ramas de la informática teórica, Knuth es el creador del sistema de composición tipográfica por computadora TeX, el lenguaje de definición de fuentes y el sistema de representación relacionados METAFONT, y la familia de tipos de letra Computer Modern.
Como escritor y académico, Knuth creó los sistemas de programación informática WEB y CWEB diseñados para fomentar y facilitar la programación alfabetizada, y diseñó las arquitecturas de conjunto de instrucciones MIX/MMIX. Knuth se opone enérgicamente a la concesión de patentes de software y ha expresado su opinión a la Oficina de Patentes y Marcas de los Estados Unidos ya la Organización Europea de Patentes.
Knuth nació en Milwaukee, Wisconsin, hijo de Ervin Henry Knuth y Louise Marie Bohning. Él describe su herencia como "Alemán luterano del medio oeste". Su padre era dueño de una pequeña imprenta y enseñaba contabilidad. Donald, un estudiante de la Escuela Secundaria Luterana de Milwaukee, pensó en formas ingeniosas de resolver problemas. Por ejemplo, en octavo grado, participó en un concurso para encontrar el número de palabras que las letras en "Ziegler's Giant Bar" podría reorganizarse para crear; los jueces habían identificado 2.500 de esas palabras. Con el tiempo ganado fuera de la escuela debido a un dolor de estómago fingido, y resolviendo el problema de otra manera, Knuth usó un diccionario completo y determinó si cada entrada del diccionario se podía formar usando las letras de la frase. Con este algoritmo, identificó más de 4500 palabras y ganó el concurso. Como premios, la escuela recibió un televisor nuevo y suficientes barras de chocolate para que comieran todos sus compañeros.
Knuth recibió una beca en física para el Instituto de Tecnología Case (ahora parte de la Universidad Case Western Reserve) en Cleveland, Ohio, y se inscribió en 1956. También se unió al Capítulo Beta Nu de la fraternidad Theta Chi. Mientras estudiaba física en Case, Knuth conoció la IBM 650, una de las primeras computadoras comerciales. Después de leer el manual de la computadora, Knuth decidió reescribir el código ensamblador y compilador de la máquina utilizada en su escuela, porque creía que podía hacerlo mejor.
En 1958, Knuth creó un programa para ayudar al equipo de baloncesto de su escuela a ganar sus partidos. Asignó "valores" a los jugadores para medir su probabilidad de obtener puntos, un enfoque novedoso que Newsweek y CBS Evening News informaron más tarde.
Knuth fue uno de los editores fundadores de Engineering and Science Review del Case Institute, que ganó un premio nacional como mejor revista técnica en 1959. Luego pasó de la física a las matemáticas y recibió dos títulos de Case en 1960: su licenciatura en ciencias y, simultáneamente, una maestría en ciencias por un premio especial de la facultad, que consideró su trabajo excepcionalmente sobresaliente.
En 1963, con el matemático Marshall Hall como su asesor, obtuvo un doctorado en matemáticas del Instituto de Tecnología de California con una tesis titulada Finite Semifields and Projective Planes.
Después de recibir su doctorado, Knuth se unió a la facultad de Caltech como profesor asistente.
Aceptó un encargo para escribir un libro sobre compiladores de lenguajes de programación informática. Mientras trabajaba en este proyecto, Knuth decidió que no podía tratar adecuadamente el tema sin desarrollar primero una teoría fundamental de la programación informática, que se convirtió en El arte de la programación informática. Originalmente planeó publicar esto como un solo libro. Cuando Knuth desarrolló su esquema para el libro, concluyó que necesitaba seis volúmenes, y luego siete, para cubrir completamente el tema. Publicó el primer volumen en 1968.
Justo antes de publicar el primer volumen de El arte de la programación informática, Knuth dejó Caltech para aceptar un empleo en el Institute for Defense Analyses' División de Investigación de Comunicaciones, entonces ubicada en el campus de la Universidad de Princeton, que realizaba investigaciones matemáticas en criptografía para apoyar a la Agencia de Seguridad Nacional.
En 1967, Knuth asistió a una conferencia de la Sociedad de Matemáticas Industriales y Aplicadas y alguien le preguntó a qué se dedicaba. En ese momento, la informática se dividía en análisis numérico, inteligencia artificial y lenguajes de programación. Basándose en su estudio y en el libro El arte de la programación informática, Knuth decidió que la próxima vez que alguien le preguntara, diría "Análisis de algoritmos".
Knuth luego dejó su puesto para unirse a la facultad de la Universidad de Stanford en 1969, donde ahora es profesor emérito de ciencias de la computación Fletcher Jones.
Knuth es escritor, además de informático.
"La mejor manera de comunicarse de un ser humano a otro es a través de la historia."
—Donald Knuth
En la década de 1970, Knuth describió la informática como "un campo totalmente nuevo sin identidad real". Y el nivel de publicaciones disponibles no era tan alto. Muchos de los artículos que salieron estaban simplemente equivocados.... Entonces, una de mis motivaciones fue aclarar una historia que había sido muy mal contada."
De 1972 a 1973, Knuth pasó un año en la Universidad de Oslo entre personas como Ole-Johan Dahl. Aquí es donde originalmente tenía la intención de escribir el séptimo volumen de su serie de libros, un volumen que trataría de los lenguajes de programación. Sin embargo, Knuth solo había terminado los dos primeros volúmenes cuando llegó a Oslo y, por lo tanto, pasó el año en el tercer volumen, además de enseñar. El tercer volumen de la serie salió justo después de que Knuth regresara a Stanford en 1973.
Para 2011, se había publicado el Volumen 4A. Concrete Mathematics: A Foundation for Computer Science 2nd ed., que se originó con una expansión de la sección de preliminares matemáticos del Volumen 1 de TAoCP, también se ha publicado. En abril de 2020, Knuth dijo que anticipa que el Volumen 4 tendrá al menos las partes A a F. El Volumen 4B se publicó en octubre de 2022.
Knuth también es el autor de Surreal Numbers, una novela matemática sobre la construcción de la teoría de conjuntos de John Conway de un sistema alternativo de números. En lugar de simplemente explicar el tema, el libro busca mostrar el desarrollo de las matemáticas. Knuth quería que el libro preparara a los estudiantes para realizar investigaciones originales y creativas.
En 1995, Knuth escribió el prólogo del libro A=B de Marko Petkovšek, Herbert Wilf y Doron Zeilberger. Knuth también contribuye ocasionalmente con acertijos lingüísticos en Word Ways: The Journal of Recreational Linguistics.
Knuth también ha profundizado en las matemáticas recreativas. Contribuyó con artículos al Journal of Recreational Mathematics a partir de la década de 1960, y fue reconocido como uno de los principales contribuyentes en Mathematics on Vacation de Joseph Madachy.
Knuth también ha aparecido en una serie de videos de Numberphile y Computerphile en YouTube, donde ha abordado temas que van desde escribir Números surrealistas hasta por qué no usa el correo electrónico.
Además de sus escritos sobre informática, Knuth, un luterano, también es autor de 3:16 Bible Texts Illuminated, en el que examina la Biblia mediante un proceso de muestreo sistemático, a saber un análisis del capítulo 3, versículo 16 de cada libro. Cada verso va acompañado de una interpretación en arte caligráfico, aportada por un grupo de calígrafos bajo la dirección de Hermann Zapf. Posteriormente, fue invitado a dar una serie de conferencias en el MIT sobre sus puntos de vista sobre la religión y la informática detrás de su proyecto 3:16, lo que resultó en otro libro, Cosas de las que rara vez habla un científico informático, donde publicó las conferencias "Dios y la informática".
Knuth se opone firmemente a la política de otorgar patentes de software para soluciones triviales que deberían ser obvias, pero ha expresado puntos de vista más matizados para soluciones no triviales, como el método del punto interior de la programación lineal. Ha expresado su desacuerdo directamente tanto a la Oficina de Marcas y Patentes de los Estados Unidos como a la Organización Europea de Patentes.
Knuth da conferencias informales varias veces al año en la Universidad de Stanford, que tituló "Reflexiones sobre la computadora". Fue profesor invitado en el Departamento de Ciencias de la Computación de la Universidad de Oxford en el Reino Unido hasta 2017 y miembro honorario de Magdalen College.
En la década de 1970, los editores de TAOCP abandonaron Monotype en favor de la fotocomposición. Knuth se frustró tanto con la incapacidad del último sistema para acercarse a la calidad de los volúmenes anteriores, que se escribieron con el sistema anterior, que se tomó un tiempo para trabajar en la composición digital y creó TeX y Metafont.
Mientras desarrollaba TeX, Knuth creó una nueva metodología de programación, a la que llamó programación alfabetizada, porque creía que los programadores deberían pensar en los programas como obras literarias. "En lugar de imaginar que nuestra tarea principal es instruir a una computadora qué hacer, concentrémonos más bien en explicar a los seres humanos lo que queremos que haga una computadora."
Knuth incorporó la idea de la programación alfabetizada en el sistema WEB. La misma fuente WEB se usa para tejer un archivo TeX y para enredar un archivo fuente Pascal. Estos, a su vez, producen una descripción legible del programa y un binario ejecutable, respectivamente. Una iteración posterior del sistema, CWEB, reemplaza a Pascal con C.
Knuth usó WEB para programar TeX y METAFONT, y publicó ambos programas como libros: TeX: The Program, que se publicó originalmente en 1986, y METAFONT: The Program, que se publicó originalmente en 1986. Casi al mismo tiempo, LaTeX, el paquete de macros ahora ampliamente adoptado basado en TeX, fue desarrollado por primera vez por Leslie Lamport, quien luego publicó su primer manual de usuario en 1986.
Knuth es organista y compositor. En 2016 completó una pieza musical para órgano titulada Fantasia Apocalyptica, que describe como "traducción del texto griego de la Revelación de San Juan el Divino a la música". Se estrenó en Suecia el 10 de enero de 2018.
Donald Knuth se casó con Nancy Jill Carter el 24 de junio de 1961, cuando era estudiante de posgrado en el Instituto de Tecnología de California. Tienen dos hijos: John Martin Knuth y Jennifer Sierra Knuth.
El nombre chino de Knuth es Gao Dena (chino simplificado: 高德纳; chino tradicional: 高德 納; pinyin: Gāo Dénà). En 1977, Frances Yao le dio este nombre, poco antes de realizar un viaje de 3 semanas a China. En la traducción al chino de 1980 del volumen 1 de El arte de la programación informática (chino simplificado: 电脑程序设计艺术; chino tradicional: 電腦程式設計藝術; pinyin: Jìsuànjī chéngxù shèjì yìshù), Knuth explica que adoptó su nombre chino porque quería ser conocido por el creciente número de programadores informáticos en China en ese momento. En 1989, su nombre chino se colocó en la parte superior del Journal of Computer Science and Technology's encabezado, que Knuth dice "me hace sentir cercano a todos los chinos aunque no puedo hablar su idioma".
En 2006, a Knuth le diagnosticaron cáncer de próstata. Se sometió a una cirugía en diciembre de ese año y dijo: 'un poco de radioterapia... como precaución, pero el pronóstico parece bastante bueno', como informó en su autobiografía en video.
Knuth solía pagar una tarifa de búsqueda de 2,56 USD por cualquier error tipográfico o errores descubiertos en sus libros, porque "256 centavos es un dólar hexadecimal" y 0,32 USD por "valioso sugerencias". Según un artículo de Technology Review del Instituto Tecnológico de Massachusetts, estos cheques de recompensa de Knuth se encuentran entre los "trofeos más preciados de la informática". Knuth tuvo que dejar de enviar cheques reales en 2008 debido a un fraude bancario y, en cambio, ahora entrega a cada buscador de errores un "certificado de depósito" de un saldo que cotiza en bolsa en su "Bank of San Seriffe" ficticio.
Una vez advirtió a un corresponsal: "Cuidado con los errores en el código anterior; Solo he probado que es correcto, no lo he probado."
Knuth publicó su primer artículo "científico" artículo en una revista escolar en 1957 bajo el título "El Sistema Potrzebie de Pesos y Medidas". En él, definió la unidad fundamental de longitud como el espesor de Mad No. 26, y denominó a la unidad fundamental de fuerza "whatmeworry". Mad publicó el artículo en el número 33 (junio de 1957).
Para demostrar el concepto de recursividad, Knuth se refirió intencionalmente a la "definición circular" y "Definición, circular" entre sí en el índice de El arte de la programación informática, Volumen 1.
El prefacio de Matemáticas Concretas tiene el siguiente párrafo:
Cuando DEK enseñó Matemáticas Concretas en Stanford por primera vez, explicó el título algo extraño diciendo que era su intento de enseñar un curso de matemáticas que era difícil en lugar de suave. Anunció que, contrariamente a las expectativas de sus colegas, estaba no va a enseñar la Teoría de Aggregates, ni el Teorema de Embedding de Piedra, ni siquiera la compactación de Piedra-Cech. (Los estudiantes del departamento de ingeniería civil se levantaron y dejaron silenciosamente la habitación.)
En la conferencia TUG 2010, Knuth anunció un sucesor satírico de TeX basado en XML, titulado "iTeX" (
En 1971, Knuth recibió el primer premio ACM Grace Murray Hopper. Ha recibido varios otros premios, incluido el Premio Turing, la Medalla Nacional de Ciencias, la Medalla John von Neumann y el Premio Kyoto.
Knuth fue elegido miembro distinguido de la British Computer Society (DFBCS) en 1980 en reconocimiento a las contribuciones de Knuth al campo de la informática.
En 1990 se le otorgó el título académico único en su tipo de Profesor del Arte de la Programación de Computadoras, que desde entonces ha sido revisado a Profesor Emérito del Arte de la Computación Programación.
Knuth fue elegido miembro de la Academia Nacional de Ciencias en 1975. También fue elegido miembro de la Academia Nacional de Ingeniería en 1981 por organizar vastas áreas temáticas de informática para que fueran accesibles a todos los segmentos de la comunidad informática. En 1992, se convirtió en asociado de la Academia de Ciencias de Francia. También ese año, se retiró de la investigación y la docencia habituales en la Universidad de Stanford para terminar El arte de la programación informática. Fue elegido miembro extranjero de la Royal Society (ForMemRS) en 2003.
Knuth fue elegido miembro (primera clase de miembros) de la Society for Industrial and Applied Mathematics en 2009 por sus destacadas contribuciones a las matemáticas. Es miembro de la Academia Noruega de Ciencias y Letras. En 2012, se convirtió en miembro de la American Mathematical Society y miembro de la American Philosophical Society. Otros premios y honores incluyen:
Una breve lista de sus publicaciones incluye:
El arte de la programación informática:
Computadoras y composición tipográfica (todos los libros son de tapa dura a menos que se indique lo contrario):
Libros de artículos recopilados:
Otros libros:
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