November 19, 2023

Искусство программирования: Дональд Кнут

(К 85-летию со дня рождения)

Дональд Эрвин Кнут

Математические формулы не могут «принадлежать» кому-либо! Математика принадлежит Богу.

Д. Кнут

В эпоху цифровой трансформации всего и вся, роль математики в этом процессе должна быть особо актуализирована. Иначе те, кто будет пытаться создать что-то стоящее в IT-индустрии, не будут преуспевать в своих проектах. Если вы в этом сомневаетесь, обратитесь к опыту Мастера программирования Дональда Кнута. Сначала откройте оглавление его книги «Конкретная математика. Математические основы информатики», затем продолжайте чтение...

Дональд Эрвин Кнут (Donald Ervin Knuth; род. 10 января 1938 года, Милуоки, штат Висконсин, США) — американский математик и специалист в области компьютерных наук, доктор философии (1963), профессор Стэнфордского университета, член Американского философского общества (2012), знаменитый преподаватель и идеолог программирования.

Вот его девиз: «Лучший способ в чём-то разобраться до конца — это попробовать научить этому компьютер».

Автор более 20 книг (в том числе ряда классических книг по программированию) и более 160 статей, разработчик нескольких известных программных технологий. Его книги по самым разным вопросам компьютерной науки: от исследования цифровых феноменов в библейских текстах и истории происхождения и изменения начертания буквы «S» до абстрактных математических проблем. Будучи профессором математики, он подготовил немало уникальных учебных курсов.

Также Кнут является автором монументального трёхтомника «Искусство программирования» (The Art of Computer Programming), фундаментальной монографии, посвящённой анализу важнейших алгоритмов, используемых в информатике. В 1999 году книга была признана одной из двенадцати лучших физико-математических монографий столетия.

Фото изданий «Искусства программирования» Д. Кнута за 1968–2015 годы. Автор фото: Гектор Гарсия-Молина — профессор факультета компьютерных наук и электротехники Стэнфордского университета

И ещё он — автор учебника «Конкретная математика» (книга Дональда Кнута, Роналда Грэхема и Орена Паташника по математике) рассматривающего математические основы информатики, особенно анализа алгоритмов.

Д. Кнут, «Конкретная математика. Математические основы информатики», страницы оглавления

С юных лет у Дональда наблюдалась склонность к математике, физике и музыке. Окончил с отличием отделение математики Кейсовского технологического института (1960). Одновременно за значительные достижения в программировании был удостоен степени магистра. Спустя три года получил докторскую степень в Калифорнийском технологическом институте. Преподавал там же математику и одновременно работал консультантом по проблемам разработки программного обеспечения в корпорации Burroughs. В 1968 году перешёл в Стэнфордский университет.

Большее влияние на молодого Дональда Кнута оказали работы Андрея Петровича Ершова (1931–1988, советский учёный, один из пионеров теоретического и системного программирования, создатель Сибирской школы информатики, академик АН СССР), впоследствии его друга.

Андрей Петрович Ершов (1931–1988). В 1958 году опубликовал монографию «Программирующая программа для быстродействующей электронной счётной машины», которая оказала большое влияние на Дональда Кнута

Весной 1977 года Дональд Кнут резко изменил род своих занятий. Просматривая гранки проверенного издания, он неожиданно почувствовал, что полиграфия нуждается в кардинальном изменении. Он решил посвятить некоторое время тому, чтобы попытаться совместить математику и компьютерную науку с задачей улучшения внешнего вида книг. В итоге проект продлился 9 лет!

Кнут изобрёл ТеХ, первую издательскую систему, а также METAFONT, систему, которая использует классическую математику для придания внешнего вида шрифтам. Они предназначены для набора и вёрстки книг научно-технической тематики, в первую очередь — физико-математических. ТеХ был назван одним из наиболее важных изобретений в истории печатания книг. Некоторые сравнивали его по значению с Библией Иоганна Гуттенберга.

«Я не могу прийти в ресторан и просто заказать еду, потому что начинаю изучать шрифты в меню».

Д. Кнут

Примеры записи формул в ТеХ-е. Из статьи Г. Фельдмана, журнал «Квантик», №11, 2014
Дональд Эрвин Кнут — действительный член Американской академии искусств и наук (1973),
Национальной академии наук США (1975),
Национальной инженерной академии США (1981).
Член Американской гильдии органистов (1965),
Американского математического общества (1961),
Ассоциации компьютерной техники (ACM) (1959),
Математической ассоциации Америки (1959),
Общества промышленной и прикладной математики (1965),
действительный член Британского компьютерного общества (1980),
почётный член IEEE (1982).
Иностранный член Лондонского королевского общества (2003),
Член Российской академии наук (2008).
Почётный доктор многих университетов.
Почётный доктор СПбГУ (1992).

Среди многочисленных премий и наград в области программирования и вычислительной математики, коими награждён Дональд Кнут, самые значительные:

Премия Тьюринга (1974),
Национальная медаль за заслуги в науке (1979),
Премия Харви (1995),
Премия Киото (1996),
Медаль Фарадея (2011).

Существует премия его имени за вклад в основы информатики.

#историяматематики #историяинформатики #Кнут #TeX