Richard Hamming - Richard Hamming

No confundir con Richard Hammond .
Richard Hamming
Richard Hamming.jpg
Nació ( 02/11/1915 )11 de febrero de 1915
Chicago, Illinois, Estados Unidos
Fallecido 7 de enero de 1998 (07/01/1998)(82 años)
Monterey, California , Estados Unidos
alma mater Universidad de Chicago (BS 1937)
Universidad de Nebraska (MA 1939)
Universidad de Illinois en Urbana – Champaign (Ph.D.1942)
Conocido por
Premios Premio Turing (1968)
Premio IEEE Emanuel R. Piore (1979)
Premio Harold Pender (1981)
Medalla IEEE Hamming (1988)
Carrera científica
Los campos Matemáticas
Instituciones
Tesis Algunos problemas en la teoría del valor en la frontera de las ecuaciones diferenciales lineales  (1942)
Asesor de doctorado Waldemar Trjitzinsky
Estudiantes de doctorado Martín Mandelberg
Influencias Martín Mandelberg
Influenciado David J. Farber

Richard Wesley Hamming (11 de febrero de 1915 - 7 de enero de 1998) fue un matemático estadounidense cuyo trabajo tuvo muchas implicaciones para la ingeniería informática y las telecomunicaciones. Sus contribuciones incluyen el código Hamming (que hace uso de una matriz de Hamming ), la ventana de Hamming , números de Hamming , esfera-embalaje (o Hamming obligado ), y la distancia de Hamming .

Hamming nació en Chicago y asistió a la Universidad de Chicago , la Universidad de Nebraska y la Universidad de Illinois en Urbana-Champaign , donde escribió su tesis doctoral en matemáticas bajo la supervisión de Waldemar Trjitzinsky (1901-1973). En abril de 1945 se unió al Proyecto Manhattan en el Laboratorio de Los Alamos , donde programó las máquinas calculadoras de IBM que calculaban la solución a las ecuaciones proporcionadas por los físicos del proyecto. Se fue para unirse a Bell Telephone Laboratories en 1946. Durante los siguientes quince años estuvo involucrado en casi todos los logros más destacados de los Laboratories. Por su trabajo recibió el Premio Turing en 1968, siendo su tercer galardonado.

Después de retirarse de los Bell Labs en 1976, Hamming ocupó un puesto en la Escuela de Postgrado Naval en Monterey, California , donde trabajó como profesor adjunto y conferencista principal en ciencias de la computación , y se dedicó a la enseñanza y la escritura de libros. Pronunció su última conferencia en diciembre de 1997, pocas semanas antes de morir de un ataque al corazón el 7 de enero de 1998.

Vida temprana

Richard Wesley Hamming nació en Chicago, Illinois, el 11 de febrero de 1915, hijo de Richard J. Hamming, gerente de crédito, y Mabel G. Redfield. Creció en Chicago, donde asistió a Crane Technical High School y Crane Junior College .

Hamming inicialmente quería estudiar ingeniería, pero el dinero escaseaba durante la Gran Depresión , y la única oferta de beca que recibió provino de la Universidad de Chicago , que no tenía una escuela de ingeniería. En cambio, se convirtió en un estudiante de ciencias, con especialización en matemáticas, y recibió su licenciatura en ciencias en 1937. Más tarde consideró que esto era un giro afortunado de los acontecimientos. "Como ingeniero", dijo, "habría sido el tipo que bajaba por las alcantarillas en lugar de tener la emoción del trabajo de investigación de la frontera".

Luego obtuvo una Maestría en Artes de la Universidad de Nebraska en 1939, y luego ingresó a la Universidad de Illinois en Urbana-Champaign , donde escribió su tesis doctoral sobre Algunos problemas en la teoría del valor de frontera de las ecuaciones diferenciales lineales bajo el supervisión de Waldemar Trjitzinsky . Su tesis fue una extensión del trabajo de Trjitzinsky en esa área. Observó la función de Green y desarrolló aún más los métodos de Jacob Tamarkin para obtener soluciones características . Mientras que él era un estudiante graduado, descubrió y leyó George Boole 's las leyes del pensamiento .

La Universidad de Illinois en Urbana – Champaign otorgó a Hamming su Doctorado en Filosofía en 1942, y allí se convirtió en instructor de matemáticas. Se casó con Wanda Little, una compañera de estudios, el 5 de septiembre de 1942, inmediatamente después de que ella obtuviera su propia Maestría en Literatura Inglesa. Permanecerían casados ​​hasta su muerte y no tendrían hijos. En 1944, se convirtió en profesor asistente en la Escuela Científica JB Speed ​​de la Universidad de Louisville en Louisville, Kentucky .

Proyecto Manhattan

Con la Segunda Guerra Mundial aún en curso, Hamming dejó Louisville en abril de 1945 para trabajar en el Proyecto Manhattan en el Laboratorio de Los Alamos , en la división de Hans Bethe , programando las máquinas calculadoras de IBM que calcularon la solución a las ecuaciones proporcionadas por los físicos del proyecto. Su esposa Wanda pronto la siguió, y tomó un trabajo en Los Alamos como computadora humana , trabajando para Bethe y Edward Teller . Hamming recordó más tarde que:

Poco antes de la primera prueba de campo (te das cuenta de que no se puede hacer ningún experimento a pequeña escala, o tienes una masa crítica o no), un hombre me pidió que verificara algo de aritmética que había hecho, y acepté, pensando en fob en algún subordinado. Cuando le pregunté qué era, dijo: "Es la probabilidad de que la bomba de prueba encienda toda la atmósfera". ¡Decidí que lo comprobaría yo mismo! Al día siguiente, cuando vino a buscar las respuestas, le comenté: "La aritmética aparentemente era correcta, pero no conozco las fórmulas para las secciones transversales de captura de oxígeno y nitrógeno; después de todo, no podría haber experimentos con la energía necesaria". niveles ". Él respondió, como un físico hablando con un matemático, que quería que yo revisara la aritmética, no la física, y se fue. Me dije a mí mismo: "¿Qué has hecho, Hamming, estás involucrado en arriesgar toda la vida que se conoce en el Universo y no sabes mucho de una parte esencial?" Caminaba de un lado a otro por el pasillo cuando un amigo me preguntó qué me molestaba. Le dije. Su respuesta fue: "No importa, Hamming, nadie te culpará jamás".

Hamming permaneció en Los Alamos hasta 1946, cuando aceptó un puesto en Bell Telephone Laboratories (BTL). Para el viaje a Nueva Jersey, compró el viejo auto de Klaus Fuchs . Cuando más tarde lo vendió unas semanas antes de que Fuchs fuera desenmascarado como espía, el FBI consideró el momento lo suficientemente sospechoso como para interrogar a Hamming. Aunque Hamming describió su papel en Los Alamos como el de un "conserje informático", vio simulaciones informáticas de experimentos que habrían sido imposibles de realizar en un laboratorio. "Y cuando tuve tiempo de pensar en ello", recordó más tarde, "me di cuenta de que significaba que la ciencia iba a cambiar".

Laboratorios Bell

Una visualización bidimensional de la distancia de Hamming . El color de cada píxel indica la distancia de Hamming entre las representaciones binarias de sus coordenadas xey, módulo 16, en el sistema de 16 colores.

En los Bell Labs, Hamming compartió una oficina por un tiempo con Claude Shannon . El Departamento de Investigación Matemática también incluyó a los veteranos de John Tukey y Los Alamos Donald Ling y Brockway McMillan . Shannon, Ling, McMillan y Hamming llegaron a llamarse a sí mismos los Jóvenes Turcos . "Éramos alborotadores de primera clase", recordó Hamming más tarde. "Hicimos cosas poco convencionales de formas no convencionales y aún así obtuvimos resultados valiosos. Por lo tanto, la gerencia tuvo que tolerarnos y dejarnos solos la mayor parte del tiempo".

Aunque Hamming había sido contratado para trabajar en la teoría de la elasticidad , todavía pasaba gran parte de su tiempo con las máquinas calculadoras. Antes de irse a casa un viernes de 1947, configuró las máquinas para que realizaran una larga y compleja serie de cálculos durante el fin de semana, solo para descubrir cuando llegó el lunes por la mañana que se había producido un error al principio del proceso y que el cálculo había fallado. apagado. Las máquinas digitales manipulaban la información como secuencias de ceros y unos, unidades de información que Tukey bautizaría como " bits ". Si un solo bit en una secuencia es incorrecto, entonces toda la secuencia lo será. Para detectar esto, se utilizó un bit de paridad para verificar la exactitud de cada secuencia. "Si la computadora puede decir cuándo ha ocurrido un error", razonó Hamming, "seguramente hay una manera de saber dónde está el error para que la computadora pueda corregir el error por sí misma".

Hamming se propuso la tarea de resolver este problema, que se dio cuenta de que tendría una enorme variedad de aplicaciones. Cada bit solo puede ser un cero o uno, por lo que si sabe qué bit es incorrecto, puede corregirlo. En un artículo histórico publicado en 1950, introdujo un concepto de la cantidad de posiciones en las que dos palabras de código difieren y, por lo tanto, cuántos cambios se requieren para transformar una palabra de código en otra, lo que hoy se conoce como distancia de Hamming . Hamming creó así una familia de códigos matemáticos de corrección de errores , que se denominan códigos de Hamming . Esto no solo resolvió un problema importante en las telecomunicaciones y la informática, sino que abrió un campo de estudio completamente nuevo.

El límite de Hamming , también conocido como empaquetamiento de esferas o límite de volumen, es un límite en los parámetros de un código de bloque arbitrario . Es de una interpretación en términos de esfera empaquetada en la distancia de Hamming en el espacio de todas las palabras posibles. Proporciona una limitación importante sobre la eficiencia con la que cualquier código de corrección de errores puede utilizar el espacio en el que están incrustadas sus palabras de código. Se dice que un código que alcanza el límite de Hamming es un código perfecto. Los códigos de Hamming son códigos perfectos.

Volviendo a las ecuaciones diferenciales , Hamming estudió los medios para integrarlas numéricamente. Un enfoque popular en ese momento fue el Método de Milne, atribuido a Arthur Milne . Esto tenía el inconveniente de ser inestable, por lo que, en determinadas condiciones, el resultado podía verse afectado por el ruido de redondeo. Hamming desarrolló una versión mejorada, el predictor-corrector de Hamming. Esto estuvo en uso durante muchos años, pero desde entonces ha sido reemplazado por el método Adams . Hizo una extensa investigación sobre filtros digitales , ideó un nuevo filtro, la ventana Hamming , y finalmente escribió un libro completo sobre el tema, Digital Filters (1977).

Durante la década de 1950, programó una de las primeras computadoras, la IBM 650 , y con Ruth A. Weiss desarrolló el lenguaje de programación L2 , uno de los primeros lenguajes de computadora, en 1956. Fue ampliamente utilizado dentro de los Bell Labs, y también por usuarios externos, que lo conocían como Bell 2. Fue reemplazado por Fortran cuando el IBM 650 de Bell Labs fue reemplazado por el IBM 704 en 1957.

En A Discipline of Programming (1967), Edsger Dijkstra atribuyó a Hamming el problema de encontrar números regulares de manera eficiente . El problema se conoció como "el problema de Hamming", y los números regulares a menudo se denominan números de Hamming en Ciencias de la Computación, aunque él no los descubrió.

Durante su tiempo en Bell Labs, Hamming evitó responsabilidades administrativas. Fue ascendido a puestos gerenciales varias veces, pero siempre logró que estos fueran solo temporales. "Sabía, en cierto sentido, que al evitar la gestión", recordó más tarde, "no estaba cumpliendo con mi deber con la organización. Ese es uno de mis mayores fracasos".

Vida posterior

Hamming se desempeñó como presidente de la Association for Computing Machinery desde 1958 hasta 1960. En 1960, predijo que un día la mitad del presupuesto de Bell Lab se gastaría en informática. Ninguno de sus colegas pensó que llegaría a ser tan alto, pero su pronóstico resultó ser demasiado bajo. Su filosofía sobre la computación científica apareció como el lema de sus Métodos numéricos para científicos e ingenieros (1962):

El propósito de la computación es el conocimiento, no los números.

Más tarde, Hamming se interesó por la enseñanza. Entre 1960 y 1976, cuando dejó los laboratorios Bell, ocupó cátedras adjuntas o visitantes en la Universidad de Stanford , el Instituto de Tecnología Stevens , el City College de Nueva York , la Universidad de California en Irvine y la Universidad de Princeton . Como joven turco, Hamming se había resentido con los científicos mayores que habían gastado espacio y recursos que los jóvenes turcos habrían aprovechado mucho mejor. Al mirar un póster conmemorativo de los valiosos logros de los Bell Labs, notó que había trabajado o se había asociado con casi todos los enumerados en la primera mitad de su carrera en Bell Labs, pero ninguno en la segunda. Por lo tanto, decidió retirarse en 1976, después de treinta años.

En 1976 se trasladó a la Naval Postgraduate School en Monterey, California , donde trabajó como profesor adjunto y profesor titular de informática . Dejó la investigación y se concentró en la enseñanza y la escritura de libros. Señaló que:

La forma en que se enseñan las matemáticas actualmente es sumamente aburrida. En el libro de cálculo que estamos usando actualmente en mi campus, ¡no encontré ningún problema por cuya respuesta sintiera que le importaría al estudiante! Los problemas del texto tienen la dignidad de resolver un crucigrama; es difícil estar seguro, pero el resultado no tiene importancia en la vida.

Hamming intentó rectificar la situación con un nuevo texto, Métodos de matemáticas aplicadas al cálculo, probabilidad y estadística (1985). En 1993, comentó que "cuando dejé BTL, supe que ese era el final de mi carrera científica. Cuando me retire de aquí, en otro sentido, es realmente el final". Y así resultó. Se convirtió en profesor emérito en junio de 1997 y pronunció su última conferencia en diciembre de 1997, pocas semanas antes de su muerte por un ataque cardíaco el 7 de enero de 1998. Le sobrevivió su esposa Wanda.

Apariciones

  • Hamming participa en la serie de televisión de 1962 The Computer and the Mind of Man

Premios y reconocimientos profesionales

La Medalla IEEE Richard W. Hamming , que lleva su nombre, es un premio otorgado anualmente por el Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos (IEEE), por "contribuciones excepcionales a las ciencias de la información , los sistemas y la tecnología ", y fue el primer destinatario de esta medalla. El reverso de la medalla muestra una matriz de verificación de paridad de Hamming para un código de corrección de errores de Hamming.

Bibliografía

  • Hamming, Richard W. (1962). Métodos numéricos para científicos e ingenieros . Nueva York: McGraw-Hill.; segunda edición 1973
  • - (1968). Cálculo y revolución informática . Boston: Houghton-Mifflin.
  • - (1971). Introducción al análisis numérico aplicado . Nueva York: McGraw-Hill.; Pub Hemisferio. Corp reimpresión 1989; Reimpresión de Dover 2012
  • - (1972). Informática y Sociedad . Nueva York: McGraw-Hill.
  • - (1977). Filtros digitales . Englewood Cliffs, Nueva Jersey: Prentice Hall. ISBN 978-0-13-212571-0.; segunda edición 1983; tercera edición 1989 .
  • - (1980). La efectividad irrazonable de las matemáticas . Washington, DC: The American Mathematical Monthly.
  • - (1980). Teoría de la codificación y la información . Englewood Cliffs, Nueva Jersey: Prentice Hall. ISBN 978-0-13-139139-0.; segunda edición 1986.
  • - (1985). Métodos matemáticos aplicados al cálculo, probabilidad y estadística . Englewood Cliffs, Nueva Jersey: Prentice Hall. ISBN 978-0-13-578899-8.
    Libro de texto introductorio poco convencional que intenta enseñar cálculo y dar una idea de para qué sirve al mismo tiempo. Puede ser de especial interés para alguien que imparte un curso de introducción al cálculo utilizando un libro de texto convencional a fin de captar algunos puntos de vista pedagógicos nuevos.
  • - (1991). El arte de la probabilidad para científicos e ingenieros . Redwood City, California: Addison-Wesley. ISBN 978-0-201-51058-4.
  • - (1997). El arte de hacer ciencia e ingeniería : aprender a aprender . Australia: Gordon y Breach. ISBN 978-90-5699-500-3.
    Entretenido e instructivo. Hamming trata de extraer lecciones generales, tanto personales como técnicas, para ayudar a uno a tener una carrera técnica exitosa al contar historias de sus propias experiencias.

Notas

Referencias

enlaces externos