Donald Knuth
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Donald Knuth
Donald Knuth

Donald Ervin Knuth ([knu?θ], en chinois : ???[1]) (10 janvier 1938 à Milwaukee, Wisconsin - ) est un informaticien américain de renom et professeur émérite (Dans le domaine de l'enseignement supérieur, l'éméritat est un titre honorifique accordé à certains professeurs admis à faire valoir leur droit à la retraite....) en informatique (L´informatique - contraction d´information et automatique - est le domaine d'activité scientifique, technique et industriel en rapport avec le traitement...) à l'Université (Une université est un établissement d'enseignement supérieur dont l'objectif est la production du savoir (recherche), sa conservation et sa transmission (études supérieures). Aux États-Unis, au moment où les...) de Stanford[2] (en tant que " Professeur Émérite de l'Art de Programmer "). Il est un des pionniers de l'algorithmique (L'algorithmique est l’ensemble des règles et des techniques qui sont impliquées dans la définition et la conception d'algorithmes, c'est à...) et a fait de nombreuses contributions dans plusieurs branches de l'informatique théorique.

Auteur de livres sur l'algorithmique et les mathématiques discrètes dont le plus célèbre est L'Art de Programmer (encore inachevé à l'heure (L’heure est une unité de mesure du temps. Le mot désigne aussi la grandeur elle-même, l'instant (l'« heure qu'il est »),...) actuelle bien que commencé il y a presque 40 ans), il est également le créateur de logiciels largement utilisés en typographie professionnelle et en mathématiques, TeX (TeX est un système logiciel de composition de documents, largement utilisé par les scientifiques, particulièrement en...) et Metafont. Son intérêt pour la typographie l'a également poussé à créer la police Computer Modern, police par défaut de TeX.

Biographie

Né à Milwaukee, dans le Wisconsin, Knuth a reçu son bachelor's degree summa cum laude et son master's degree (les deux simultanément, le jury considérant son travail de B.Sc. comme valant un M.Sc.) en mathématiques en 1960 du Case Institute of Technology (devenu depuis Université Case Western Reserve). Sa première analyse d'algorithme remonte à l'été 1962. Knuth découvre un lien entre l'efficacité d'un algorithme de hachage et des mathématiques remontant à Ramanujan. Il obtient ensuite son Ph.D (doctorat) en mathématiques au California Institute of Technology en 1963. En 1968, il devient membre de la faculté de l'Université de Stanford, où il a préalablement reçu un titre académique créé à son intention : Professor Emeritus of the Art of Computer Programming. En 1971, Knuth est le premier à recevoir le prix ACM Grace Murray Hopper Award. Il a reçu de nombreuses autres distinctions honorifiques, entre autres le prix Turing, la National Medal of Science (La science (latin scientia, « connaissance ») est, d'après le dictionnaire Le Robert, « Ce que l'on sait pour l'avoir appris, ce que l'on tient pour vrai au sens large....), la médaille John von Neumann (John von Neumann, mathématicien et physicien américain d'origine hongroise, a apporté d'importantes contributions tant en mécanique quantique, qu'en analyse fonctionnelle,...)[3] de l'IEEE, ainsi que le prix de Kyoto et la Médaille Franklin. Il est élu membre associé de l'Académie des sciences (Une académie des sciences est une société savante dont le rôle est de promouvoir la recherche scientifique en réunissant certains des chercheurs les plus éminents, en tenant des séances au cours...) française en 1992 et membre de la Royal Society en 2003. Il est marié à Nancy Jill Carter, et a deux enfants, John et Jennifer.

Travaux

Les travaux de Donald Knuth (Donald Ervin Knuth ([knu?θ], en chinois : ???[1]) (10 janvier 1938 à Milwaukee, Wisconsin - ) est un informaticien américain de renom et professeur émérite en informatique à...) concernent particulièrement l'algorithmique et les mathématiques discrètes, mais il a aussi créé des logiciels très utilisés encore aujourd'hui, TeX et Metafont.

Contributions aux mathématiques

  • Notation des puissances itérées de Knuth
  • Travaux sur les tableaux de Young

Contributions à l'algorithmique

Don Knuth est le créateur de plusieurs algorithmes qui portent son nom, parmi lesquels :

  • l'algorithme de Knuth-Morris-Pratt, algorithme de recherche (En informatique, un algorithme de recherche est un type d'algorithme qui, pour un domaine, un problème de ce domaine et des critères donnés, retourne en résultat un ensemble de solutions...) de sous-chaîne
  • l'algorithme de complétion de Knuth-Bendix

Les logiciels TEX et Metafont

Knuth est le créateur du système de composition de documents TEX et du système de création de polices Metafont.

La police de caractères Computer Modern
La police de caractères Computer Modern

Knuth, mécontent de la façon dont étaient imprimés ses livres, consacra plusieurs années de sa vie (La vie est le nom donné :), à partir de 1977, pour écrire un logiciel (En informatique, un logiciel est un ensemble d'informations relatives à des traitements effectués automatiquement par un appareil informatique. Y sont inclus les instructions de traitement, regroupées sous forme de programmes, des...) lui permettant d'obtenir un rendu (Le rendu est un processus informatique calculant l'image 2D (équivalent d'une photographie) d'une scène créée dans un logiciel de modélisation 3D comportant à la fois des objets et des...) correct des formules mathématiques pour la typographie professionnelle. Il s'agit d'un langage à balises tel que le SGML, qui permet de se concentrer sur la structure du document (Dans son acception courante un document est généralement défini comme le support physique d'une information.) et laisser au compilateur le travail de mise en page. Le but de Knuth quand il a créé TEX était d'avoir un langage de description de contenu permettant d'obtenir un rendu de grande qualité avec un minimum d'efforts et qui serait indépendant de l'architecture (L’architecture peut se définir comme l’art de bâtir des édifices.) matérielle. Fourni (Les Foúrnoi Korséon (Grec: Φούρνοι Κορσέων) appelés plus communément Fourni, sont un archipel de petites îles grecques...) avec ses sources, TEX est l'un des premiers logiciels libres, ou presque. En effet, la seule restriction que Knuth imposait à toute modification est qu'elle ne prit pas le nom de TEX. Le logiciel fut donc repris et amélioré par Leslie Lamport (‹½\[oGv~¶~E©1%‡s#E‰rzÛl&’Lˆ´½ J?4?? /zr‡  A€...) pour devenir LATEX.

Metafont est un langage utilisé pour composer des polices matricielles qui fut utilisé par Knuth pour créer la police en:Computer Modern. Il a été développé en même temps (Le temps est un concept développé par l'être humain pour appréhender le changement dans le monde.) que TEX. Le langage Metafont a lui aussi donné naissance à MetaPost qui permet de produire des figures PostScript à partir d'une description géométrique.

Autres idées notables

Knuth est à l'origine de nombreux concepts de programmation (La programmation dans le domaine informatique est l'ensemble des activités qui permettent l'écriture des programmes informatiques. C'est une étape importante de la conception de...). Parmi ceux-ci on peut citer :

  • les analyseurs de grammaires formelles LR(k) ;
  • la méthode des attributs sémantiques en compilation ;
  • le concept de programmation lettrée (La programmation lettrée (ou programmation littéraire) est une approche de la programmation préconisée par Donald Knuth.) (literate programming).

Ouvrages

The Art of Computer Programming

Knuth est connu comme l'auteur de l'ouvrage The Art of Computer Programming (couramment appelé TAOCP), une des références dans le domaine de l'informatique, pour ne pas dire la bible (un mot cher à Knuth…) des informaticiens. Ce livre a établi un domaine : l'analyse d'algorithmes qui consiste à se servir des mathématiques pour étudier les performances (en temps, mémoire (D'une manière générale, la mémoire est le stockage de l'information. C'est aussi le souvenir d'une information.), …) d'un algorithme sur l'ensemble (En théorie des ensembles, un ensemble désigne intuitivement une collection d’objets (les éléments de l'ensemble), « une multitude qui peut être comprise comme un...) de ses exécutions possibles.

Knuth consacre désormais presque toute son énergie (Dans le sens commun l'énergie désigne tout ce qui permet d'effectuer un travail, fabriquer de la chaleur, de la lumière, de produire un mouvement.) à achever les 7 volumes de TAOCP (la première édition du premier volume (Le volume, en sciences physiques ou mathématiques, est une grandeur qui mesure l'extension d'un objet ou d'une partie de l'espace.) remonte à 1968 et seulement les trois premiers volumes ont paru ainsi que trois fascicules du quatrième volume).

Computers & Typesetting

Il s'agit de l'ensemble constitué par :

  • The TeXbook (Reading, Massachusetts: Addison-Wesley, 1984), ISBN 0-201-13447-0
  • TeX: The Program (Reading, Massachusetts: Addison-Wesley, 1986), ISBN 0-201-13437-3
  • The METAFONTbook (Reading, Massachusetts: Addison-Wesley, 1986), ISBN 0-201-13445-4
  • METAFONT: The Program (Reading, Massachusetts: Addison-Wesley, 1986), ISBN 0-201-13438-1
  • Computer Modern Typefaces (Reading, Massachusetts: Addison-Wesley, 1986), ISBN 0-201-13446-2

Autres livres

Knuth est également l'auteur de 3:16 Bible Texts Illuminated (1991), ISBN 0895792524, dans lequel il tente d'examiner la Bible par une analyse du chapitre 3, verset 16 de chaque livre. Chaque verset est accompagné d'une calligraphie produite par un groupe de calligraphistes dirigés par Hermann Zapf. L'ouvrage n'a pas été traduit en français.

Personnel

Un geek (Le terme geek (/gik/) est un anglicisme désignant une personne passionnée, parfois de manière intense, par un domaine précis. Il s’emploie...)

Knuth est une figure de l'informatique, connue pour son humour geek : il offre par exemple une prime de 2,56 dollars pour chaque faute typographique ou erreur découverte dans ses livres sous prétexte que " 256 cents font un dollar hexadécimal " (pour les erreurs de son ouvrage 3:16 Bible Texts Illuminated la prime est cependant de 3,16 dollars). Les numéros de version de TEX convergent ( en astronautique, convergent en mathématiques, suite convergente série convergente ) vers pi, c'est-à-dire que les versions se suivent de la sorte : 3, 3.1, 3.14, etc, les numéros de version de Metafont convergent eux vers e. Il a également mis en garde les utilisateurs d'un de ses logiciels ainsi : " Faites attention aux bugs dans ce code ; je n'ai fait que démontrer qu'il était correct, je ne l'ai pas essayé " [4]).

Knuth a cessé d'utiliser le courrier électronique (Le courrier électronique, courriel ou email/e-mail, est un service de transmission de messages envoyés électroniquement via un réseau informatique (principalement l'Internet) dans la...) en prétendant qu'il s'en était servi entre 1975 et le 1er janvier 1990, et que cela suffisait pour toute une vie. Il trouve plus efficace de tenir une correspondance (La correspondance est un échange de courrier généralement prolongé sur une longue période. Le terme désigne des échanges de courrier personnels plutôt qu'administratifs.) en " mode batch ", et y consacrer une journée tous les trois mois (Le mois (Du lat. mensis «mois», et anciennement au plur. «menstrues») est une période de temps arbitraire.), en répondant par courrier " classique ".

Anecdotes

Knuth apprécie la musique et aime en particulier jouer de l'orgue. Dans sa propre maison (Une maison est un bâtiment de taille moyenne destiné à l'habitation d'une famille, voire de plusieurs, sans être considérée comme un immeuble collectif.), il dispose d'un orgue qu'il a construit lui-même. Knuth nie cependant avoir tout (Le tout compris comme ensemble de ce qui existe est souvent interprété comme le monde ou l'univers.) talent particulier pour jouer de cet instrument.

Il est marié à Jill Knuth, qui a publié un livre sur la liturgie et réalisé les illustrations du livre sur les nombres surréels[5]. Ils ont deux enfants. Avec elle, il collectionne les photographies de panneaux de signalisation routière (signalisation de danger de forme losangée) américain, s'intéressant évidemment aux plus surprenants[6].

Knuth a publié son premier article dans un magazine scolaire en 1957. À forte teneur humoristique, celui-ci a été publié dans le numéro de juin 1957 du magazine américain MAD.

Citations

  • " Attention aux bugs dans le code ci-dessus. Je ne l'ai pas testé, j'ai seulement prouvé qu'il était correct. "
  • " La science est ce que nous comprenons suffisamment bien pour l'expliquer à un ordinateur (Un ordinateur est une machine dotée d'une unité de traitement lui permettant d'exécuter des programmes enregistrés. C'est un ensemble de circuits électroniques permettant de manipuler des...). L'art, c'est tout ce que nous faisons d'autre. " (1996)[7]
  • " L'optimisation prématurée est la racine de tous les maux (ou presque) en programmation. "[8]
  • " Je définis Unix comme 30 définitions différentes des expressions régulières vivant sous le même toit. "[9]
  • " Une formule mathématique (Les mathématiques constituent un domaine de connaissances abstraites construites à l'aide de raisonnements logiques sur des concepts tels que les nombres, les figures, les structures et les...) ne devrait jamais être la "propriété" de qui que ce soit ! Les mathématiques appartiennent à Dieu. "[10]

Récompenses

  • ACM Prix Grace Murray Hopper, 1971
  • Prix Turing, 1974
  • Médaille nationale de la science, 1979
  • Médaille Franklin, 1988
  • Médaille John von Neumann, 1995
  • Prix Harvey du Institut (Un institut est une organisation permanente créée dans un certain but. C'est habituellement une institution de recherche. Par exemple, le Perimeter Institute for Theoretical...) de technologie (Le mot technologie possède deux acceptions de fait :) d'Israël, 1995
  • Prix Kyoto, 1996
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