Donald Knuth - Définition

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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...) en informatique (L´informatique - contraction d´information et automatique - est le domaine...) à l'Université (Une université est un établissement d'enseignement supérieur dont l'objectif est la...) 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...) et a fait de nombreuses contributions dans plusieurs branches de l'informatique théorique (L'informatique théorique est l'étude des fondements logiques et mathématiques de...).

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...) 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...) 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 (Le California Institute of Technology ou Caltech est l’une des facultés des...) 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 (Le prix Turing ou ACM Turing Award, en hommage à Alan Turing (1912 - 1954), est attribué...), la National Medal of Science (La science (latin scientia, « connaissance ») est, d'après le dictionnaire...), la médaille John von Neumann (La médaille John von Neumann est une récompense attribuée tous les ans depuis 1992...)[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...) 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 ([kəˈnuːθ]) (10 janvier 1938 à Milwaukee,...) 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 (L'algorithme de Knuth-Morris-Pratt (souvent abrégé par algorithme KMP) est un algorithme...), algorithme de recherche (En informatique, un algorithme de recherche est un type d'algorithme qui, pour un domaine, un...) 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...) lui permettant d'obtenir un rendu (Le rendu est un processus informatique calculant l'image 2D (équivalent d'une photographie)...) 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...) et laisser au compilateur (Un compilateur est un programme informatique qui traduit un langage, le langage source, en un...) 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...) 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...) que TEX. Le langage Metafont a lui aussi donné naissance à MetaPost qui permet de produire des figures PostScript (Le PostScript est un langage informatique spécialisé dans la description de pages, mis au...) 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...). 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...) (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'un algorithme sur l'ensemble (En théorie des ensembles, un ensemble désigne intuitivement une collection...) 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...) 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...) 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...)

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...) 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...) 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...), 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,...), 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...) 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...). 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 (UNIX (marque déposée officiellement comme UNIX, parfois aussi écrit comme Unix avec...) 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...) 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 (John von Neumann (né Neumann János, 1903-1957), mathématicien et physicien...), 1995
  • Prix Harvey du Institut (Un institut est une organisation permanente créée dans un certain but. C'est...) de technologie (Le mot technologie possède deux acceptions de fait :) d'Israël, 1995
  • Prix Kyoto, 1996
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