Geekly articles weekly

Richard Hamming - One Idea Genius

"Jika masalahnya tidak terpecahkan, cobalah untuk melihatnya dari sudut yang berbeda, mengubah kerugiannya menjadi keuntungan."



Richard Wesley Hamming lahir di Chicago, Illinois, pada 11 Februari 1915. Ayahnya, Richard Hamming, kelahiran Belanda, berpartisipasi dalam Perang Boer, pindah ke Amerika, bekerja sebagai koboi, dan pada saat kelahiran putranya, dia sudah memegang posisi manajer pinjaman.

Dia menghabiskan masa kecilnya di Chicago, di mana dia lulus dari sekolah menengah dan Universitas. Richard Crane. Awalnya, Hamming bermimpi belajar teknik, tetapi ada masa Depresi Hebat - krisis ekonomi global, dan tidak ada uang untuk belajar di institusi lain yang lebih tinggi, dan di Universitas. Richard Crane tidak diajarkan disiplin seperti itu. Setelah memilih fakultas ilmu alam, matematika, pada tahun 1937 ia menerima gelar sarjana dalam disiplin ini. Pergantian peristiwa seperti itu memainkan peran penting dalam kehidupan Hamming, karena menjadi seorang insinyur ... "Saya hanya akan menjadi orang yang memperbaiki saluran pembuangan, dan karenanya hidup saya sepenuhnya terhubung dengan pekerjaan penelitian pikiran yang menarik."



Hamming melanjutkan studinya di Universitas Nebraska. Pada 1939 ia dianugerahi gelar master. Setelah itu, ia memasuki University of Illinois di Urbana-Champaign. Di sini ia menulis disertasi doktoral (tentang masalah persamaan diferensial dengan syarat batas) di bawah arahan Waldemar Tryzhinsky, yang berimigrasi ke Amerika dari Rusia pada 1920-an dan menjadi profesor matematika dari 1934 hingga 1969. Richard pada tahun 1942 menerima gelar Ph.D dalam bidang matematika. Sebagai seorang mahasiswa pascasarjana, Hamming “menemukan” Boole untuk dirinya sendiri, membaca karyanya “Studi Hukum Berpikir”.

Pada bulan September 1942, Hamming menikah dengan seorang teman sekelas, Wanda Little, ia kemudian menerima gelar master dalam sastra Inggris. Dia tinggal bersamanya sampai akhir hayatnya, pasangan itu tidak memiliki anak. Pada tahun 1944, ilmuwan itu menjadi asisten profesor di Universitas Louisville, Kentucky, AS (Sekolah Kecepatan JB di Universitas Louisville).



Pada tahun 1945, Richard Hamming berpartisipasi dalam proyek penelitian Manhattan yang terkenal, yang tujuannya adalah untuk membuat bom atom.

Proyek Manhattan

Pada awal 1943, orang-orang, seluruh keluarga, mulai "menghilang" di seluruh Amerika Utara. Nama keluarga mereka diganti, tidak ada yang tahu ke mana mereka pergi, tidak mungkin menggunakan kereta langsung, di bus mereka mencapai stasiun lain, dan hanya di sana mereka membeli tiket kereta. Sebagai aturan, stasiun terminal adalah stasiun berhenti yang tidak dikenal, Santa Fe atau Albuquerque, setelah tiba di sana, sebuah mesin militer mengambil orang dan ... "tidak ada orang lain yang melihat mereka di dunia bebas tanpa pengawalan militer."

Los Alamos tidak ada. Dia tidak ada di peta, dia tidak memiliki alamat surat, penghuninya tidak ada. Bahkan panggilan telepon pun tidak diizinkan.

Pada 18 Juni 1942, Kolonel James Marshall menerima perintah untuk membuat sebuah organisasi yang akan menyatukan para ilmuwan dan insinyur untuk bekerja pada pengembangan senjata nuklir. Proyek tersebut menerima nama kode "Proyek Manhattan". Sederhananya, proyek ini adalah program penelitian dan pengembangan bom atom. Dipimpin oleh AS, negara-negara lain (Inggris Raya, Kanada) juga mengambil bagian dalam proyek ini. Kolonel Leslie Richard Groves diangkat sebagai Manajer Proyek. Distrik Teknik Manhattan (MED) diciptakan untuk membangun kompleks implementasi program.

Pekerjaan itu dilakukan di beberapa bidang: studi tentang isotop uranium, studi tentang plutonium, penciptaan tubuh yang optimal untuk bom. Tiga bom atom diciptakan - "Gadget" plutonium, yang diledakkan selama uji coba nuklir pertama, uranium "Kid" (bom meriam yang diisi dengan uranium-235), dijatuhkan di Hiroshima dan "Manusia Gendut" plutonium (selengkapnya sebuah bom kompleks yang meledak bola atau inti dari plutonium) dijatuhkan di Nagasaki. Peristiwa di Pearl Harbor mempercepat uji coba senjata jenis baru.



Pasukan sekutu membuat tiga tuduhan plutonium, masing-masing 500 juta dolar. Tuduhan pertama digunakan dalam percobaan Trinity pada 16 Juli 1945, yang dianggap sebagai awal zaman atom. Tuduhan kedua diledakkan atas Nagasaki, tetapi tuduhan ketiga, yang rencananya akan dijatuhkan di Jepang, dibawa ke Los Alamos untuk penelitian lebih lanjut, di mana ia "membunuh" para ilmuwan itu sendiri dan sekarang dikenal sebagai "tuduhan setan".


Los Alamos 1946

Ilmuwan Los Alamos adalah orang yang berisiko. Untuk menentukan massa kritis inti plutonium yang akan digunakan untuk percobaan Trinity dan ledakan bom Fat Man, seorang ilmuwan dari Los Alamos, Louis Slotin, mengembangkan prosedur yang disebut "naga penarik ekor". Menurut "teknik" ini, Slotin menurunkan belahan berilium ke muatan plutonium ... "berilium adalah reflektor neutron, jadi jika Anda cukup dekat dengan inti, maka neutron memantul kembali ke plutonium, menyebabkan keadaan superkritis." Slotin hampir sepenuhnya menutupi muatan dengan belahan otak berilium, dan satu-satunya hal yang mencegahnya menutupinya sepenuhnya adalah sengatan obeng pipih. Ternyata ilmuwan memegang obeng dengan pisau tipis dan bereksperimen dengannya, dan alat ini! mencegah plutonium dari mendapatkan massa kritis dan membunuh semua orang di ruangan itu.



Terkadang obeng terlepas dan ilmuwan yang memegangnya langsung "... dipanggang dengan neutron pembunuh." Akibatnya, apa yang terjadi pada Slotin ... Sebuah obeng terlepas dari tangannya dan muatan plutonium memperoleh massa superkritis, setelah itu ia mengeluarkan ledakan besar radiasi neutron. Slotin berhasil membalik reflektor berilium, sehingga menghentikan reaksi berantai, tetapi mati karena radiasi setelah 9 hari. Dan insiden mengerikan seperti itu, sayangnya, bukan satu-satunya.


di dalam laboratorium

Para pengembang bom atom tetap menyadari betapa dahsyatnya senjata yang diciptakan yang dapat menghancurkan semua kehidupan. Yang menarik, banyak anggota proyek mengambil bagian dalam banyak organisasi penjaga perdamaian, sambil mengadvokasi pelucutan dan perdamaian secara umum.

Selama Perang Dunia II, Hamming meninggalkan Louisville (pada bulan April 1945) untuk mengerjakan proyek Manhattan di laboratorium Los Alamos, dan ditugaskan ke unit Hans Bethe, unit tersebut terlibat dalam pemrograman komputer IBM yang digunakan untuk perhitungan yang dilakukan oleh fisikawan. proyek. Istrinya, Wanda, segera bergabung dengannya, dan juga bekerja di Los Alamos. Hamming mengingat:

“Sesaat sebelum tes pertama, seorang fisikawan meminta saya untuk memeriksa beberapa perhitungan aritmatika yang dia lakukan, dan saya setuju. Terhadap pertanyaan saya tentang perhitungan seperti apa, ia menjawab: "Kemungkinan bom itu bisa" menyalakan "seluruh atmosfer." Setelah mendengar jawabannya, saya memutuskan untuk memeriksa sendiri perhitungan ini! Keesokan harinya, ketika dia datang untuk menjawab, saya Saya mencoba menjelaskan kepadanya bahwa, "dari sisi operasi aritmatika, semuanya benar, tetapi saya tidak tahu banyak rumus fisik yang dengannya perhitungan akurat dapat dibuat." Ia menjawab bahwa itu bukan urusan saya dan satu-satunya hal yang diminta dari saya adalah memeriksa kebenaran perhitungan matematis. Satu pemikiran tidak baik memberi saya, "Apa yang Anda lakukan, Hamming sayang, Anda terlibat dalam bisnis yang berisiko, yang menimbulkan ancaman bagi semua kehidupan di alam semesta,Namun, Anda sendiri tidak mengerti hampir setengah dari apa yang terjadi! " Saya mondar-mandir di sepanjang koridor, teman saya datang dan bertanya apa yang membuat saya begitu bersemangat. Saya mengatakan kepadanya tentang situasinya. Responsnya adalah: "Tidak ada, Hamming, tidak ada yang akan menyalahkan Anda."

Terlepas dari periode kerja singkat di Los Alamos pada proyek, di sinilah Richard Hamming menjadi akrab dengan metode komputer matematika komputasi, yang secara dramatis mempengaruhi seluruh karir dan kehidupannya di masa depan.

Pada 1946, Hamming mulai berkolaborasi dengan Bell Labs, diterima ke dalam kelompok ahli matematika terapan. Di sini ia bekerja selama hampir 30 tahun, menemukan dan mengembangkan banyak metode numerik untuk memecahkan masalah matematika sains dan teknik. Untuk perjalanan ke New Jersey, Hamming membeli mobil tua dari Klaus Fuchs, yang kemudian diekspos oleh FBI dan diiklankan sebagai mata-mata. Hamming juga dipanggil untuk ditanyai.



Di Bell Labs, Hamming bekerja lama dengan Claude Shannon. “Kami adalah pembuat onar yang terkemuka,” kenang Hamming kemudian, “kami telah memecahkan banyak hal secara tidak konvensional dan mendapatkan hasil yang berharga. Selain itu, kepemimpinan siap menahan kami, mengambil posisi tanpa intervensi. ”

Di Bell Labs itulah Richard Hamming, yang mengerjakan kalkulator Bell Model V, diformulasikan, kemudian disebut kode Hamming, idenya tentang kode koreksi kesalahan dan menerbitkannya pada tahun 1950 dalam satu-satunya artikel ilmiahnya. Artikel tersebut menjelaskan konstruksi kode blokir yang memperbaiki kesalahan tunggal yang terjadi selama transfer pesan. Mesin hitung elektromekanis Bell Model V bekerja pada blok relai, kecepatan kalkulasi rendah, data dimasukkan menggunakan kartu punch, dan kesalahan sering terjadi selama proses pembacaan.

Pada suatu Jumat (1947), sebelum pulang ke rumah untuk akhir pekan, Hamming meminta mobil untuk melakukan serangkaian perhitungan yang panjang dan kompleks, tetapi ketika ia kembali pada hari Senin, ia menemukan bahwa kesalahan telah terjadi pada tahap awal, dan ini menyebabkan mobil secara otomatis keluar dari program. Semua ini menjengkelkan ilmuwan, karena ia harus bekerja di akhir pekan, sering memulai kembali program. Itu perlu untuk membangun algoritma koreksi kesalahan yang efektif, yang Hamming lakukan. "Jika komputer dapat mengetahui kapan kesalahan terjadi, maka harus ada cara untuk" memaksa "dia untuk mengatakan dengan tepat di mana itu terjadi dan memperbaikinya."

Kode yang dibuat oleh Richard Hamming memeriksa sendiri, mereka diizinkan untuk secara otomatis mendeteksi kesalahan selama transfer data. Banyak yang telah ditulis tentang kode itu sendiri pada sumber ini, saya ulangi:

“Kode Hamming ada dalam dua bagian. Bagian pertama menyandikan pesan asli dengan memasukkan bit kontrol (dihitung dengan cara khusus) ke dalamnya di tempat-tempat tertentu. Bagian kedua menerima pesan masuk dan menghitung ulang bit kontrol (menggunakan algoritma yang sama seperti bagian pertama). Jika semua bit kontrol yang baru dihitung cocok dengan yang diterima, maka pesan diterima tanpa kesalahan. Kalau tidak, pesan kesalahan ditampilkan dan, jika mungkin, kesalahan diperbaiki. "

Kode Hamming. Contoh Pengoperasian Algoritma

Selama tahun 1950-an, ia memprogram salah satu komputer paling awal, IBM 650, dan Ruth A. Weiss, bersama dengan Ruth A. Weiss, mengembangkan bahasa pemrograman L2, salah satu bahasa komputer paling awal, pada tahun 1956 bahasa ini banyak digunakan oleh Bell Labs , serta pengguna lain yang dikenal sebagai Bell 2. Pada tahun 1957, bahasa tersebut diganti oleh Fortran, setelah IBM 650 diganti oleh IBM 704.

Pada tahun 1976, ilmuwan mengubah tempat tinggalnya dan pindah ke kota Monterrey, California, di mana ia memimpin penelitian ilmiah di bidang teknologi komputer di Higher Naval School. Di sini ia terlibat dalam pengajaran, yang masih sangat tertarik pada tahun 1960, menulis buku tentang teori probabilitas dan kombinatorik. Secara total, ia menulis 9 buku, beberapa di antaranya diterbitkan berkali-kali dalam banyak bahasa, termasuk 3 di USSR, dan sekitar 75 artikel. Hamming memberikan kuliah sebagai profesor tamu di Stanford University, City College of New York, University of California di Irvine, Princeton University.

Karya Hamming telah dihormati dengan banyak penghargaan, ia telah menerima banyak penghargaan. Di bidang kecerdasan buatan, jaringan saraf tiruan Hamming yang digunakan untuk mengklasifikasikan gambar dinamai menurut namanya. Di banyak daerah (pemodelan evolusi), konsep jarak Hamming (konsep paling penting dari teori pengkodean) digunakan. Untuk menghormatinya, sebuah medali khusus bahkan didirikan, yang diberikan kepada para ilmuwan yang memberikan kontribusi signifikan terhadap teori informasi.



Pada tahun 1968, ia menjadi anggota kehormatan Institut Insinyur Listrik dan Elektronik (IEEE), dan dianugerahi Penghargaan Turing dari Asosiasi Teknik Komputasi.

Pada 1979, ia dianugerahi Penghargaan Emmanuel Piore karena kontribusinya yang luar biasa terhadap pengembangan ilmu dan sistem informasi.

Pada 1980, Richard Hamming terpilih sebagai anggota Akademi Teknik Nasional.

Pada 1981, dia menerima Hadiah Pold Harold dari University of Pennsylvania.

Pada tahun 1988, IEEE Medal of Honor.

Pada tahun 1996, di Munich, untuk karyanya tentang kode koreksi kesalahan, Hamming dianugerahi Hadiah Edward Reim bergengsi sebesar $ 130.000.



Pada tanggal 7 Januari 1998, pada usia 82 tahun, jantung ilmuwan Richard Hamming berhenti berdetak, serangan jantung terjadi.

Richard Hamming adalah yang pertama mengusulkan metode konstruktif untuk membangun kode dengan redundansi dan decoding sederhana. Karyanya telah menentukan arah sebagian besar pekerjaan di bidang ini yang diikuti kemudian. Artikel 1950 miliknya menjadi semacam katalis yang mempercepat pengembangan teori pengkodean.

Source: https://habr.com/ru/post/id393767/

More articles:


All Articles