Donald KnuthDonald Knuth
Donald Ervin Knuth ([kə.ˈnuːθ][2]), né le à Milwaukee dans le Wisconsin, est un informaticien et mathématicien américain de renom, professeur émérite en informatique à l'université Stanford[3] (en tant que « professeur émérite de l'art de programmer »). Il est un des pionniers de l'algorithmique et a fait de nombreuses contributions dans plusieurs branches de l'informatique théorique. Knuth est l'auteur d'une centaine d'articles et d'une dizaine de livres sur l'algorithmique et les mathématiques discrètes ; les trois premiers volumes, avec les parties déjà publiées du volume 4 (4A et 4B) de The Art of Computer Programming (TAOCP), demeurent des ouvrages de référence. Afin d'avoir une bonne qualité de mise en page pour la deuxième édition de son TAOCP, Knuth crée deux logiciels libres, par la suite largement utilisés en typographie professionnelle et en mathématiques, TeX et Metafont. Son intérêt pour la typographie le pousse également à créer la police Computer Modern, police par défaut de TeX. BiographieEnfance et étudesNé à Milwaukee, dans le Wisconsin, Knuth reçoit son bachelor's degree summa cum laude[4] et son master's degree (les deux simultanément, le jury considérant son travail de B.Sc. comme valant un M.Sc.) en mathématiques du Case Institute of Technology (devenu depuis l'université Case Western Reserve) en 1960. Sa première analyse d'algorithme remonte à l'été 1962. Il est alors impressionné par un ouvrage de l'informaticien soviétique Andreï Ershov. Knuth découvre à cette occasion un lien entre l'efficacité d'un algorithme de hachage et des mathématiques remontant à Ramanujan. En 1963, il soutient avec succès son Ph. D. (doctorat) en mathématiques au California Institute of Technology[5],[6]. Il est invité d'honneur de l’Oulipo en 1996[7]. Carrière universitaireEn 1968, il devient membre de la faculté de l'université Stanford, où il recevra finalement 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 Grace Murray Hopper de l'Association for Computing Machinery (ACM). Il reçoit de nombreuses autres distinctions honorifiques, entre autres le prix Turing, la National Medal of Science (États-Unis), la médaille John von Neumann[8] de l'IEEE, ainsi que le prix de Kyoto et la médaille Franklin. Il est élu membre associé de l'Académie des sciences française en 1992 et membre de la Royal Society en 2003. PersonnalitéKnuth 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, expliquant 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 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 le nombre e. Il a également mis en garde ainsi les utilisateurs d'un de ses logiciels : « Faites attention aux bogues dans ce code ; je n'ai fait que démontrer qu'il était correct, je ne l'ai pas essayé[9]. » Knuth a cessé d'utiliser le courrier électronique, disant qu'il s'en était servi entre 1975 et le , et que cela suffisait pour toute une vie. Il trouve plus efficace de tenir une correspondance en « mode batch », et y consacrer une journée tous les six mois, en répondant par courrier « classique[10] ». Vie personnelle, autres signes d'humourKnuth apprécie la musique et aime en particulier jouer de l'orgue. Il en a fait construire un dans sa propre maison[11]. Knuth fait allusion à son orgue dans l'index du volume 3 de The Art of Computer Programming : l'entrée Royalties, use of renvoie vers le graphique « organ-pipe arrangement ». Il est marié à Nancy Jill Carter[12], qui a publié un livre sur la liturgie et réalisé les illustrations du livre sur les nombres surréels[13]. Ils ont deux enfants. Avec elle, il collectionne les photographies de panneaux de signalisation routière (signalisation de danger de forme losangée) américains, s'intéressant aux plus surprenants[14]. Knuth a publié son premier article (qui était à forte teneur humoristique) dans le numéro de juin 1957 du magazine américain Mad[15]. À la suite d'un défaut de typographie sur le delta minuscule (δ), Knuth lance un appel pour corriger le problème et demande de mettre à jour la police de caractères Computer Modern, disant qu'il « ne pouvait supporter d'écrire des documents utilisant ce symbole, maintenant il ne supporte pas de lire les documents qui l'utilisent toujours[16] ». TravauxLes travaux de Donald Knuth 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
Contributions à l’algorithmiqueDon Knuth est le créateur de plusieurs algorithmes qui portent son nom, parmi lesquels :
Contributions à la typographie: les logiciels TeX et MetafontKnuth est le créateur du système de composition de documents TeX et du système de création de polices Metafont. Mécontent de la façon dont étaient imprimés ses livres, il consacre plusieurs années de sa vie, à partir de 1977, à écrire un logiciel lui permettant d'obtenir un rendu 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, laissant 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 matérielle. TeX se distingue par la précision de son algorithme de césure et d’espacement des lignes, garantissant une disposition esthétique des textes, mais ce projet est aussi novateur sur le plan des logiciels libres. En effet, Knuth a publié TeX avec ses sources, permettant à d’autres de l’utiliser et de le modifier, à la seule condition que les versions modifiées ne prennent pas le nom de TeX[17]. Ce choix a contribué à la pérennité du logiciel. Ainsi, TeX constitue l’un des premiers exemples de logiciel libre, avant même que le concept ne soit formalisé. TeX a connu par la suite de nombreuses extensions et améliorations. Les plus courantes aujourd’hui sont pdfTeX, qui permet la génération directe de fichiers PDF, XeTeX, qui améliore la gestion des polices et des systèmes d’écriture multilingues, et LuaTeX, qui offre plus de flexibilité pour la personnalisation et la programmation en intégrant le langage de script Lua. En parallèle, Knuth développe Metafont, un langage utilisé pour composer des polices matricielles. Grâce à ce langage, Knuth crée la police Computer Modern, qui reste encore aujourd’hui la police par défaut des documents TeX. Mais l’influence de Metafont va au delà de la simple typographie, puisqu’il a aussi donné naissance à MetaPost, un langage qui permet de générer des illustrations vectorielles au format PostScript à partir de descriptions géométriques. Contributions à la théorie des langages informatiquesKnuth est à l'origine de nombreux concepts de programmation. On peut citer :
OuvragesThe Art of Computer ProgrammingKnuth est surtout connu comme l'auteur de l'ouvrage The Art of Computer Programming (TAOCP), une des références dans le domaine de l'informatique. 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'un algorithme sur l'ensemble de ses exécutions possibles. Au début du XXIe siècle, Knuth consacre désormais presque toute son énergie à achever les sept volumes de TAOCP (la première édition du premier volume remonte à 1968 et seulement les trois premiers volumes ont paru, ainsi que trois fascicules du quatrième volume). Computers & TypesettingIl s'agit de l'ensemble constitué par :
Nombres surréelsUn texte présentant de manière ludique les nombres surréels de Conway :
Autres livresKnuth est également l'auteur de 3:16 Bible Texts Illuminated (1991) (ISBN 0-89579-252-4), 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 calligraphes dirigés par Hermann Zapf. La traduction française est parue en 2017 sous le titre 3.16, Bible en lumière (ISBN 978-2-227-49168-7) Il a également écrit un ouvrage sur les « mariages stables » et des algorithmes apparentés. Il s'agit d'un problème d'optimisation combinatoire, comme ceux qui surviennent lorsqu'on cherche à apparier deux types d'acteurs ou d'objets avec des listes de préférences : étudiants et stages… Cet ouvrage a d'abord été publié en français en 1976[18], après une conférence donnée à l'Université de Montréal, puis traduit en anglais vingt ans plus tard. Le livre Éléments pour une histoire de l'informatique, édité par CLSI Publications (Stanford) et la Société mathématique de France (2011), regroupe divers articles de Donald Knuth sur l'histoire de l'informatique, choisis et traduits par Patrick Cégielski, et en partie réécrits à cette occasion. En collaboration avec Ronald Graham et Oren Patashnik, il a développé les sections mathématiques de TAOCP sous forme d'un manuel de cours de combinatoire, intitulé Concrete Mathematics. DistinctionsDonald Knuth a reçu plus d'une centaine de prix et d'honneurs dans le monde[19],[20] : Prix
Sociétés savantes
Honneurs
Il a reçu une multitude de Doctorat honoris causa :
Notes et références
Certains renseignements viennent de son CV [PDF] AnnexesArticles connexes
Liens externes
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