Ричард Хэмминг – Гений Одной Идеи



«Если проблема не решается, попробуйте посмотреть на нее под другим углом, превратив ее недостаток в преимущество».



Ричард Хэмминг – гений одной идеи

Ричард Уэсли Хэмминг родился в Чикаго, штат Иллинойс, 11 февраля 1915 года.

Его отец, Ричард Хэмминг, был голландцем по происхождению, участвовал в англо-бурской войне, переехал в Америку, работал ковбоем и на момент рождения сына он уже занимал должность кредитного менеджера.

Детство он провел в Чикаго, где окончил среднюю техническую школу и университет. Ричард Крейн.

Изначально Хэмминг мечтал изучать инженерное дело, но было время Великой Депрессии – мирового экономического кризиса, и денег на обучение в другом высшем учебном заведении, да и в университете, просто не было.

Ричарда Крейна такой дисциплине не учили.

Выбрав факультет естественных наук и математики, он в 1937 году получил степень бакалавра по этой дисциплине.

Такой поворот событий сыграл судьбоносную роль в жизни Хэмминга, ведь как инженер.

«Я был бы просто парнем, который чинит канализацию , но моя жизнь полностью связана с умопомрачительной исследовательской работой».



Ричард Хэмминг – гений одной идеи

Хэмминг продолжил обучение в Университете Небраски.

В 1939 году ему была присвоена степень магистра.

После этого он поступил в Университет Иллинойса в Урбана-Шампейн.

Здесь он написал докторскую диссертацию (по проблемам дифференциальных уравнений с граничными условиями) под руководством Вальдемара Трижинского, иммигрировавшего в Америку из России в 1920 году и являвшегося профессором математики с 1934 по 1969 год. В 1942 году Ричард получил докторскую степень по математике.

Еще будучи аспирантом, Хэмминг «открыл» Буля и прочитал его труд «Исследование законов мышления».

В сентябре 1942 года Хэмминг женился на сокурснице Ванде Литтл, которая позже получила степень магистра английской литературы.

С ней он прожил до конца своих дней; у пары не было детей.

В 1944 году учёный стал доцентом Университета Луисвилля, штат Кентукки, США (J.B. Speed Scientific School at the University of Louisville).



Ричард Хэмминг – гений одной идеи

В 1945 году Ричард Хэмминг участвовал в знаменитом Манхэттенском исследовательском проекте, целью которого было создание атомной бомбы.



Манхэттенский проект
В начале 1943 года по всей Северной Америке начали «исчезать» целые семьи.

Их фамилии были изменены, никто не знал, куда они едут, они не могли пользоваться железной дорогой напрямую, добирались на автобусах до любой другой станции и только там покупали билеты на поезд. Как правило, конечной станцией была какая-то неизвестная остановка, Санта-Фе или Альбукерке, по прибытии на которую людей подбирала военная машина и.

«никто больше их в свободном мире без военного сопровождения не видел».

Лос-Аламоса не существовало.

Его не было на карте, у него не было почтового адреса, его жителей просто не существовало.

Даже позвонить по телефону не разрешили.

18 июня 1942 года полковник Джеймс Маршалл получил приказ создать организацию, которая объединила бы учёных и инженеров для работы над разработкой ядерного оружия.

Проект получил кодовое название «Манхэттенский проект».

Проще говоря, этот проект представлял собой программу исследований и разработок атомной бомбы.

Во главе с США в проекте приняли участие и другие страны (Великобритания, Канада).

Полковник Лесли Ричард Гроувс был назначен руководителем проекта.

Манхэттенский инженерный район (MED) был создан для строительства комплекса для реализации программы.

Работы велись по нескольким направлениям: исследование изотопов урана, исследование плутония, создание оптимального корпуса для бомбы.

Были созданы три атомные бомбы — плутониевая «Гаджета», взорванная во время первого ядерного испытания, урановая «Малютка» (бомба в форме пушечного ядра, начиненная ураном-235), сброшенная на Хиросиму, и плутониевая «Толстяк».

(более сложная бомба, взорвавшая сферу или ядро из плутония), сброшенная на Нагасаки.

События в Перл-Харборе ускорили испытания нового типа оружия.



Ричард Хэмминг – гений одной идеи

Союзные войска произвели три заряда плутония стоимостью 500 миллионов долларов каждый.

Первый заряд был использован в эксперименте «Тринити» 16 июля 1945 года, который считается началом атомного века.

Второй заряд был взорван над Нагасаки, а вот третий заряд, который планировалось сбросить на Японию, был доставлен в Лос-Аламос для дальнейших исследований, где «убил» самих ученых и теперь известен как «демонический заряд».



Ричард Хэмминг – гений одной идеи

Лос-Аламос, 1946 год. Ученые из Лос-Аламоса были любителями риска.

Чтобы определить критическую массу ядер плутония, которые будут использоваться для эксперимента «Тринити» и взрыва бомбы «Толстяк», учёный из Лос-Аламоса Луис Слотин разработал процедуру, чудесным образом названную «потягивание дракона за хвост».

Согласно этому «методу», Слотин опустил бериллиевую полусферу на плутониевый заряд. «бериллий является отражателем нейтронов, поэтому, если вы находитесь достаточно близко к ядру, нейтроны отскакивают обратно к плутонию, вызывая сверхкритическое состояние».

Слотин почти полностью закрыл заряд бериллиевой полусферой, и единственное, что мешало полностью закрыть его, это кончик плоской отвертки.

Оказывается, ученый держал в руках отвертку с тонким лезвием и проводил с ее помощью эксперимент, и вот этот инструмент! не позволил плутонию достичь критической массы и убить всех в комнате.



Ричард Хэмминг – гений одной идеи

Иногда отвертка соскальзывала, и ученый, державший ее, мгновенно «.

поджаривался убийственными нейтронами».

Что в результате и произошло со Слотиным.

Отвертка выскользнула из его рук, а плутониевый заряд приобрел сверхкритическую массу, после чего испустил мощный взрыв нейтронного излучения.

Слотину удалось перевернуть бериллиевый отражатель, остановив тем самым цепную реакцию, но через 9 дней он умер от облучения.

И такой ужасный инцидент, увы, был не единственным.



Ричард Хэмминг – гений одной идеи

внутри лаборатории Разработчики атомной бомбы тем не менее осознавали чудовищность такого изобретенного оружия, способного уничтожить все живое.

Интересно, что многие участники проекта принимали участие во многих миротворческих организациях, выступая при этом за всеобщее разоружение и сохранение мира.

Во время Второй мировой войны Хэмминг покинул Луисвилл (апрель 1945 г.

), чтобы работать над Манхэттенским проектом в лаборатории Лос-Аламоса, и был направлен в подразделение Ханса Бете, которое программировало компьютеры IBM, которые использовались для расчетов, проводимых физиками.

проект. Его жена Ванда вскоре присоединилась к нему и тоже работала в Лос-Аламосе.

Хэмминг вспоминал: «Незадолго до первого испытания физик попросил меня проверить некоторые сделанные им арифметические расчеты, и я согласился.

На мой вопрос о том, что это за расчеты, он ответил: «Это вероятность того, что бомба сможет «зажечь» всю атмосферу».

Услышав ответ, я решил проверить эти расчеты сам! На следующий день, когда он пришел за ответом, я попытался объяснить ему, что «со стороны арифметических действий все правильно, но я не знаю многих физических формул, по которым можно производить точные расчеты».

На что он ответил, что это не мое дело и единственное, что от меня требуется, это просто проверить правильность математических расчетов.

Меня не покидала одна мысль: «Что ты наделал, дорогой Хэмминг, ты ввязался в рискованное дело, угрожающее всему живому во Вселенной, а сам не понимаешь почти половины происходящего!» Я ходил взад и вперед по коридору, когда подошел мой друг и спросил, что меня так нервирует. Я рассказал ему о ситуации.

Его ответ был: «Ничего, Хэмминг, никто никогда не будет тебя винить».

Несмотря на недолгий период работы над проектом в Лос-Аламосе, именно здесь Ричард Хэмминг близко познакомился с компьютерными методами вычислительной математики, что коренным образом повлияло на всю его последующую карьеру и жизнь.

В 1946 году Хэмминг начал сотрудничать с Bell Labs и был принят в группу прикладных математиков.

Здесь он проработал почти 30 лет, изобрел и разработал множество численных методов решения научных и инженерных математических задач.

Для поездки в Нью-Джерси Хэмминг купил старую машину у Клауса Фукса, которого позже разоблачило ФБР и объявило шпионом.

Хэмминга также вызвали на допрос для дачи показаний.



Ричард Хэмминг – гений одной идеи

В Bell Labs Хэмминг долгое время работал с Клодом Шенноном.

«Мы были первоклассными нарушителями спокойствия, — вспоминал позже Хамминга, — многие вещи мы решали нетрадиционным способом и получали ценные результаты.

При этом руководство было готово нас терпеть, занимая позицию невмешательства».

Именно в Bell Labs Ричард Хэмминг, работая над вычислительной машиной Bell Model V, сформулировал свою идею кодов исправления ошибок, позже названных кодом Хэмминга, и опубликовал ее в 1950 году в своей единственной научной статье.

В статье описана конструкция блочного кода, исправляющего единичные ошибки, возникающие при передаче сообщения.

Электромеханическая счетная машина Bell Model V работала на релейных узлах, скорость вычислений была низкой, данные вводились с помощью перфокарт, в процессе считывания часто возникали ошибки.

Однажды в пятницу (1947 г.

), прежде чем отправиться домой на выходные, Хэмминг попросил машину выполнить длинную и сложную серию вычислений, но вернулся в понедельник и обнаружил, что на раннем этапе произошла ошибка, из-за которой машина автоматически вышла из программы.

Все это раздражало ученого, поскольку ему приходилось работать по выходным и часто перезагружать программу.

Необходимо было построить эффективные алгоритмы исправления ошибок, что и сделал Хэмминг.

«Если компьютер может определить, когда произошла ошибка, то должен быть способ «заставить» его сказать, где именно она произошла, и исправить ее».

Коды, созданные Ричардом Хэммингом, осуществляли самоконтроль; они позволили автоматически обнаруживать ошибки при передаче данных.

О самих кодах на этом ресурсе написано достаточно много, повторюсь: «Код Хэмминга состоит из двух частей.

Первая часть кодирует исходное сообщение, вставляя в него в определенных местах управляющие биты (вычисленные особым образом).

Вторая часть принимает входящее сообщение и пересчитывает управляющие биты (по тому же алгоритму, что и первая часть).

Если все вновь вычисленные проверочные биты совпадают с полученными, то сообщение получено без ошибок.

В противном случае выводится сообщение об ошибке и, если возможно, ошибка исправляется».

Код Хэмминга.

Пример работы алгоритма В 1950-х годах он запрограммировал один из первых компьютеров, IBM 650, и вместе с Рут А.

Вайс разработал язык программирования L2, один из первых компьютерных языков.

В 1956 году этот язык широко использовался в Bell Labs и других пользователям, которым он был известен как Bell 2. Язык был изменен на Фортран в 1957 году после того, как IBM '650 был заменен IBM 704. В 1976 году учёный сменил место жительства и переехал в Монтеррей, штат Калифорния, где возглавил научные исследования в области компьютерных технологий в Военно-морской аспирантуре.

Здесь он занимался преподаванием, которым серьезно увлекся в 1960 году, и писал книги по теории вероятностей и комбинаторике.

Всего им написано 9 книг, некоторые из которых издавались многократно и на многих языках, в том числе 3 в СССР, и около 75 статей.

Хэмминг читал лекции в качестве приглашенного профессора в Стэнфордском университете, Городском колледже Нью-Йорка, Калифорнийском университете в Ирвине и Принстонском университете.

Работы Хэмминга были отмечены многими наградами, и он был удостоен многих наград. В области искусственного интеллекта его именем названы искусственные нейронные сети Хэмминга, используемые для классификации изображений.

Во многих направлениях (эволюционное моделирование) используется понятие расстояния Хэмминга (важнейшее понятие теории кодирования).

В его честь даже учреждена специальная медаль, которой вручаются учёные, внесшие значительный вклад в теорию информации.



Ричард Хэмминг – гений одной идеи

В 1968 году он стал почетным членом Института инженеров по электротехнике и электронике (IEEE) и был удостоен премии Тьюринга от Ассоциации вычислительной техники.

В 1979 году он был награжден премией Иммануэля Пиоре за выдающийся вклад в развитие информационных наук и систем.

В 1980 году Ричард Хэмминг был избран членом Национальной инженерной академии.

В 1981 году он получил премию Гарольда Пендера Пенсильванского университета.

В 1988 году Почетная медаль IEEE. В 1996 году в Мюнхене Хэмминг был удостоен престижной премии Дуарда Рейма в размере 130 000 долларов за свою работу над кодами, исправляющими ошибки.



Ричард Хэмминг – гений одной идеи

7 января 1998 года, в возрасте 82 лет, сердце учёного Ричарда Хэмминга перестало биться, и у него случился сердечный приступ.

Ричард Хэмминг был первым, кто предложил конструктивный метод построения кодов с избыточностью и простым декодированием.

Его работа предопределила направление большей части последующих работ в этой области.

Его статья 1950 года стала катализатором, ускорившим развитие теории кодирования.

Теги: #история ИТ #биографии компьютерных фанатов #код #хэмминга #биография #коды Хэмминга #теория кодирования #Bell Labs #Bell Labs #Manhattan Project

Вместе с данным постом часто просматривают:

Автор Статьи


Зарегистрирован: 2019-12-10 15:07:06
Баллов опыта: 0
Всего постов на сайте: 0
Всего комментарий на сайте: 0
Dima Manisha

Dima Manisha

Эксперт Wmlog. Профессиональный веб-мастер, SEO-специалист, дизайнер, маркетолог и интернет-предприниматель.