David Paul Casasent (8. Dezember 1942 - 16. November 2015) war ein US-amerikanischer Elektroingenieur und Informatiker. Er war emeritierter Professor am Fachbereich für Elektro- und Computertechnik der Carnegie Mellon University, wo seine Forschung sich auf optische Bild- und Signalverarbeitung konzentrierte. Casasent war 1993 Präsident der International Society for Optical Engineering (SPIE) und 1999 der International Neural Network Society.
Geboren in Washington, D.C., erwarb Casasent seinen B.S., M.S. und Ph.D. an der University of Illinois in den Jahren 1964, 1965 bzw. 1969. Er trat 1969 als Fakultätsmitglied der Carnegie Mellon University bei und wurde 1980 auf den George-Westinghouse-Lehrstuhl berufen. Er ging 2009 in den Ruhestand und starb am 16. November 2015 in der Nähe von Pittsburgh, Pennsylvania; er hinterließ seine Frau und seine Kinder.
Optische Mustererkennung
Casasents frühe Arbeiten, oft in Zusammenarbeit mit Demetri Psaltis, legten grundlegende Techniken der optischen Korrelation für die Mustererkennung fest. 1976 veröffentlichten sie Arbeiten über skalierungsinvariante optische Korrelation unter Verwendung von Mellin-Transformationen und demonstrierten, wie optische Systeme Muster unabhängig von ihrer Größe erkennen können. Ihre Arbeit von 1976 in Applied Optics erweiterte dies auf positions-, rotations- und skalierungsinvariante Korrelation, ein bedeutender Fortschritt für das Feld. Diese Methoden nutzten die parallelen Verarbeitungsfähigkeiten der Optik, die als Vorläufer moderner Rechenansätze im maschinellen Lernen angesehen wurden.
Seine spätere Forschung integrierte neuronale Netze mit optischer Verarbeitung. Eine Arbeit von 1995 mit Leonard M. Neiberg, veröffentlicht in Neural Networks, befasste sich mit Klassifikator- und verschiebungsinvarianter automatischer Zielerkennung und kombinierte optische Korrelatoren mit Architekturen neuronaler Netze. Diese Arbeit überbrückte die klassische optische Signalverarbeitung und aufkommende Methoden der computationalen Intelligenz.
Akademische Karriere und Führungsrollen
Casasent verbrachte seine gesamte akademische Laufbahn an der Carnegie Mellon University, von 1969 bis zu seiner Pensionierung 2009. Als Inhaber des George-Westinghouse-Lehrstuhls betreute er zahlreiche Doktoranden und trug zum Ruf der Universität in Elektro- und Computertechnik bei. Seine Lehre und Forschung umfassten Optik, Signalverarbeitung und Mustererkennung und beeinflussten sowohl theoretische Entwicklungen als auch praktische Anwendungen.
Seine Führungsrollen reichten über seine Universität hinaus. Als SPIE-Präsident 1993 und Präsident der International Neural Network Society 1999 half er, die Berufsgemeinschaften in Optik und neuronaler Berechnung zu formen. Er erhielt 1996 den SPIE President's Award und war Fellow der SPIE, des IEEE und der Optical Society of America. Außerdem war er assoziierter Herausgeber der Zeitschrift Optical Engineering.
Ausgewählte Veröffentlichungen
Casasent verfasste und edierte mehrere einflussreiche Werke. Sein Buch "Electronic Circuits" von 1973 (Quantum Publishers) diente als Lehrbuch. Er edierte "Optical Data Processing: Applications" (Springer-Verlag, 1978) und "Optical Pattern Recognition" (SPIE Proceedings Vol. 201, 1979), die zentrale Forschungsergebnisse des Fachgebiets sammelten.
Seine Zeitschriftenartikel, viele mit Psaltis, umfassen bahnbrechende Arbeiten über optische Transformationen. Die Arbeit von 1977 in den Proceedings of the IEEE mit dem Titel "New optical transforms for pattern recognition" fasste Fortschritte bei der Verwendung von Mellin- und anderen Transformationen für die invariante Erkennung zusammen. Die Arbeit von 1979 in Applied Optics über optische Restarithmetik schlug korrelationsbasierte Ansätze für arithmetische Operationen vor und zeigte die Breite der Anwendungen des optischen Rechnens.
Spätere Arbeiten mit John-Scott Smokelin und Anqi Ye über Wavelet- und Gabor-Transformationen zur Detektion (Optical Engineering, 1992) verbanden optische Methoden mit Signalverarbeitungstechniken, die in der modernen Bildgebung und Forschung zu künstlicher Intelligenz weiterhin relevant sind.
Vermächtnis
Casasents Beiträge liegen an der Schnittstelle von Optik, Signalverarbeitung und neuronalen Netzen. Seine invarianten Korrelationstechniken beeinflussten nachfolgende Arbeiten in Computer Vision und Mustererkennung. Durch die Integration von optischem Rechnen mit Konzepten neuronaler Netze antizipierte er hybride Ansätze, die physische Hardware mit algorithmischem Lernen kombinieren. Seine Führungsrollen in Berufsverbänden halfen, Praktiken zu standardisieren und die Zusammenarbeit über Disziplinen hinweg zu fördern.
Seine Arbeit wird weiterhin in Bereichen wie optischem Rechnen, automatischer Zielerkennung und Deep-Learning-Anwendungen zitiert, die auf klassischer Signalverarbeitung aufbauen. Casasents Karriere veranschaulicht den Übergang von analogen optischen Methoden zu digitalen und neuronalen Ansätzen und hinterlässt einen bleibenden Einfluss auf sowohl theoretische als auch angewandte Aspekte der Elektrotechnik.