डोनाल्ड एर्विन कनुथ (जन्म 10 जनवरी 1938) एक अमेरिकी कंप्यूटर वैज्ञानिक और गणितज्ञ हैं। वे स्टैनफोर्ड विश्वविद्यालय में प्रोफेसर एमेरिटस हैं और 1974 में ACM ट्यूरिंग अवार्ड के प्राप्तकर्ता हैं, जिसे अनौपचारिक रूप से कंप्यूटर विज्ञान का नोबेल पुरस्कार माना जाता है। कनुथ को "एल्गोरिदम विश्लेषण का जनक" कहा गया है और वे बहु-खंडीय कृति द आर्ट ऑफ कंप्यूटर प्रोग्रामिंग के लेखक हैं।
कनुथ ने कम्प्यूटेशनल जटिलता के कठोर विश्लेषण के विकास में योगदान दिया और इसके लिए औपचारिक गणितीय तकनीकों को व्यवस्थित किया, जिससे असिम्प्टोटिक संकेतन लोकप्रिय हुआ। वे TeX कंप्यूटर टाइपसेटिंग प्रणाली, METAFONT फ़ॉन्ट परिभाषा भाषा, और कंप्यूटर मॉडर्न टाइपफेस के निर्माता भी हैं। एक लेखक और विद्वान के रूप में, उन्होंने लिटरेट प्रोग्रामिंग के लिए WEB और CWEB प्रोग्रामिंग प्रणालियाँ बनाईं और MIX/MMIX निर्देश सेट आर्किटेक्चर डिज़ाइन किए। वे सॉफ्टवेयर पेटेंट का दृढ़ विरोध करते हैं और उन्होंने यूनाइटेड स्टेट्स पेटेंट एंड ट्रेडमार्क ऑफिस और यूरोपीय पेटेंट संगठन को अपने विचार व्यक्त किए हैं।
प्रारंभिक जीवन और शिक्षा
कनुथ का जन्म मिल्वौकी, विस्कॉन्सिन में, एर्विन हेनरी कनुथ और लुईस मैरी बोहनिंग के घर हुआ। वे अपनी विरासत को"मिडवेस्टर्न लूथरन जर्मन" के रूप में वर्णित करते हैं। उनके पिता एक छोटा प्रिंटिंग व्यवसाय के मालिक थे और बुककीपिंग सिखाते थे। मिल्वौकी लूथरन हाई स्कूल में रहते हुए, कनुथ ने प्रारंभिक समस्या-समाधान कौशल दिखाया। आठवीं कक्षा में, उन्होंने "Ziegler's Giant Bar" के अक्षरों से पुनर्व्यवस्थित किए जा सकने वाले शब्दों की संख्या खोजने की प्रतियोगिता में भाग लिया। निर्णायकों ने 2,500 शब्द पहचाने थे; कनुथ, एक नकली बीमार दिन के दौरान एक असंक्षिप्त शब्दकोश का उपयोग करके, 4,500 से अधिक शब्द पाए और जीत गए। स्कूल को एक टेलीविज़न और सभी छात्रों के लिए कैंडी बार मिले।
कनुथ को 1956 में केस इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी (अब केस वेस्टर्न रिज़र्व यूनिवर्सिटी का हिस्सा) में भौतिकी में छात्रवृत्ति मिली। उन्होंने थीटा ची बिरादरी के बीटा नू अध्याय में शामिल हुए। IBM 650, एक प्रारंभिक वाणिज्यिक कंप्यूटर, से परिचित होने पर, उन्होंने इसका मैनुअल पढ़ा और मशीन के लिए असेंबली और कंपाइलर कोड को फिर से लिखने का निर्णय लिया, यह विश्वास करते हुए कि वे बेहतर कर सकते हैं। 1958 में, उन्होंने बास्केटबॉल टीम को जीतने में मदद करने के लिए एक प्रोग्राम बनाया, खिलाड़ियों को"मूल्य" निर्दिष्ट करके स्कोरिंग संभावना का आकलन करने के लिए - एक नवीन दृष्टिकोण जिसे न्यूज़वीक और CBS इवनिंग न्यूज़ ने रिपोर्ट किया।
कनुथ इंजीनियरिंग एंड साइंस रिव्यू के संस्थापक संपादक थे, जिसने 1959 में एक राष्ट्रीय पुरस्कार जीता। उन्होंने भौतिकी से गणित में स्विच किया और 1960 में बैचलर ऑफ साइंस और मास्टर डिग्री दोनों प्राप्त कीं, बाद वाली विशेष संकाय पुरस्कार द्वारा। अपने वरिष्ठ वर्ष के अंत में, उन्होंने बरोज़ कॉर्पोरेशन को B205 के लिए ALGOL कंपाइलर लिखने का प्रस्ताव $5,500 के लिए दिया; प्रस्ताव स्वीकार किया गया, और उन्होंने केस और कैलटेक के बीच इस पर काम किया। 1963 में, उन्होंने कैलिफोर्निया इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी से गणित में PhD अर्जित कीं, मार्शल हॉल के साथ सलाहकार के रूप में, थीसिस फिनाइट सेमीफील्ड्स एंड प्रोजेक्टिव प्लेन्स पर।
प्रारंभिक करियर और द आर्ट ऑफ कंप्यूटर प्रोग्रामिंग
अपनी PhD प्राप्त करने के बाद, कनुथ 1963 में कैलटेक के संकाय में सहायक प्रोफेसर के रूप में शामिल हुए। वे बरोज़ कॉर्पोरेशन के सलाहकार भी बने, B220 के लिए ALGOL कंपाइलर पर काम करते हुए। उन्होंने ग्रीन ट्री कॉर्पोरेशन से $100,000 का अनुबंध ठुकराया ताकि कैलटेक और बरोज़ में जारी रह सकें। उन्होंने नेशनल साइंस फाउंडेशन और वुडरो विल्सन फेलोशिप को अस्वीकार किया क्योंकि वे सलाहकार कार्य को रोकतीं। ग्रीष्म 1962 में, उन्होंने यूनिवैक के लिए एक FORTRAN कंपाइलर लिखा, बाद में कहते हुए कि उन्होंने"अपनी आत्मा शैतान को बेच दी।"
बरोज़ में, कनुथ ने प्रतीक तालिका में एक विस्तार सुझाया जो एक प्रतीक को प्रतीकों की एक स्ट्रिंग के लिए खड़ा होने देता, जो बरोज़ ALGOL में DEFINE का आधार बन गया। एड्सगर डिज्क्स्ट्रा ने शुरू में इस विचार को नापसंद किया। कनुथ ने सिमुलेशन भाषाओं पर भी काम किया, J. मैकनीली के साथ SOL का उत्पादन करते हुए, और 1967 में नॉर्वे में एक सम्मेलन में भाग लेने के बाद बरोज़ को सिमुला अपनाने के लिए प्रभावित किया। उनका सलाहकार संबंध बरोज़ के साथ 1960 से 1968 तक चला।
1962 में, एडिसन-वेस्ले ने कनुथ को कंपाइलरों पर एक पुस्तक लिखने के लिए कमीशन दिया। इस पर काम करते समय, उन्होंने महसूस किया कि उन्हें कंप्यूटर प्रोग्रामिंग का एक मौलिक सिद्धांत चाहिए, जो द आर्ट ऑफ कंप्यूटर प्रोग्रामिंग बन गया। मूल रूप से एक खंड के रूप में योजनाबद्ध, यह छह या सात तक विस्तारित हुआ; पहला खंड 1968 में प्रकाशित हुआ। प्रकाशन से ठीक पहले, कनुथ ने कैलटेक छोड़कर इंस्टीट्यूट फॉर डिफेंस एनालिसिस के कम्युनिकेशन्स रिसर्च डिवीजन में प्रिंसटन में काम करने गए, नेशनल सिक्योरिटी एजेंसी के लिए क्रिप्टोग्राफी में गणितीय अनुसंधान करते हुए।
कंप्यूटर विज्ञान में योगदान
कनुथ का द आर्ट ऑफ कंप्यूटर प्रोग्रामिंग पर काम एल्गोरिदम विश्लेषण को एक कठोर अनुशासन के रूप में स्थापित किया। उन्होंने एल्गोरिदम दक्षता का वर्णन करने के लिए असिम्प्टोटिक संकेतन (जैसे बिग O संकेतन) प्रस्तुत और लोकप्रिय किया। उनकी पुस्तकें अपनी सटीकता, ऐतिहासिक टिप्पणियों, और कठिनाई द्वारा वर्गीकृत अभ्यासों के लिए जानी जाती हैं। यह श्रृंखला कंप्यूटर विज्ञान में एक मौलिक संदर्भ मानी जाती है।
कनुथ ने TeX टाइपसेटिंग प्रणाली(1978 में जारी) और METAFONT भी विकसित कीं, उच्च-गुणवत्ता गणितीय टाइपसेटिंग सक्षम करते हुए। TeX शैक्षणिक प्रकाशन में एक मानक बन गया। उन्होंने लिटरेट प्रोग्रामिंग के लिए WEB और CWEB प्रणालियाँ बनाईं, जो कोड और दस्तावेज़ीकरण को एक स्रोत में जोड़ती हैं। उनकी MIX और MMIX असेंबली भाषाएँ उनकी पुस्तकों में निम्न-स्तरीय प्रोग्रामिंग अवधारणाओं को चित्रित करने के लिए उपयोग की जाती हैं।
बाद का करियर और मान्यता
कनुथ 1969 में स्टैनफोर्ड विश्वविद्यालय में शामिल हुए, जहाँ वे प्रोफेसर और बाद में प्रोफेसर एमेरिटस बने। उन्होंने 1974 में एल्गोरिदम विश्लेषण और प्रोग्रामिंग भाषाओं के डिज़ाइन में प्रमुख योगदान के लिए ट्यूरिंग अवार्ड प्राप्त किया। उन्होंने नेशनल मेडल ऑफ साइंस(1979), जॉन वॉन न्यूमैन मेडल(1995, और क्योटो प्राइज़(1996) भी प्राप्त किए हैं। कनुथ अपनी सटीकता पर ध्यान देने के लिए जाने जाते हैं, जिसमें उनकी पुस्तकों में पाई गई त्रुटियों के लिए मौद्रिक पुरस्कार की पेशकश शामिल है।
कनुथ सॉफ्टवेयर पेटेंट के एक मुखर विरोधी रहे हैं, एमिकस ब्रीफ्स दायर करते हुए और पेटेंट कार्यालयों के समक्ष गवाही देते हुए। वे 1990 के दशक में सक्रिय अनुसंधान से सेवानिवृत्त हुए ताकि द आर्ट ऑफ कंप्यूटर प्रोग्रामिंग को पूरा करने पर ध्यान केंद्रित कर सकें, खंड 4A और 4B के साथ 2011 और 2022 में प्रकाशित। उनका काम कंप्यूटर वैज्ञानिकों की पीढ़ियों को प्रभावित किया है, जिसमें MIT और कार्नेगी मेलन यूनिवर्सिटी के कई लोग शामिल हैं।
विरासत
कनुथ का प्रभाव एल्गोरिदम, टाइपसेटिंग, और प्रोग्रामिंग पद्धति तक फैला है। उनकी पाठ्यपुस्तकें कई भाषाओं में अनुवादित हुई हैं और व्यापक रूप से उपयोग में बनी हुई हैं। TeX प्रणाली और इसके व्युत्पन्न(जैसे LaTeX) वैज्ञानिक प्रकाशन में आवश्यक उपकरण हैं। लिटरेट प्रोग्रामिंग की उनकी अवधारणा ने आधुनिक दस्तावेज़ीकरण प्रथाओं को प्रभावित किया है। एल्गोरिदम विश्लेषण में गणितीय कठोरता पर कनुथ का आग्रह क्षेत्र के लिए एक मानक स्थापित करता है, और कृत्रिम बुद्धिमत्ता और संबंधित क्षेत्रों में उनके योगदान कई मानद डिग्री और पुरस्कारों के माध्यम से मान्यता प्राप्त हैं।
शास्त्रीय कंप्यूटर विज्ञान पर अपने ध्यान के बावजूद, कनुथ का काम कई आधुनिक विकासों को रेखांकित करता है, जिसमें मशीन लर्निंग और न्यूरल नेटवर्क शामिल हैं, मौलिक एल्गोरिदमी तकनीकें प्रदान करके। उनकी विरासत वार्षिक कनुथ प्राइज़ में मनाई जाती है, जो कंप्यूटर विज्ञान की नींव में उत्कृष्ट योगदान के लिए प्रदान किया जाता है।