इवान एडवर्ड सदरलैंड (जन्म 16 मई, 1938) एक अमेरिकी कंप्यूटर वैज्ञानिक हैं, जिन्हें व्यापक रूप से कंप्यूटर ग्राफिक्स का अग्रणी माना जाता है। कंप्यूटर ग्राफिक्स में उनका प्रारंभिक कार्य, 1970 के दशक में यूनिवर्सिटी ऑफ यूटा में डेविड सी. इवांस के साथ उनकी शिक्षण गतिविधियों के साथ, इस क्षेत्र के लिए मौलिक सिद्धांत स्थापित किए। सदरलैंड, इवांस और उनके छात्रों ने कई मुख्य तकनीकें विकसित कीं जिन्होंने आधुनिक कंप्यूटर ग्राफिक्स को आकार दिया, जिनमें इंटरैक्टिव इंटरफेस, 3D रेंडरिंग और वर्चुअल रियलिटी शामिल हैं। उन्हें स्केचपैड के आविष्कार के लिए 1988 का ACM ट्यूरिंग अवार्ड मिला, जो अब पर्सनल कंप्यूटरों में सर्वव्यापी ग्राफिकल यूजर इंटरफेस का प्रारंभिक पूर्ववर्ती था, साथ ही कंप्यूटर ग्राफिक्स में उनके व्यापक योगदान के लिए भी।
सदरलैंड नेशनल एकेडमी ऑफ इंजीनियरिंग और नेशनल एकेडमी ऑफ साइंसेज के सदस्य हैं, साथ ही कई अन्य सम्मानों के प्राप्तकर्ता हैं। 2012 में, उन्हें "कंप्यूटर ग्राफिक्स और इंटरैक्टिव इंटरफेस के विकास में अग्रणी उपलब्धियों" के लिए उन्नत प्रौद्योगिकी में क्योटो पुरस्कार से सम्मानित किया गया। उनका करियर शिक्षा, सरकारी अनुसंधान नेतृत्व और उद्योग तक फैला हुआ है, जिसका स्थायी प्रभाव कंप्यूटर-एडेड डिज़ाइन, वर्चुअल रियलिटी और अतुल्यकालिक सर्किट डिज़ाइन जैसे विविध क्षेत्रों पर पड़ा है।
प्रारंभिक जीवन और शिक्षा
सदरलैंड का जन्म हेस्टिंग्स, नेब्रास्का में हुआ था, उनके पिता न्यूजीलैंड से और माता, ऐनी सदरलैंड, स्कॉटलैंड से थीं। उनका परिवार अपने पिता के करियर के कारण विल्मेट, इलिनोइस और बाद में स्कार्सडेल, न्यूयॉर्क चला गया। उनके बड़े भाई, बर्ट सदरलैंड, भी एक कंप्यूटर वैज्ञानिक बने। इवान सदरलैंड ने कार्नेगी इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी (अब Carnegie Mellon University का हिस्सा) से इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग में स्नातक की डिग्री प्राप्त की, उसके बाद कैलिफोर्निया इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी से मास्टर डिग्री प्राप्त की। उन्होंने 1963 में मैसाचुसेट्स इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी से इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग में पीएच.डी. पूरी की।
MIT में रहते हुए, सदरलैंड ने 1962 में स्केचपैड का आविष्कार किया। क्लॉड शैनन, सूचना सिद्धांत के अग्रणी, ने सदरलैंड के कंप्यूटर ड्राइंग शोध प्रबंध की देखरेख की। अन्य समिति सदस्यों में मार्विन मिंस्की और स्टीवन कून्स शामिल थे। स्केचपैड एक अभिनव प्रोग्राम था जिसने कंप्यूटर के साथ बातचीत के वैकल्पिक रूप पेश किए, जिससे उपयोगकर्ता लाइट पेन से सीधे स्क्रीन पर चित्र बना सकते थे। यह खंडों और चापों के बीच निर्दिष्ट संबंधों और बाधाओं को स्वीकार कर सकता था, जैसे कि चापों का व्यास, और क्षैतिज और ऊर्ध्वाधर रेखाएँ खींच सकता था, उन्हें आकृतियों और आकारों में संयोजित कर सकता था। आकृतियों को कॉपी, स्थानांतरित, घुमाया या आकार बदला जा सकता था, जबकि उनके मूल गुण बरकरार रहते थे। स्केचपैड में पहला विंडो-ड्रॉइंग प्रोग्राम और एक क्लिपिंग एल्गोरिदम भी शामिल था जो ज़ूमिंग सक्षम करता था। यह लिंकन TX-2 कंप्यूटर पर चलता था, जो उस युग की एक अग्रणी मशीन थी।
करियर और अनुसंधान
1963 से 1965 तक, पीएच.डी. प्राप्त करने के बाद, सदरलैंड ने अमेरिकी सेना में सेवा की, कार्नेगी इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी में ROTC कार्यक्रम के माध्यम से एक अधिकारी के रूप में कमीशन प्राप्त किया था। पहले लेफ्टिनेंट के रूप में, उन्होंने 1964 में जे. सी. आर. लिक्लाइडर की जगह अमेरिकी रक्षा विभाग की एडवांस्ड रिसर्च प्रोजेक्ट्स एजेंसी (ARPA) में सूचना प्रसंस्करण तकनीक कार्यालय (IPTO) के प्रमुख के रूप में पदभार ग्रहण किया, जब लिक्लाइडर ने IBM में नौकरी ली। इस भूमिका में, सदरलैंड ने प्रारंभिक कंप्यूटर अनुसंधान के लिए धन की देखरेख की, जिसने Artificial intelligence और नेटवर्किंग के विकास को प्रभावित किया।
1965 से 1968 तक, सदरलैंड हार्वर्ड विश्वविद्यालय में इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग के एसोसिएट प्रोफेसर थे। 1967 में छात्र डैनी कोहेन के साथ काम करने से कोहेन-सदरलैंड कंप्यूटर ग्राफिक्स लाइन क्लिपिंग एल्गोरिदम का विकास हुआ, जो रेंडरिंग में आज भी उपयोग की जाने वाली एक मौलिक तकनीक है। 1968 में, छात्रों बॉब स्प्राउल, क्विंटिन फोस्टर, डैनी कोहेन और अन्य के साथ, उन्होंने पहला हेड-माउंटेड डिस्प्ले बनाया जो दर्शक की बदलती मुद्रा के लिए छवियाँ प्रस्तुत करता था, जिसे द स्वॉर्ड ऑफ डैमोकल्स नामक प्रणाली द्वारा संवेदित किया गया था। इसने पहली वर्चुअल रियलिटी प्रणाली बनाई, हालाँकि एक पूर्व प्रणाली, सेंसोरमा, ने स्थिर वीडियो और अन्य संवेदी उत्तेजनाओं को चलाने के लिए हेड-माउंटेड डिस्प्ले का उपयोग किया था। सदरलैंड की VR प्रणाली में उपयोग किया गया ऑप्टिकल सी-थ्रू हेड-माउंटेड डिस्प्ले एक मानक वस्तु थी जिसका उपयोग अमेरिकी सैन्य हेलीकॉप्टर पायलट हेलीकॉप्टर के पेट के नीचे लगे कैमरों से वीडियो देखने के लिए करते थे।
1968 से 1974 तक, सदरलैंड यूनिवर्सिटी ऑफ यूटा में प्रोफेसर थे, जहाँ उन्होंने डेविड सी. इवांस के साथ सहयोग किया। वहाँ उनके छात्रों में एलन के, स्मॉलटॉक भाषा के आविष्कारक; गॉर्डन डब्ल्यू. रोमनी, जिन्होंने विश्वविद्यालय में पहली 3D छवियाँ प्रस्तुत कीं; हेनरी गौरौड, जिन्होंने गौरौड शेडिंग तकनीक का आविष्कार किया; फ्रैंक क्रो, जिन्होंने एंटी-अलियासिंग विधियाँ विकसित कीं; जिम क्लार्क, सिलिकॉन ग्राफिक्स के संस्थापक; हेनरी फुच्स; और एडविन कैटमुल, जिन्होंने पिक्सर की सह-स्थापना की और बाद में वॉल्ट डिज़नी और पिक्सर एनिमेशन स्टूडियो के अध्यक्ष बने। छात्रों का यह समूह और उनका काम यूनिवर्सिटी ऑफ यूटा को कंप्यूटर ग्राफिक्स अनुसंधान का केंद्र बनाने में सहायक था, जिसने बाद में Xerox PARC और अन्य संस्थानों में विकास को प्रभावित किया।
1968 में, सदरलैंड ने डेविड सी. इवांस के साथ मिलकर इवांस एंड सदरलैंड की सह-स्थापना की। कंपनी ने रीयल-टाइम हार्डवेयर, त्वरित 3D कंप्यूटर ग्राफिक्स और प्रिंटर भाषाओं में अग्रणी कार्य किया। इवांस एंड सदरलैंड के पूर्व कर्मचारियों में जॉन वार्नॉक, एडोब के भावी संस्थापक, और जिम क्लार्क, सिलिकॉन ग्राफिक्स के भावी संस्थापक शामिल थे। 1974 से 1978 तक, सदरलैंड कैलिफोर्निया इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी में कंप्यूटर विज्ञान के फ्लेचर जोन्स प्रोफेसर थे, जहाँ वे उस स्कूल के कंप्यूटर विज्ञान विभाग के संस्थापक प्रमुख थे। फिर उन्होंने एक परामर्श फर्म, सदरलैंड, स्प्राउल एंड एसोसिएट्स की स्थापना की, जिसे 1990 में सन माइक्रोसिस्टम्स द्वारा खरीदा गया, जिससे उसके अनुसंधान प्रभाग, सन लैब्स का बीज बना।
सदरलैंड बाद में सन माइक्रोसिस्टम्स में फेलो और उपाध्यक्ष बने। वे पतन 2005 से वसंत 2008 तक कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय, बर्कले में कंप्यूटर विज्ञान प्रभाग में विजिटिंग स्कॉलर थे। 2009 से, सदरलैंड और मार्ली रोनकेन पोर्टलैंड स्टेट यूनिवर्सिटी में अतुल्यकालिक प्रणालियों में अनुसंधान का नेतृत्व कर रहे हैं, जो कम-शक्ति और उच्च-प्रदर्शन सर्किट डिज़ाइन पर केंद्रित है जो वैश्विक घड़ी पर निर्भर नहीं करता है।
पुरस्कार और सम्मान
सदरलैंड को अपने पूरे करियर में कई पुरस्कार मिले हैं। वे 1973 में नेशनल एकेडमी ऑफ इंजीनियरिंग के सदस्य चुने गए "कंप्यूटर विज्ञान और कंप्यूटर ग्राफिक्स में रचनात्मक योगदान, विशेष रूप से मनुष्य और मशीन के बीच इंटरफेस के अध्ययन के लिए।" वे 1978 में नेशनल एकेडमी ऑफ साइंसेज के लिए चुने गए। 1986 में, उन्हें IEEE इमैनुएल आर. पियोर पुरस्कार मिला "इंटरैक्टिव कंप्यूटर ग्राफिक्स प्रणालियों के विकास में अग्रणी कार्य और कंप्यूटर विज्ञान शिक्षा में योगदान के लिए।" उसी वर्ष उन्हें यूनिवर्सिटी ऑफ नॉर्थ कैरोलिना एट चैपल हिल से मानद डॉक्टर ऑफ फिलॉसफी भी मिली।
1987 में, सदरलैंड को कंप्यूटरवर्ल्ड ऑनर्स प्रोग्राम लीडरशिप अवार्ड मिला। अगले वर्ष, उन्हें कंप्यूटर विज्ञान का सर्वोच्च सम्मान ACM ट्यूरिंग अवार्ड, स्केचपैड के आविष्कार और कंप्यूटर ग्राफिक्स में योगदान के लिए प्रदान किया गया। उन्हें 1993 में ACM सॉफ्टवेयर सिस्टम अवार्ड और 1994 में इलेक्ट्रॉनिक फ्रंटियर फाउंडेशन पायनियर अवार्ड मिला। वे 1994 में एसोसिएशन फॉर कंप्यूटिंग मशीनरी के फेलो चुने गए। 1998 में, उन्हें IEEE जॉन वॉन न्यूमैन मेडल मिला। 2004 में, वे एक टीम का हिस्सा थे जिसे R&D 100 अवार्ड मिला। 2005 में, उन्हें कंप्यूटर हिस्ट्री म्यूज़ियम का फेलो नामित किया गया "स्केचपैड कंप्यूटर-एडेड डिज़ाइन प्रणाली और कंप्यूटर ग्राफिक्स और शिक्षा में आजीवन योगदान के लिए।"
2012 में, सदरलैंड को उन्नत प्रौद्योगिकी में क्योटो पुरस्कार से सम्मानित किया गया। उन्हें 2016 में नेशनल इन्वेंटर्स हॉल ऑफ फेम में शामिल किया गया और 2018 में वाशिंगटन अवार्ड मिला। 2019 में, उन्हें BBVA फाउंडेशन फ्रंटियर्स ऑफ नॉलेज अवार्ड मिला।
विरासत और प्रभाव
सदरलैंड के काम का कंप्यूटर विज्ञान और प्रौद्योगिकी पर गहरा प्रभाव पड़ा है। स्केचपैड ने इंटरैक्टिव ग्राफिक्स की क्षमता का प्रदर्शन किया, जिसने Xerox PARC और बाद में पर्सनल कंप्यूटरों में ग्राफिकल यूजर इंटरफेस के विकास को प्रभावित किया। यूनिवर्सिटी ऑफ यूटा में उनकी शिक्षा ने कंप्यूटर ग्राफिक्स अग्रदूतों की एक पीढ़ी को प्रशिक्षित किया, जिन्होंने पिक्सर, सिलिकॉन ग्राफिक्स और एडोब जैसी कंपनियों की स्थापना की। कोहेन-सदरलैंड एल्गोरिदम कंप्यूटर ग्राफिक्स में लाइन क्लिपिंग के लिए एक मानक विधि बनी हुई है। उनके हेड-माउंटेड डिस्प्ले कार्य ने आधुनिक वर्चुअल रियलिटी प्रणालियों की नींव रखी, जिनका उपयोग अब गेमिंग से लेकर चिकित्सा प्रशिक्षण तक के क्षेत्रों में होता है।
अतुल्यकालिक प्रणालियों पर सदरलैंड के बाद के अनुसंधान ने ऊर्जा-कुशल कंप्यूटिंग में योगदान दिया है, जो Intel और AMD जैसी कंपनियों में आधुनिक हार्डवेयर डिज़ाइन के लिए प्रासंगिक है। "अंतिम डिस्प्ले" की उनकी अवधारणा, जहाँ कंप्यूटर-जनित वातावरण वास्तविकता से अप्रभेद्य हो सकता है, ने Generative AI और इमर्सिव प्रौद्योगिकियों में कई विकासों की भविष्यवाणी की।
उद्धरण
सदरलैंड कई यादगार उद्धरणों के लिए जाने जाते हैं जो उनकी दृष्टि को दर्शाते हैं। उन्होंने कहा, "एक डिजिटल कंप्यूटर से जुड़ा डिस्प्ले हमें भौतिक दुनिया में अवास्तविक अवधारणाओं से परिचित होने का अवसर देता है। यह एक गणितीय आश्चर्यभूमि में देखने का शीशा है।" उन्होंने अंतिम डिस्प्ले का भी वर्णन किया: "अंतिम डिस्प्ले, निश्चित रूप से, एक कमरा होगा जिसके भीतर कंप्यूटर पदार्थ के अस्तित्व को नियंत्रित कर सकता है। ऐसे कमरे में प्रदर्शित एक कुर्सी बैठने के लिए पर्याप्त होगी। ऐसे कमरे में प्रदर्शित हथकड़ियाँ बंधनकारी होंगी, और ऐसे कमरे में प्रदर्शित एक गोली घातक होगी।"
जब उनसे पूछा गया कि उन्होंने एक ही वर्ष में पहला इंटरैक्टिव ग्राफिक्स प्रोग्राम, पहली गैर-प्रक्रियात्मक प्रोग्रामिंग भाषा और पहली ऑब्जेक्ट-ओरिएंटेड सॉफ्टवेयर प्रणाली कैसे पूरी की, तो सदरलैंड ने उत्तर दिया, "ठीक है, मुझे नहीं पता था कि यह कठिन था।" उन्होंने यह भी कहा, "यह तब तक एक विचार नहीं है जब तक आप इसे लिख नहीं लेते," और "मज़े के बिना, हममें से कोई आगे नहीं बढ़ता!" ये उद्धरण नवाचार के प्रति उनके चंचल फिर भी कठोर दृष्टिकोण को दर्शाते हैं।
पेटेंट
सदरलैंड के पास 60 से अधिक पेटेंट हैं, जो कंप्यूटर ग्राफिक्स, इंटरैक्टिव प्रणालियों और अतुल्यकालिक सर्किट डिज़ाइन में आविष्कारों को कवर करते हैं। इन पेटेंटों ने कई उद्योगों में व्यावसायिक प्रौद्योगिकियों और अनुसंधान दिशाओं को प्रभावित किया है।
बाद का कार्य
2009 से, सदरलैंड ने पोर्टलैंड स्टेट यूनिवर्सिटी में मार्ली रोनकेन के साथ अतुल्यकालिक प्रणालियों पर सक्रिय अनुसंधान जारी रखा है। यह कार्य डिजिटल सर्किट डिज़ाइन करने के तरीकों की खोज करता है जो वैश्विक घड़ी के बिना संचालित होते हैं, संभावित रूप से बिजली की खपत को कम करते हैं और प्रदर्शन में सुधार करते हैं। उनके चल रहे योगदान कंप्यूटिंग प्रौद्योगिकी की सीमाओं को आगे बढ़ाने के लिए करियर-लंबी प्रतिबद्धता प्रदर्शित करते हैं।