लेस्ली वैलिएंट

लेस्ली गेब्रियल वैलिएंट (जन्म 28 मार्च 1949) एक ब्रिटिश अमेरिकी कंप्यूटर वैज्ञानिक और कम्प्यूटेशनल सिद्धांतकार हैं, जो वर्तमान में हार्वर्ड विश्वविद्यालय में कंप्यूटर विज्ञान और अनुप्रयुक्त गणित के टी. जेफरसन कूलिज प्रोफेसर हैं। वे शिक्षण के प्रोबेबली एप्रोक्सिमेटली करेक्ट (PAC) मॉडल को पेश करने के लिए सबसे अधिक जाने जाते हैं, जिसने कम्प्यूटेशनल लर्निंग थ्योरी के क्षेत्र की स्थापना की और मशीन लर्निंग के लिए एक सैद्धांतिक आधार बन गया। उन्होंने जटिलता सिद्धांत में #P-पूर्णता की अवधारणा और समानांतर कंप्यूटिंग के लिए बल्क सिंक्रोनस पैरेलल (BSP) मॉडल भी पेश किया। एसोसिएशन फॉर कंप्यूटिंग मशीनरी ने उन्हें 2010 का ए.एम. ट्यूरिंग अवार्ड प्रदान किया, और उन्हें सैद्धांतिक कंप्यूटर विज्ञान में एक "वीर व्यक्ति" के रूप में वर्णित किया, जो विज्ञान के गहरे अनसुलझे समस्याओं को संबोधित करने में उनकी "गहराई और व्यापकता के उल्लेखनीय संयोजन" के लिए है।

वैलिएंट का जन्म एक रासायनिक इंजीनियर पिता और एक अनुवादक माँ के घर हुआ था। उन्होंने किंग्स कॉलेज, कैम्ब्रिज, इंपीरियल कॉलेज लंदन और वारविक विश्वविद्यालय में उच्च शिक्षा प्राप्त की, जहाँ उन्होंने 1974 में कंप्यूटर विज्ञान में पीएचडी अर्जित की। 1982 में हार्वर्ड में शामिल होने से पहले, उन्होंने एडिनबर्ग विश्वविद्यालय, लीड्स विश्वविद्यालय और कार्नेगी मेलन विश्वविद्यालय में शैक्षणिक पदों पर कार्य किया।

जटिलता सिद्धांत और #P-पूर्णता

1977 में, वैलिएंट ने गणना और गणनात्मक समस्याओं को वर्गीकृत करने के लिए जटिलता वर्ग #P (शार्प-पी) पेश किया, जैसे कि एक मैट्रिक्स के स्थायी की गणना करना या एक ग्राफ में मिलान की गणना करना। उनके कार्य ने #P-पूर्णता को जटिलता सिद्धांत में एक मौलिक धारणा के रूप में स्थापित किया, यह समझाते हुए कि कई विश्वसनीयता और गणनात्मक समस्याएं कम्प्यूटेशनल रूप से दुर्गम क्यों हैं, भले ही वे निर्णय समस्याएं हों जिन्हें सत्यापित करना आसान है। इस योगदान ने सिद्धांतकारों के दृष्टिकोण को फिर से आकार दिया कि सरल निर्णय कार्यों से परे समस्याओं की कठिनाई को कैसे समझा जाए।

PAC शिक्षण और कम्प्यूटेशनल लर्निंग थ्योरी

1984 में, वैलिएंट ने आगमनात्मक शिक्षण के लिए एक ढांचा परिभाषित किया जो कम्प्यूटेशनल व्यवहार्यता को गैर-तुच्छ तार्किक नियम वर्गों पर प्रयोज्यता के साथ जोड़ता था। यह ढांचा, जिसे बाद में प्रोबेबली एप्रोक्सिमेटली करेक्ट (PAC) शिक्षण कहा गया, ने औपचारिक रूप से यह स्थापित किया कि एक शिक्षार्थी सीमित संख्या में नमूनों से कैसे सामान्यीकरण कर सकता है, जबकि त्रुटि की एक छोटी संभावना को सहन करता है। PAC शिक्षण ने मशीन लर्निंग के लिए एक सैद्धांतिक आधार प्रदान किया, नमूना जटिलता और कम्प्यूटेशनल व्यवहार्यता के बारे में प्रश्नों को संबोधित करते हुए। उनकी 2013 की पुस्तक प्रोबेबली एप्रोक्सिमेटली करेक्ट: नेचर'स एल्गोरिदम्स फॉर लर्निंग एंड प्रॉस्परिंग इन ए कॉम्प्लेक्स वर्ल्ड ने इन विचारों का विस्तार किया, यह तर्क देते हुए कि शिक्षण एल्गोरिदम न केवल कंप्यूटिंग बल्कि विकास और अनुभूति को भी रेखांकित करते हैं। पुस्तक में, उन्होंने तर्क दिया कि विकासवादी जीवविज्ञान में विकास की दर और बदलते वातावरण के तहत जटिल तंत्र विकसित करने की क्षमता का पर्याप्त विवरण नहीं है, डार्विन की योजना की समग्र शुद्धता के बावजूद।

शिक्षा और प्रारंभिक करियर

वैलिएंट ने किंग्स कॉलेज, कैम्ब्रिज और इंपीरियल कॉलेज लंदन में अध्ययन किया, इससे पहले 1974 में वारविक विश्वविद्यालय में कंप्यूटर विज्ञान में पीएचडी पूरी की। ऑटोमेटा सिद्धांत में उनके प्रारंभिक कार्य ने संदर्भ-मुक्त पार्सिंग के लिए एक एल्गोरिदम उत्पन्न किया जो आज भी ज्ञात सबसे तेज़ स्पर्शोन्मुख रूप से तेज़ है। उन्होंने विश्लेषण की गणना के लिए ग्राफ गुणों का उपयोग करने का बीड़ा भी उठाया, संरचनात्मक ग्राफ सिद्धांत को एल्गोरिदमिक दक्षता से जोड़ा।

गणना में योगदान

वैलिएंट का शोध सैद्धांतिक कंप्यूटर विज्ञान के कई क्षेत्रों में फैला हुआ है। उन्होंने यह समझाने के लिए #P-पूर्णता की धारणा पेश की कि गणनात्मक और विश्वसनीयता समस्याएं दुर्गम क्यों हैं, पहला अनुप्रयोग मैट्रिक्स स्थायी फ़ंक्शन था। 1984 में उन्होंने PAC शिक्षण मॉडल प्रस्तावित किया, जिसने उदाहरणों से सीखने की एक कठोर परिभाषा प्रदान की और कृत्रिम बुद्धिमत्ता के लिए आधारभूत बन गया। उन्होंने क्वांटम गणना से प्रेरित होलोग्राफिक एल्गोरिदम भी विकसित किए, और संदर्भ-मुक्त पार्सिंग एल्गोरिदम के साथ ऑटोमेटा सिद्धांत में प्रारंभिक योगदान दिया जो आज भी सबसे तेज़ स्पर्शोन्मुख रूप से तेज़ है। 1990 के दशक में, वैलिएंट ने बल्क सिंक्रोनस पैरेलल (BSP) मॉडल तैयार किया, जो वॉन न्यूमैन मॉडल के समान है लेकिन समानांतर आर्किटेक्चर के लिए है; इसने गूगल के प्रेगेल और बीम जैसे सिस्टम, और हडूप और स्पार्क जैसे ओपन-सोर्स प्रोजेक्ट्स को प्रभावित किया है।

शिक्षा और शैक्षणिक करियर

वैलिएंट ने किंग्स कॉलेज, कैम्ब्रिज में अध्ययन किया, फिर इंपीरियल कॉलेज लंदन में, और 1974 में वारविक विश्वविद्यालय से कंप्यूटर विज्ञान में पीएचडी प्राप्त की। उन्होंने एडिनबर्ग विश्वविद्यालय और फिर कार्नेगी मेलन विश्वविद्यालय में पढ़ाया, इससे पहले 1982 में हार्वर्ड विश्वविद्यालय में शामिल हुए, जहाँ वे तब से बने हुए हैं। हार्वर्ड में, उन्होंने सैद्धांतिक कंप्यूटर विज्ञान और कम्प्यूटेशनल तंत्रिका विज्ञान में काम किया है, स्मृति और शिक्षण प्रक्रियाओं को समझने पर ध्यान केंद्रित किया है।

PAC शिक्षण और मशीन लर्निंग

वैलिएंट के 1984 में PAC मॉडल की शुरुआत ने उन शर्तों को औपचारिक रूप से परिभाषित किया जिनके तहत एक शिक्षार्थी उदाहरणों के एक सीमित सेट से सामान्यीकरण कर सकता है। इस ढांचे ने कम्प्यूटेशनल व्यवहार्यता को तार्किक नियम सीखने के साथ समेट दिया - यह कम्प्यूटेशनल लर्निंग थ्योरी का आधारशिला बन गया और व्यावहारिक कृत्रिम बुद्धिमत्ता प्रणालियों के विकास को प्रभावित किया। उनकी 2013 की पुस्तक प्रोबेबली एप्रोक्सिमेटली करेक्ट ने इन विचारों को जीवविज्ञान और विकास तक विस्तारित किया, यह तर्क देते हुए कि वर्तमान विकासवादी सिद्धांत विकासवादी प्रगति की दर को पर्याप्त रूप से नहीं समझाता है और शिक्षण सिद्धांत उपयोगी उपमाएँ प्रदान करता है।

समानांतर और वितरित कंप्यूटिंग

वैलिएंट का बल्क सिंक्रोनस पैरेलल मॉडल, जो 1990 में पेश किया गया था, समानांतर गणना के लिए हार्डवेयर और सॉफ्टवेयर के बीच एक पुल प्रदान करता है, जो निष्पादन को बाधा सिंक्रोनाइज़ेशन के साथ सुपरस्टेप्स में व्यवस्थित करता है। मॉडल ने गूगल के प्रेगेल और ओपन-सोर्स प्रोजेक्ट्स अपाचे गिराफ, अपाचे हामा, अपाचे बीम और डास्क जैसे वितरित प्रसंस्करण प्रणालियों को प्रभावित किया। उनका ज़ेरॉक्स PARC में पहले का काम-संबंधित संदर्भ और बाद के शैक्षणिक शोध ने आधुनिक डेटा केंद्रों में उपयोग किए जाने वाले स्केलेबल ग्राफ विश्लेषण इंजनों के लिए आधार तैयार किया।

पुरस्कार और सम्मान

वैलिएंट को 1986 में नेवानलिन्ना पुरस्कार, 1997 में नुथ पुरस्कार, 2008 में EATCS पुरस्कार और 2010 में ए.एम. ट्यूरिंग पुरस्कार मिला। वे 1997 में रॉयल सोसाइटी के फेलो (FRS) और संयुक्त राज्य अमेरिका की राष्ट्रीय विज्ञान अकादमी के सदस्य चुने गए। उनके ट्यूरिंग पुरस्कार उद्धरण ने PAC शिक्षण के सिद्धांत, गणनात्मक और बीजगणितीय गणना की जटिलता, और समानांतर और वितरित कंप्यूटिंग के सिद्धांत में उनके परिवर्तनकारी योगदान को मान्यता दी।

व्यक्तिगत जीवन

वैलिएंट विवाहित हैं और उनके दो बेटे हैं, ग्रेगरी वैलिएंट और पॉल वैलिएंट, दोनों कंप्यूटर वैज्ञानिक हैं। ग्रेगरी स्टैनफोर्ड विश्वविद्यालय में एल्गोरिदम और सांख्यिकी पर काम करते हैं, और पॉल कम्प्यूटेशनल जटिलता और क्रिप्टोग्राफी पर काम करते हैं। वैलिएंट का परिवार सैद्धांतिक कंप्यूटर विज्ञान के प्रति उनका समर्पण साझा करता है, दोनों बेटे अपने शोध के माध्यम से क्षेत्र में योगदान देते हैं।