La Escuela de Computación Kahlert [1] es una escuela dentro de la Facultad de Ingeniería de la Universidad de Utah en Salt Lake City, Utah .
La escuela ofrece títulos de grado y posgrado en informática. La escuela cuenta con importantes fondos de investigación que respaldan iniciativas en:
La Escuela de Computación ha hecho importantes contribuciones a los gráficos por computadora y a la animación por computadora. [2] Estas contribuciones incluyen:
La investigación informática en la Universidad de Utah comenzó en 1965, cuando el ex presidente de la universidad, James Fletcher, reclutó al profesor de Berkeley David C. Evans para que regresara a su estado natal y estableciera una división de informática dentro del departamento de ingeniería eléctrica. Evans se graduó en la Universidad de Utah en 1953 con un doctorado en física. Antes de regresar a Utah, Evans desarrolló sistemas informáticos, primero en Bendix como gerente de proyectos de la exitosa computadora comercial G-15 y luego de la G-20 (1955-1962). Mientras estuvo en Berkeley entre 1962 y 1965, Evans y el arquitecto de la G-15, Harry Huskey, iniciaron el Proyecto Genie, que condujo a innovaciones como el sistema operativo de tiempo compartido Scientific Data Systems 940.
A su regreso a la Universidad de Utah, Evans quería cultivar una cultura de creatividad. Contrató profesores con experiencias y trayectorias diversas y fomentó el uso interactivo de la informática para diversas actividades creativas.
Evans recibió inmediatamente una importante subvención de ARPA de Robert William Taylor , entonces director de la oficina IPTO de ARPA, para crear un centro de excelencia en gráficos por ordenador. Evans creía que debían desarrollarse ordenadores pequeños e interactivos para aumentar la creatividad humana y planeaba utilizar la subvención de ARPA para seguir esta línea de investigación. Aprovechando la financiación multimillonaria de ARPA, Evans pudo aprovechar el equipo de última generación necesario para avanzar en esta área.
La Universidad de Utah fue uno de los cuatro nodos originales de ARPANET , la primera red de conmutación de paquetes del mundo y embrión de la actual Internet mundial . [3] A finales de 1969, el departamento de gráficos por computadora de la U se conectó al nodo del Stanford Research Institute en Menlo Park, California, para completar la red inicial de cuatro nodos.
Esta división de informática de Utah se convirtió en su propio departamento en 1973.
Los esfuerzos en materia de redes y almacenamiento en la Universidad de Utah fueron impulsados por el papel de Evans en el establecimiento de una nueva división de ciencias de la computación en 1965. Reforzados por un gran contrato de ARPA, cada uno de los cuatro nodos originales se interconectó con diferentes computadoras para explorar cuestiones de interoperabilidad: una PDP-10 ( Universidad de Utah ), una SDS Sigma 7 ( Universidad de California, Los Ángeles ), una SDS 940 ( Stanford Research Institute ) y una IBM 360 ( Universidad de California, Santa Bárbara ).
Evans y el estudiante de posgrado Steve Carr vinieron de Berkeley para liderar los primeros esfuerzos de investigación de ARPANET en la Universidad de Utah . Carr participó en la primera reunión del Grupo de Trabajo de Redes en 1968, presidida por Elmer Shapiro de SRI, y a la que también asistieron Steve Crocker, Jeff Rulifson y Ron Stoughton. Con investigadores de UCLA, Carr diseñó el Protocolo de comunicación host-to-host inicial para ARPANET (1970).
A Taylor se le atribuye la iniciación del proyecto ARPANET como director de la Oficina de Técnicas de Procesamiento de Información de ARPA (1966-1969). La arquitectura de ARPANET y el uso de un Procesador de Mensajes de Interfaz (IMP) independiente fueron ideados en 1967 por Wesley A. Clark de la Universidad de Washington mientras viajaba en un coche de alquiler con Taylor y Evans. Taylor trabajó con Evans en la Universidad de Utah en 1970, antes de dirigirse a California para lanzar el legendario laboratorio de informática Xerox Palo Alto Research Center , que más tarde empleó a varios graduados de Utah, entre ellos Alan Kay , John Warnock , Martin Newell , Patrick Baudelaire y Frank Crow .
Taylor y Larry Roberts prepararon y firmaron el plan del programa de redes para la financiación de ARPA en 1968. Una vez que el director de ARPA aprobó el plan del programa, se publicó una solicitud de propuestas para la adquisición de 4 IMP. Larry Roberts y Barry Wessler (y otros contratistas) revisaron las propuestas y seleccionaron a BBN Technologies como ganador. Barry Wessler permaneció en ARPA gestionando la implementación de IMP y las primeras instalaciones en UCLA, SRI, UCSB y Utah. En 1970, Barry Wessler dejó ARPA y se convirtió en estudiante de posgrado de Utah con Evans hasta que recibió su doctorado en 1973.
Los poderosos recursos de Utah fueron fundamentales para atraer a los mejores profesores, estudiantes y colaboradores para trabajar con Evans en su visión. Al reclutar a Ivan Sutherland , Evans planificó tanto su departamento como una empresa ( Evans and Sutherland , fundada en 1968) que pudiera desarrollar estaciones de trabajo de gráficos interactivos. Evans y Sutherland recorrieron la comunidad de investigación para atraer a los mejores talentos entre los conjuntos de habilidades necesarios para construir estos sistemas. Del MIT , reclutaron talentos de ingeniería y procesamiento de señales/imágenes, incluidos los profesores Thomas Stockham y Chuck Seitz, y los estudiantes de doctorado Donald Oestreicher y Alan L. Davis . De la Ecole Polytechnique y otras universidades de Francia , atrajeron el talento matemático de los estudiantes Robert Mahl, Henri Gouraud , Patrick Baudelaire y Bui Tuong Phong .
Durante la era de Evans y Sutherland, los graduados del programa de Utah hicieron contribuciones fundamentales a la representación, el sombreado, la animación, la visualización y la realidad virtual (en particular, el trabajo de John Warnock en 1969, Henri Gouraud en 1971, Donald Vickers en 1972, Phong en 1973, Ed Catmull y Fred Parke en 1974, Henry Fuchs y Martin Newell en 1975 , Frank Crow en 1976, Jim Blinn en 1978, Jim Kajiya en 1979 y muchos otros). Entre los profesores de diseño gráfico contratados durante esta época se encontraban el artista informático Ron Resch (1970-1979) y Rich Riesenfeld, un experto en diseño geométrico asistido por ordenador (1972-presente).
En 1968, el equipo necesario para producir una representación de imagen era significativo: un mainframe Univac realizaba los cálculos para producir la imagen, enviaba su resultado a un PDP-8, que a través de líneas de salida analógicas enviaba la imagen a un osciloscopio Tektronix para dibujar líneas. Luego, una cámara grababa la imagen, sin que esta se mostrara nunca en una pantalla. Las imágenes en color requerían varias fotos, cada una con un filtro de color diferente. John Warnock , que recibió su doctorado en 1969, desarrolló las primeras visualizaciones científicas utilizando este enfoque. Después de Utah, Warnock se trasladó a Evans and Sutherland , Xerox PARC , y luego cofundó Adobe en 1982.
La tetera de Utah es una de las imágenes más icónicas en gráficos de computadora. [4] Fue diseñada por Martin Newell , inspirado en una tetera Melitta real que compró en una tienda departamental en Salt Lake City . Newell fue alumno de Evans, se graduó en 1975 y luego fue miembro de la facultad de 1975 a 1977. Originalmente, la tetera fue esbozada a mano con papel y lápiz. Luego, Newell editó los puntos de control de Bézier en un tubo de almacenamiento Tektronix . Con esta información, creó un conjunto de datos de coordenadas matemáticas y un marco de alambre 3D. La tetera de Utah fue uno de los primeros modelos 3D de superficie curva ampliamente disponibles y fotogénicos, un objeto virtual temprano de alta calidad. Por esta razón, se convirtió en un modelo de referencia común para los programas de síntesis de imágenes.
Los estudiantes de Utah modelaron otros objetos comunes. Para su disertación de 1971, Henri Gouraud desarrolló el sombreado Gouraud, utilizando el rostro de su esposa Sylvie como modelo. En 1972, Ivan Sutherland desafió a su clase de diseño gráfico a elegir algo icónico para representar de manera realista. Los estudiantes seleccionaron el Volkswagen Beetle, como símbolo de la cultura global, porque era lo suficientemente grande como para medirlo en grupo y porque la esposa de Ivan, Marsha, tenía uno. Los estudiantes pintaron puntos y líneas en la superficie del Beetle para describir un conjunto de polígonos. Un poste de voleibol y las juntas en el pavimento formaron un sistema de referencia tridimensional. Los puntos y polígonos se renderizaron utilizando hardware desarrollado por Gary Watkins, Ph.D. de Utah en 1970, para imprimir imágenes sombreadas en una grabadora de película directa. También en 1972, Ed Catmull y Fred Parke , ambos estudiantes de Sutherland, hicieron un video que ilustra el proceso de modelado de la mano izquierda de Catmull y su uso en animación. Catmull hizo un molde de yeso al que luego agregó puntos y polígonos de manera similar. Catmull recibió su doctorado en 1974 y luego fundó Pixar . El video ha sido agregado recientemente al registro cinematográfico nacional como una de las primeras animaciones por computadora completamente renderizadas.
En 1991, la Universidad Brown , Caltech , la Universidad Cornell , la Universidad de Utah y la Universidad de Carolina del Norte se asociaron para formar el Centro de Gráficos y Visualización, un Centro de Ciencia y Tecnología de la NSF . El objetivo del centro era realizar investigaciones sobre gráficos en modelado, renderizado, interfaces de usuario y arquitecturas de alto rendimiento. La investigación estaba impulsada por dos áreas de aplicación: visualización científica y telecolaboración en entornos virtuales. La participación de Utah, dirigida por Rich Riesenfeld (profesor de 1972 a 2015) y Elaine Cohen (profesor desde 1984), incluyó las matemáticas de superficies, modelado, interfaces hombre-computadora y diseño. La investigación se basó en el trabajo previo de Riesenfeld y Cohen sobre B-splines, NURB y el algoritmo de Oslo para cálculos de renderizado geométrico y sombreado.
Alan Kay , un estudiante de Evans, desarrolló la tecnología de programación orientada a objetos, una base de los sistemas de programación actuales. En Utah, Kay aprendió a pensar en las computadoras como dispositivos personales dinámicos e interactivos para apoyar el pensamiento creativo, el principio fundador de su trabajo. La tesis doctoral de Kay (1969) describió el diseño de la máquina FLEX, un lenguaje de programación flexible y extensible desarrollado en colaboración con Ed Cheadle. Kay soñaba con un dispositivo llamado Dynabook, un dispositivo electrónico portátil del tamaño de un cuaderno de tres anillas con una pantalla de cristal líquido sensible al tacto y un teclado, precursor del iPad de Apple.
Junto con otros graduados de Utah, Kay pasó los primeros años de su carrera como investigador fundador de informática en Xerox PARC. En PARC, Kay participó en el diseño de Alto, a menudo llamado el primer ordenador personal. Más importante aún, Kay inventó Smalltalk , el primer lenguaje de programación orientado a objetos, por el que recibió el prestigioso premio Turing en 2003. Después de dejar Xerox, Kay ocupó puestos de investigación en Atari , Apple Inc. , Hewlett-Packard y Disney antes de fundar Viewpoints Research Institute , una organización sin ánimo de lucro dedicada a apoyar los medios educativos para niños.
En enero de 1992, los estudiantes Michael Moore y Richard Nash desarrollaron el primer servidor de ajedrez en Internet y lo alojaron en lark.utah.edu para que la gente pudiera acceder a él a través de telnet . [5] El servidor se trasladó en julio a la Universidad Carnegie Mellon y Daniel Sleator más tarde se hizo cargo de la gestión.
La Escuela de Informática también es sede del Programa de Artes y Entretenimiento (EAE), que es el resultado de la colaboración interdisciplinaria entre la Facultad de Ingeniería de la Universidad de Utah y la Facultad de Bellas Artes de la Universidad de Utah. En 2014, el Programa EAE ocupó el segundo lugar en su programa de pregrado [6] y el cuarto en su programa de posgrado [7] según Princeton Review .
La Escuela de Informática también está afiliada al Instituto de Informática e Imágenes Científicas , que se centra en la investigación en visualización científica , computación científica y análisis de imágenes médicas . El instituto cuenta actualmente con más de 200 profesores y personal, la mayoría de los cuales son de los departamentos de la Escuela de Informática o Bioingeniería. [8]
Dada su larga historia y afiliación con el desarrollo de la informática como campo, la Escuela ha sido el hogar de varios científicos, empresarios y educadores respetados.