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Kenneth E. Iverson

Kenneth Eugene Iverson (17 de diciembre de 1920 – 19 de octubre de 2004) fue un informático canadiense conocido por el desarrollo del lenguaje de programación APL . Fue galardonado con el premio Turing en 1979 "por su esfuerzo pionero en lenguajes de programación y notación matemática que dio como resultado lo que el campo de la informática ahora conoce como APL; por sus contribuciones a la implementación de sistemas interactivos, a los usos educativos de APL y a la teoría y práctica de los lenguajes de programación". [1]

Vida

Ken Iverson nació el 17 de diciembre de 1920 cerca de Camrose , una ciudad en el centro de Alberta , Canadá. [2] Sus padres eran agricultores que llegaron a Alberta desde Dakota del Norte ; sus antepasados ​​vinieron de Trondheim , Noruega . [3]

Durante la Segunda Guerra Mundial , sirvió primero en el Ejército canadiense y luego en la Real Fuerza Aérea Canadiense . [3] [4] Recibió una licenciatura de la Queen's University y los títulos de maestría y doctorado de la Universidad de Harvard . En su carrera, trabajó para Harvard , IBM , IP Sharp Associates y Jsoftware Inc. (née Iverson Software Inc.).

Iverson sufrió un derrame cerebral mientras trabajaba en la computadora de un nuevo laboratorio J el 16 de octubre de 2004, [5] y murió en Toronto el 19 de octubre de 2004 a los 83 años. [2]

Educación

Iverson comenzó la escuela el 1 de abril de 1926 en una escuela de una sola aula , [4] inicialmente en el grado 1, promovido al grado 2 después de 3 meses y al grado 4 a fines de junio de 1927. Dejó la escuela después del grado 9 porque era lo más profundo de la Gran Depresión y había trabajo que hacer en la granja familiar , y porque pensó que la educación adicional solo conducía a convertirse en maestro de escuela y no tenía ningún deseo de convertirse en uno. A los 17 años, mientras todavía estaba fuera de la escuela, se inscribió en un curso por correspondencia sobre radios con De Forest Training en Chicago, y aprendió cálculo por su cuenta de un libro de texto. [4] [6] Durante la Segunda Guerra Mundial , mientras servía en la Real Fuerza Aérea Canadiense , tomó cursos por correspondencia para obtener un diploma de escuela secundaria.

Después de la guerra, Iverson se matriculó en la Queen's University de Kingston (Ontario) , aprovechando el apoyo gubernamental a los exmilitares y bajo la amenaza de un compañero de la Fuerza Aérea que le dijo que "se rompería los sesos si no aprovechaba la oportunidad". [4] Se graduó en 1950 como el mejor estudiante con una licenciatura en matemáticas y física . [3]

Continuando su formación en la Universidad de Harvard , comenzó en el Departamento de Matemáticas y obtuvo una maestría en 1951. Luego pasó al Departamento de Ingeniería y Física Aplicada, trabajando con Howard Aiken y Wassily Leontief .

Kenneth Iverson ha recordado los estudios de posgrado con Aiken como "un aprendizaje" en el que el estudiante "aprendía las herramientas del oficio académico". Cada tema se "utilizaba más como un foco para el desarrollo de habilidades como la claridad de pensamiento y expresión que como un fin en sí mismo". Una vez admitido en el programa, un estudiante de posgrado pasaba por un rito de "adopción en el redil". Se le daba un escritorio (o un escritorio compartido) entre un grupo de otros estudiantes de posgrado, el personal permanente o académicos visitantes, "la mayoría de los cuales estaban involucrados en algún aspecto del diseño y la construcción de computadoras". De esta manera, al estudiante se le hacía "sentir parte de una empresa académica" y se le proporcionaba, "a menudo por primera vez, un acceso fácil e íntimo a otros más experimentados en su campo elegido".

—  I. Bernard Cohen , Howard Aiken: retrato de un pionero de la informática , MIT Press, 1999, página 215. [7]

Cuando entrevisté a Aiken, le pregunté si Tropp y yo podíamos ver sus notas de clase; Aiken respondió que siempre las destruía al final de cada año, para no tener la tentación de repetirlas.

—  I. Bernard Cohen y Gregory W. Welch, editores, Makin' Numbers , MIT Press, 1999, página xvi. [8]

Howard Aiken había desarrollado la Harvard Mark I , una de las primeras computadoras digitales a gran escala, mientras que Wassily Leontief era un economista que estaba desarrollando el modelo de insumo-producto del análisis económico, trabajo por el que más tarde recibiría el premio Nobel . El modelo de Leontief requería matrices grandes e Iverson trabajó en programas que podían evaluar estas matrices en la computadora Harvard Mark IV . Iverson recibió un doctorado en matemáticas aplicadas en 1954 con una disertación basada en este trabajo. [9] [10]

En Harvard, Iverson conoció a Eoin Whitney, dos veces becario Putnam y compañero de estudios de posgrado de Alberta. [11] [12] Esto tuvo ramificaciones futuras.

Trabajar

Universidad de Harvard (1955-1960)

Algoritmo simplex en notación de Iverson [13] [14]

Iverson permaneció en Harvard como profesor asistente para implementar el primer programa de posgrado del mundo en "procesamiento automático de datos". [15] [16] [17]

Mucha gente piensa que Aiken sólo estaba interesado en las computadoras científicas . Esto simplemente no era así. Durante una hora de café, Aiken se volvió hacia Ken Iverson, que acababa de terminar su doctorado, y le dijo: "Estas máquinas van a ser inmensamente importantes para los negocios, y quiero que prepares y enseñes un curso sobre procesamiento de datos comerciales el próximo otoño". Nunca había habido un curso así en ningún lugar del mundo. Ken estaba calificado sólo porque era matemático. Estaba tan entusiasmado con la perspectiva que inmediatamente me ofrecí voluntario para ser el asistente de cátedra de posgrado de Ken.

—  Frederick Brooks Jr. , Aiken y el "Comp Lab" de Harvard, en I. Bernard Cohen y Gregory W. Welch, editores, Makin' Numbers , MIT Press, 1999, página 141. [8]

Fue en este período que Iverson desarrolló la notación para describir y analizar varios temas en el procesamiento de datos, para enseñar clases y para escribir (con Brooks) Automatic Data Processing . [18] Se quedó "horrorizado" al descubrir que la notación matemática convencional no satisfacía sus necesidades y comenzó a trabajar en extensiones de la notación que fueran más adecuadas. En particular, adoptó el álgebra matricial utilizada en su trabajo de tesis, el uso sistemático de matrices y conjuntos de dimensiones superiores en el análisis tensorial y operadores en el sentido de Heaviside en su tratamiento de las ecuaciones de Maxwell , funciones de orden superior en argumento(s) de función con un resultado de función. [4] La notación también se probó en el campo en el mundo empresarial en 1957 durante un sabático de 6 meses que pasó en McKinsey & Company . [4] [19] El primer artículo publicado que utilizó la notación fue The Description of Finite Sequential Processes , inicialmente el Informe Número 23 a Bell Labs y luego revisado y presentado en el Cuarto Simposio de Londres sobre Teoría de la Información en agosto de 1960. [13] [20]

Iverson permaneció en Harvard durante cinco años, pero no consiguió la titularidad porque "no había publicado nada más que un pequeño libro". [3]

IBM (1960-1980)

Iverson se unió a IBM Research en 1960 (y duplicó su salario). [4] Fue precedido en IBM por Fred Brooks , quien le aconsejó "apegarse a lo que realmente quisiera hacer, porque la gerencia estaba tan hambrienta de ideas que cualquier cosa que no fuera claramente loca encontraría apoyo". En particular, se le permitió terminar y publicar A Programming Language [20] [21] y (con Brooks) Automatic Data Processing [18] , dos libros que describían y usaban la notación desarrollada en Harvard. ( Automatic Data Processing y A Programming Language comenzaron como un solo libro "pero el material creció tanto en magnitud como en nivel hasta que una separación resultó sensata". [18] [21] )

En IBM, Iverson pronto conoció a Adin Falkoff , y trabajaron juntos durante los siguientes veinte años. El capítulo 2 de A Programming Language utilizó la notación de Iverson para describir la computadora IBM 7090. [20] [21] A principios de 1963, Falkoff, al que más tarde se unieron Iverson y Ed Sussenguth , procedió a utilizar la notación para producir una descripción formal de la computadora IBM System/360 que entonces estaba en diseño. [22] El resultado se publicó en 1964 en un número doble del IBM Systems Journal, [23] conocido a partir de entonces como el "libro gris" o "manual gris". El libro se utilizó en un curso sobre diseño de sistemas informáticos en el IBM Systems Research Institute. [23] Una consecuencia de la descripción formal fue que atrajo el interés de mentes jóvenes brillantes. [4] [24] Un foco de interés fue la Universidad de Stanford , que incluía a Larry Breed , Phil Abrams , Roger Moore , Charles Brenner , [25] y Mike Jenkins, [26] [27] todos ellos posteriormente hicieron contribuciones a APL. Donald McIntyre, jefe de geología en Pomona College , que tuvo la primera instalación general para un cliente de un sistema 360, utilizó la descripción formal para convertirse en más experto que el ingeniero de sistemas de IBM asignado a Pomona. [4] [28]

Una vez completada la descripción formal, Falkoff e Iverson se centraron en la implementación. Este trabajo dio rápidamente frutos en 1965 cuando Larry Breed y Phil Abrams se unieron al proyecto. En otoño de 1965, produjeron una implementación basada en FORTRAN en el 7090 llamada IVSYS (por el sistema Iverson), primero en modo por lotes y más tarde, a principios de 1966, en modo interactivo de tiempo compartido. [25] [29] [30] Posteriormente, Breed, Dick Lathwell (ex Universidad de Alberta ) y Roger Moore (de IP Sharp Associates ) produjeron la implementación del System/360; [31] los tres recibieron el premio Grace Murray Hopper en 1973 "por su trabajo en el diseño e implementación de APL\360, estableciendo nuevos estándares en simplicidad, eficiencia, confiabilidad y tiempo de respuesta para sistemas interactivos". [32] Mientras se estaba trabajando en la implementación del 360, Falkoff cambió el nombre de la "notación Iverson" [30] [33] por "APL". [34] El espacio de trabajo "1 cleanspace" se guardó el 27 de noviembre de 1966 a las 22.53.58 UTC . [24] El servicio APL\360 comenzó dentro de IBM varias semanas antes de eso [35] y fuera de IBM en 1968. [29] Se puede encontrar información adicional sobre la implementación de APL\360 en los Agradecimientos del Manual del usuario de APL\360 [36] y en el "Apéndice. Cronología del desarrollo de APL" de El diseño de APL . [22]

Expresión APL para la profundidad de anidación de paréntesis [37] [38]

La descripción formal y especialmente la implementación impulsaron la evolución del lenguaje, un proceso de consolidación y regularización en tipografía, linealización, sintaxis y definición de funciones descrito en APL\360 History , [39] The Design of APL , [22] y The Evolution of APL . [19] Dos tratados de este período, Conventions Governing the Order of Evaluation [40] y Algebra as a Language , [41] son ​​apologías de la notación APL.

La notación fue utilizada por Falkoff e Iverson para enseñar varios temas en varias universidades y en el IBM Systems Research Institute. [22] [39] En 1964, Iverson utilizó la notación en un curso de un semestre para estudiantes de último año en la Fox Lane High School , [34] [42] y más tarde en la Swarthmore High School . [4] Después de que APL estuvo disponible, su primera aplicación fue para enseñar métodos formales en diseño de sistemas en NASA Goddard . [39] [43] También se utilizó en la Hotchkiss School , [25] Lower Canada College , [44] Scotch Plains High School , [45] escuelas públicas de Atlanta, [46] [47] entre otras. En una escuela, los estudiantes se volvieron tan ansiosos que irrumpieron en la escuela después de horas para obtener más tiempo de computadora APL; [24] [48] en otra, los entusiastas de APL dirigieron a los novatos a BASIC para maximizar su propio tiempo APL. [25]

En 1969, Iverson y el grupo APL inauguraron el Centro Científico IBM de Filadelfia. [29] [39] En 1970 fue nombrado IBM Fellow . [49] Utilizó la financiación que le supuso ser IBM Fellow para traer a profesores visitantes de diversos campos, entre ellos Donald McIntyre de Pomona [28] y Jeff Shallit como estudiante de verano. [24] Durante un periodo de varios meses los visitantes empezarían a utilizar APL para exposiciones en sus propios campos, y la esperanza era que más tarde continuaran utilizando APL en sus instituciones de origen. [50] El trabajo de Iverson en esa época se centraba en varias disciplinas, incluidos proyectos de colaboración en teoría de circuitos, genética, geología y cálculo. [51] [52] [53] [54] Cuando el PSC cerró en 1974, [29] [34] algunos del grupo se trasladaron a California, mientras que otros, incluido Iverson, permanecieron en el Este, para después volver a trasladarse a IBM Research. Recibió el Premio Turing en 1979. [1]

(De izq. a der.) Dick Lathwell, Ken Iverson, Roger Moore, Adin Falkoff, Phil Abrams y Larry Breed. En el extremo izquierdo, al fondo: Jon McGrew. Tomada en la sala de recepción de IP Sharp Associates durante la reunión de usuarios de APL de 1978 en Toronto, Ontario.

En la siguiente tabla se enumeran las publicaciones que Iverson escribió o coescribió mientras estuvo en IBM. Reflejan las dos líneas principales de su trabajo.

Educación
Diseño e implementación del lenguaje

Asociados de IP Sharp (1980-1987)

Operador de rango APL ⍤ [77] [78]

En 1980, Iverson dejó IBM para trabajar en IP Sharp Associates , [79] [80] una empresa de tiempo compartido de APL. Allí lo precedieron sus colegas de IBM Paul Berry, Joey Tuttle, Dick Lathwell y Eugene McDonnell . En IPSA, el grupo de lenguaje y sistemas de APL estaba dirigido por Eric Iverson (hijo de Ken Iverson); Roger Moore , uno de los implementadores de APL\360, era vicepresidente.

Iverson trabajó para desarrollar y extender APL en las líneas presentadas en Operadores y funciones . [73] [81] El trabajo del lenguaje ganó impulso en 1981 cuando Arthur Whitney e Iverson produjeron un modelo de APL escrito en APL [82] [83] al mismo tiempo que trabajaban en la base de datos OAG de IPSA . [3] [12] [84] (Iverson presentó a Arthur Whitney, hijo de Eoin Whitney, a APL cuando tenía 11 años [12] y en 1974 lo recomendó para un puesto de estudiante de verano en IPSA Calgary . [24] ) En el modelo, la sintaxis de APL estaba impulsada por una tabla de 11 por 5. Whitney también inventó el operador de rango en el proceso. [85] El diseño del lenguaje se simplificó y amplió aún más en Rationalized APL [86] en enero de 1983, en varias ediciones de A Dictionary of the APL Language entre 1984 y 1987, y en A Dictionary of APL [87] en septiembre de 1987. Dentro de IPSA, la frase "diccionario APL" comenzó a usarse para denotar el APL especificado por A Dictionary of APL , al que se hace referencia como "el diccionario". En el diccionario, la sintaxis de APL está controlada por una tabla de 9 por 6 y el proceso de análisis se describió de manera precisa y sucinta en la Tabla 2, y hay un primitivo (monádico ⊥, modelado en APL) para la formación de palabras ( análisis léxico ).

En los años 1970 y 1980, los principales proveedores de APL fueron IBM , STSC e IPSA , y los tres estuvieron activos en el desarrollo y la extensión del lenguaje. IBM tenía APL2, basado en el trabajo de Jim Brown . [88] [89] [90] El trabajo en APL2 procedió de manera intermitente durante 15 años, [29] con la codificación real comenzando en 1971 y APL2 estando disponible como un IUP (Programa de Usuario Instalado, una clasificación de productos de IBM) en 1982. STSC tenía un sistema APL experimental llamado NARS, diseñado e implementado por Bob Smith. [91] [92] NARS y APL2 diferían en aspectos fundamentales del APL de diccionario, [93] y diferían entre sí.

IP Sharp implementó las nuevas ideas de APL en etapas: números complejos, [94] matrices encerradas (en caja), operadores de coincidencia y composición en 1981, [95] el operador determinante en 1982, [96] y el operador de rango, enlace y las funciones de identidad izquierda y derecha en 1983. [97] Sin embargo, los dominios de los operadores todavía estaban restringidos a las funciones primitivas o subconjuntos de las mismas. En 1986, IPSA desarrolló SAX, [77] [98] SHARP APL/Unix, escrito en C y basado en una implementación de STSC . El lenguaje era el especificado en el diccionario sin restricciones en los dominios de los operadores. Una versión alfa de SAX estuvo disponible dentro de IP Sharp alrededor de diciembre de 1986 o principios de 1987.

En educación, Iverson desarrolló un minicurso SHARP APL [99] [100] que se utiliza para enseñar a los clientes de IPSA el uso de APL, y Matemáticas aplicadas para programadores [101] y Matemáticas y programación [102] que se utilizaron en cursos de informática en TH Twente .

Ken Iverson y Arthur Whitney, 1989

Publicaciones de las que Iverson fue autor o coautor mientras estuvo en IP Sharp Associates :

Educación
Diseño e implementación del lenguaje

Jsoftware (1990–2004)

J verbo tácito para coeficientes binomiales [37] [109]
Cálculo equivalente de Dyalog APL [110]

Iverson se retiró de IP Sharp Associates en 1987. Se mantuvo ocupado mientras "no trabajaba". En cuanto al diseño de lenguajes, la actividad más significativa de este período fue la invención de "fork" en 1988. [111] Durante años, luchó por encontrar una forma de escribir f+g como en cálculo, desde los "operadores escalares" en 1978, [73] pasando por el operador "til" en 1982, [82] [86] los operadores de concatenación y reshape en 1984, [106] los operadores de unión e intersección en 1987, [87] "yoke" en 1988, [112] y finalmente forks en 1988. Forks se definen de la siguiente manera:

Además, (fgpqr) ←→ (fg (pqr)). Por lo tanto, para escribir f+g como en cálculo, se puede escribir f+g en APL. Iverson y Eugene McDonnell trabajaron en los detalles durante los largos viajes en avión a la conferencia APL88 en Sydney, Australia, y a Iverson se le ocurrió la idea inicial de despertarse de una siesta. [85] [113] [81] : §1.3, §3.8 

Iverson presentó la justificación de su trabajo posterior a 1987 de la siguiente manera: [16]

Cuando me jubilé del empleo remunerado, volví a centrar mi atención en este asunto [el uso de APL para la enseñanza] y pronto concluí que la herramienta esencial necesaria era un dialecto de APL que:

• Está disponible como "shareware" y es lo suficientemente económico para que lo puedan adquirir tanto estudiantes como escuelas.
• Se puede imprimir en impresoras estándar.
• Funciona en una amplia variedad de computadoras.
• Proporciona la simplicidad y la generalidad de las últimas ideas sobre APL.

El resultado fue J , publicado por primera vez en [las Actas de la Conferencia APL 90 ]. [114]

Roger Hui describió el impulso final que hizo que J comenzara en el Apéndice A de Una implementación de J : [115]

Un fin de semana de verano de 1989, Arthur Whitney visitó a Ken Iverson en Kiln Farm y produjo, en una página y en una tarde, un fragmento de intérprete en la computadora AT&T 3B1 . Estudié este intérprete durante aproximadamente una semana por su organización y estilo de programación; y el domingo 27 de agosto de 1989, aproximadamente a las cuatro de la tarde, escribí la primera línea de código que se convirtió en la implementación descrita en este documento. El fragmento de una página del intérprete de Arthur es el siguiente: ...

Hui, un compañero de clase de Whitney en la Universidad de Alberta , había estudiado A Dictionary of the APL Language cuando estaba entre trabajos, [4] modeló el proceso de análisis sintáctico de al menos dos maneras diferentes, [85] e investigó los usos del diccionario APL en diversas aplicaciones. [116] Además, desde enero de 1987 hasta agosto de 1989 tuvo acceso a SAX, [77] y en la última parte de ese período lo utilizó a diario. [85]

J inicialmente tomó A Dictionary of APL [87] como especificación, y el intérprete J fue construido alrededor de la Tabla 2 del diccionario. Las estructuras de datos y programas de C fueron diseñadas de modo que la tabla de análisis en C correspondiera directamente a la tabla de análisis en el diccionario. [85] En retrospectiva, el artículo APL87 de Iverson APL87 , [107] en cinco páginas, prescribía todos los pasos esenciales para escribir un intérprete APL, en particular las secciones sobre formación de palabras y análisis. Arthur Whitney , además de la "cosa de una página", contribuyó al desarrollo de J al sugerir que los primitivos se orientaran en el eje principal, que el acuerdo (una generalización de la extensión escalar) debería ser prefijo en lugar de sufijo, [117] y que se definiera un ordenamiento de matriz total. [118]

Uno de los objetivos era implementar fork. Esto resultó ser bastante sencillo, mediante la inclusión de una fila adicional en la tabla de análisis. La elección de implementar forks fue fortuita y afortunada. Solo más tarde [119] [120] se comprendió que forks completaba las expresiones tácitas (expresiones de operador) en el siguiente sentido: cualquier oración que incluya uno o dos argumentos que no utilicen sus argumentos como operando, se puede escribir tácitamente con fork, compose, las funciones de identidad izquierda y derecha y funciones constantes.

Dos diferencias obvias entre J y otros dialectos de APL son: (a) su uso de términos de lenguajes naturales en lugar de términos de matemáticas o informática (la práctica comenzó con A Dictionary of APL ): sustantivo, verbo, adverbios, alfabeto, formación de palabras, oración, ... en lugar de matriz, función, operador, conjunto de caracteres, análisis léxico, expresión, ...; y (b) su uso de caracteres ASCII de 7 bits en lugar de símbolos especiales. Otras diferencias entre J y APL se describen en J para el programador de APL [121] y APL y J [122] .

El código fuente de J está disponible en Jsoftware bajo la Licencia Pública General GNU versión 3 (GPL3), o una alternativa comercial. [123]

Eric Iverson fundó Iverson Software Inc. en febrero de 1990 para ofrecer un producto mejorado de SHARP APL/PC. Rápidamente se hizo evidente que compartían intereses y objetivos y en mayo de 1990 Iverson y Hui se unieron a Iverson Software Inc.; más tarde se les unió Chris Burke. La empresa pronto pasó a llamarse J only. El nombre se cambió a Jsoftware Inc. en abril de 2000. [85]

Ken Iverson (derecha) y Roger Hui, 1996

Publicaciones de las que Iverson fue autor o coautor mientras estuvo en Iverson Software Inc. y Jsoftware Inc.:

Educación
Diseño e implementación del lenguaje

Premios y honores

Véase también

Referencias

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