Reescribiendo la Biblia en 0 y 1

Cuando escribe sobre Donald Knuth, es natural que suene bíblico. Durante casi 40 años, el profesor ahora retirado de la Universidad de Stanford ha estado escribiendo el evangelio de la informática, una epopeya llamada El arte de la programación informática. Los primeros tres volúmenes ya constituyen el Buen Libro para los devotos del software avanzado, vendiendo un millón de copias en todo el mundo en una docena de idiomas. Su enfoque del código impregna la cultura del software.



Y he aquí, interrumpiendo su vocación durante nueve años, Donald Knuth vagó por el desierto de la tipografía informática, creando un programa que se ha convertido en la palabra en la tipografía digital para publicaciones científicas. Llamó a su software TeX y lo ofreció a todos los creyentes, rechazando el intento de una tribu (Xerox) de afirmar la propiedad sobre sus fórmulas matemáticas. Las matemáticas pertenecen a Dios, declaró. Pero el Dios de Knuth no deja de engañar a los fieles. En su guía TeX, The TeXbook, escribe que no siempre dice la verdad porque la técnica de la mentira deliberada le facilitará aprender las ideas.

Ahora decidido a completar sus escrituras, Knuth (ka-NOOTH) de 61 años lleva lo que él llama una existencia ermitaña (con su esposa) en las colinas que rodean la universidad, después de haberse jubilado anticipadamente de la enseñanza. Ha desconectado su cuenta de correo electrónico personal, publicando una página web (www-cs-faculty.stanford.edu/~knuth/) para mantener a raya a las multitudes de software respondiendo preguntas frecuentes como, ¿Cuándo saldrá el Volumen 4? ?

Aproximadamente una vez al mes durante el año académico, Knuth baja de las alturas a una sala de conferencias en el sótano en el Gates Computer Science Building en Stanford para dar una de sus conferencias Computer Musings, generalmente sobre algún aspecto de su trabajo actual en The Art of Computer. Programación. Estas charlas atraen a estudiantes de informática, profesores visitantes, ingenieros de software de empresas cercanas y un director ejecutivo ocasional. En un día agradable a principios de este año, el tema y los oyentes son diferentes. Para celebrar la publicación del

Tercer volumen de sus artículos recopilados, Tipografía digital, los asociados de las Bibliotecas de la Universidad de Stanford han invitado a una audiencia de fanáticos de la palabra impresa a escuchar a Knuth hablar sobre la creación del sistema TeX para publicaciones científicas y matemáticas. Con una camiseta negra sobre una camisa negra de manga larga, su calva reluciendo bajo las luces del techo, parece apropiadamente monacal ante unos 70 acólitos y colegas.

Dudando, sus palabras luchando contra su innata modestia luterana, comienza: El trabajo principal de mi vida y la razón por la que comencé todo este proyecto es escribir una serie de libros llamada El arte de la programación informática, para los cuales espero vivir otros 20 años y más. Termine el proyecto que comencé en 1962. Desafortunadamente, la programación de computadoras ha crecido con los años y por eso he tenido que escribir un poco más de lo que pensaba cuando lo esbocé. Los fieles se ríen a sabiendas.

Knuth relata su desvío hacia la tipografía digital durante la década de 1970. Este fue un momento de enormes cambios en la industria de la composición tipográfica, ya que los sistemas informáticos reemplazaron el tipo caliente que se había utilizado desde la época de Gutenberg. La tipografía por computadora era menos costosa, pero también menos agradable desde el punto de vista estético, especialmente para la notación matemática compleja. Knuth recuerda: A medida que cambiaba la tecnología de impresión, las actividades comerciales más importantes se trataban en primer lugar y los matemáticos en último lugar. Así que nuestros libros y revistas empezaron a verse muy mal. No soportaba escribir libros que no tuvieran buen aspecto.

Knuth se encargó de escribir cada línea de código para software que produjera una hermosa tipografía. Sacó el nombre de su programa de composición de la palabra griega para arte: las letras son tau epsilon chi (rima con blecch). Dice Knuth: Más del 90 por ciento de todos los libros sobre matemáticas y física se componen con TeX y con su software complementario, Metafont, una herramienta que Knuth desarrolló para diseñar fuentes agradables.

Se apresura a reconocer la contribución de los diseñadores tipográficos, punzonadores, tipógrafos, historiadores de libros y académicos que reunió en Stanford mientras desarrollaba TeX. Algunos están en la audiencia. Él les dice: TeX es lo que ahora llamamos software de sistema abierto; cualquier persona en el mundo puede usarlo de forma gratuita. Debido a esto, tuvimos miles de personas en todo el mundo para ayudarnos a encontrar todos los errores. Creo que es probablemente el programa de computadora más confiable de su tamaño.

Cualquiera que dude de esta afirmación del decididamente poco jactancioso Knuth puede encontrar la confirmación de Guy Steele, uno de los primeros usuarios de TeX y ahora un distinguido ingeniero de Sun Microsystems. TeX, dice Steele, fue uno de los primeros grandes programas cuyo código fuente se publicó abiertamente. Steele dice que la publicación de Knuth del código TeX en un libro, junto con comentarios completos, hizo que cualquiera pudiera entender cómo funciona y ofrecer correcciones de errores. Con los mejores científicos y matemáticos de la academia como probadores beta, un equipo de control de calidad extraordinario ayudó a perfeccionar TeX. (El esfuerzo de desarrollo de TeX fue un modelo para el movimiento de software de código abierto actual, que le ha dado al mundo Linux, un sistema operativo que está comenzando a competir con Microsoft Windows).

La perfección es una de las principales preocupaciones de Knuth. La única dirección de correo electrónico que Knuth mantiene recopila informes de erratas de lectores de sus libros, ofreciendo $ 2.56 por cada error no informado previamente. (La cantidad es una broma interna: 256 es igual a 2 elevado a la octava potencia, el número de valores que puede representar un byte). Los cheques de recompensa de Knuth se encuentran entre los trofeos más preciados de la informática; pocos se cobran realmente.

tienes el cerebro

Se toma muy en serio este asunto del error. En la entrada de su casa están grabadas las palabras del poeta danés Piet Hein:

¿El camino a la sabiduría?
Bueno, es simple
y simple de expresar:

Errar
y errar
y errar de nuevo
pero menos
y menos
y menos.

En una variación de este tema de la perfectibilidad, la contribución de Knuth a la teoría de la informática en las páginas de The Art of Computer Programming ha sido su riguroso análisis de los algoritmos. Utilizando los métodos de su libro, las operaciones utilizadas para traducir las instrucciones de la máquina en ecuaciones pueden probarse para determinar si son óptimas. La mejora de un programa se convierte entonces en una cuestión de encontrar algoritmos con los atributos más deseables. No es que las pruebas teóricas puedan reemplazar el software que se ejecuta en una computadora. En un comentario que menciona a menudo en su página web, una vez advirtió a un colega: Tenga cuidado con el código anterior; Solo he probado que es correcto, no lo he probado.

Malos descansos

En la charla de Knuth en Stanford, la perfectibilidad fue nuevamente un tema. Siguió las páginas de su volumen sobre Tipografía digital más allá de los capítulos introductorios hasta la sección más larga del libro, que ataca un problema crucial de la tipografía. Llama la atención de sus oyentes sobre uno de los principales trucos técnicos del sistema TeX: la cuestión de cómo dividir los párrafos para que las líneas sean aproximadamente iguales y buenas.

El escaso espacio entre las palabras y las desagradables opciones para los saltos de línea fueron algunos de los principales errores tipográficos informáticos que lanzaron a Knuth en su cruzada TeX. Los abismos de palabras extrañas, las escaleras de guiones y los fragmentos de texto huérfanos eran el resultado de los algoritmos rígidos utilizados para programar saltos de línea sin tener en cuenta la elegancia visual. La solución de Knuth: haga que la computadora use métodos de prueba y error para probar cómo se puede dividir mejor cada párrafo de texto. En lugar de algoritmos codiciosos que contienen la mayor cantidad de palabras en un estándar de línea en la tipografía informática antes y después, el método de cálculo intensivo de TeX-Knuth evalúa la belleza.

Knuth parece nacido para la tarea de promover la belleza en la página impresa mediante métodos computacionales. Me encantaron los libros desde el principio, le dice a su audiencia. En la colección de mi madre, encontramos el primer libro de alfabeto que tenía. Tomé las letras y conté todas las serifas. Está orgulloso de su alfabetización temprana, y le dijo a un escritor que era el miembro más joven del Book Worm Club en la Biblioteca Pública de Milwaukee. Su interés por la reproducción tipográfica también llegó temprano en su vida. Uno de sus primeros recuerdos de la edición previa a la computadora fue ayudar a su padre, Ervin, con las plantillas de mimeógrafo para imprimir el boletín de la iglesia en el sótano. Al igual que el boletín de su padre, TeX estaba destinado a ser un proyecto casero, a una escala manejable. La intención original era que fuera para mí y mi secretaria, le dice a TR en una entrevista en el estudio del segundo piso de su casa. Recostándose en el sillón negro, Knuth reconoce que el largo viaje hacia TeX estaba destinado a ser un viaje lateral rápido: iba a terminarlo en un año.

la ausencia hace que el corazón crezca más cariño cita completa

Los acontecimientos tomaron un rumbo diferente. En 1978, Steele de Sun, entonces un estudiante graduado del MIT que visitaba Stanford, tradujo TeX para su uso en la computadora central del MIT. De repente, recuerda Knuth, tenía 10 usuarios, luego 100. Cada vez pasaba por diferentes niveles de error. Entre el usuario número 1.000 y el número 10.000, rompí el código y comencé de nuevo. Knuth dice que se dio cuenta entonces de que TeX no era solo una digresión, era en sí mismo parte de la visión. Vi que esto satisfacía una necesidad en el mundo y, por lo tanto, mejor lo hago bien.

Un punto de inflexión clave en la difusión de TeX fue una conferencia que Knuth dio ante la American Mathematical Society (AMS). Barbara Beeton, especialista del personal en sistemas de composición para AMS y funcionaria desde hace mucho tiempo del Grupo de Usuarios de TeX con sede en Portland, Oregón, recuerda la ocasión: fue invitado a pronunciar la conferencia Josiah Willard Gibbs. Albert Einstein y John von Neumann habían estado entre los oradores anteriores. Knuth habló sobre su nuevo sistema de composición tipográfica por primera vez en público. Knuth estaba predicando al coro; los matemáticos reunidos estaban familiarizados con cómo había disminuido la calidad de impresión. Agrega Beeton: TeX fue el primer sistema de composición destinado a ser utilizado por el autor de un artículo o libro en lugar de una editorial. Poco después, AMS se convirtió en el usuario institucional original de TeX, empleando el sistema de Knuth para publicar todos sus documentos y revistas.

A medida que se corrió la voz y más usuarios aprovecharon su software gratuito (escrito para una computadora central académica pero pronto disponible para PC), Knuth se encontró estudiando la historia de la impresión para encontrar soluciones para aplicaciones limitadas. A menudo, su investigación resultó infructuosa y tendría que encontrar su propia respuesta. Para las invitaciones ceremoniales, creó nuevas fuentes; para la composición tipográfica musical resolvió problemas difíciles de alineación. Tenía tantos usuarios, recuerda. Desde invitaciones de boda y programas para la orquesta sinfónica local hasta programas de computadora.

Durante casi nueve años, la incursión de Knuth en la tipografía lo ocupó a tiempo completo, alejándolo del trabajo en el libro de programación que consideraba su verdadera vocación. Tuve que pensar en el final del juego, dice. ¿Cómo podría terminar TeX de manera responsable y decir: Esto ya no va a cambiar? Tuve que elaborar una estrategia de cuatro años para liberarme y volver al arte de la programación informática.

La solución de Knuth: con el lanzamiento de la versión 3.0 de TeX en 1990, declaró que su trabajo estaba completo. Los discípulos deberán mantener el sistema. Knuth dice que limitará su trabajo a reparar los raros errores que le hayan llamado la atención; con cada corrección, asigna un dígito más al número de versión para que tienda a pi (la versión actual es 3.14159).

Un resultado de la decisión de Knuth de dejar de realizar cambios importantes en TeX es que el formato de archivo TeX no ha cambiado. Es el único software en el que puede tomar el archivo para su artículo de 1985 y no tener que convertirlo para imprimirlo de la misma manera hoy, señala David Fuchs, investigador senior de Liberate Technologies (anteriormente Network Computer Inc.), Quien fue un estudiante de posgrado en Stanford durante el desarrollo de TeX. Fuchs estima que hay 1 millón de usuarios de TeX en todo el mundo; muchos emplean paquetes comerciales de propósito especial construidos alrededor del kernel de TeX, como LATeX (un lenguaje de macros orientado a comandos) y TeXDoc (optimizado para documentación de software).

En el lado negativo, TeX tiene un atractivo limitado porque no es WYSIWYG, admite Fuchs, emplear el acrónimo de lo que ves es lo que obtienes: el término estándar que describe el software de procesamiento de texto que muestra el formato en la pantalla tal como aparecerá en la página impresa. . En lugar de ofrecer interactividad en pantalla en tiempo real, TeX requiere un lenguaje de marcado escrito en un documento e interpretado por la computadora; ves lo que obtienes solo después de que esté impreso. A pesar de su interfaz de usuario poco intuitiva, TeX ha desarrollado un núcleo dedicado de profesionales de producción que no aceptarán ningún sustituto. ¿Por qué alguien querría algo más? pregunta Paul Anagnostopolis, consultor de editoriales con sede en Carlisle, Massachusetts y autor del software basado en TeX para la composición de libros. A mucha gente no le importa WYSIWYG.

Opus en progreso

Pasar nueve años en lugar de uno para crear tex es el mismo tipo de error de cálculo épico que llevó a Knuth a la escala monumental de El arte de la programación informática . Después de obtener su licenciatura en Case Institute (ahora Case Western Reserve), estaba estudiando para su doctorado y enseñando en el Instituto de Tecnología de California en 1962 cuando fue contratado por la editorial de libros de texto Addison-Wesley para escribir un volumen sobre compiladores de computadoras. (Los compiladores son programas especiales que convierten el texto escrito por los programadores en instrucciones en el lenguaje binario nativo de una computadora).

En su estudio lleno de libros, Knuth relata la historia del proyecto. De 1962 a 1966, escribió el primer borrador a lápiz. El manuscrito tenía 3000 páginas. Estaba pensando que era un volumen de unas 600 páginas. Me imaginé que el tipo de letra en los libros era más pequeño que mi letra. Luego escribí el capítulo uno y por sí solo tenía 450 páginas. Se lo envié a la editorial y me dijeron: Don, ¿tienes idea de cuánto tiempo durará tu libro?

Ante un manuscrito tan difícil de manejar, muchos editores habrían abandonado el proyecto. En cambio, Addison-Wesley elaboró ​​un calendario de publicación para lo que eventualmente podría extenderse a siete volúmenes. Se supone que el Volumen 4 estará listo en 2004 y el Volumen 5 en 2009. Entonces Knuth puede terminar los Volúmenes 6 y 7, si lo que tiene que decir sobre los temas elegidos sigue siendo instructivo. Peter Gordon, socio editorial de Addison-Wesley y editor de Donald Knuth durante los últimos 20 años, explica que el éxito de los primeros tres volúmenes de The Art of Computer Programming le ha permitido al editor construir toda su línea de informática en torno al trabajo de Knuth. Don tiene su propio plan de vida y su propio sentido del tiempo, señala. Es un autor tan creativo y talentoso que lo mejor que puede hacer cualquier editor es mantenerse fuera de su camino y dejar que siga su plan.

Ayuda que el libro continúe recibiendo elogios de otros videntes en el ámbito digital. En la columna de su periódico sindicado, Bill Gates respondió una vez a un lector: si crees que eres un programador realmente bueno o si quieres desafiar tus conocimientos, lee El arte de la programación informática, de Donald Knuth. Gates describió su propio encuentro con el libro: Me tomó una disciplina increíble y varios meses leerlo. Estudié 20 páginas, lo guardé durante una semana y volví por otras 20 páginas. Si alguien es tan descarado que cree que lo sabe todo, Knuth le ayudará a comprender que el mundo es profundo y complicado. Si puede leerlo todo, envíeme un currículum.

Lo que sostiene a Knuth a través de su proyecto épico es su amor fundamental por el tema. Las personas que trabajan en el análisis de algoritmos tienen doble felicidad, dice, sonando como Yoda. Se siente feliz cuando resuelve un problema y nuevamente cuando la gente sonríe usando su solución en su software.

cuando se inventó el meme

Antes de que pueda descansar en la tierra prometida, Knuth se enfrenta a una última montaña. Debe rediseñar la computadora generalizada utilizada en su libro para programar ejemplos y ejercicios de una máquina de 50 años de estilo von Neumann con comandos ineficientes a un sistema más moderno RISC (computadora con conjunto de instrucciones reducido) que permite una operación más rápida. (Los procesadores Intel en la mayoría de las PC son de la variedad más antigua; los chips PowerPC en los modelos recientes de Macintosh son RISC). Estoy tratando de diseñarlo para que esté 10 años adelantado a su tiempo, dice Knuth. He estudiado todas las máquinas que tenemos ahora y traté de tomar sus mejores características y ponerlas todas juntas. Esta súper máquina RISC, a la que él llama MMIX, es esencialmente un concepto de enseñanza. Pero dice que le encantaría verlo construido. Paso mucho tiempo documentándolo para que alguien pueda construirlo. El diseño será de dominio público. En medio de su serie de charlas introductorias Computer Musings sobre MMIX, Knuth está a pocos meses de completar esta fase de su trabajo.

¿Y luego? Empiezo a cargar en el Volumen 4 a máxima velocidad. Puedo escribir alrededor de una página publicable al día, dice. En otro libro, una vez escribió a un ritmo de dos páginas al día, pero eso fue demasiado. No podía ser un buen esposo y un buen padre y eso no era bueno. Entonces, solo prometo 250 páginas al año para el Volumen 4. Para los devotos de la Biblia de software de Knuth, incluido Bill Gates, esas páginas no pueden llegar lo suficientemente pronto.

En cuanto a la inquebrantable confianza de Knuth en la consecución de su objetivo a largo plazo, la biología parece estar de su lado. Su madre tiene 87 años, goza de buena salud y todavía trabaja, dice, en la administración de oficinas de bienes raíces. Su padre, quien lo inició en el camino hacia la tipografía por computadora, murió a los 62 años. Aún así, este patriarca digital concluye: El padre de mi padre vivió hasta los 97, así que espero seguirlo.

Antes de alcanzar la edad avanzada requerida para completar todos sus planes de publicación, Knuth puede tener que enfrentarse a las tentaciones que acompañan a la fama. Un anuncio de revista de dos páginas para fatbrain.com proclama, sobre un collage vanguardista: Presentando la única librería en el mundo donde Donald Knuth vende más que John Grisham mil millones a uno. Este puede ser el primer reconocimiento comercial del estatus icónico de Knuth entre los digerati. ¿Llevará tal reconocimiento a una plaga de atención justo cuando el sabio del software está a punto de reanudar su viaje hacia la finalización de la misión de su vida? Te hace preguntarte cuánto tiempo más Moisés podría haber vagado por el desierto si los medios de comunicación de hoy hubieran estado presentes.

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