University of Utah School of Computing
Kahlert School of Computing är en skola inom College of Engineering vid University of Utah i Salt Lake City, Utah .
School of Computing
Skolan erbjuder grund- och forskarutbildning i datavetenskap. Skolan har stora forskningsanslag som stödjer initiativ inom:
- Animation
- Datorarkitektur och VLSI
- Datorgrafik
- Datorsäkerhet och informationssekretess
- Datorinformationssystem
- Människa-datorinteraktion
- Bildanalys
- Naturlig språkbehandling
- Nätverk , inbyggda system och operativsystem
- Programanalys
- Robotik
- Datahantering och analys
- Vetenskaplig visualisering
School of Computing har gjort viktiga bidrag till datorgrafik och datoranimation. Dessa bidrag inkluderar:
Historia
Dataforskning vid University of Utah startade 1965 när den tidigare universitetspresidenten James Fletcher rekryterade Berkeley-professorn David C. Evans för att återvända till sin hemstat för att etablera en datavetenskapsavdelning inom den elektriska tekniska avdelningen. Evans tog examen från University of Utah 1953 med en Ph.D. i fysik. Innan han återvände till Utah utvecklade Evans datorsystem, först på Bendix som projektledare för den kommersiellt framgångsrika G-15-datorn och uppföljare G-20 (1955-1962). Medan de var i Berkeley 1962-1965, initierade Evans och G-15-arkitekten Harry Huskey Project Genie, vilket ledde till innovationer som Scientific Data Systems 940-operativsystemet för tidsdelning.
När han återvände till University of Utah ville Evans odla en kreativitetskultur. Han anställde lärare med olika erfarenheter och bakgrunder och uppmuntrade interaktiv användning av datorer för en mängd olika kreativa sysselsättningar.
Evans tilldelades omedelbart ett stort ARPA-anslag från Robert William Taylor , dåvarande chef för ARPA IPTO-kontoret, för att skapa ett spetskompetens inom datorgrafik. Evans trodde att små, interaktiva datorer borde utvecklas för att öka mänsklig kreativitet, och han planerade att använda ARPA-priset för att bedriva denna forskningslinje. Genom att utnyttja finansieringen på flera miljoner dollar från ARPA kunde Evans utnyttja den absoluta toppmoderna utrustningen som behövdes för att främja detta område.
University of Utah var en av de ursprungliga fyra noderna i ARPANET , världens första paketkopplade nätverk och embryot till det nuvarande världsomspännande Internet . I slutet av 1969 kopplades U:s datorgrafikavdelning till noden vid Stanford Research Institute i Menlo Park, Kalifornien för att slutföra det inledande nätverket med fyra noder.
Denna datavetenskapsavdelning i Utah blev en egen avdelning 1973.
ARPANET
Ansträngningar inom nätverk och lagring vid University of Utah sporrades av Evans roll i att etablera en ny datavetenskapsavdelning 1965. Understödd av ett stort kontrakt från ARPA, var och en av de fyra ursprungliga noderna gränssnitt till olika datorer för att utforska interoperabilitetsfrågor: a PDP-10 ( University of Utah ), en SDS Sigma 7 ( University of California, Los Angeles ), en SDS 940 ( Stanford Research Institute ) och en IBM 360 ( University of California, Santa Barbara ).
Evans och doktoranden Steve Carr kom från Berkeley för att leda tidiga ansträngningar inom ARPANET-forskning vid University of Utah . Carr deltog i det första nätverksarbetsgruppens möte 1968, under ordförandeskap av Elmer Shapiro från SRI, och deltog även av Steve Crocker, Jeff Rulifson och Ron Stoughton. Tillsammans med UCLA-forskare designade Carr det första värd-till-värd-kommunikationsprotokollet för Arpanet (1970).
Taylor fick kredit för att ha initierat ARPANET-projektet som chef för ARPA:s kontor för informationsbehandlingsteknik (1966-1969). Arkitekturen för ARPANET och användningen av en separat Interface Message Processor (IMP) kläcktes 1967 av Wesley A. Clark från Washington University när han var i en hyrbil med Taylor och Evans. Taylor arbetade med Evans vid University of Utah 1970, innan han begav sig till Kalifornien för att starta det legendariska datavetenskapslaboratoriet Xerox Palo Alto Research Center, som senare sysselsatte flera Utah-kandidater, inklusive Alan Kay , John Warnock , Martin Newell , Patrick Baudelaire och Frank Crow .
Taylor och Larry Roberts förberedde och undertecknade nätverksprogramplanen för ARPA-finansiering 1968. En RFP för upphandling av 4 IMPs släpptes efter att programplanen godkänts av ARPAs direktör. Larry Roberts och Barry Wessler (och andra entreprenörer) granskade förslagen och valde BBN Technologies som vinnare. Barry Wessler blev kvar på ARPA och skötte implementeringen av IMP och de första installationerna vid UCLA, SRI, UCSB och Utah. 1970 lämnade Barry Wessler ARPA och blev en Utah doktorand under Evans tills han fick sin doktorsexamen. år 1973.
Datorgrafik i Utah
De kraftfulla resurserna i Utah var avgörande för att locka de allra bästa fakulteterna, studenterna och kollaboratörerna att arbeta med Evans om hans vision. När han rekryterade Ivan Sutherland planerade Evans både sin avdelning och ett företag ( Evans and Sutherland, grundat 1968) som kunde utveckla interaktiva grafiska arbetsstationer. Evans och Sutherland letade igenom forskarsamhället för att attrahera de bästa talangerna bland de färdigheter som krävs för att bygga dessa system. Från MIT rekryterade de ingenjörs- och signal-/bildbearbetningstalanger, inklusive fakulteten Thomas Stockham och Chuck Seitz, och Ph.D. studenter Donald Oestreicher och Alan L. Davis . Från Ecole Polytechnique och andra universitet i Frankrike lockade de den matematiska talangen hos studenterna Robert Mahl, Henri Gouraud , Patrick Baudelaire och Bui Tuong Phong .
Under Evans och Sutherlands era gjorde studenter från Utah-programmet viktiga bidrag till rendering, skuggning, animering, visualisering och virtuell verklighet (särskilt arbetet av John Warnock 1969, Henri Gouraud 1971, Donald Vickers 1972, Phong 1973 , Ed Catmull och Fred Parke 1974, Henry Fuchs och Martin Newell 1975, Frank Crow 1976, Jim Blinn 1978, Jim Kajiya 1979 och många andra). Ytterligare grafiska fakulteter som anlitades under denna tid inkluderade datorkonstnären Ron Resch (1970-1979) och Rich Riesenfeld, en expert på datorstödd geometrisk design (1972–nutid).
Tidig grafik och visualiseringsbilder
1968 var utrustningen som behövdes för att producera en bildrepresentation betydande: en stordator Univac utförde beräkningarna för att producera bilden, den skickade dess resultat till en PDP-8, som genom analoga utgångslinjer skickade bilden till ett Tektronix -oscilloskop för att rita linjer . En kamera spelade sedan in bilden, utan att bilden någonsin visades på en skärm. Färgbilder krävde flera bilder, var och en med olika färgade filter. John Warnock , som fick sin doktorsexamen. 1969 utvecklade de första vetenskapliga visualiseringarna med detta tillvägagångssätt. Efter Utah flyttade Warnock till Evans och Sutherland , Xerox PARC , och var sedan med och grundade Adobe 1982.
Utah tekanna
Utah Teapot är en av de mest ikoniska bilderna inom datorgrafik. Den designades av Martin Newell , inspirerad av en verklig Melitta tekanna som han köpte från ett varuhus i Salt Lake City . Newell var elev till Evans, tog examen 1975, och sedan medlem av fakulteten från 1975 till 1977. Ursprungligen skissades tekannan för hand med papper och penna. Newell redigerade sedan bezier-kontrollpunkter på ett Tektronix- lagringsrör. Med denna information skapade han en datauppsättning av matematiska koordinater och en 3-D trådramning. Utah Teapot var en av de första allmänt tillgängliga och fotogena 3D-modellerna med böjda ytor, ett tidigt virtuellt objekt av hög kvalitet. Av denna anledning blev det en vanlig riktmärke för bildsyntesprogram.
Andra modelleringsinsatser
Utah-studenter modellerade andra vanliga föremål. För sin avhandling från 1971 Henri Gouraud Gouraud-skuggning och använde sin fru Sylvies ansikte som modell. 1972 Ivan Sutherland sin grafikklass att välja något ikoniskt att realistiskt återge. Eleverna valde Volkswagen Beetle — som en symbol för global kultur, för att den var stor nog att mäta som en grupp, och för att Ivans fru, Marsha, ägde en. Eleverna målade punkter och linjer på skalbaggens yta för att beskriva en uppsättning polygoner. En volleybollstolpe och leder i trottoaren bildade ett tredimensionellt referenssystem. Punkterna och polygonerna återgavs med hjälp av hårdvara utvecklad av 1970 Utah Ph.D. Gary Watkins trycker in skuggade bilder på en direktfilmsspelare. Också 1972 Ed Catmull och Fred Parke , båda studenter från Sutherland, en video som illustrerar processen att modellera Catmulls vänstra hand och dess användning i animation. Catmull gjorde en gipsform, till vilken han sedan lade till spetsar och polygoner på liknande sätt. Catmull fick sin Ph.D. 1974 och fortsatte med att grunda Pixar . Videon helt renderade datoranimationerna.
Grafik- och visualiseringscenter
1991 ingick Brown University , Caltech , Cornell University , University of Utah och University of North Carolina ett partnerskap för att bilda Graphics and Visualization Center, ett NSF Science and Technology Center. Fokus för centret var att bedriva grafisk forskning inom modellering, rendering, användargränssnitt och högpresterande arkitekturer. Forskningen drevs av två tillämpningsområden: vetenskaplig visualisering och telesamarbete i virtuella miljöer. Utahs engagemang, ledd av Rich Riesenfeld (fakultet från 1972 till 2015) och Elaine Cohen (fakultet sedan 1984), inkluderade matematiken för ytor, modellering, människa-dator-gränssnitt och design. Forskningen byggde på Riesenfeld och Cohens tidigare arbete med B-splines, NURBs och Oslo-algoritmen för geometriska och skuggade renderingsberäkningar.
Programmeringsspråk och persondatorer
Alan Kay , en elev till Evans, utvecklade objektorienterad programmeringsteknologi, en grund för nuvarande programmeringssystem. I Utah lärde Kay sig att tänka på datorer som dynamiska, interaktiva personliga enheter för att stödja kreativt tänkande - grundprincipen för hans arbete. Kays Ph.D. avhandling (1969) beskrev designen av FLEX-maskinen, ett flexibelt, utbyggbart programmeringsspråk utvecklat i samarbete med Ed Cheadle. Kay drömde om en enhet som heter Dynabook, en bärbar elektronisk enhet i storleken på en treringad anteckningsbok med en beröringskänslig LCD-skärm och ett tangentbord - föregångare till Apple iPad.
Tillsammans med andra utah-examinerade tillbringades Kays tidiga karriär som grundare av datavetenskaplig forskare vid Xerox PARC. På PARC var Kay involverad i designen av Alto, ofta kallad den första persondatorn. att Kay uppfann Smalltalk , det första objektorienterade programmeringsspråket, för vilket han fick det prestigefyllda Turing Award 2003. Efter att ha lämnat Xerox hade Kay forskarpositioner på Atari , Apple Inc. , Hewlett-Packard och Disney innan han startade Viewpoints Research Institute , en ideell organisation som ägnar sig åt att stödja pedagogiska medier för barn.
I januari 1992 utvecklade studenterna Michael Moore och Richard Nash den första schackservern på internet och var värd för den på lark.utah.edu för människor att komma åt via telnet . Servern flyttade i juli till Carnegie Mellon University och Daniel Sleator tog senare över ledningen.
Senaste historien
School of Computing är också hem för Entertainment Arts and Entertainment (EAE) Program, som är resultatet av tvärvetenskapligt samarbete mellan College of Engineering vid University of Utah och University of Utah College of Fine Arts. 2014 rankades EAE-programmet på andra plats för sitt grundutbildningsprogram och på fjärde plats för sitt forskarutbildning av Princeton Review .
School of Computing är också anslutet till Scientific Computing and Imaging Institute, som fokuserar på forskning inom vetenskaplig visualisering , vetenskaplig databehandling och medicinsk bildanalys . Institutet har för närvarande över 200 lärare och personal, varav de flesta är från School of Computing eller bioteknikavdelningar.
Anmärkningsvärda människor
Med tanke på sin långa historia och anknytning till utvecklingen av datavetenskap som fält, har skolan varit hem för ett antal respekterade vetenskapsmän, entreprenörer och utbildare.
Anmärkningsvärda alumner
- Robert Adamson (mjukvarupionjär) - Datavetare . Utvecklade Gener/OL, ett av de första tolkningsspråken.
- Alan Ashton - Datavetare, medgrundare av WordPerfect och Thanksgiving Point
- Brian A. Barsky - Professor vid University of California, Berkeley, som arbetar med datorgrafik och geometrisk modellering samt i optometri och synvetenskap .
- Jim Blinn - Datavetare och MacArthur Fellow , känd för sitt arbete med Carl Sagans Cosmos- dokumentär och uppfann den första metoden för att representera ytstrukturer i grafiska bilder.
- Edwin Catmull - En Oscar- vinnande datavetare, mottagare av 2019 års ACM Turing Award , som är medgrundare av Pixar Animation Studios och var president för Walt Disney Animation Studios .
- Jim Clark - datavetare, produktiv entreprenör och grundare av flera teknikföretag, inklusive Silicon Graphics, Inc. , Netscape Communications Corporation , myCFO och Healtheon
- Michael F. Cohen - Senior forskare på Microsoft Research , nu på Facebook Research, erkänd för sitt arbete med radiositetsmetoder för bildsyntes
- Frank Crow - Datavetare, utvecklade anti-aliasing- metoder för datorgrafik
- Alyosha Efros - forskare inom datorseende och vinnare av ACM-priset i datoranvändning
- Justin Frankel - utvecklade Winamp , uppfann gnutella peer-to-peer- nätverket och grundade Cockos Incorporated (mest känd för REAPER digital audio workstation )
- Henry Fuchs - Datavetare, forskning inom högpresterande grafikhårdvara; 3D medicinsk avbildning; huvudmonterad display och virtuella miljöer.
- Amy Gooch - Datavetare, uppfinnare av Gooch- skuggningsmodellen
- Henri Gouraud , datavetare, uppfinnare av Gouraud-skuggning
- Jim Kajiya - datavetare, utvecklade rambuffertkonceptet för att lagra och visa enrasterbilder och renderingsekvationen.
- Alan Kay - Datavetare, mottagare av 2003 års ACM Turing Award , krediterad med konceptet bärbar dator.[17]
- Gordon Kindlmann - Datavetare, uppfann tensorglyfen
- Miriah Meyer - datavetare, pionjär inom interaktiv visualisering för grundforskning
- Martin Newell - datavetare och grafikpionjär mest känd som skaparen av Utah Teapot
- Fred Parke - skaparen av det första CG fysiskt modellerade mänskliga ansiktet
- Bui Tuong Phong , datavetare, uppfinnare av Phong-reflektionsmodellen och Phong- skuggningsmodellen
- John Warnock , datavetare, grundare av Adobe Systems, som utvecklade Postscript-språket för desktop publishing.
- Telle Whitney , VD och VD för Anita Borg Institute for Women and Technology .
Anmärkningsvärd fakultet
- David C. Evans - grundare av datavetenskapsavdelningen vid universitetet; grafikpionjär och medgrundare av Evans & Sutherland
- Matthew Flatt - medlem av Rackets kärnutvecklingsteam för programmeringsspråk
- Alexandra Illmer Forsythe - författare till den första läroboken i datavetenskap
- Anthony C. Hearn – utvecklade datoralgebrasystemet REDUCE , medgrundare av CSNET - datornätverket
- John M. Hollerbach - redaktör för International Journal of Robotics Research , medgrundare av International Symposium on Robotics Research, och meduppfinnare av Utah/MIT skickliga hand
- Christopher R. Johnson - grundare av Scientific Computing and Imaging Institute , mottagare av IEEE Computer Society Sidney Fernbach Award och mottagare av Utahs guvernörsmedalj för vetenskap och teknik
- Elliott Organick - utbildare anses vara "den främsta expositor-skribenten inom datavetenskap"
- John Regehr – utvecklade C-kompilatorns fuzzer Csmith , Clang C-kompilatorns heltalsrengöringsmedel och den mycket lästa bloggen Embedded in Academia
- Ivan Sutherland - vinnare av Turing Award 1988 för Sketchpad ; medgrundare av Evans och Sutherland
- Suresh Venkatasubramanian - utvecklade begreppet t-närhet i differentiell integritet och den mycket lästa Geombloggen
- Joseph Zachary - utbildare och chartermedlem i USA:s energidepartement för grundutbildningen Computational Engineering and Science (UCES) Project