Kalmár László a számítástudomány hazai úttörője ( )

Az előadások a következő témára: "Kalmár László a számítástudomány hazai úttörője ( )"— Előadás másolata:

1 Kalmár László a számítástudomány hazai úttörője (1905-1976)
Készítette: Smolcz Frigyes 2011.

2 IEEE Computer Society Computer Pioneer Award díj
1996-ig csak nyugati országokban dolgozó szakembereknek odaítélt díj Közép- és Kelet-Európai országok számítástechnikai úttörői is megkaphatják Feltétele: a díjazott maradandó számítástechnikai alkotást kellett, hogy létrehozzon 1997-ben az NJSZT javaslatára két magyar tudósnak ítélték oda posztumusz a díjat. Kozma László (1902–1983) Kalmár László (1905–1976) műegyetemi professzor között konstruálta az ország első programvezérelt jelfogós számítógépét, a MESz-1-et, amit 1958-ban üzembe is állítottak. szegedi egyetem matematika professzora a matematikai logika műszaki alkalmazásainak terén elért eredményeiért a szegedi logikai gép megalkotásáért formulavezérlésű számítógép tervéért. Az IEEE Computer Society a világ egyik legrangosabb informatikai egyesülete. A társaság 1996-ban, fennállásuk 50. évfordulóján elhatározta, hogy az általuk 1981-ben alapított, de az addig szinte kivétel nélkül csak nyugati országokban dolgozó szakembereknek odaítélt Computer Pioneer Award díjat ezúttal Közép- és Kelet-Európai országok számítástechnikai úttörői is megkaphatják. A kitüntetés feltétele az volt, hogy a díjazott olyan maradandó számítástechnikai alkotást kellett, hogy létrehozzon, amely legalább másfél évtized távlatából is kiállta az idő próbáját. 1997-ben a Neumann János Számítógép-tudományi Társaság javaslatára két magyar tudósnak ítélték oda posztumusz a Computer Pioneer Award díjat. Az egyik Kozma László (1902–1983) műegyetemi professzor volt, aki 1955 és ’57 között konstruálta meg az ország elsı programvezérelt jelfogós számítógépét, a MESz-1-et, amit 1958-ban üzembe is állítottak. A másik díjat a szegedi egyetem egykori matematika professzora Kalmár László (1905–1976) kapta, a matematikai logika mőszaki alkalmazásainak terén elért eredményeiért, elsısorban a szegedi logikai gép megalkotásáért és a formulavezérléső számítógép tervéért. Kalmár professzor nagyon sokat tett itthon nemcsak az informatikai kutatásokért, de annak oktatásáért is. Közel félévszázadon keresztül tanított a szegedi egyetemen matematikát és majdnem két évtizedig számítástudományt tavaszán munkatársaival kibernetikai szemináriumot szervezett, majd a következı évben – az országban elsıként – beindította a hazai felsıfokú informatikai szakemberképzést.

3 Kalmár László (1905-1976) Alsó-Bogátpuszta 1905. március 27.
Apja uradalmi intéző, legkisebb gyerek 3-4 évesen már számol, olvas, ír 4 évesen iskolás, „hátha butul” 1914. Apja meghal, Pestre kerül az I. kerületi Főgimnáziumban tanul, komoly matematika könyveket tanulmányoz 1920. Gyermekvédő Liga Svájcba viszi fél évre Magántanulóként végzi a VI. évet, a matematikán kívül más nem érdekli Pázmány Péter Egyetem matematika-fizika szak Kalmár László ( ) Gyermekkor Kalmár László március 27-én született a Somogy megyei Edde községhez tartozó Alsó Bogát pusztán. Apja ott volt uradalmi intéző. Másfél éves kora körül költöztek ki a Fejér megyei Sárszentágota községbe. A Kalmár gyerekek között ő volt a legkisebb, legfiatalabb testvére is 11 évvel volt idősebb nála. Rövid idő alatt megtanult írni és olvasni, lassan felfedezte magának a számok világát, a számolás a 3-4 éves kisgyermek mindennapi tevékenységévé vált. Apja ezért hamarosan elhatározta, hogy beíratja fiát az iskolába, hátha butul egy kicsit. Elvitte a tanító úrhoz az osztatlan, egytanerős népiskolába, ahol egy rögtönzött "felvételi vizsga" után bekerült egyből a második osztályba. Így lett még ötéves kora előtt iskolás a már írni, olvasni tudó kisfiú. Az első világháború előtt nyarán - édesapja agyvérzésben meghalt, a család Pestre költözött, ekkor ő ötödik elemista volt. Az iskola befejezése után édesanyja az I. kerületi Magyar Királyi Állami Főgimnáziumba íratta be. A gimnázium első két évében inkább a latin nyelv érdekelte, mely számára új és ismeretlen volt. Csak lassanként fordult érdeklődése a matematika felé. A VI. osztály elvégzése után ban - a Gyerekvédő Liga révén fél évet Svájcban töltött, egy kis faluban, ahol a ház körül kellett segédkeznie, de sokat kirándulhatott, bejárhatta a környéket, különösen az erdőket. Mindezek közben persze sokat tanult. Svájcból decemberben tért vissza, a hiányzások miatt magánvizsgát kellett tennie, hogy évveszteség nélkül folytathassa a gimnáziumot. A matematika miatt a többi tárgyat teljesen elhanyagolta, öt tárgyból elégségesre állt. Ekkor félretette minden matematika könyvét, hogy a többi tárgyból - az ő szavaival élve: a "magolósakból" - is pótolja lemaradását, ugyanis félt, hogy a rossz eredményei miatt nem jut be az egyetemre.

4 1927. Bölcsészdoktori szigorlat matematikából
Vatea Elektroncső Gyár ösztöndíjasa, majd üzemi fizikusa Ortvay Szegedre hívja Kürschák javaslatára Neumann hatására a logika foglalkoztatja 1928. Hilbertet hallgatja Bolognában 1930. Haar és Riesz közös adjunktusa a Bolyai Intézetben 1932-ben egy zürichi kongresszuson előadást tart Háború alatt munkaszolgálat 1947. Egyetemi tanár 1949. MTA levelező tagja 1950/51. tanév a SZTE rektora Egyetemi évek Terve sikerült, kitűnő érettségi vizsgával került be a Budapesti Királyi Magyar Pázmány Péter Tudományegyetem Bölcsészettudományi Kar matematika - fizika szakára. Ugyanekkor elnyerte a Matematikai és Fizikai Társulat által rendezett matematikai tanulóverseny - a mai Kürschák-verseny első díját. Az egyetemet 1927-ben fejezte be és még ez év nyarán bölcsészdoktori szigorlatot tett matematikából. Az ország már tele volt állástalan diplomással. Kalmár előtt két lehetőség nyílt: mint Eötvös kollégistának lehetősége van pályázatot benyújtani tudományos ösztöndíjra a bécsi Collegium Hungaricumba, vagy a Vatea Elektroncső Gyár által felkínált fizikusi állását vállalja el. Kalmár az utóbbit választotta. Nem volt sokáig üzemi fizikus, mivel Ortvay Rudolf, az elméleti fizika szegedi professzora - Kürschák javaslatára - meghívta tanszékére, Szegedre tanársegédnek. Fizikusként matematikával is foglalkozott, matematika-gyakorlatokat vezetett. 1928-ban kijutott a bolognai nemzetközi matematikai kongresszusra, ahol Hilbert a matematikai logika megoldatlan problémáiról tartott előadást, és ez meghatározta szakterületének fő irányát, a matematikai logikát. 1930 novemberében lett Haar és Riesz professzorok közös "adjunktusa". Két évvel később "Aritmetika és analízis" tárgykörből magántanári képesítést szerzett ban intézeti tanárrá, 1947-ben pedig - Riesz professzor utódaként – egyetemi tanárrá nevezték ki a Szegedi Tudományegyetemre ben az MTA levelező, 1961-ben rendes tagjává választották.

5 1956. 10-12 fős hallgatói csoport számítástudományi érdeklődéssel
1957. Szegedi katicabogár Muszka Dániel félállású asszisztens 1957. Programozó matematikus képzés beindítása „krétafizikai” módszerrel 1956. Formulavezérlésű gép terve 1958. Logikai gép Előadások Pekingben, Sanghajban, Vuhanban 1961. Akadémiai tag 1963. Kibernetikai Laboratórium Iskolaalapítás 1956-ban Kalmár professzor új munkába kezdett, érdeklődése a számítástudomány felé fordult, fős csoportot szervezett, amelynek kutatási tárgya a matematikai logika és alkalmazásai. Logikai gépet terveztek és építettek, ebben Kalmár későbbi "technikai jobb keze", Muszka Dániel segített. Modellt készítettek bizonyos állati cselekvések gépi utánzására. Ez a machina docilis (tanulékony gép) a külseje miatt a szakirodalomban azóta is a szegedi katicabogár néven ismeretes. Kalmár a Muszka különleges műszaki ügyességét felismerve, "szárnyai alá" vette őt, és a logikai gép építésén túlmenően több értékes, a kor akkori technikai színvonalán túlmutató kibernetikai rendszer megépítésében együttműködött vele. Ezek közül a legismertebb a Szegedi Szabadtéri Játékok akusztikai rendszere. Sajnálatos módon a logikai gép és a katicabogár, továbbá egyes orvos-kibernetikai rendszerek kivételével az elkészült berendezések többnyire nem, vagy alig kerültek publikálásra. A számítástechnika és a kibernetika hazai bevezetéséért elsőként akkor kezdett el küzdeni, - minden lehetséges nyilvános fórum előtt - amikor ez Magyarországon még eretnekségnek számított, hiszen a megfellebbezhetetlen sztálini ítélet szerint: "a kibernetika burzsoá áltudomány, az imperializmus szellemi fegyvere az ideológiai téren folyó osztályharcban". Kitartó munkájának gyümölcse, hogy a József Attila Tudományegyetemen megkezdődött a programozó matematikus képzés (1957) és megalakult az egyetem Kibernetikai Laboratóriuma (1963). A számológépek elméletében Kalmár érte el az első hazai eredeti tudományos eredményeket. Az ő koncepciója szerint szerkesztették meg az univerzális formulavezérelte számítógépet, amiről később kiderült, hogy ekvivalens az Alan Mathison Turing által megadott programozható számítógép modelljével, az úgynevezett Turing-géppel. Számos automataelméleti, információ-elméleti, kibernetikai dolgozata jelent meg. Alapvető szerepe elvitathatatlan a magyar számítástudomány megteremtésében. 1975-ben nyugdíjba ment augusztus 2-án teljes szellemi frissességében, tele tervekkel, elképzelésekkel (épp egy külföldi konferenciára készül), ragadta el a halál. A magánember Szemműtétéig (1974) kerékpárral járt be az egyetemre, ő volt a "biciklis professzor". Egy-egy útkereszteződésbeli manőverénél néha többen elfordultak, vagy eltakarták a szemüket az ott lévők közül, mert ha Kalmár a kereszteződésbe ért, intett, amerre éppen menni kívánt és végrehajtotta elképzelését (nem minden esetben a járművezetők örömére). Két esetben ajánlatos volt elkerülni a vele való találkozást: ha nem talált valamit és előadása előtt. Ilyenkor könnyen lekapta az embert a tíz körméről, hogy utána "bűnbánó" kedvességgel kérjen elnézést.

6 1965. M-3 első generációs szg. szovjet minta alapján, alkalmazott matematikus képzés (EDSAC-os :)
1968. Minszk generációs szg. Kalmár munkájának elismeréseként kapja az egyetem Biciklis professzor 1974. Szemműtét 1975. R generációs szg. 1975. Nyugdíjba vonul 1976. augusztus 2. váratlanul hal meg

7 A jövő Kalmár szerint (1976):
„A számítógépek további fejlődése oda fog vezetni, hogy egyrészt mindenki olcsón vásárolhat zsebbe férő kis számítógépet, másrészt a számítás, általánosabban az információfeldolgozás éppoly közszolgáltatás lesz, mint ma a telefon: mindenki „feltárcsázhatja” a központi nagy számítógépet, „betárcsázhatja” neki a feladatot és esetleg emberi hangon megkapja tőle a megoldást, esetleg képernyőn jelenik meg neki. A mai multiprogramozásos rendszerek nem is állnak ettől nagyon messze, a századfordulóra valószínűleg nem lesz már utópia.”

8 Tudományos tisztségei
MTA Matematikai Bizottság ( ) Filozófiai Főbizottság ( ) Tudományfilozófiai Nemzeti Bizottság, tag, ( ) Elnökségi Kibernetikai Bizottság, tag és elnök ( ) TMB Matematikai Szakbizottság ( ) Nyelv- és Irodalomtudományi Osztály Matematikai és Alkalmazott Nyelvészeti Munkabizottság ( ) Matematikai Kutató Intézet Tudományos Tanácsa ( ) Számítástechnikai Központ Tudományos Tanácsa tagja, ( ) SZAB Matematikai, Fizikai és Kémiai Szakcsop. és Szakbiz. tag Kibernetikai és Számítástechnikai Munkabizottság elnöke ( ) Association for Symbolic Logic Comm. Logic in Europe tagja ( ) Int. Federation for Inf. Processing Working Group 2.2 tagja ( ) OMFB tagja ( )

9 Díjai, kitüntetései König Gyula jutalom (1936)
Kossuth-díj ezüst fokozat (1950) Beke Manó emlékdíj (1958) Felszabadulási jubileumi emlékére (1970) Szele Tibor-Emlékérem (1970) Állami Díj első fokozat (1975) – A matematika alapjainak kutatásában és a számítógépek elméletében elért eredményeiért. József Attila emlékérem (1975) Neumann János emlékérem (1976) IEEE Computer Society a Computer Pioneer Award (a számítástechnika úttörője díj) posztumusz kitüntetés (1997)

10 Internetes források hu.wikipedia.org/wiki/Kalmár_László_(matematikus)

11 Megoldás: Ha tágul a Kata laticel lába, Hatágú lakat alatti cellába!
Csacsi-pacsi Feladat: A fegyházigazgató parancsa a Kata nevű fegyenc őrizetének megszigorítására, arra az esetre, ha nevezettnek üreges gumiból készült művégtagja duzzadni kezd. H Megoldás: Ha tágul a Kata laticel lába, Hatágú lakat alatti cellába!

12 Köszönöm a figyelmet!

13 Szegedi katicabogár (1957)
„Machina docilis” Elektroncső áramkörök Kondenzátor memória Fény, hang, nyomás Tanul és felejt Szegedi katicabogár A modell orra egy érzékelő, amely ütközéskor Katica elfordulását váltotta ki. A hátán lévő pöttyök szintén érzékelők, a megtanultak elfelejtésére vagy megállítására szolgáltak. A modell belseje a kor technikai színvonalának csúcsát jelenti: elektroncsövekből felépített áramkörei, kondenzátoros memóriája mind elfért a testben. F 57-ben a szegedi egyetemen Muszka Dániel tervezte és építette meg a szegedi katicabogarat. A bogár maga egy kibernetikus gép, az elso magyar muállat, az informatika elso hazai ujjlenyomata. A szerkezet a feltétlen és a feltételes reflexek modellezésére szolgál, az egyetem Lélektani Intézete által megadott program szerint muködik. A megépítésekor kituzött cél a fototropizmus, a kondicionálhatóság, és egy védekezo, feltétlen reflex gépi rekonstruálása volt. Felépítését tekintve a muállat a következoképpen néz ki : 60 cm hosszú, 40 cm széles, 25 cm magas gépben a stilizált, hétpettyes külso héj alatt kap helyet az elektronika, a mozgást 3 darab gumikerék segíti. Belso szerkezete elektroncsövekbol, germániumdiódákból, fotocellákból, jelfogókból, elektromotorokból és mikrofonból áll, a 220V-os áramot hálózati kábelen keresztül kapja. A korabeli kiviteli nehézségek miatt Muszka Dániel az áramforrást nem tudta beépíteni a modellbe. A szegedi katicabogár jelenleg is muködoképes gép, a szegedi Fekete Házban és a Budapesti Műszaki Múzeumban tekintheto meg. További információ a " címen. A katicabogár muködésének lényege a feltétlen és feltételes reflexek modellezése. Képes reagálni hangra, fényre, érintésre, valamint ha a fény- és hangingert megfelelo ideig egyszerre kapja, megtanulja, hogy csak hangra is úgy reagáljon, mint korábban a fényre, vagyis kialakul benne egy feltételes reflex. Ezt a tanult reflexet azonban egy ido után elfelejtheti, ha nem érik újra egyideju hatások. A hálózat bekapcsolása után a bogár szemei fél fénnyel világítanak. Ha egy fényforrással (pl. zseblámpa) megvilágítjuk, a szemei teljes fényerore „kapcsolnak”, és az „állat” elindul a fény irányába. Ha közben a zseblámpát elmozdítjuk, a katica úgy mozog, hogy kövesse a fényt. Ha a fény kialszik (vagy olyan távol van, hogy már nem érzékeli), akkor megáll, szemei ismét fél fénnyel világítanak. Tartozik a bogárhoz egy furulya, aminek a hangját hallva szemei felvillannak, jelezvén, hogy érzékeli a hangot. Az egyéb külso hangok zavaró hatásának kiküszöbölése végett csak a megfelelo frekvenciájú hangra reagál. Ha a fény- és a hangingert egy idoben, társítva adjuk, akkor bizonyos betanulási ido után a bogár csak a furulya hangjára is elindul, és egyenes irányban halad. A bogár pettyeibe érzékelok vannak beépítve, ha megnyomjuk valamelyiket, illetve ha menet közben egy tárgynak ütközik, akkor „megsértodik”. A megsértodés abból áll, hogy „behunyja” szemeit (kialszik a fény), rosszallását morgással fejezi ki, illetve a tanult reflexet elfelejti. Sértodött állapotában nem reagál se a fényre se a hangra. Megvigasztalni úgy tudjuk, hogy a hátán lévo simogató gombot megérintjük. Ekkor megszunik a morgás, kigyulladnak a szemei, és ismét reakcióképessé válik. A program elindulása után kirajzolja a képernyore a katicabogarat, a zseblámpát, valamint néhány véletlenszeruen elhelyezett tárgyat a „szobában”. Kezdetben a katica áll, szeme fehéren „világít”, a zseblámpa kikapcsolt állapotban van. A zseblámpát mozgathatjuk a szobában úgy, hogy az egérkurzort fölé helyezzük, majd lenyomott – és nyomva tartott – bal gombbal a kívánt helyre húzzuk, majd a gombot felengedjük (drag & drop). Ha jobb egérgombbal kattintunk a zseblámpán, úgy ki- illetve bekapcsolhatjuk azt, ugyanezt megtehetjük a K billentyu leütésével is. A lámpa óramutató járásával megegyezo irányú forgatásához használjuk a Q, ellenkezo irányú forgatásához a W billentyut. A lámpa fénye csak a bekapcsolt állapotban sárgával mutatott térben látható a bogár számára. A katica szemeihez megfelelo közelségben világítva az „állat” érzékelni fogja a fényt. Nem kell a fénynek egészen a szemekhez érni, van egy bizonyos látótér, amelyen belül még „lát”. Mikor a bogár érzékeli a fényt, megpróbál elindulni a fényforrás irányába. Mivel nem tud a lámpa helyzetérol (csak a fényt látja), ezért ha például hátulról világítjuk meg, nem fogja megtalálni a lámpát (ez nem hibás muködés). A program úgy van megvalósítva, hogy a katica addig fordul jobbra, illetve balra, amíg a lámpa fényébol általa érzékelt tartományból (ez nem feltétlenül az egész, sárgával jelzett fény) nagyjából ugyanakkora területet lát a jobb és bal szemével. Ha forgással ezt a célját elérte, akkor elindul elore, természetesen minden lépés után korrigálva. Amíg a bogár mozog, változtathatjuk a zseblámpa helyzetét, az megpróbálja követni a fényt. Amikor a lámpát kikapcsoljuk, a katica megáll. Az F billentyu lenyomásával, vagy a Furulya címszó alatti Be nyomógombra kattintva szimulálhatjuk a furulya megszólaltatását, ami a billentyu vagy gomb következo lenyomásáig szólni fog. Ezt egy furulyát ábrázoló ikon jelzi az információs sávban, valamint a hangszórókból furulyahang hallatszik. Amíg a katica hallja a hangot, addig villogtatja szemeit, jelezvén, hogy hall. A szegedi katicabogarat a tanult reflex modellezésére alkották meg. Meg tudjuk tanítani arra, hogy ha megfelelo ideig egyszerre látja a fényt, és hallja a furulya hangját, akkor késobb képes mozgásba lendülni csupán a hanginger hatására (közben nincs fény). Bogarunknak vagy még egy tulajdonsága : kicsit „bogaras”. Ha valamelyik pettyére kattintunk, vagy mozgás közben nekiütközik egy tárgynak (kivéve a zseblámpát), akkor megsértodik. Ezt úgy adja a felhasználó tudomására, hogy szemeit becsukja (fekete színu lesz), és elkezd morogni. Ha már betanítottuk vele a feltételes reflexet, sértodöttségében azt is elfelejti. Kiengesztelni úgy tudjuk, hogy megsimogatjuk a hátát. Ezt a hátán lévo hosszúkás csíkra való kattintással érhetjük el a programban. Célszeru a „simogatás” elott az ütközött tárgytól arrébb „vinni” a bogarat, mert csak úgy fog kiengesztelodni. Az eredeti muállat helyzetét is lehet változtatni önkényesen (arrébb vonszoljuk kézzel), ezt hivatott szimulálni az információs sávon lévo négy irányba mutató négy nyomógomb. Segítségükkel a katicát mozgathatjuk elore, hátra, illetve forgathatjuk jobbra, balra, értelemszeruen. Az alsó, információs sávban tájékozódhatunk még a katicabogár állapotáról, a jobb és a bal szem látóterébe jutó fény mennyiségérol, valamint arról, hogy hol tart a feltételes reflex betanulásának folyamata. üttyre indul, ami kondicionálható fényjellel, pötty megnyomására megáll, villogó szemmel visszajelez.

14 Logikai gép (1958) Huzalozott programozás
Rendezőpálya- udvar váltó felügyelete Szegedi Szabadtéri Játékok akusztikai rendszere Körúti zöldhullám Kalmár László matematikai munkásságának elején, a harmincas évektől, értékes eredményeket ért el a matematika olyan szerteágazó területein, mint az interpoláció elmélete, az analitikus számelmélet, a csoportelmélet, a játékelmélet, a logikai függvénykalkulus döntésproblémája körül érdeklődése a matematikai logika gyakorlati alkalmazásai felé fordult. Szemináriumot indított az alapvető kibernetikai fogalmak tisztázása és egy elektromechanikus logikai gép megtervezésére. Tudományos és emberi tekintélyének súlyával elérte, hogy a kibernetikai kutatások hazánkban polgárjogot nyerjenek, és hogy - elsőként az országban Szegeden - meginduljon a felsőfokú informatikai szakemberképzés (programtervező matematikus elnevezéssel). Kalmár László roppant sokat tett a számítástechnikai alkalmazások elterjesztéséért a legkülönbözőbb területeken a nyelvészettől a biológiai kutatásokig. Már a hatvanas években lyukkártyán rögzítették a Magyar értelmező kéziszótár legfontosabb adatait, amely adatbázis a mai napig is több, ezzel kapcsolatos kutatás és alkalmazás alapja. Ugyancsak a hatvanas években indította el a Számítástechnikai módszerek alkalmazása a biológiában és orvostudományban.

15 Zseniális takarékosság
Felső kettő összekötése hamis Alsó kettő összekötése igaz Konjunkció kapcsolóelem nélkül Ha a függılegesen egymás alatt álló három bemenet közül a felsı kettıt kötötték össze, az a hamis értéket jelentette, ha az alsó kettıt az az igazat. Kalmár rendre megtervezte a negáció, a konjunkció, a diszjunkció és más kétváltozós logikai mővelet megvalósítását. Az A és a B bemeneti hármasok közül az alsó vagy felső párra áramot adva a kimeneten megjelenik az A és B logikai kifejezés eredménye áram formájában, ha mindkettő IGAZ volt, különben nincs áram.

16

17 Logikai kifejezés feldolgozása
Minden művelet saját kóddal rendelkezik A logikai műveletek elvégzéséhez a táblázatban megadott kód bitjeivel együtt kellett ráadni az operandusok bitjeit.