Alkalmazott Matematikai Lapok 32 (2015), 79-94.
´ LASZL ´ ´ A SZAM ´ ´ITASTUDOM ´ ´ ´ ˝ ¨ OJE KALMAR O, ANY HAZAI UTT OR
´ PETER ´ ´ SZABO GABOR
Csendes Tibor 60. sz¨ ulet´esnapj´ ara tisztelettel ´es szeretettel aj´ anlom
Az IEEE Computer Society a vil´ ag egyik legrangosabb informatikai egyes¨ ulete. A t´ arsas´ ag 1996-ban elhat´ arozta, hogy az ´ altaluk 1981-ben alap´ıtott, de az addig szinte kiv´etel n´elk¨ ul csak nyugati orsz´ agokban dolgoz´ o szakembereknek oda´ıt´elt Computer Pioneer Award d´ıjat ez´ uttal K¨ oz´ep- ´es KeletEur´ opai orsz´ agok sz´ am´ıt´ astechnikai u ´tt¨ or˝ oi is megkaphatj´ ak. A kit¨ untet´es felt´etele az volt, hogy a d´ıjazott olyan maradand´ o sz´ am´ıt´ astechnikai alkot´ ast kellett, hogy l´etrehozzon, amely legal´ abb m´ asf´el ´evtized t´ avlat´ ab´ ol is ki´ allta az id˝ o pr´ ob´ aj´ at. 1997-ben a Neumann J´ anos Sz´ am´ıt´ og´ep-tudom´ anyi T´ arsas´ ag javaslat´ ara k´et magyar tud´ osnak ´ıt´elt´ek oda posztumusz a Computer Pioneer Award d´ıjat. Az egyik Kozma L´ aszl´ o (1902–1983) m˝ uegyetemi professzor volt, aki 1955 ´es ’57 k¨ oz¨ ott konstru´ alta meg az orsz´ ag els˝ o programvez´erelt jelfog´ os sz´ am´ıt´ og´ep´et, a MESz-1-et, amit 1958-ban u all´ıtottak. A m´ asik ¨zembe is ´ d´ıjat a szegedi egyetem egykori matematika professzora, Kalm´ ar L´ aszl´ o
Alkalmazott Matematikai Lapok (2015)
80
´ PETER ´ ´ SZABO GABOR
(1905–1976) kapta, a matematikai logika m˝ uszaki alkalmaz´ asainak ter´en el´ert eredm´enyei´ert, els˝ osorban a szegedi logikai g´ep megalkot´ as´ a´ert ´es a formulavez´erl´es˝ u sz´ am´ıt´ og´ep terv´e´ert. Kalm´ ar professzor nagyon sokat tett itthon nemcsak az informatikai kutat´ asok´ert, de annak oktat´ as´ a´ert is. K¨ ozel f´el´evsz´ azadon kereszt¨ ul tan´ıtott a szegedi egyetemen matematik´ at ´es majdnem k´et ´evtizedig sz´ am´ıt´ astudom´ anyt. 1956 tavasz´ an munkat´ arsaival kibernetikai szemin´ ariumot szervezett, majd a k¨ ovetkez˝ o ´evben – az orsz´ agban els˝ ok´ent – beind´ıtotta a hazai fels˝ ofok´ u informatikai szakemberk´epz´est.
T¨obb mint ¨ otven ´eve tan´ıtanak sz´ am´ıt´ og´ep-programoz´ast a szegedi egyetemen. Mivel az els˝ o elektronikus sz´ am´ıt´ og´ep, az M-3 csak 1965-ben ´erkezett meg Szegedre, ez´ert kezdetben a sz´ am´ıt´ og´ep-programoz´as m´eg u ´n. kr´etafizikai” m´od” szerrel t¨ort´ent: t´ abl´ an´ al, kr´et´ aval, fikt´ıv g´epeken futtatta tan´ar ´es di´ak az algoritmusokat. Kalm´ ar L´aszl´ o, az egyetem kiv´ al´ o matematika professzora azonban m´ar az 1950-es ´evek m´asodik fel´eben l´ atta, hogy rohamosan k¨ozeleg az a korszak, amikor Magyarorsz´agon is sz¨ uks´eg lesz majd az olyan szakemberekre, akiknek ´erteni¨ uk kell az elektronikus sz´ amol´ og´epek” programoz´as´ahoz. Kalm´ ar professzor kihar” colta a miniszt´erium beleegyez´es´et, hogy a szegedi egyetemen az egyszakos tan´ark´epz´es megsz¨ untet´esekor, a harmad´eves tan´ arjel¨oltek 5 sz´azal´eka az egyik szakjuk elhagy´as´aval a megmaradt szak egy speci´ alis ter¨ ulet´en elm´ely¨ ultebb tanulm´anyokat folytathassanak. 1957 ˝osz´en – az orsz´ agban els˝ok´ent – ´ıgy vette kezdet´et h´arom egyszakos (vagy ahogyan hallgat´ ot´ arsaik viccesen h´ıvt´ak ˝oket: EDSACos) hallgat´oval a (sz´ am´ıt´ og´epes) alkalmazott matematikusk´epz´es a szegedi egyetemen. Kalm´ar tudta, hogy ezzel egy sz¨ ulet˝ o tudom´any´agat k´epvisel, ´es ahogyan az legt¨obbsz¨or t¨ort´enni szokott, a sz¨ ulet˝ o u ´jnak mindig meg kell harcolnia a maga harc´at a konzervativizmussal szemben. Az ˝o eset´eben is ´ıgy volt ez, b´ar val´oj´aban ez a k¨ uzdelme nem a kibernetika itthoni elismertet´es´e´ert folytatott er˝ofesz´ıt´eseivel kezd˝od¨ott, hanem m´ar j´oval kor´ abban, tulajdonk´eppen akkor, amikor matematikai logik´aval kezdett el foglalkozni.1 Abszol´ ut igaz tudom´ any-e a matematika? Kalm´ar ´erdekl˝ od´ese a matematikai logika ir´ant az 1920-as ´evek v´ege fel´e kezd˝od¨ott. Matematikus koll´eg´ ai k¨ oz¨ ul voltak, akik nem igaz´an ¨or¨ ultek annak, hogy az olyan sz´ep klasszikus matematikai diszcipl´ın´ak kutat´as´at, mint amilyen p´eld´aul a f¨ uggv´enytan, az analitikus sz´ amelm´elet, vagy az interpol´aci´o elm´elete, olyan egzotikus t´argyk¨ orrel akar felcser´elni, mint a matematikai logika. M´eg a matematikusok k¨oz¨ ul is t¨ obben t´ uls´ agosan elm´eleti tudom´anynak tartott´ak ezt, amelyr˝ol 1 Az EDSAC (Electronic Delay Storage Automatic Calculator) az els˝ o gyakorlati feladatok megold´ as´ ara is haszn´ alhat´ o t´ arolt program´ u sz´ am´ıt´ og´ ep volt. 1949-ben angol fejleszt´ es eredm´ enyek´ ent k´ esz¨ ult el a Neumann-elvek alapj´ an.
Alkalmazott Matematikai Lapok (2015)
´ LASZL ´ ´ A SZAM ´ ´ITASTUDOM ´ ´ ´ ˝ ¨ OJE KALMAR O, ANY HAZAI UTT OR
81
u ´gy gondolt´ak, hogy tal´ an ink´ abb a filoz´ ofi´ aval van szorosabb kapcsolatban, mint a matematik´aval, ´es k¨ ul¨ onben is nem val´ osz´ın˝ u, hogy valamikor lesz majd ennek b´armilyen komolyabb alkalmaz´ asa. Riesz Frigyes m´elyen len´ezte a matematikai logik´ at, Haar Alfr´ed valamivel jobban ´ert´ekelte, de az´ert ˝o is megk´erdezte Kalm´art´ol, hogy itt is vannak-e t´etelek ´es azokat be is bizony´ıtj´ak-e, vagy csak v´elem´enyekr˝ol vitatkoznak, mint a filoz´ ofusok. A p´ aly´ aj´ at akkor kezd˝o fiatal matematikust azonban t¨obb olyan hat´ as ´erte, amely arra ind´ıtotta ˝ot, hogy a tov´ abbiakban m´egis ez legyen a f˝o kutat´asi ter¨ ulete. Kalm´ar a matematikai logik´ ar´ ol Neumann J´anost´ol hallott el˝osz¨or Budapesten, ahol egyetemi tanulm´ anyait folytatta. A tudom´anyegyetemen akkoriban matematikai logik´at m´eg nem lehetett tanulni. Voltak ugyan Logika” c´ımmel el˝oad´asok, ” de Kalm´ar ezekb˝ol hamar ki´ abr´ andult, mikor azt tapasztalta, hogy – ahogyan ˝o fogalmazott – egy logik´ aval foglalkoz´ o filoz´ofus” b¨ untetlen¨ ul elk¨ovethet olyan ” primit´ıv logikai hib´ akat, amiket ha egy gimnazista tenne meg matematik´ab´ol, akkor megbuktatn´ ak ez´ert. Kalm´ ar a matematikai logika alapgondolatait ´es a bizony´ıt´aselm´elet programj´ at szegedi ´eveinek kezdet´en Neumann J´anos egy akkor frissen megjelent dolgozat´ ab´ ol ´ertette meg. M´odja volt megismerkednie n´eh´any olyan kiv´al´o k¨ ulf¨ oldi matematikussal is, akiknek hat´as´ara tov´abb m´ely¨ ult a kapcsolata ezzel az itthon m´eg akkor u ´jnak sz´ am´ıt´ o tudom´annyal. 1928-ban nagy hat´ assal volt r´ a a korszak egyik legnagyobb matematikus´anak, Hilbertnek a bolognai nemzetk¨ ozi matematikai kongresszuson a logika megoldatlan probl´em´air´ol tartott el˝ oad´ asa. A k¨ ovetkez˝o ´ev nyar´an el is utazott G¨ottin¨ genbe, ahol szem´elyesen is tal´ alkoztak. Kalm´ar ´ıgy eml´ekezett r´a: Oreg volt m´ar, ” bizony megesett, hogy halmazelm´eleti el˝ oad´ as´an kiesett a kr´eta a kez´eb˝ol. Volt egy nagyon j´o mag´antan´ ara, Bernays, le¨ ultette Hilbertet, f¨olvette a kr´et´at ´es folytatta az el˝oad´ast. K¨ozben Hilbert 2–3 percet b´obiskolt, azt´an f¨oln´ezett, figyelt egy percig, mit mond Bernays, majd visszavette a kr´et´at ´es folytatta az el˝oad´ast.” Egy ´ızben Bernays j´ovolt´ ab´ ol siker¨ ult besz´elgetnie is Hilberttel. Edmund Landau, a kiv´ al´ o n´emet matematikus is G¨ottingenben tan´ıtott. Kalm´ar el is j´art egyik f¨ uggv´enytani szemin´ arium´ara. K¨ozelebbi kapcsolatba azonban nem ker¨ ulhettek, mivel akkoriban Landau az u ´j k¨onyv´en dolgozott, ´es minden idej´et szigor´ uan beosztotta, k¨ ul¨ on nem fogadott senkit. A fiatal szegedi tan´arseg´ed sajn´alhatta ezt, hiszen m´ar gimnazista kor´ at´ol ismerte Landau nev´et, ´es annak pr´ımsz´amokr´ol sz´ ol´ o k´etk¨ otetes sz´ amelm´eleti munk´aj´at is. Nem kis meglepet´est okozott ´ıgy a sz´am´ ara, amikor Szegedre val´ o visszat´ertekor, Landau egyik munkat´ ars´at´ol, Fenchelt˝ ol kapott egy levelez˝ olapot, amelyen azt k´erdezt´ek t˝ole, hogy megengedn´e-e Kalm´ ar, hogy Landau a k´esz¨ ul˝ o Grundlagen der Analysis c. k¨onyv´eben publik´alja Kalm´ arnak az aritmetika alapjaival kapcsolatos egyik Bernaysnak tett megjegyz´es´et, ill. ha ezt esetleg kor´ abban m´ar megtette, akkor k´ert´ek, adja meg annak irodalmi forr´ as´ at, hogy Landau hivatkozhasson r´a a k¨onyvben. Hosszasan kellett Kalm´ arnak gondolkodnia, mire r´ad¨obbent, hogy milyen megjegyz´es´ere vonatkozhatott Landau k´er´ese. Azt´an esz´ebe jutott, hogy t´enyleg eml´ıAlkalmazott Matematikai Lapok (2015)
82
´ PETER ´ ´ SZABO GABOR
tette Bernaysnak, hogy Hilbert az el˝ oad´ as´ an az egyik ´all´ıt´ast szerinte a kellet´en´el komplik´altabban bizony´ıtotta be, ´es u ´gy gondolta, hogy ezt egyszer˝ ubben is meg lehetett volna csin´ alni. Azt´ an vacsora k¨ ozben el is mondta ennek r´eszleteit Bernaysnak, hogy Neumann cikk´eb˝ ol kiindulva, ˝o azt hogyan bizony´ıtan´a. Ezt azt´an Bernays elmes´elte Landaunak, aminek v´eg¨ ul az lett az eredm´enye, hogy az eml´ıtett k¨onyv el˝ oszav´ aba Landau ezt ´ırta: haboz´assal ´allok a nyilv´anoss´ag el´e ” ezzel az ´ır´assal, mert egy olyan ter¨ uletr˝ ol publik´alok ezzel, amelyr˝ol semmi u ´j mondanival´om nincs, lesz´ am´ıtva Kalm´ arnak egy sz´obeli k¨ozl´es´et.” Ennek a meglep˝o vallom´asnak az volt az el˝ ozm´enye, hogy Landau, aki mag´at a prec´ızs´eg mintak´ep´enek tartotta, az egyik el˝ oad´ as´ an, amit az aritmetika axiomatikus fel´ep´ıt´es´er˝ol tartott, hib´asan bizony´ıtott be egy hasonl´ o t´etelt, melyre Kalm´ar megjegyz´ese is vonatkozott. Erre egyik tan´ arseg´edje h´ıvta fel a figyelm´et, ami sz´am´ara azt´an olyan sokkot jelentett, hogy ez´ert egy k¨ onyvet kellett ´ırnia. Kalm´ar ekkor m´eg tan´ arseg´ed volt a szegedi egyetemen, ´es Landaunak ez az elismer´ese nagyon nagy hat´ assal volt r´a. Saj´at bevall´asa szerint a matematikai logik´aval val´o igazi kapcsolata ekkor kezd˝ od¨ ott, l´atta, hogy ´erdemes ezzel foglalkoznia. Az 1932-es z¨ urichi nemzetk¨ ozi matematikai kongresszuson m´ar ˝o maga is tartott egy el˝ oad´ ast az u ´n. eld¨ ont´esprobl´ema kapcs´an, amely azt´an kutat´asi tev´ekenys´eg´enek egyik f˝ o ir´ anyvonal´ at jelentette. Az eld¨ont´esprobl´ema a k¨ ovetkez˝ o feladatot jelenti: adjunk meg olyan algoritmust, amellyel tetsz˝ oleges logikai formul´ ak azonosan igaz volta eld¨onthet˝o. Kalm´ar sz´amos tudom´anyos dolgozatot publik´ alt ezen a ter¨ uleten, b´ar bizonyos ´ertelemben boldogtalan kincskeres´es volt ez, hiszen k´es˝obb kider¨ ult, hogy ilyen algoritmus bizony´ıthat´oan nem l´etezik (felt´eve persze, hogy az algoritmus intuit´ıv fogalma alatt azt ´ertj¨ uk, ahogyan azt ma egzakt m´odon t´argyalni szok´as). Mindenesetre bizonyos speci´alis formulaoszt´ alyokra megoldhat´o az eld¨ont´esprobl´ema ´es bizonyos t´ıpus´ u formul´akra Kalm´ arnak siker¨ ult is azt megoldania. Egy ilyen feladat kapcs´an t¨ort´ent az, hogy Kalm´ ar G¨ odellel ´es Sch¨ utt´evel egy id˝oben, de t˝ol¨ uk f¨ uggetlen¨ ul oldott meg egy probl´em´ at, amit azonban G¨odel hamarabb tudott publik´alni. Hilbert viszont m´egsem engedte visszavonni Kalm´ar dolgozat´at a Math. Annalen foly´oiratt´ol, mert abb´ ol jobban meg lehetett ´erteni az alkalmazott m´odszert. Kalm´ar legt¨obb cikk´et az eld¨ ont´esprobl´ema u ´n. redukci´o-elm´elet´enek szentelte, amikor is az ´altal´anos probl´em´ at visszavezette bizonyos speci´alis eseteire. Kalm´ar sokat foglalkozott G¨ odel ´es Church nevezetes t´eteleinek egyszer˝ us´ıt´es´evel, ´altal´anos´ıt´ as´ aval ´es helyes interpret´ aci´ on alapul´o n´epszer˝ us´ıt´es´evel is. G¨odel 1931-ben k¨oz¨olte nagy horderej˝ u eredm´eny´et, miszerint minden valamireval´o” axi” ´omarendszerben (azt, hogy ez mit jelent, persze pontosan meg lehet hat´arozni) megfogalmazhat´ o olyan probl´ema, ami a rendszer keretein bel¨ ul nem oldhat´o meg, vagyis azt az adott axi´ omarendszer eszk¨ ozeivel sem igazolni, sem c´afolni nem lehet. Ez egyben azt is jelenti, hogy nincs olyan abszol´ ut axi´omarendszer, amire az eg´esz matematik´ at fel lehetne ´ep´ıteni, mert ak´armilyen ´ertelmes axi´omarendszert is r¨ogz´ıten´enk, mindig tal´ alhatn´ ank olyan feladatot, amit a rendszer fogalmaival Alkalmazott Matematikai Lapok (2015)
´ LASZL ´ ´ A SZAM ´ ´ITASTUDOM ´ ´ ´ ˝ ¨ OJE KALMAR O, ANY HAZAI UTT OR
83
ugyan le tudn´ank ´ırni, de semmilyen m´ odon nem tudn´ank azt sem bizony´ıtani, sem c´afolni kiz´ar´ olag csak a rendszer axi´ om´ ainak felhaszn´al´as´ aval. Church p´eld´ at adott algoritmussal egy´ altal´an meg nem oldhat´o probl´emaseregekre is, ´es igazolta, hogy nincs olyan algoritmus, amellyel b´armely adott logikai formul´ar´ol el lehetne azt d¨ onteni v´eges sz´ am´ u l´ep´esben, hogy az azonosan igaz-e. Church eredm´eny´et n´epszer˝ uen u ´gy szokt´ ak mondani, hogy vannak abszol´ ute megoldhatatlan probl´emaseregek, m´ıg G¨ odel t´etele axi´omarendszert˝ol f¨ ugg˝o, relat´ıve eld¨onthetetlen probl´em´ ak l´etez´es´ere mutat r´ a. Church t´etel´et m´elyebbnek gondolt´ ak G¨odel´en´el, ´ıgy meglep˝ o volt, amikor P´eter R´ozsa ´eszrevette, hogy ez nem ´ıgy van. Church t´etele levezethet˝ o a G¨ odel-t´etelb˝ol, s˝ot Kalm´ar azt is igazolta, hogy a Church-t´etel egyenesen speci´ alis esete a kell˝o ´altal´anoss´agban megfogalmazott G¨odel-t´etelnek. Izgalmas ter¨ uletre jutunk akkor, amikor az u ´n. Church-t´ezisr˝ol gondolkodunk, amelyen Church t´etele is alapult. A k´erd´es tulajdonk´eppen az, hogy mi is az algo” ritmus”. Err˝ol mindenkinek lehet valamif´ele intuit´ıv fogalma: egy v´eges elj´ar´as, amely minden l´ep´esben pontosan el˝ o´ırja, hogy mit kell csin´alni. Ha azonban, azt akarjuk megmutatni, hogy valamely probl´ema megold´as´ara egy adott eszk¨ozk´eszlet mellett nincs algoritmus, akkor azt kell bebizony´ıtani, hogy soha senki nem tud olyan v´eges elj´ar´ ast/bizony´ıt´ ast kre´ alni, amely megoldan´a a feladatot. Az ilyen matematikai bizony´ıt´ ashoz viszont sz¨ uks´eg¨ unk van az algoritmus egzakt defin´ıci´oj´ara. T¨obb u ort´ent az egzakt defin´ıci´o megad´as´ara, amelyekr˝ol ¨gyes k´ıs´erlet t¨ v´eg¨ ul kider¨ ult, hogy egym´ assal egyen´ert´ek˝ u fogalmat eredm´enyeznek, ´ıgy nagyon is ´esszer˝ unek t˝ unik, ha az algoritmus intuit´ıv fogalm´at a javasolt egzakt fogalmakkal (pl. ´altal´anos rekurz´ıv f¨ uggv´eny, Turing-g´eppel kisz´am´ıthat´o f¨ uggv´eny) helyettes´ıtj¨ uk. A Church-t´ezis azt jelenti, hogy tegy¨ uk ezt meg. Persze azt, hogy ezt t´enyleg jogos megtenni, matematikai szigor´ us´ aggal bizony´ıtani nem lehet, csak u ´n. plauzibilit´asi ´ervekkel lehet al´ at´ amasztani. Mindenesetre, ha elfogadjuk a Church-t´ezist, akkor a tov´abbiakban nyugodtan alhatunk, mert meg tudjuk mindenki sz´am´ara mondani, hogy mi az az algoritmus. Kalm´ar azonban nem igaz´ an hitt abban, hogy a matematika elj´ar´asait valaha is az el˝obbieknek megfelel˝ o z´ art keretek k¨ oz´e lehet k´enyszer´ıteni. Nagyon ´erdekes az, ahogyan r´amutatott arra, hogy a Church-t´ezis ellen ´epp´ ugy lehet plauzibilit´asi ´erveket felhozni, mint ahogyan Church mellette hozott fel hasonl´o ´erveket. Kalm´ar eg´eszen meglep˝o k¨ ovetkeztet´esre jutott: ha valaki elfogadja a Church-t´ezist, akkor azt is el kell, hogy fogadja, hogy vannak olyan t´etelek, amelyek ugyan igazak, de azt, hogy igazak, azt semmilyen helyes okfejt´essel soha nem lehet bebizony´ıtani. Nem csak most nem tudjuk bebizony´ıtani ˝oket! Soha nem fogjuk! Kalm´ar szerint, ha valaki hisz abban, hogy a vil´ ag t¨ orv´enyei megismerhet˝ok, akkor nem fogadhatja el a Church-t´ezist, mert abb´ ol azt lehet levezetni, hogy vannak olyan t¨orv´enyszer˝ us´egek, amelyek teljes¨ ulnek, de hogy ez t´enyleg ´ıgy van, ezt soha senki nem fogja tudni bebizony´ıtani. Mondhatni egyr´eszt az´ert, mert magunk z´artuk magunkat z´art keretekbe az´altal, hogy r¨ ogz´ıtett¨ uk az algoritmus fogalm´at. Ez esetleg kelleAlkalmazott Matematikai Lapok (2015)
´ PETER ´ ´ SZABO GABOR
84
mes lehet, biztons´ ag´erzetet adhat, de a megismer´es¨ unk korl´atolts´ag´aval fizet¨ unk ´erte. Matematikai ars poetic´ aj´ anak is felfoghat´ok az al´abbi sorai: . . . megj´artam ” a matematikai egzakts´ ag magasiskol´ aj´ at, s l´atom, hogy az egzakts´agnak nincs hat´ara, nincs olyan prec´ız m´ odon megfogalmazott defin´ıci´o, vagy t´etel, amibe m´eg prec´ızebb ´all´aspontr´ ol bele ne lehetne k¨ otni, m´egpedig nemcsak sz˝orsz´alhasogat´asb´ol ´es k´ak´ancsom´ okeres´esb˝ ol, hanem alapos okkal (mert a prec´ızebb ´all´aspont el nem fogad´asa effekt´ıv hib´ akhoz, hamis eredm´enyekhez vezethet); ´eppen ez´ert nem tudom t¨obb´e statikus-dogmatikusan felfogni a matematikai prec´ızs´eget: aki ezen innen van, nem prec´ız, aki t´ ul, az prec´ız. Ezzel egy¨ utt elejtettem persze a matematik´anak, mint abszol´ ut igaz tudom´ anynak a k´epzet´et. Nem ´ırom, hogy k´enytelen voltam elejteni, mert az a meggy˝ oz˝ od´esem, hogy ´epp az a sz´ep a matematik´aban, hogy mag´an viseli az emberi alkot´ as minden bizonytalans´ag´at. F´elre ne ´erts: l´etezik sz´amomra is prec´ızs´eg, de nem statikus, hanem dinamikus ´ertelemben: mint prec´ızs´egre t¨orekv´es. Amikor valakit matematik´ara tan´ıtok, m´ar ´all a prec´ızs´eg valamilyen, esetleg nagyon alacsony fok´ an; magasabbra nem u ´gy jut, hogy ´en dogmatikusan magasabb fokra ´allok ´es lemarh´ azom, ha ˝o kev´esb´e prec´ız, hanem u ´gy, ha meggy˝oz˝om arr´ ol, hogy ´erdemes feljebb j¨ onnie. Persze mindezt csak akkor ´erdemes, ha van benne ig´eny r´ a; egy cseppet sem baj, ha nincs, akkor maradunk ott, ahol voltunk.” Persze k´erd´es, hogy a fenti sorokban igaza van-e Kalm´arnak. A matematikat¨ort´enet p´eld´ ai azt mutatj´ ak, hogy igen. N´eh´any mai logikus esetleg, u ´gy gondolhatja, hogy nem. Sz´ az ´ev m´ ulva ´erdemes lenne esetleg visszat´erni erre a k´erd´esre. ”
Mit˝ ol mozog?”
Kalm´ar L´aszl´o saj´ ats´ agos szellemben tan´ıtotta a matematik´at. A tan´ıt´asban els˝osorban az motiv´ alta, hogy mindig szerette volna a neh´ez k´erd´eseket k¨onny˝ uv´e ´ megtartani egy el˝ tenni. Ugy oad´ast, hogy azt ne csak a tehets´eges di´akok, hanem b´ arki meg´erthesse, ha annak kell˝ ok´eppen nyitott az elm´eje, ´es ´erdekl˝odik a t´ema ir´ ant. Szerette felfedeztetni a matematik´ at. Ne k´enyszer legyen, hanem sz¨ uks´eg´et ´erezze a di´ak, amikor egy u ´j fogalmat kell bevezetnie. A defin´ıci´o n´ala sokszor nem a kiindul´opont volt, hanem a v´eg´ allom´ as, ahogyan a szeml´eletest˝ol eljutott az absztrakt fogalomig. Ugyanez vonatkozott a t´etelekre is. Ma az egyetemen legt¨obbsz¨or kimondunk egy t´etelt, majd azt k¨oveti a bizony´ıt´as. N´ala gyakran egy gondolatsor z´ar´ asak´ent, mint v´egkifejlet jelent meg a t´etel megfogalmaz´asa. Kalm´ar szerint egy t´etel kimond´ asa ´es annak helyes bebizony´ıt´asa m´eg nem ´ felt´etlen¨ ul el´egs´eges a val´ odi tud´ ashoz. Ugy v´elte, hogy az ´erti a t´etelt igaz´an, aki tudja azt is, hogy mi a l´enyeges pont annak a bizony´ıt´as´ aban. Mi ad motiv´ aci´ot egy t´etel megfogalmaz´ as´ ahoz, ´es hogyan lehet r´aj¨onni annak egy bizony´ıt´ as´ara. Hogyan lehetne m´ ask´eppen bebizony´ıtani ugyanazt. Magyar´azzuk meg, hogy milyen eszk¨ ozt ´es mi´ert haszn´ alunk. Ne csak azt l´assuk, hogy logikailag helyes valami, hanem azt is, hogy mi´ert van sz¨ uks´eg az adott l´ep´esekre. El´eg csak Alkalmazott Matematikai Lapok (2015)
´ LASZL ´ ´ A SZAM ´ ´ITASTUDOM ´ ´ ´ ˝ ¨ OJE KALMAR O, ANY HAZAI UTT OR
85
el˝ovenni p´eld´aul a matematikai anal´ızisr˝ ol kiadott jegyzeteit, hogy ¨osszehasonl´ıtva azt m´as hagyom´ anyos t´ argyal´ asokkal, l´assuk annak saj´atos volt´at. Kalm´arra nagy hat´ assal voltak egykori pesti tan´arai, K¨ ursch´ak J´ozsef ´es Fej´er Lip´ot. Fej´er is m˝ uv´esze volt a matematik´ anak. El˝oad´asait m´eg olyanok is hallgatt´ak, akiknek egy´ebk´ent kev´es k¨ oz¨ uk volt a matematik´ahoz, ugyanis nemcsak az volt n´ala az ´erdekes, hogy mit mond, hanem az is, ahogyan azt mondta. Kalm´ar ´ıgy eml´ekezett r´a: Fej´er Lip´ otnak hihetetlen¨ ul szuggeszt´ıv volt az el˝oad´asm´odja. ” Nem sokat t¨or˝od¨ ott azzal, hogy mennyi anyagot v´egezt¨ unk, de rengeteget lehetett t˝ole tanulni, persze csak annak, aki rezon´alt r´a. A gyenge hallgat´ok nevettek rajta, hogy el˝oad´ as k¨ ozben grimaszokat v´ ag, hogy hol a h´ats´o padb´ol magyar´az, hol pedig el˝ore fut a t´ abl´ ahoz, ´ır valamit, azt´an megint h´atramegy. Azok voltak a leg´erdekesebb el˝ oad´ asai, amikor valamit m´ ar befejezett, ´es nem akart u ´jba kezdeni, ´es mes´elt a legut´obbi olvasm´ anyair´ ol, ami hat´assal volt r´a. Ezzel olyan t´avlatokat nyitogatott az ember el˝ ott, amit ak´arh´ any el˝ore j´ol ´atgondolt, szabv´anyos el˝oad´as sem tudott ny´ ujtani.” Ottlik G´eza, aki szint´en Fej´ern´el tanult, ezt ´ırta r´ola: ´ as volt. K´ıv¨ ul´all´onak nem lehet elmondani, hogy milyen volt Fej´er Lip´ot. Ori´ ” F¨old¨ont´ uli vigasztal´ as a puszta l´enye. Aki nem ismerte, az valamit nem tud a vil´agr´ol, ´es sohasem fogja megtudni.” Kalm´ ar a Fej´er-el˝oad´asokr´ol ´evfolyamt´ars´aval, P´eter R´ozs´aval gy¨ ony¨ or˝ u jegyzeteket k´esz´ıtett, volt, hogy ezek egyik´ere Fej´er egyik tudom´anyos dolgozat´ aban hivatkozott is. Kalm´arnak a tan´ıt´ asr´ ol vallott n´ezetei szorosan kapcsol´odtak matematikai munk´ass´ag´ahoz is. Saj´at bevall´ asa szerint, neki sosem volt az a f˝o amb´ıci´oja, hogy min´el
Alkalmazott Matematikai Lapok (2015)
86
´ PETER ´ ´ SZABO GABOR
t¨ obb cikket ´ırjon, ´ıgy nem v´eletlen az sem, hogy vannak olyan eredm´enyei, amelyeket ma az ˝o nev´evel is emlegethetn´enk, ha publik´alta volna azokat. Cikkeim ” egy r´esz´eben nem annyira az u ´j eredm´enyek k¨ozl´es´ere, hanem valaminek a megmagyar´az´as´ara, n´epszer˝ us´ıt´es´ere t¨ orekszem” – nyilatkozta egyszer. L´atta, hogy szerves´ıteni, igaz´ an meg´erteni valamit nagyobb ¨or¨om¨ot jelenthet m´eg az u ´j tudom´anyos inform´aci´o k¨ ozl´es´en´el is. Egy u ´j matematikai eredm´eny, amikor megsz¨ uletik, akkor mindenekel˝ott az a fontos, hogy az helyes legyen. Az u ´j eredm´enyeket k¨ozl˝o matematikai cikkek azonban legt¨obbsz¨or k¨ ozel sem nyilv´ anval´ o gondolatokb´ol, hanem u ukk¨os ´es ¨gyes, tr¨ gyakran hossz´ u, sokoldalas matematikai meggondol´asokb´ol ´allnak. Kalm´ar matematikai munk´ass´ ag´ anak egyik fontos aspektusa, hogy gyakran meg tudta ragadni a matematikai gondolatok l´enyeg´et, ´ıgy egy-egy bizony´ıt´ast l´enyegesen egyszer˝ ubben tudott t´alalni”, mint ahogyan annak szerz˝ oje azt eredetileg kital´alta. ´Igy sz¨ uletett ” meg p´eld´aul Erd˝os P´al els˝ o tudom´ anyos cikke is, annak elemi bizony´ıt´as´ara, hogy b´armely 1-n´el nagyobb eg´esz sz´am ´es annak k´etszerese k¨oz´e mindig esik pr´ımsz´am. Ez az u ´n. Csebisev-t´etel, amire Csebisev kor´abban m´ar adott egy komplex bizony´ıt´ast. Erd˝os P´al elemi matematikai eszk¨ oz¨okkel egy u ´j bizony´ıt´ast gondolt ki (r´aad´asul t¨obbet is bizony´ıtott Csebisevn´el), de b´ar az eszk¨oz¨ok elemiek voltak, hom´alyos ´es h´ezagos ´ır´ asmodora miatt” els˝ ore Erd˝os bizony´ıt´as´at sem igen ´ertet” t´ek meg, m´eg maga K¨ ursch´ ak J´ ozsef sem. Kalm´ar L´aszl´o seg´ıtette neki azt cikk´e form´alni. Nem hi´ aba eml´ekezett erre k´es˝ obb Erd˝os u ´gy, hogy nagyon sokat tanul” tam Fej´er Lip´ott´ ol, de a legt¨ obbet val´ osz´ın˝ uleg Kalm´ar L´aszl´ot´ol.” (Erd˝os doktori disszert´aci´oj´at szint´en Kalm´ ar fogalmazta meg ´es ´ırta le j´ol ´erthet˝o form´aban.) Persze mai szemmel n´ezve a dolgokhoz val´o ilyesfajta hozz´a´all´as kicsit furcs´anak t˝ unhet. Ma tal´ an a publish or perish” jegy´eben sok kutat´onak m´as lehet az ” amb´ıci´oja. Min´el t¨ obb cikket ´ırni, min´el t¨ obb u ´j eredm´enyt publik´alni, ami persze ´ ´erthet˝o is. Erdemes azonban elgondolkodni a mesters´eges intelligencia u ´tt¨or˝oj´enek Minskynek egy gondolat´ an, amely Kalm´arnak is nagyon megtetszett, amikor Kanad´aban j´artakor annak egyik ´ır´ as´ aban tal´alkozott vele. Minsky azt mondta, hogy tal´an ´erdemesebb arr´ ol ´ırni, hogy hogyan j¨ott r´a az ember neh´ez probl´em´ak megold´as´ara, mert az tanuls´ agos lesz az ut´ okor sz´am´ara, mint arr´ol, amit az ember legutolj´ara bebizony´ıtott, mert az a j¨ ov˝ o sz´azadban u ´gyis valamilyen nagyon ´altal´anos fogalomra vonatkoz´ o nagyon ´altal´ anos t´etel ´erdektelen speci´alis esete lesz majd. A sz´obeli Kalm´ ar-vizsg´ ak saj´atos ritu´ al´e szerint lezajl´o nyilv´anos sz´amonk´er´esek voltak. A vizsg´ az´ okon k´ıv¨ ul gyakran m´as hallgat´ok is jelen voltak, hogy meghallgass´ak a feleleteket. Tea ´es s¨ utem´eny is volt a teremben, a gyakorlatvezet˝ok seg´ıtettek a szerv´ıroz´ asban. A vizsg´ az´ onak mindig r´esen kellett lennie, hogy elmondhassa a felelet´et, mert Kalm´ ar rendk´ıv¨ ul gyors gondolkod´as´ u matematikus volt, pillanatok alatt ´atl´ atta, ha valaki rossz ir´anyba indult el, nem lehetett n´ala mell´ebesz´elni. Ha kider¨ ult, hogy m´eg a hallgat´o maga sem ´erti azt, amir˝ol besz´el, volt, hogy annyira elragadtatta mag´at, hogy kiab´alva verte a t´abl´at, r´amutatva, Alkalmazott Matematikai Lapok (2015)
´ LASZL ´ ´ A SZAM ´ ´ITASTUDOM ´ ´ ´ ˝ ¨ OJE KALMAR O, ANY HAZAI UTT OR
87
hogy hol a hiba a bizony´ıt´ asban, ami ut´ an azt´an a hallgat´os´ag egy sz´ınvonalas kisel˝oad´as r´eszes´ev´e is v´ alt a professzor u ´rt´ ol. Kalm´ar L´aszl´ o azonban nemcsak a katedr´ an v´egzett pedag´ogiai munk´at, hanem levelez´es u ´tj´an is. Az 1986-ban kiadott Integr´allev´el c. k¨onyvecsk´eben Szab´o Mikl´os mak´oi gyermekorvosnak ´ırt 40 oldalas level´et adt´ak k¨ozre (m´as ´erdekes tanulm´anyokkal egy¨ utt), amelyben Kalm´ar annak egy k´erd´es´ere reflekt´alva – nevezetesen, hogy mit is jelentenek a k´emia k¨ onyvekben azok az elny´ ujtott S bet˝ uk (integr´aljelek) – elmagyar´ azta neki az integr´ alsz´ am´ıt´ as l´enyeg´et. Kalm´ar k´eszs´eggel seg´ıtett mindenkinek, aki valamilyen k´er´essel, k´erd´essel fordult hozz´a ak´ar szem´elyesen, ak´ar lev´el u ´tj´an. P´eter R´ozsa ´ırta: Ha valaki az utols´o ´evtizedek magyar mate” matik´aj´ar´ol akarna tanulm´ anyt ´ırni, egyik f˝o forr´asa Kalm´ar levelez´ese lehetne: a legk¨ ul¨onb¨oz˝obb ter¨ uleteken dolgoz´ o matematikusok fordultak hozz´a k´erd´eseikkel, ´es kaptak t˝ole munk´ ajukat el˝ obbre seg´ıt˝ o feleletet. Hozz´a fordultak, mert tudt´ak, hogy matematikus egy´enis´eg´enek legf˝ obb von´asai: a matematika eg´esz ter¨ ulet´enek vil´agos ´attekint´ese, nemcsak terjedelm´eben, hanem m´elys´eg´eben is, ´es szinte egyed¨ ul´all´o pedag´ogiai ´erz´ek.” P´eter R´ozsa tapasztalatb´ol tudta ezt: Kalm´ar neki egy 64 oldalas lev´elben ´ırta meg az aritmetika ellentmond´as-mentess´eg´ere adott Gentzen-f´ele bizony´ıt´ as alapgondolat´ at. A Szegedi Tudom´ anyegyetem Egyetemi K¨onyvt´ar´aban ˝orz¨ott Kalm´ar-hagyat´ekban Kalm´ar L´aszl´ onak k¨ ozel 700 levelez˝ opartnerrel folytatott levelez´ese maradt meg, t¨obb ezer lev´el. A k¨ ozelm´ ultban ebb˝ ol a gazdag, tudom´anyt¨ort´eneti szempontb´ol is ´erdekes anyagb´ ol 24 magyar matematikussal folytatott levelez´es´et adta ki a Polygon Kiad´ o (Kalm´ arium I-II, 2005, 2008), t¨obb mint f´elezer levelet sok m´as egy´eb dokumentummal, tanulm´ annyal, ´eletrajzzal, besz´elget´essel, jegyzetekkel ´es f´enyk´epekkel egyetemben. K´et t¨ort´enetet emeln´enk most csak ki a Kalm´ar-legend´ariumb´ol. Az egyiket Sz´ekely S´andor mes´elte: Felt˝ unt, hogy amikor k´ıs´ertem az el˝oad´asra, nemigen ” ˝ k´erdezett valamit, arra is csak igennel volt szabad sz´olni semmit. S˝ot, hogy ha O meg nemmel volt szabad v´alaszolni. Egyszer egy hallgat´o j¨ott vele szembe, ´es k´erdezni akart valamit. Rettent˝ oen d¨ uhbe gurult, u ´gy, hogy az el˝oad´asa el˝ott egy percet v´arnia kellett, amikorra annyira lehiggadt, hogy megkezdhette az el˝oad´ast. ´ ez Azt´an megk´erdeztem T˝ole, hogy mi ennek az oka? Izgul? Azt mondta: igen. Es ˝ rendk´ıv¨ ul ´erdekes volt, hogy O, aki eg´esz ´elet´eben hihetetlen¨ ul sok el˝oad´ast tartott, ´ akkor kijelentette, hogy aki eg´esz ´elet´eben pedag´ ogiai munk´ at v´egzett: izgult. Es tudod, u ´gy van ezzel az ember, hogy ha m´ar nem izgul, akkor ne tartson el˝oad´ast. Addig szabad el˝ oad´ ast tartani, am´ıg izgul.” Tan´ıtv´anya, Sur´ anyi J´ anos ´ıgy eml´ekezett r´a: Amikor valamit k¨oz¨osen elol” vastunk, engem eleinte kifejezetten bosszantott az, hogy amikor v´egigment¨ unk a bizony´ıt´ason, ´es minden pont vil´ agos volt, hogy mib˝ol ´es hogyan k¨ovetkezik, ˝o akkor kezdett el tulajdonk´eppen gondolkozni arr´ol, ´es ez volt tal´an a legfonto˝ u sabb, amit t˝ole tanultam (ha nehezen is tanultam meg). O ´gy fogalmazta meg a k´erd´est, hogy: Mit˝ ol mozog?. . . Mi az, amit˝ ol mozog a bizony´ıt´as?” Alkalmazott Matematikai Lapok (2015)
´ PETER ´ ´ SZABO GABOR
88
”
Most g´epeink teszik mindezt helyett¨ unk”
Kalm´ar L´aszl´ o a sz´ am´ıt´ og´epekkel, vagy ahogyan akkor h´ıvt´ak ˝oket elek” tronikus sz´amol´og´epekkel” az 1950-es ´evek k¨ ozep´et˝ol kezdett el behat´obban foglalkozni. Szinte azonnal felismerte a benn¨ uk rejl˝o forradalmi lehet˝os´egeket. 1956. ´aprilis 10-´en szemin´ ariumot szervezett a szegedi egyetemen a matematikai logika m˝ uszaki alkalmaz´ asainak a szakirodalom alapj´an val´o megismer´es´ere. Hamar kider¨ ult azonban, hogy a t´em´ aval u ´gy ker¨ ulhetnek m´eg szorosabb kapcsolatba, ha nemcsak k¨ onyveket, cikkeket tanulm´ anyoznak, hanem maguk is megpr´ob´alkoznak valamilyen konkr´et sz´ am´ıt´ astechnikai berendez´es ´ep´ıt´es´evel. Kalm´ar egyik adjunktusa felvetette, hogy ´ep´ıtsenek egy kis elektronikus sz´amol´og´epet. Pesti koll´eg´ajuk, Tarj´ an Rezs˝ o azonban hamar lebesz´elte ˝oket arr´ol, hogy sz´amol´og´ep ´ep´ıt´es´ebe kezdjenek, mivel az t´ ul dr´ aga lett volna, ink´abb azt javasolta, hogy foglalkozzanak logikai g´epekkel. Adott hozz´a szakirodalmat is. Kalm´ar egykori tan´ıtv´anya, majd munkat´ arsa, Muszka D´ aniel ´ıgy eml´ekezett ezekre az id˝okre: Els˝o feladatom a szemin´ ariumon az volt, hogy hozzak egy jelfog´ot, mert ezt meg ” kell ismerni, ugyanis – mint (akkor m´ar nekem is ´ıgy volt sz´ol´ıthat´o) Laci b´acsi mondta – ez lesz a leend˝ o g´ep¨ unk ´ep´ıt˝ ok¨ ove. Mindenkit nagyon ´erdekelt a jelfog´o: ki lelkesen, ki kiss´e borzongva vette kez´ebe ezt a k¨ ul¨on¨os iz´et. . . (egy k¨oz¨ons´eges, 48 V-os, k´et v´ alt´ o´erintkez˝ os postai jelfog´o volt, ´am akikkel itt kapcsolatba ker¨ ult, azok az elm´eleti matematika kit˝ un˝ os´egei voltak, ´ıgy ´erthet˝o volt borzong´asuk ´es tiszteletrem´elt´ o az azt legy˝ oz˝ o tud´ asv´agyuk). N´eh´any h´onap eltelt´evel Alkalmazott Matematikai Lapok (2015)
´ LASZL ´ ´ A SZAM ´ ´ITASTUDOM ´ ´ ´ ˝ ¨ OJE KALMAR O, ANY HAZAI UTT OR
89
Laci b´acsi, a frissen szerzett jelfog´ os ismeretei birtok´aban, kidolgozta egy 8 v´altoz´os, jelfog´os logikai g´ep ´aramk¨ ori terveit. (Ezeket k´es˝obb megmutattam egy postam´ern¨oknek, aki a rel´es telefonk¨ ozpontok specialist´aja volt: zseni´alisnak, l´elegzetel´all´ıt´oan szellemesnek tal´ alta, ´es teljess´eggel kiz´artnak tartotta azt, hogy ezt egy olyan ember k´esz´ıtette, aki n´eh´ any h´onappal ezel˝ott l´atott el˝osz¨or jelfog´ot. Persze ˝o nem ismerte m´eg Laci b´acsit. . . )” A Kalm´ar-f´ele logikai g´epet 1958. m´ajus 1-j´en mutatt´ak be az egyetemen. A g´epet Kalm´ar tervei alapj´ an Muszka D´ aniel ´ep´ıtette meg. A logikai g´ep seg´ıts´eg´evel az ´ıt´eletkalkulus logikai formul´ air´ ol lehetett eld¨ontetni, hogy azok mikor kiel´eg´ıthet˝ok. A konstrukci´ o egyik ´erdekess´ege az volt, hogy a logikai v´altoz´ok ´ert´ekeit nem k´et ´erintkez˝ os bemenettel, hanem h´ arommal val´os´ıtotta meg. Ha a f¨ ugg˝olegesen egym´as alatt ´all´ o h´arom bemenet k¨ oz¨ ul a fels˝o kett˝ot k¨ot¨ott´ek ¨ossze, az a hamis ´ert´eket jelentette, ha az als´ o kett˝ ot, az az igazat. Kalm´ar rendre megtervezte a neg´aci´ o, a konjunkci´ o, a diszjunkci´ o ´es m´as k´etv´altoz´os logikai m˝ uvelet megval´os´ıt´as´at. Az elektromechanikus vez´erl´es˝ u logikai g´ep egy tiszt´an huzalos megold´as´ u konstrukci´o volt. Programoz´ asa dugaszol´ as u ´tj´ an t¨ ort´ent, amellyel egy legfeljebb nyolc logikai v´altoz´ot tartalmaz´ o tetsz˝ oleges bonyolults´ag´ u formul´at tudtak vizsg´alni. A g´ep ´allapot´at ´es az eredm´enyt jelz˝ ol´ amp´ akr´ol lehetett leolvasni. Alkalmaz´asi lehet˝os´egeit tekintve haszn´ alhatt´ ak p´eld´ aul vas´ utbiztos´ıt´o m´ern¨ok¨ok annak meghat´aroz´as´ara, hogy egy p´ alyaudvaron hogyan ´alljanak a v´alt´ok ´es a szerelv´enyek, hogy egy adott vonat egy adott s´ınp´ arra val´ o befut´ashoz szabad jelz´est kapjon, de alkalmas volt p´eld´ aul adott m˝ uk¨ od´esi felt´eteleknek megfelel˝o ´aramk¨or¨ok helyess´eg´enek az ellen˝ orz´es´ere is. B´ ar a g´ep igazi jelent˝os´ege tal´an abban ´allt, hogy Kalm´ar ´es munkat´arsai a g´ep tervez´ese ´es ´ep´ıt´ese kapcs´an mondhatni kicsit jobban belemelegedtek” a kibernetik´ aba. ” A szegedi logikai g´ep dugaszol´ assal val´ o programoz´asa” el´eg neh´ezkes volt, ” ez´ert k´esz´ıtettek hozz´ a egy olyan billenty˝ us berendez´est, amely az adott logikai formula alapj´an automatikusan fel´ep´ıtette a megfelel˝o logikai ´aramk¨ort. Ekkor felmer¨ ult az ¨otlet, hogy ezen az elven sz´ amol´og´epet is lehetne csin´alni, ha nem logikai formul´at, hanem valamilyen programoz´asi nyelven ´ırt programnak a jeleit vinn´ek be, ´es ´ıgy a g´ep ford´ıt´ oprogram n´elk¨ ul meg´erthetne egy magasabb szint˝ u programoz´asi nyelvet. A formulavez´erl´es˝ u sz´ am´ıt´ og´ep terv´et Kalm´ar 1959-ben vetette fel egy vars´oi konferenci´an. Az ilyen sz´am´ıt´ og´ep anyanyelve nem alacsonyszint˝ u g´epi nyelv, hanem egy magasabb szint˝ u programoz´ asi nyelv. Vagyis ekkor a matematika formulanyelv´ehez hasonl´ o m´odon lehet odaadni a formulavez´erl´es˝ u g´epnek a feladatot, ´es az an´elk¨ ul oldja azt meg, hogy k¨ ozben le kellene ford´ıtania g´epi nyelvre. Itt nincs sz¨ uks´eg ford´ıt´ oprogramra, mivel a g´ep eleve u ´gy van megszerkesztve, hogy egy formulanyelv az anyanyelve. Kalm´ar ¨otlete a formulavez´erl´es˝ u g´epr˝ol m´ar r´egen megsz¨ uletett, megval´ os´ıt´ as´ ara azonban itthon nem kapott sem enged´elyt, sem p´enzt. Kijevben viszont Gluskov ´es munkat´arsai Kalm´ar munk´aib´ol Alkalmazott Matematikai Lapok (2015)
90
´ PETER ´ ´ SZABO GABOR
kiindulva szerkesztett´ek meg a MIR sz´ am´ıt´ og´epet, amelynek a nyelve k¨ozel ´allt az ALGOL-60-hoz. A szegedi informatikai kutat´ asok eredm´enyek´ent sz¨ uletett meg ekkor az els˝o hazai kibernetikai ´allatmodell is, a Szegedi Katicabog´ar. Muszka D´aniel tervezte ´es ´ep´ıtette. Az els˝ o magyar m˝ u´ allat a felt´etlen ´es a felt´eteles reflexek modellez´es´ere szolg´alt, elektroncs¨ ovekb˝ ol, germ´ aniumdi´ od´ akb´ol, fotocell´akb´ol, jelfog´okb´ol, elektromotorokb´ol, hangsz´ or´ okb´ ol ´es mikrofonb´ ol ´allt ¨ossze. Ha egy f´enyforr´asb´ol r´avil´ag´ıtottak, mag´at´ ol elindult a f´eny ir´ any´ aba; ha furulyasz´ot hallott, akkor villogott a szem´evel. N´eh´ anyszori egy¨ uttes impulzus ut´an egy be´ep´ıtett tanul´oalgoritmus alapj´an el´eg volt csak furuly´ azni neki, k¨ ovette a hangot. A Szegedi Katicabog´ar jelenleg is m˝ uk¨od˝ ok´epes, a logikai g´eppel egy¨ utt az Informatika T¨ort´eneti M´ uzeum Alap´ıtv´any szegedi gy˝ ujtem´eny´eben, a Szent-Gy¨orgyi Albert Agor´aban tekinthet˝o meg. 1957 ˝osz´et˝ol kezdve Kalm´ ar professzor lelkesen fogott hozz´a a programoz´as tan´ıt´as´ahoz is a szegedi egyetemen. Ahogyan a matematikai fogalmak eset´en, itt is igyekezett szeml´eletess´e tenni a haszn´ alt m´odszereket. A ciklusszervez˝o utas´ıt´as bevezet´esekor kedvenc p´eld´ aja volt a kis inas”, akit a mester elk¨ uld¨ott a k´ utra ” egy kant´aval v´ız´ert. Feladatul kapta, hogy x kanta vizet hozzon egy d´ezs´aba. A d´ezsa mellett egy kos´ arban volt x darab kavics. Indul´as el˝ott az inas mindig kivett a kos´arb´ol egy kavicsot, s mindaddig kellett j´ark´alnia a k´ utra, am´ıg el nem fogyott a kavics a kos´ arb´ ol. Eml´ekezetesek voltak az el˝oad´asainak illusztr´al´asak´ent bemutatott n´epszer˝ u z´aszl´ os ´abr´ ai is. Kalm´ar a hatvanas ´evek elej´et˝ ol behat´ oan foglalkozott a matematikai nyelv´eszettel is. A Chomsky-f´ele generat´ıv nyelv´eszet jelent˝os´eg´et felismerve r´amutatott arra, hogy a matematika ´es a nyelv´eszet eredm´enyei ´es m´odszerei hogyan alkalmazhat´ok k¨olcs¨on¨osen a k´et tudom´ anyban. A form´alis nyelvek elm´elete mellett Kalm´ar professzor k¨ornyezet´eben ekkor kezdett kialakulni egy automataelm´eleti iskola is, amely a mai napig a szegedi informatikai kutat´asok egyik vir´agz´o ter¨ ulete. Az els˝o elektronikus sz´ am´ıt´ og´ep, az M-3 (m´asik nev´en: M-3-M) 1965-ben ´erkezett meg Szegedre. Nem sokkal el˝ otte kezdte meg 1963-ban a Kibernetikai Laborat´orium a m˝ uk¨ od´es´et az egyetemen. Az M-3 elektroncs¨ovekkel m˝ uk¨od˝o els˝ogener´aci´os g´ep volt, ´es egyben az els˝ o magyar ´ep´ıt´es˝ u elektronikus sz´am´ıt´og´ep. Budapesten az MTA Kibernetikai Kutat´ ocsoportja k´esz´ıtette szovjet dokument´aci´ok alapj´an. Nagy kaland volt a Szegedre val´o k¨olt¨oztet´ese ´es u ¨zembe´all´ıt´asa is. Ism´et Muszka D´ anielt id´ezz¨ uk: Mint minden be´all´ıt´asn´al, ´ıgy az M-3 eset´eben ” is el´erkezett az u ´gy 9 ´ora t´ajban ¨nnep´elyes u ¨zembe helyez´es napja. El˝oz˝o este u bej¨ott Laci b´acsi a g´epterembe ´es ´erdekl˝ od¨ ott, hogy minden rendben van-e? Teljesen megnyugtat´o v´alaszt tudtunk adni, hiszen a teszt-programok ´es a laborat´orium matematikusai ´altal m´ar elk´esz´ıtett programok napok ´ota hib´atlanul futottak. Laci b´acsi t´avoz´asa ut´ an, mintegy f´el´ ora eltelt´evel element´aris erej˝ u zivatar t¨ort ki, ´ori´asi vill´aml´asok k´ıs´eret´eben. N´eh´ any perc m´ ulva, egy hatalmas villan´as ut´an az ´aramszolg´altat´as megsz˝ unt. . . Aki valaha is dolgozott els˝ogener´ aci´os (azaz elekronAlkalmazott Matematikai Lapok (2015)
´ LASZL ´ ´ A SZAM ´ ´ITASTUDOM ´ ´ ´ ˝ ¨ OJE KALMAR O, ANY HAZAI UTT OR
91
cs¨oves) sz´am´ıt´og´eppel, annak nem kell k¨ ul¨ on¨osebben ecsetelni, hogy mit jelentett a g´ep sz´am´ara az ilyen k¨ or¨ ulm´enyek k¨ oz¨ ott l´etrej¨ott ´aramkimarad´as. Azoknak – ´es ma m´ar ˝ok vannak nagy t¨ obbs´egben – akik csak hallottak az ilyen g´epekr˝ol, csak annyit: az ´aramsz¨ unet 20 percig tartott; ezut´an visszakapcsoltuk, ´es reggel 5 ´or´aig t¨obb, mint 40 darab meghib´ asodott elektroncs¨ovet cser´elt¨ unk ki a g´ep k¨ ul¨onb¨oz˝o egys´egeiben. Reggel 6 ´orakor a tesztek ism´et hib´atlanul futottak, ´es d´elel˝ott az u uk¨od¨ott az egye¨nnep´elyes u ¨zembe helyez´es zavartalanul megt¨ort´ent.” 1968-ig m˝ temen az M-3, ekkor v´ altotta fel a m´ asodik gener´aci´os (imm´ar tranzisztorokkal m˝ uk¨od˝o) sz´am´ıt´ og´ep, a Minszk-22. A Minszk-22 g´epet Kalm´ ar L´aszl´ o sz´ am´ıt´astechnikai munk´ass´ag´anak elismer´esek´ent aj´and´ekozta az egyetemnek az Orsz´agos M˝ uszaki Fejleszt´esi Bizotts´ag. Megb´ızhat´o, j´ol m˝ uk¨ od˝ o g´ep volt. K¨ ul¨ onb¨ oz˝o orvostudom´anyi alkalmaz´asokn´al is haszn´alt´ak. Az orvosok el˝ osz¨ or azt pr´ ob´ alt´ak megvizsg´alni, hogy sz´am´ıt´og´ep seg´ıts´eg´evel hogyan lehetne azt kider´ıteni, hogy egy gy´ogyszer mikor hat´asos. Ehhez olyan szignifikancia vizsg´ alatokat v´egeztek val´osz´ın˝ us´eg-sz´am´ıt´asi eszk¨oz¨okkel, amelyekkel igyekeztek elk¨ ul¨ on´ıteni a v´eletlen gy´ogyul´asokat a t¨orv´enyszer˝ ut˝ol. De haszn´alt´ak a g´epet az idegfiziol´ ogiai kutat´asokban ´es magatart´aselemz´esre is. A nukle´aris medicina ter¨ ulet´en folytatott sz´ am´ıt´og´epes kutat´asok szint´en ekkor vett´ek kezdet¨ uket Szegeden. 1975-ben egy u ´jabb gener´ aci´ ov´ alt´ as t¨ ort´ent. Ekkor ´erkezett a harmadik gener´aci´os sz´am´ıt´og´ep, az R-40 az egyetemre. Ez m´ar integr´alt ´aramk¨or¨okkel m˝ uk¨od¨ott, a maga idej´eben modern g´epnek sz´ am´ıtott. Sz¨ uks´eg is volt a v´alt´asra, mert egyre ink´abb ´erezhet˝ov´e v´ alt, hogy a felmer¨ ul˝ o feladatok megold´as´ara a kor´abbi g´ep m´ar nem elegend˝ o. A Minszk-22-t 1976 m´ ajus´aban le´all´ıtott´ak, majd egy budapesti ipari sz¨ovetkezetnek adt´ ak, ahol m´eg t¨ obb ´evig dolgoztak vele. Ma ez a g´ep is a szegedi informatikai gy˝ ujtem´enyben tekinthet˝o meg. Kalm´arnak t¨ obb olyan ¨ otlete is volt a sz´ am´ıt´astudom´any ter¨ ulet´en, aminek az ´ elm´elet´et csak felv´ azolni volt lehet˝ os´ege. Erdekes gondolata a matematikai ¨otlet´ k¨ozl˝o interakt´ıv programoz´ asi nyelv megalkot´asa is. Ugy gondolta, hogy hasznos lehetne egy olyan alkalmas programoz´ asi nyelvet konstru´alni, amelyen a matematikus egy adott probl´em´ ara vonatkoz´ o ¨ otleteit k¨oz¨olni tudn´a a g´eppel, amely azt´an kipr´ob´aln´a az ¨ otleteket, visszaadn´ a a r´eszleteredm´enyeket, amik alapj´an a matematikus, ´ert´ekelve az eredm´enyeket, u ´jabb ¨otleteket k¨oz¨olhetne a g´eppel, ´es ennek iter´aci´ojak´ent, mint egyfajta interakt´ıv bizony´ıt´as u ´tj´an juthatna k¨ozelebb a feladat megold´ as´ ahoz. Senki sz´am´ara nem kell bizonygatni, hogy az informatika micsoda rendk´ıv¨ uli ´ fejl˝od´esen ment kereszt¨ ul az elm´ ult ´evtizedekben. Erdekes lehet ez´ert megn´ezni azt, hogy a sz´am´ıt´ astudom´ anynak egy olyan u ´tt¨or˝oje, mint amilyen Kalm´ar L´aszl´o is volt, a maga kor´ aban hogyan v´elekedett a sz´am´ıt´astechnika fejl˝od´es´er˝ol, mit gondolt arr´ol, hogy hova fog ez majd a k´es˝ obbiekben vezetni. Kalm´art t¨obbsz¨or megk´erdezt´ek err˝ol, ´elete utols´ o ´ev´eben ´ıgy nyilatkozott: A sz´am´ıt´og´epek tov´abbi ” fejl˝od´ese oda fog vezetni, hogy egyr´eszt mindenki olcs´on v´as´arolhat zsebbe f´er˝o kis Alkalmazott Matematikai Lapok (2015)
92
´ PETER ´ ´ SZABO GABOR
sz´am´ıt´og´epet, m´asr´eszt a sz´ am´ıt´ as, ´altal´ anosabban az inform´aci´ofeldolgoz´as ´eppoly k¨ozszolg´altat´as lesz, mint ma a telefon: mindenki felt´arcs´azhatja” a k¨ozponti nagy ” arcs´ azhatja” neki a feladatot ´es esetleg emberi hangon megkapja sz´am´ıt´og´epet, bet´ ” t˝ole a megold´ast, esetleg k´eperny˝ on jelenik meg neki. A mai multiprogramoz´asos rendszerek nem is ´allnak ett˝ ol nagyon messze, a sz´azadfordul´ora val´osz´ın˝ uleg nem lesz m´ar ut´opia.” Nos, ma m´ar t´enyleg nem ut´opia. Kalm´ar professzor munk´ ass´ ag´ aval indult meg az informatika oktat´asa ´es kutat´asa a szegedi egyetemen. Sokan kaptak t˝ ole maradand´o u ´traval´ot matematik´ab´ol ´es sz´am´ıt´astudom´ anyb´ ol egyar´ ant. Saj´ at p´eld´ aj´aval igazolta azt a tan´acs´at, amelyet egyszer a fiataloknak adott: Ha valamir˝ol azt hiszitek, hogy igazatok van, ” minden g´ancsoskod´ as ellen´ere csin´ alj´ atok, a j¨ ov˝o igazolni fog benneteket.”
´ Eletrajzi adatok.
1905. m´arc. 27. 1910–1914 1914–1922
1922–1926
1927. j´ un. 1927. szept. 1. 1928
1929 1930 1932 1936
Kalm´ ar L´aszl´ o a Somogy megyei Edde k¨ozs´eghez tartoz´o Als´oBog´at puszt´ an sz¨ uletett. Elemi iskolai tanulm´ anyait (II–V. oszt´alyt) S´arszent´agot´an v´egzi a k¨ ozs´egi n´episkol´ aban. A budapesti I. ker¨ uleti kir. ´allami f˝ogimn´aziumban tanul. Matematikatan´ arai k¨ oz¨ ott van D´avid Lajos is, a jeles matematikus, matematikat¨ ort´en´esz, Bolyai-kutat´o. A budapesti tudom´ anyegyetem matematika-fizika szak´an tanul, de l´ atogatja a matematika el˝oad´asokat a M˝ uegyetemen is. Diplom´ at ´es doktori oklevelet szerez, majd a Vatea elektroncs˝ ogy´ arban kap ´all´ ast, mint kutat´o laborat´oriumi fizikus. A szegedi egyetemre ker¨ ul tan´arseg´ednek Ortvay Rudolf elm´eleti fizikus matematikai fizikai tansz´ek´ere. R´eszt vesz a bolognai nemzetk¨ozi matematikai kongresszuson, ahol nagy hat´assal van r´ a David Hilbertnek a matematikai logika megoldatlan probl´em´ air´ol tartott el˝oad´asa. G¨ ottingenbe utazik, ahol szem´elyesen is tal´ alkozik Hilberttel. Riesz Frigyes ´es Haar Alfr´ed k¨oz¨os adjunktusa Szegeden. Mag´ antan´ ari k´epes´ıt´est szerez a szegedi egyetemen az Arit” metika ´es anal´ızis” t´ argyk¨ or¨okb˝ol. Megkapja az E¨ otv¨ os Lor´and Matematikai ´es Fizikai T´arsulat K˝ onig Gyula jutalm´ at.
Alkalmazott Matematikai Lapok (2015)
´ LASZL ´ ´ A SZAM ´ ´ITASTUDOM ´ ´ ´ ˝ ¨ OJE KALMAR O, ANY HAZAI UTT OR
1947 1949 1950 1950/51 1956. ´apr. 10.
1957 ˝osz´en 1958. m´aj. 1. 1958–59
1961 1967
1975 1975. okt. 1976. aug. 2.
93
A Szegedi Tudom´ anyegyetem Fels˝obb mennyis´egtani tansz´ek´ere egyetemi tan´ arr´ a nevezik ki. Az u ´jj´ aszervezett MTA levelez˝o tagg´a v´alasztja. Kossuth-d´ıjjal t¨ untetik ki. A Szegedi Tudom´ anyegyetem rektora. Kibernetikai szemin´ ariumot szervez m´ern¨ok¨ok ´es matematikusok bevon´ as´ aval a matematikai logika m˝ uszaki ´es egy´eb alkalmaz´ asainak megismer´ese c´elj´ab´ol. Els˝ ok´ent az orsz´ agban, Szegeden elind´ıtja a (sz´am´ıt´og´epes) alkalmazott matematikus k´epz´est. Bemutatj´ ak a tiszt´ an huzalos megold´as´ u Kalm´ar-f´ele logikai g´epet. A magyar-k´ınai kult´ uregyezm´eny keret´eben, valamint a sanghaji Futan Egyetem megh´ıv´as´ara el˝oad´asokat tart Pekingben, Vuhanban, Sanghajban ´es Hangcsouban. Az MTA rendes tagj´ av´ a v´alasztj´ak. Kalm´ ar L´aszl´o vezet´es´evel a Bolyai Int´ezeten bel¨ ul l´etrej¨on. A matematika alapjai ´es sz´ am´ıt´astechnikai tansz´ek, amelyb˝ol 1971-ben l´etrej¨ on a Sz´ am´ıt´astudom´anyi tansz´ek. Az MTA kik¨ uldet´es´eben Kanad´aban ´es az Amerikai Egyes¨ ult ´ ´ Allamokban j´ar ´es tart el˝ oad´asokat. Itthon Allami-d´ ıjat kap. Nyug´ allom´ anyba ker¨ ul. Az MTA m´ atrah´ azi u ul˝ oj´eben hunyt el. ¨d¨
K¨ osz¨ onetnyilv´ an´ıt´ as. A kutat´ast t´amogatta a Telemedic´ına f´okusz´ u kutat´asok Orvosi, Matematikai ´ ´es Informatikai tudom´ anyter¨ uleteken (TOMI) c´ım˝ u p´aly´azat: TAMOP-4.2.2.A11/1/KONV-2012-0073.
Irodalomjegyz´ ek ´ a ´ m Andra ´ s – D¨ ´ l: Kalm´ [1] Ad om¨ osi Pa ar L´ aszl´ o. In: M˝ uszaki nagyjaink VI. k¨ otet, Szerk.: P´ enzes Istv´ an, G´ epipari Tudom´ anyos Egyes¨ ulet Kiad´ asa, Bp., (1986), 47–89. ´ ´ ly – Muszka Da ´ niel – Szabo ´ P. G.: A szegedi informatikai gy˝ [2] Bohus Miha ujtem´ eny, Uj K´ ep 9 (2005) No. 10., 35–40. ´ ka ´ ny Be ´la: A m´ [3] Csa asodik triumvir´ atus, SZEGED 12. ´ evf. 11. sz´ am (2000), 21–33.
Alkalmazott Matematikai Lapok (2015)
94
´ PETER ´ ´ SZABO GABOR
´ nos – Horva ´ th Gyula: A szegedi iskol´ [4] Csirik Ja ar´ ol, Term´ eszet Vil´ aga Informatika k¨ ul¨ onsz´ am, (2000), 24–26. ˝ s Pa ´ l: N´ [5] Erdo eh´ any szem´ elyes ´ es matematikai eml´ ekem Kalm´ ar L´ aszl´ or´ ol, Matematikai Lapok 25 (1974), 253–255. ´ [6] KALMARIUM. Kalm´ ar L´ aszl´ o levelez´ ese magyar matematikusokkal (D´ avid Lajos, Erd˝ os P´ al, Fej´ er Lip´ ot, Gr¨ unwald G´ eza, Kert´ esz Andor, K˝ onig D´ enes, R´ edei L´ aszl´ o, R´ enyi Alfr´ ed, ¨ Riesz Frigyes, Szele Tibor, Tur´ an P´ al, Varga Tam´ as). Ossze´ all.: Szab´ o P. G., Szeged, (2005). Polygon. 476 p. ´ [7] KALMARIUM II. Kalm´ ar L´ aszl´ o levelez´ ese magyar matematikusokkal (Acz´ el J´ anos, Feny˝ o Istv´ an, Gyires B´ ela, Haj´ os Gy¨ orgy, Lakatos Imre, L´ az´ ar Dezs˝ o, Neumann J´ anos, Rad´ o ¨ Tibor, Sur´ anyi J´ anos, Sz´ en´ assy Barna, Sz˝ okefalvi-Nagy B´ ela, Vincze Istv´ an). Ossze´ all.: Szab´ o P. G., Szeged, (2008). Polygon. 424 p. ´ r La ´ szlo ´ : Integr´ allev´ el (Matematikai ´ır´ asok), Szerk.: Varga Antal, Gondolat, Buda[8] Kalma pest, (1986). ´ter Ro ´ zsa: Kalm´ [9] Pe ar L´ aszl´ o matematikai munk´ ass´ aga, Matematikai Lapok 6 (1955), 138–150. ´ a ´ d: Korai ´ [10] Varga Antal – Makay Arp evek: a Kalm´ ar-iskola. In: Raffai M´ aria: Az informatika f´ el ´ evsz´ azada, Springer, (1997), 395–398. [11] Varga Antal: Kalm´ ar L´ aszl´ o, a magyarorsz´ agi sz´ am´ıt´ astudom´ any atyja. Polygon VII. k¨ otet, 1. sz´ am (1997), 3–29. [12] Varga Antal: Kalm´ ar L´ aszl´ o, az ember. Polygon XI. k¨ otet, 2. sz´ am (2002), 5–16.
´ PETER ´ ´ SZABO GABOR SZTE Kalm´ ar L´ aszl´ o Informatikai Int´ ezet E-mail:
[email protected]
Alkalmazott Matematikai Lapok (2015)