ユタ大学 コンピューティング学部

カーラートコンピューティングスクール^[1]は、ユタ州ソルトレイクシティにあるユタ大学工学部内の学校です。

この学校では、コンピューター サイエンスの学部および大学院の学位を提供しています。この学校には、以下の取り組みをサポートする大規模な研究資金があります。

• アニメーション
• コンピュータアーキテクチャ とVLSI
• コンピュータグラフィックス
• コンピュータセキュリティと情報プライバシー
• コンピュータ情報システム
• 人間とコンピュータの相互作用
• 画像解析
• 自然言語処理
• ネットワーク、組み込みシステム、オペレーティングシステム
• プログラム分析
• ロボット工学
• データ管理と分析
• 科学的視覚化

コンピュータサイエンス学部はコンピュータグラフィックスとコンピュータアニメーションに重要な貢献をしてきました。^[2]これらの貢献には以下が含まれます。

• グーローシェーディング
• フォン反射モデル
• フォンシェーディング
• レンダリング方程式
• ユタ州のティーポット

ユタ大学でのコンピューター研究は、1965 年に元学長のジェームズ フレッチャーがバークレーの教授デビッド C. エバンスをユタに呼び戻して、彼の故郷に帰ってもらい、電気工学部内にコンピューター サイエンス部門を設立したことから始まりました。エバンスは 1953 年に物理学の博士号を取得してユタ大学を卒業しました。ユタに戻る前に、エバンスはコンピューター システムを開発しました。最初はベンディックスで、商業的に成功した G-15 コンピューターとその後継機 G-20 (1955-1962) のプロジェクト マネージャーを務めました。1962 年から 1965 年にかけてバークレーにいた間、エバンスと G-15 の設計者ハリー ハスキーは、Scientific Data Systems 940 タイムシェアリング オペレーティング システムなどの革新につながるプロジェクト ジニーを開始しました。

ユタ大学に戻ったエバンスは、創造性の文化を育みたいと考えました。彼は多様な経験と経歴を持つ教員を採用し、さまざまな創造的な活動のためにコンピューターをインタラクティブに利用することを奨励しました。

エバンスはすぐに、 ARPA IPTO オフィスの当時のディレクターであるロバート ウィリアム テイラーから、コンピュータ グラフィックスの卓越した研究センターを設立するための多額の ARPA 助成金を獲得しました。エバンスは、人間の創造性を高めるために小型のインタラクティブ コンピュータを開発する必要があると考え、ARPA の助成金を利用してこの研究を進めることを計画しました。ARPA からの数百万ドルの資金を活用して、エバンスはこの分野を前進させるために必要な最先端の機器を活用することができました。

ユタ大学は、世界初のパケット交換ネットワークであり、現在の世界的なインターネットの原型となったARPANETの最初の4つのノードのうちの1つでした。^[3] 1969年後半、ユタ大学のコンピュータグラフィックス部門は、カリフォルニア州メンロパークのスタンフォード研究所のノードに接続され、最初の4ノードネットワークが完成しました。

ユタ州のこのコンピューターサイエンス部門は 1973 年に独立した部門になりました。

ユタ大学におけるネットワークとストレージの取り組みは、1965 年にエバンスが新しいコンピュータ サイエンス部門を設立したことにより促進されました。ARPA からの大規模な契約に支えられ、最初の 4 つのノードはそれぞれ異なるコンピュータとインターフェイスし、相互運用性の問題を調査しました。これらのコンピュータは、PDP-10 (ユタ大学)、SDS Sigma 7 (カリフォルニア大学ロサンゼルス校)、SDS 940 (スタンフォード研究所)、IBM 360 (カリフォルニア大学サンタバーバラ校) でした。

エヴァンスと大学院生のスティーブ・カーはバークレーからユタ大学に移り、初期の ARPANET 研究を指揮しました。カーは 1968 年に SRI のエルマー・シャピロが議長を務め、スティーブ・クロッカー、ジェフ・ルリフソン、ロン・ストートンも出席した最初のネットワーク ワーキング グループ ミーティングに参加しました。カーは UCLA の研究者とともに、ARPANET の最初のホスト間通信プロトコルを設計しました (1970 年)。

テイラーは、ARPA の情報処理技術局 (1966-1969) の局長として、ARPANET プロジェクトを開始したとされている。ARPANET のアーキテクチャと独立したインターフェイス メッセージ プロセッサ(IMP) の使用は、1967 年にワシントン大学のウェズリー A. クラークがテイラーとエバンスとレンタカーに乗っていたときに考案された。テイラーは 1970 年にユタ大学でエバンスと働いた後、カリフォルニアに向かい、伝説的なコンピュータ サイエンス研究所であるゼロックス パロアルト研究所を設立した。この研究所は後に、アラン ケイ、ジョン ワーノック、マーティン ニューウェル、パトリック ボードレール、フランク クロウなど、ユタ州出身の研究者を多数雇用した。

テイラーとラリー・ロバーツは、 1968 年に ARPA の資金援助を受けるためのネットワーク プログラム計画を作成し、署名しました。プログラム計画が ARPA のディレクターによって承認された後、4 つの IMP の調達に関する RFP が発表されました。ラリー・ロバーツとバリー・ウェスラー (および他の請負業者) は提案を検討し、BBN Technologies を勝者として選びました。バリー・ウェスラーは ARPA に残り、UCLA、SRI、UCSB、およびユタでの IMP の実装と最初のインストールを管理しました。1970 年にバリー・ウェスラーは ARPA を離れ、ユタの大学院生としてエバンスの下で学び、1973 年に博士号を取得しました。

ユタ州の強力なリソースは、エバンス氏のビジョンの実現に協力してくれる最高の教授陣、学生、協力者を引きつける上で重要な役割を果たした。イヴァン・サザーランド氏を引きつけることで、エバンス氏は自身の学部と、インタラクティブ グラフィックス ワークステーションを開発できる会社 (エバンス アンド サザーランド、1968 年設立) の両方を計画した。エバンス氏とサザーランド氏は、これらのシステムの構築に必要なスキルを持つ最高の人材を引きつけるため、研究コミュニティを徹底的に調査した。MIT からは、教授のトーマス・ストックハム氏とチャック・ザイツ氏、博士課程の学生ドナルド・オストライヒャー氏とアラン・L・デイビス氏など、工学と信号/画像処理の人材を引きつけた。エコール・ポリテクニークやフランスの他の大学からは、数学の才能ある学生ロバート・マール氏、アンリ・グロー氏、パトリック・ボードレール氏、ブイ・トゥオン・フォン氏を引きつけた。

エバンスとサザーランドの時代に、ユタプログラムの卒業生はレンダリング、シェーディング、アニメーション、視覚化、仮想現実に重要な貢献をしました (特に1969 年のジョン ワーノック、 1971 年のアンリ グロー、1972 年のドナルド ビッカーズ、1973 年のフォン、 1974 年のエド キャットマルとフレッド パーク、1975 年のヘンリー フックスとマーティン ニューウェル、1976 年のフランク クロウ、1978 年のジム ブリン、 1979 年のジム カジヤ、その他多数の業績)。この時期に採用されたその他のグラフィックスの教員には、コンピューター アーティストのロン レッシュ(1970 年 - 1979 年) と、コンピューター支援幾何学設計の専門家であるリッチ リーゼンフェルド (1972 年 - 現在) がいます。

1968 年当時、画像表現を生成するために必要な装置は重要でした。Univac メインフレームが画像を生成するための計算を実行し、その結果を PDP-8 に送信し、PDP-8 はアナログ出力ラインを介して画像をTektronixオシロスコープに送信して線を描画しました。次にカメラが画像を記録しましたが、画像は画面に表示されることはありませんでした。カラー画像には、それぞれ異なる色のフィルターをかけた複数の写真が必要でした。1969年に博士号を取得したジョン・ワーノックは、このアプローチを使用して最初の科学的視覚化を開発しました。ユタ州を離れたワーノックは、エバンス アンド サザーランド、ゼロックス PARCに移り、 1982 年に Adob​​e を共同設立しました。

ユタティーポットは、コンピュータグラフィックスの最も象徴的なイメージの 1 つです。^{[4]これは、}ソルトレイクシティのデパートで購入した実際のメリタティーポットからインスピレーションを得て、マーティン ニューウェルによってデザインされました。ニューウェルはエバンスの生徒で、1975 年に卒業し、その後 1975 年から 1977 年まで教職員を務めました。元々、ティーポットは紙と鉛筆を使用して手描きでスケッチされました。その後、ニューウェルはTektronixストレージ チューブでベジェ制御点を編集しました。この情報を使用して、数学的座標のデータセットと 3D ワイヤー フレーミングを作成した。ユタ ティーポットは、最初に広く利用可能で写真映えする曲面 3D モデルの 1 つであり、初期の高品質仮想オブジェクトでした。このため、画像合成プログラムの一般的なベンチマーク モデルになりました。

ユタ州の学生は、他のありふれた物体もモデル化した。1971 年の学位論文で、アンリ・グローは妻のシルヴィの顔をモデルにしてグロー・シェーディングを開発した。1972 年、アイヴァン・サザーランドはグラフィックスのクラスで、リアルにレンダリングできる象徴的なものを選ぶように課題を出した。学生たちは、グローバル文化のシンボルとして、グループとして測定できる大きさで、アイヴァンの妻マーシャが所有していたフォルクスワーゲン ビートルを選んだ。学生たちは、ビートルの表面に点と線を描いて、多角形の集合を描いた。バレーボールの支柱と舗道の継ぎ目が、3 次元の参照システムを形成した。点と多角形は、1970 年にユタ州で博士号を取得したゲイリー・ワトキンスが開発した、直接フィルム レコーダーにシェーディングされた画像を焼き付けるハードウェアを使用してレンダリングされた。同じく 1972 年、サザーランドの教え子であるエド・キャットマルとフレッド・パークは、キャットマルの左手のモデリングのプロセスとアニメーションでの使用法を説明するビデオを制作しました。キャットマルは石膏の型を作り、それに同様の方法で点と多角形を追加しました。キャットマルは 1974 年に博士号を取得し、その後ピクサーを設立しました。このビデオは最近、最も初期の完全にレンダリングされたコンピュータ アニメーションの 1 つとして、国立フィルム登録簿に追加されました。

1991年、ブラウン大学、カリフォルニア工科大学、コーネル大学、ユタ大学、ノースカロライナ大学が提携し、NSF科学技術センターのグラフィックスおよび視覚化センターを設立しました。センターの焦点は、モデリング、レンダリング、ユーザーインターフェイス、および高性能アーキテクチャのグラフィックス研究を行うことでした。研究は、科学的視覚化と仮想環境での遠隔コラボレーションという2つの応用分野によって推進されました。ユタの関与は、リッチ・リーゼンフェルド（1972年から2015年まで教授）とエレイン・コーエン（1984年から教授）が主導し、表面の数学、モデリング、ヒューマンコンピューターインターフェイス、およびデザインが含まれていました。研究は、Bスプライン、NURB、および幾何学的およびシェーディングレンダリング計算用のオスロアルゴリズムに関するリーゼンフェルドとコーエンの以前の研究に基づいています。

エバンスの教え子だったアラン・ケイは、現在のプログラミング システムの基礎となるオブジェクト指向プログラミング技術を開発しました。ユタ州でケイは、コンピューターを創造的思考をサポートする動的でインタラクティブな個人用デバイスとして考えることを学びました。これが彼の研究の基本原則です。ケイの博士論文 (1969 年) には、エド・チードルと共同で開発された柔軟で拡張可能なプログラミング言語である FLEX マシンの設計について記述されています。ケイは、タッチ センシティブな液晶画面とキーボードを備えた、3 リング ノートブック サイズのポータブル電子デバイスである Dynabook というデバイスを夢見ていました。これは Apple iPad の前身です。

ユタ州の他の卒業生たちとともに、ケイ氏は初期のキャリアをゼロックス PARC のコンピューターサイエンス研究者の創設に費やしました。PARC でケイ氏は、最初のパーソナルコンピューターと呼ばれることが多い Alto の設計に携わりました。さらに重要なことに、ケイ氏は最初のオブジェクト指向プログラミング言語であるSmalltalkを発明し、2003 年に名誉あるチューリング賞を受賞しました。ゼロックスを退職した後、ケイ氏はAtari、Apple Inc.、Hewlett-Packard、Disneyで研究職を務めた後、子供向けの教育メディアのサポートを専門とする非営利団体 Viewpoints Research Institute を設立しました。

1992年1月、学生のマイケル・ムーアとリチャード・ナッシュは最初のインターネットチェスサーバーを開発し、人々がtelnet経由でアクセスできるようにlark.utah.eduでホストしました。^[5]サーバーは7月にカーネギーメロン大学に移され、後にダニエル・スレーターが管理を引き継ぎました。

コンピューティング学部には、ユタ大学工学部とユタ大学芸術学部の学際的なコラボレーションの成果であるエンターテインメント芸術・エンターテイメント（EAE）プログラムもあります。2014年、EAEプログラムはプリンストンレビュー誌によって学部プログラムで第2位^[6]、大学院プログラムで第4位^[7]にランクされました。

コンピューティング学部は、科学的視覚化、科学計算、医療画像分析の研究に重点を置く科学計算・画像研究所とも提携している。研究所には現在200人以上の教員とスタッフがおり、そのほとんどはコンピューティング学部またはバイオエンジニアリング部門の出身者である。^[8]

本校は、長い歴史とコンピュータサイエンス分野 の発展との関わりから、多くの著名な科学者、起業家、教育者を輩出してきました。

• ロバート・アダムソン (ソフトウェアの先駆者) -コンピュータ科学者。最初の解釈型言語の 1 つである Gener/OL を開発しました。
• アラン・アシュトン- コンピューター科学者、 WordPerfectおよびThanksgiving Pointの共同創設者
• ブライアン A. バースキー-カリフォルニア大学バークレー校の教授。コンピューターグラフィックス、幾何学モデリング、検眼学、視覚科学を専門としています。
• ジム・ブリン- コンピューター科学者、マッカーサー・フェロー。カール・セーガンのコスモスドキュメンタリーの制作や、グラフィック画像の表面テクスチャを表現する最初の方法を発明したことで知られる。
• エドウィン・キャットマル-アカデミー賞を受賞したコンピューター科学者であり、2019 ACM チューリング賞を受賞し、ピクサー・アニメーション・スタジオの共同創設者であり、ウォルト・ディズニー・アニメーション・スタジオの社長を務めていました。
• ジム・クラーク- コンピュータ科学者、多作な起業家、 Silicon Graphics、Inc.、Netscape Communications Corporation、myCFO、Healtheonなど、いくつかのテクノロジー企業の創設者。
• マイケル・F・コーエン-マイクロソフト研究所の上級研究科学者、現在はフェイスブック研究所に所属。画像合成のためのラジオシティ法に関する研究で評価された。
• フランク・クロウ- コンピュータ科学者。コンピュータグラフィックスのアンチエイリアシング手法を開発した。
• アリョーシャ・エフロス-コンピュータビジョン研究者、 ACMコンピューティング賞受賞者
• ジャスティン・フランケル- Winamp を開発し、ピアツーピアネットワークのGnutella を発明し、Cockos Incorporatedを設立しました( REAPERデジタルオーディオワークステーションで最もよく知られています)
• Henry Fuchs - コンピューター科学者。高性能グラフィックス ハードウェア、3D 医療用画像処理、ヘッドマウント ディスプレイ、仮想環境の研究。
• エイミー・グーチ- コンピュータ科学者、グーチ・シェーディング・モデルの発明者
• アンリ・グーロー、コンピューター科学者、グーロー・シェーディングの発明者
• Jim Kajiya - コンピューター科学者。単一ラスター画像を保存および表示するためのフレーム バッファーの概念とレンダリング方程式を開発しました。
• アラン・ケイ- コンピュータ科学者。2003年のACMチューリング賞受賞者。ラップトップコンピュータの概念を考案した人物。[17]
• ゴードン・キンドルマン- テンソルグリフを発明したコンピューター科学者
• ミリア・マイヤー- コンピューター科学者、基礎研究のためのインタラクティブな視覚化の先駆者
• マーティン・ニューウェル-ユタ・ティーポットの作者として最もよく知られるコンピュータ科学者およびグラフィックスの先駆者
• フレッド・パーク- 初めてCGで物理的にモデル化された人間の顔を作った人
• ブイ・トゥオン・フォン、コンピュータ科学者、フォン反射モデルとフォンシェーディングモデルの発明者
• ジョン・ワーノック、コンピューター科学者、デスクトップ パブリッシング用の Postscript 言語を開発した Adob​​e Systems の創設者。
• アニタ・ボルグ女性とテクノロジー研究所のCEO兼所長、テリー・ホイットニー氏。

• デビッド・C・エヴァンス-大学のコンピュータサイエンス学部の創設者、グラフィックスの先駆者、エヴァンス＆サザーランドの共同創設者
• マシュー・フラット- Racket プログラミング言語コア開発チームのメンバー
• アレクサンドラ・イルマー・フォーサイス- 最初のコンピュータサイエンスの教科書の著者
• アンソニー・C・ハーン- REDUCE コンピュータ代数システムを開発した、 CSNETコンピュータネットワークの共同設立者
• ジョン・M・ホラーバッハ-国際ロボット研究ジャーナルの編集者、国際ロボット研究シンポジウムの共同創設者、ユタ/MITの器用な手の共同発明者
• クリストファー・R・ジョンソン-科学計算・画像研究所の創設所長、IEEEコンピュータ協会シドニー・ファーンバック賞受賞者、ユタ州知事科学技術賞受賞者
• エリオット・オーガニック - 「コンピュータサイエンスの第一人者」とされる教育者^[9]
• John Regehr - Cコンパイラファザー Csmith、Clang Cコンパイラ整数オーバーフローサニタイザー、そして広く読まれているブログEmbedded in Academiaを開発した。
• アイヴァン・サザーランド- 1988年にスケッチパッドでチューリング賞を受賞。エヴァンス・アンド・サザーランドの共同創設者。
• Suresh Venkatasubramanian -差分プライバシーにおけるt-closenessの概念を開発し、広く読まれているGeomblog
• ジョセフ・ザカリー-米国エネルギー省の学部生向け計算工学および科学 (UCES) プロジェクトの教育者および創立メンバー