Hall of Fame of the Digital Age Nr. 13 — James Cooley, John Tukey

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Aller Ehren wert

James Cooley und John Tukey haben eine mathematische Technik aus dem 19. Jahrhundert so „frisiert“, dass sie nun als Fast Fourier Transformation (FFT) zu den bedeutendsten Computer-Algorithmen gehört. Mit der von Joseph Fourier erdachten Technik lassen sich Signale wie Schallwellen in ein Spektrum von Frequenzen zerlegen. So können Signale gedeutet und, wenn man die Frequenzen neu zusammensetzt, manipuliert werden. Heute geschieht das, wenn wir Audiodateien rauschfrei hören oder Computertomografen Bilder berechnen.

Zur Person

Die Amerikaner Cooley (geboren 1926) und Tukey (1915–2000) begegneten sich an der Universität Princeton. Der Statistiker Tukey gehörte einer Gruppe an, die seit 1946 den ersten elektronischen Computer konstruierte. Cooley kam 1953 als Programmierer dazu.

Doch erst durch Richard Garwin wurden sie die Väter des FFT-Algorithmus. Der Physiker Garwin war in den sechziger Jahren Cooleys Kollege bei IBM. Mit Tukey saß er im wissenschaftlichen Beraterstab von Präsident John F. Kennedy. Auf dem Höhepunkt des Kalten Krieges diskutierten sie die Idee, Seismografen entlang der Grenze zur Sowjetunion zu installieren, um Atombombentests zu überwachen. Für die Auswertung der Signale wäre die Fourier-Transformation unverzichtbar gewesen, die Datenmenge hätte jedoch damalige Computer überfordert. Tukey schlug vor, die Fourier-Transformation in mathematische Schritte zu zerlegen, um Rechenzeit zu sparen.

Garwin berichtete Cooley davon. Dieser goss Tukeys Idee zur Beschleunigung der Fourier-Transformation in ein Computerprogramm und veröffentlichte ihre Erfindung 1965. Die Fourier-Transformation erlebt als Algorithmus nun eine Renaissance. Kein Wunder: Ob Handy oder Mess- und Diagnosegeräte in Forschung und Medizin, sie alle verarbeiten permanent elektronische Signale.

Gut zu wissen

Streng genommen entdeckten die Forscher mit dem FFT-Algorithmus eine Art zu rechnen wieder, mit der bereits der Göttinger Mathematiker und Astronom Carl Friedrich Gauss zu Beginn des 19. Jahrhunderts die Umlaufbahn von Asteroiden berechnet hatte.

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