Elwyn Berlekamp: La matemática de ganar

Un matemático de Berkeley desafió una vez a un maestro japonés de Go a una serie de finales de partida; no partidas completas, solo las posiciones finales, donde se supone que una vida de intuición entrenada es decisiva. Ganó siete seguidas. El resumen de David Eisenbud es la descripción más clara de toda la carrera de Elwyn Berlekamp: "Era la matemática contra la intuición, y la matemática ganó". El mismo instinto puso códigos de corrección de errores en la nave espacial Voyager, en discos compactos y, finalmente, en uno de los fondos de cobertura más rentables jamás creados.

Dover, Ohio

Elwyn Ralph Berlekamp nació el 6 de septiembre de 1940 en Dover, Ohio, hijo de Waldo Berlekamp, un ministro de la Iglesia Unida de Cristo de ascendencia alemana, y Loretta Kimmel Berlekamp. La familia se mudó al norte de Kentucky, donde asistió a la escuela secundaria Fort Thomas Highlands a partir de 1954, fue presidente de clase y nadador de competición. Eligió el MIT, según sus propias palabras, en parte porque no tenía un equipo de fútbol americano.

En el MIT, sus profesores de primer año incluyeron a John Forbes Nash Jr. Fue nombrado Putnam Fellow en su último año en 1961, obtuvo títulos de grado y maestría en ingeniería eléctrica en 1962, y completó un doctorado en 1964 con una tesis sobre codificación de bloques con retroalimentación sin ruido. Sus asesores fueron Robert Gallager, Peter Elias, Claude Shannon y John Wozencraft, un comité de supervisión que incluía al fundador de la teoría de la información y a tres de las personas que construyeron el campo a su alrededor. Realizó una pasantía en Bell Labs en 1960 y 1962 bajo la dirección de John Larry Kelly Jr.

Hacer que el ruido sea sobrevivible

Berlekamp enseñó ingeniería eléctrica en Berkeley de 1964 a 1966, fue a Bell Labs como investigador matemático y regresó a Berkeley en 1971 como profesor de matemáticas y ciencias de la computación, donde supervisaría a más de veinte estudiantes de doctorado. En 1968 publicó Algebraic Coding Theory, todavía considerado el texto fundamental del campo.

Los algoritmos llevan su nombre con una densidad inusual. El algoritmo de Berlekamp factoriza polinomios sobre campos finitos y sigue utilizándose en criptografía. Los algoritmos de Berlekamp-Massey y Berlekamp-Welch hicieron práctica la corrección de errores de Reed-Solomon, razón por la cual un disco compacto rayado sigue reproduciéndose y por la que una señal del sistema solar exterior llega inteligible. También existen los algoritmos de Berlekamp-Rabin y Berlekamp-Zassenhaus y el grafo de Berlekamp-Van Lint-Seidel. Pocos matemáticos tienen su apellido asociado a tantas herramientas de trabajo distintas.

Los juegos como matemática

La segunda carrera habría sido suficiente por sí sola. Con John Horton Conway y Richard K. Guy, Berlekamp escribió Winning Ways for Your Mathematical Plays, dos volúmenes de Academic Press en 1982, ampliados a cuatro en 2001-04, que fundaron la teoría combinatoria de juegos como disciplina. La dedicatoria dice: "A Martin Gardner, quien ha llevado más matemáticas a más millones que nadie". Lo siguió con Mathematical Go (1994) con David Wolfe, el trabajo detrás de esas siete victorias consecutivas en finales, y The Dots-and-Boxes Game (2000), que tomó el pasatiempo de un escolar y demostró que era un objeto matemático serio.

Con Tom Rodgers fundó Gathering 4 Gardner, la conferencia bienal de matemáticas recreativas en honor a Martin Gardner, y formó parte de su junta directiva durante años.

El dinero

A mediados de la década de 1980, Berlekamp fundó y dirigió Cyclotomics, Inc., creada para implementar sus códigos de corrección de errores correctamente en lugar de ver a otros implementarlos mal. Produjo los codificadores y decodificadores estándar de la NASA que todavía funcionan a bordo de las Voyager I y II. Kodak compró la empresa en 1985 y la rebautizó como Kodak Berkeley Research.

Luego, el capítulo más extraño. En 1989, Berlekamp compró una participación mayoritaria en Axcom, una firma comercial en quiebra, reescribió sus algoritmos y produjo un rendimiento del 55 por ciento en el primer año. En 1990 vendió su participación a James Simons por seis veces lo que había pagado. El sistema reconstruido se convirtió en la base del Medallion Fund de Renaissance Technologies, el fondo cuantitativo más exitoso de la historia. También presidió la junta del Mathematical Sciences Research Institute de 1994 a 1998, liderando la recaudación de fondos que lo estabilizó en torno al nombramiento de David Eisenbud como director.

Por qué a Elwyn se le llama genio

La facultad específica es inusualmente fácil de nombrar: Berlekamp podía convertir juegos en álgebra. Cada cosa importante que hizo es la misma operación realizada sobre un objeto diferente. Un código de corrección de errores es un juego contra el ruido, y él encontró la estrategia ganadora. Un final de Go es un juego contra un humano, y él lo descompuso en subposiciones independientes con valores computables y venció a un profesional siete veces seguidas. Un mercado financiero es un juego contra otros comerciantes, y él reescribió las ecuaciones y obtuvo un 55 por ciento. Richard Karp, quien trabajó junto a él en Berkeley, describió "una mente curiosa y poderosa" y "una persona brillante que siempre fue efectiva en todo lo que intentó", y destacó algo más raro que la habilidad pura: un talento para presentar matemáticas difíciles con "precisión real, pero de una manera que es realmente encantadora". Winning Ways es la prueba; es un texto fundamental riguroso que la gente lee por placer.

La calificación honesta es sobre el tipo más que sobre el grado. Berlekamp no fue un constructor de grandes edificios teóricos al estilo de su asesor Claude Shannon, quien creó un campo de la nada. Fue un solucionador de problemas y un algoritmista de primer nivel, y su trabajo más profundo, la teoría combinatoria de juegos, fue coescrito con Conway y Guy, con Conway suministrando la maquinaria de números surreales que dio a la teoría sus fundamentos. Su nombre se asocia a métodos más que a teoremas que reorganizan las matemáticas. Pero los métodos son infraestructura de carga: el argumento de que la decodificación Reed-Solomon importa más para la vida diaria que la mayoría de los resultados puros celebrados no es difícil de hacer. El recuerdo de David Patterson sobre él, "una persona brillante, padre cariñoso, malabarista consumado" con "un gran sentido del humor", captura lo inusual, que es que nada de eso pareció costarle su ligereza.

Legado

Berlekamp fue elegido miembro de la Academia Nacional de Ingeniería en 1977, miembro de la Academia Estadounidense de las Artes y las Ciencias en 1996, miembro de la Academia Nacional de Ciencias en 1999 y miembro de la Sociedad Estadounidense de Matemáticas en 2012. Recibió la Medalla Richard W. Hamming del IEEE en 1991, el Premio Claude E. Shannon en 1993, nombrado en honor a su propio asesor doctoral, y el Premio del Jubileo de Oro de la Sociedad de Teoría de la Información del IEEE en 1998. Murió el 9 de abril de 2019 en su casa de Piedmont, California, a los setenta y ocho años, por complicaciones de fibrosis pulmonar, le sobreviven su esposa Jennifer, a quien conoció en 1964, y sus tres hijos. Sus códigos todavía funcionan en una nave espacial a veinticuatro mil millones de kilómetros de distancia.