Elwyn Berlekamp: A Matemática de Ganhar

Um matemático de Berkeley desafiou uma vez um mestre japonês de Go para uma série de finais de jogo — não partidas completas, apenas as posições finais, onde se supõe que uma vida de intuição treinada seja decisiva. Ele ganhou sete seguidas. O resumo de David Eisenbud é a descrição mais clara de toda a carreira de Elwyn Berlekamp: "Era a matemática contra a intuição, e a matemática ganhou". O mesmo instinto colocou códigos de correção de erros na nave espacial Voyager, em discos compactos e, eventualmente, num dos fundos de cobertura mais rentáveis alguma vez criados.

Dover, Ohio

Elwyn Ralph Berlekamp nasceu a 6 de setembro de 1940 em Dover, Ohio, filho de Waldo Berlekamp, um ministro da Igreja Unida de Cristo de ascendência alemã, e Loretta Kimmel Berlekamp. A família mudou-se para o norte do Kentucky, onde ele frequentou a Fort Thomas Highlands High School a partir de 1954, foi presidente de turma e nadador competitivo. Ele escolheu o MIT, segundo as suas próprias palavras, em parte porque não tinha uma equipa de futebol americano.

No MIT, os seus professores do primeiro ano incluíram John Forbes Nash Jr. Ele tornou-se Putnam Fellow no seu último ano em 1961, obteve licenciaturas e mestrados em engenharia elétrica até 1962, e completou um doutoramento em 1964 com uma dissertação sobre codificação de blocos com feedback sem ruído. Os seus orientadores foram Robert Gallager, Peter Elias, Claude Shannon e John Wozencraft — um comité de supervisão que continha o fundador da teoria da informação e três das pessoas que construíram o campo à sua volta. Ele estagiou nos Bell Labs em 1960 e 1962 sob a direção de John Larry Kelly Jr.

Tornar o Ruído Sobrevivível

Berlekamp ensinou engenharia elétrica em Berkeley de 1964 a 1966, foi para os Bell Labs como investigador matemático e regressou a Berkeley em 1971 como professor de matemática e ciência da computação, onde supervisionaria mais de vinte estudantes de doutoramento. Em 1968, publicou Algebraic Coding Theory, ainda considerado o texto fundamental do campo.

Os algoritmos carregam o seu nome com uma densidade invulgar. O algoritmo de Berlekamp fatora polinómios sobre campos finitos e permanece em uso na criptografia. Os algoritmos de Berlekamp-Massey e Berlekamp-Welch tornaram a correção de erros de Reed-Solomon prática — razão pela qual um disco compacto riscado ainda toca e porque um sinal do sistema solar exterior chega inteligível. Existem também os algoritmos de Berlekamp-Rabin e Berlekamp-Zassenhaus e o grafo de Berlekamp-Van Lint-Seidel. Poucos matemáticos têm o seu apelido ligado a tantas ferramentas de trabalho distintas.

Jogos como Matemática

A segunda carreira teria sido suficiente por si só. Com John Horton Conway e Richard K. Guy, Berlekamp escreveu Winning Ways for Your Mathematical Plays — dois volumes da Academic Press em 1982, expandidos para quatro em 2001–04 — que fundaram a teoria combinatória dos jogos como disciplina. A dedicatória diz: "Para Martin Gardner, que trouxe mais matemática a mais milhões do que qualquer outra pessoa". Ele seguiu com Mathematical Go (1994) com David Wolfe, o trabalho por trás daquelas sete vitórias consecutivas em finais de jogo, e The Dots-and-Boxes Game (2000), que pegou no passatempo de uma criança e demonstrou que era um objeto matemático sério.

Com Tom Rodgers, ele fundou a Gathering 4 Gardner, a conferência bienal de matemática recreativa em honra de Martin Gardner, e fez parte do seu conselho durante anos.

O Dinheiro

Em meados da década de 1980, Berlekamp fundou e dirigiu a Cyclotomics, Inc., construída para implementar os seus códigos de correção de erros corretamente em vez de ver outros implementá-los mal. Produziu os codificadores e descodificadores padrão da NASA que ainda estão a funcionar a bordo da Voyager I e II. A Kodak comprou a empresa em 1985 e renomeou-a Kodak Berkeley Research.

Depois, o capítulo mais estranho. Em 1989, Berlekamp comprou uma participação maioritária na Axcom, uma empresa de negociação em falência, reescreveu os seus algoritmos e produziu um retorno de 55 por cento no primeiro ano. Em 1990, vendeu a sua participação a James Simons por seis vezes o que tinha pago. O sistema reconstruído tornou-se a base para o Medallion Fund da Renaissance Technologies, o fundo quantitativo mais bem-sucedido da história. Ele também presidiu ao conselho do Mathematical Sciences Research Institute de 1994 a 1998, liderando a angariação de fundos que o estabilizou em torno da nomeação de David Eisenbud como diretor.

Por que Elwyn é chamado de génio

A faculdade específica é invulgarmente fácil de nomear: Berlekamp podia converter jogos em álgebra. Cada coisa importante que ele fez é a mesma operação realizada num objeto diferente. Um código de correção de erros é um jogo contra o ruído, e ele encontrou a estratégia vencedora. Um final de Go é um jogo contra um humano, e ele decompôs-o em subposições independentes com valores computáveis e venceu um profissional sete vezes seguidas. Um mercado financeiro é um jogo contra outros negociantes, e ele reescreveu as equações e obteve 55 por cento. Richard Karp, que trabalhou ao lado dele em Berkeley, descreveu "uma mente curiosa e poderosa" e "uma pessoa brilhante que era sempre eficaz em tudo o que tentava" — e destacou algo mais raro do que a habilidade bruta: um talento para apresentar matemática difícil com "precisão real, mas de uma forma que é realmente encantadora". Winning Ways é a prova; é um texto fundamental rigoroso que as pessoas leem por prazer.

A qualificação honesta é sobre o tipo, não sobre o grau. Berlekamp não foi um construtor de grandes edifícios teóricos à moda do seu orientador Claude Shannon, que criou um campo do nada. Ele foi um solucionador de problemas e um algoritmista de primeira linha, e o seu trabalho mais profundo — a teoria combinatória dos jogos — foi coautorado com Conway e Guy, com Conway fornecendo a maquinaria de números surreais que deu à teoria as suas fundações. O seu nome liga-se a métodos em vez de teoremas que reorganizam a matemática. Mas os métodos são infraestrutura de suporte: o argumento de que a descodificação Reed-Solomon importa mais para a vida diária do que a maioria dos resultados puros celebrados não é difícil de fazer. A memória de David Patterson sobre ele — "uma pessoa brilhante, pai carinhoso, malabarista talentoso" com "um grande sentido de humor" — capta a coisa invulgar, que é que nada disso parecia custar-lhe a sua leveza.

Legado

Berlekamp foi eleito para a National Academy of Engineering em 1977, feito membro da American Academy of Arts and Sciences em 1996, eleito para a National Academy of Sciences em 1999, e tornou-se membro da American Mathematical Society em 2012. Recebeu a Medalha IEEE Richard W. Hamming em 1991, o Prémio Claude E. Shannon em 1993 — nomeado em honra do seu próprio orientador de doutoramento — e o Prémio Jubileu de Ouro da IEEE Information Theory Society em 1998. Morreu a 9 de abril de 2019 na sua casa em Piedmont, Califórnia, aos setenta e oito anos, de complicações de fibrose pulmonar, deixando a sua esposa Jennifer, que conheceu em 1964, e os seus três filhos. Os seus códigos ainda estão a funcionar numa nave espacial a vinte e quatro mil milhões de quilómetros de distância.