Виктор Б. Лоуренс

Доктор А.С. Виктор Б. Лоуренс
Доктор А.С. Виктор Б. Лоуренс
Рожденный	( 1945-05-10 ) 10 мая 1945 г. Аккра , Гана
Национальность	Американский
Образование	Средняя школа Ахимота , Имперский колледж науки и технологий , Лондонский университет
Род занятий	Инженер, учёный, профессор и предприниматель

Виктор Б. Лоуренс (родился 10 мая 1945 года в Аккре , Гана ) — американский инженер ганского происхождения , которому приписывают выдающийся вклад в цифровую обработку сигналов для мультимедийных коммуникаций. За более чем 30 лет работы в Bell Laboratories доктор Лоуренс внес обширный и фундаментальный личный вклад в развитие голосовой, информационной, аудио- и видеосвязи. Он руководил многочисленными проектами, которые значительно улучшили или усовершенствовали каждый этап эволюции ранних низкоскоростных и современных высокоскоростных средств передачи данных. Он является профессором-исследователем и директором Центра интеллектуальных сетевых систем (iNetS) Технологического института Стивенса , где он также занимал должность заместителя декана. В 2016 году он был введен в Национальный зал славы изобретателей . Он является членом Национальной инженерной академии , членом IEEE за вклад в понимание эффектов квантования в процессорах цифровых сигналов и применения цифровой обработки сигналов для передачи данных. Член AT&T Bell Labs и член Национальной академии изобретателей .

Карьера

После окончания учебы Лоуренс работал инженером-разработчиком в Соединенном Королевстве, а затем провел два семестра, читая лекции в Университете науки и технологий Кумаси (ныне Университет науки и технологий Кваме Нкрумы) в Гане. Лоуренс присоединился к Bell Laboratories в 1974 году и за более чем 30-летнюю карьеру в AT&T занимал ряд должностей: руководитель лаборатории оборудования для передачи данных, руководитель отдела исследований в области передачи данных, директор по передовым мультимедийным коммуникациям и вице-президент по передовым технологиям. Коммуникационные технологии раньше. Начиная с 1996 года, Лоуренс в течение нескольких лет читал лекции в Школе национальной безопасности и ресурсной стратегии Дуайта Д. Эйзенхауэра , ранее бывшей Индустриальным колледжем вооруженных сил. В качестве приглашенного профессора он преподавал курсы обработки сигналов и сетей передачи данных в Пенсильванском университете , Университете Рутгерса , Принстонском университете , Колумбийском университете и Калифорнийском университете в Беркли . Лоуренс также преподавал курсы по менеджменту технологий и инкубации технологий в Bell Laboratories для новых инженеров.

В 2005 году Лоуренс был назначен директором Центра интеллектуальных сетевых систем и назначен заместителем декана, а Чарльз Бэтчелор — профессором технических наук в Технологическом институте Стивенса . Он является соавтором пяти книг: «Введение в цифровые фильтры », «Учебные пособия по модемной связи» , «Интеллектуальные широкополосные мультимедийные сети» , «Проектирование и разработка интеллектуальных систем связи » и «Искусство научных инноваций» . Лоуренс является обладателем более двадцати американских и международных патентов, а также более сорока пяти статей в реферируемых журналах и материалах конференций, посвященных темам цифровой обработки сигналов и передачи данных.

Взносы

1. Цифровая обработка сигналов, ведущая к переходу от аналоговых сетей к цифровым

Инновации Лоуренса в области цифровой обработки сигналов и передачи данных помогли ускорить переход от аналоговых сетей к цифровым. Когда он приступил к работе в 1970-х годах, скорость передачи данных по коммутируемой телефонной сети общего пользования (PSTN) была ограничена 300 бит/с; сегодня скорости по медному кабелю находятся в диапазоне Гбит/с. Технические инновации и достижения Лоуренса внесли значительный вклад в эту эволюцию. В середине 1970-х годов он усовершенствовал конструкцию цифровых фильтров, в том числе изобрел арифметику округления без смещения. Этот метод, который используется для подавления колебаний и стабилизации как фиксированных, так и адаптивных цифровых фильтров, реализован в большинстве микросхем цифровой обработки сигналов (DSP), представленных сегодня на рынке. Он выполнил ранний анализ, переход к практике и первую реализацию в реальном времени, благодаря чему обнаружил существование неожиданных предельных циклов с большой амплитудой и очень длительным периодом. Эта работа, в результате которой были получены два патента (патенты № 4 213 187 и № 4 034 197) и награда за лучшую статью на конкурсе IEEE Transactions on Circuits and Systems, оказала глубокое влияние на развитие процессоров цифровых сигналов. Эти методы были реализованы в генераторах, детекторах тонов и генераторах, используемых в цифровых телефонных системах, УАТС и коммутаторах центральных офисов. В 1979 году Лоуренс реализовал первый модем со скоростью 9600 бит/с на программируемом процессоре цифровых сигналов, который работал в реальном времени. В 1980 году он стал соавтором многомерных сигнальных созвездий, на которые получил патент № 4 457 004.

Эта работа и связанные с ней патенты привели к тому, что Лоуренс был введен в Национальный зал славы изобретателей в 2016 году.

2. Ранние технологии доступа в Интернет и передача данных по всему миру

Лоуренс был архитектором и ведущим инженером первого полнодуплексного модема AT&T со скоростью 2400 бит/с для ТфОП. Он разработал требования к системному проектированию и планы тестирования для развертывания в сетях AT&T, British Telecom и NTT. Он руководил успешными испытаниями трансатлантических каналов сетей Великобритании и США. Эта работа привела к принятию стандарта V.22 bis Международного союза электросвязи (ITU) . Он предоставил аналоговые спецификации и цифровой проект для разработки интегральной схемы, которая привела к созданию первого интегрального модема с переключаемым конденсатором, предназначенного для работы на скоростях 1200 и 2400 бит/с.

Лоуренс возглавил группу, которая первой предложила ITU и продемонстрировала техническую осуществимость полнодуплексных модемов с решетчатым кодированием и эхоподавлением на скорости 9,6 кбит/с и 14,4 кбит/с в коммутируемой телефонной сети общего пользования. Он был соавтором последовательности запуска для этих модемов на основе эхоподавления, которая была совместима с устройствами управления эхом, используемыми в международных сетях. Он проверил техническую осуществимость, проведя испытания в сетях США, Великобритании и Японии, и его результаты легли в основу принятия МСЭ рекомендаций V.32 и V.33. Его работа над наборами микросхем для высокоскоростных модемов и факсов привела к созданию самого успешного в отрасли модемного насоса для передачи данных. Этот набор микросхем также использовался в голосовых терминалах для безопасной связи по всему миру.

Лоуренс также руководил разработкой первых модемов V.32 bis на базе PCMCIA и беспроводных модемов для передачи данных. На протяжении многих лет он продолжал возглавлять инновации, в результате которых были созданы модемы V.34 (33,6 кбит/с) и V.90 (56 кбит/с). Эти достижения открыли эру недорогой и повсеместной полнодуплексной передачи данных по всему миру. Фактически, всеобщая доступность высокоскоростной передачи данных стимулировала рост и широкое использование Интернета. Лоуренс обеспечил техническое лидерство, а также личные инновации, что привело к фундаментальным улучшениям в проектировании безопасных, надежных и эффективных глобальных телекоммуникационных сетей.

Лоуренс на протяжении всей своей карьеры был ярым сторонником международных стандартов передачи данных и сыграл важную роль в принятии многочисленных стандартов, включая V.22bis, V.32, V.33, V.34 и V.90. Он непосредственно способствовал разработке некоторых из этих стандартов в качестве докладчика и поддерживал работу других.

Эта работа привела к получению в 2004 году медали IEEE за международные коммуникации и членству в Национальной инженерной академии в 2003 году.

3. Технология доступа к цифровой абонентской петле

Новаторская работа Лоуренса над высокоскоростными приемопередатчиками для локальной сети и для домашних приложений привела к разработке множества технологий цифровой абонентской линии (DSL), многие из которых сегодня используются для широкополосных услуг и высокоскоростного доступа в Интернет. Его вклад включал определение характеристик и моделирование миллионов петель доступа по всему миру, а также комплексное системное проектирование и определение характеристик производительности. Он возглавлял команду, которая разработала первый прототип HDSL, который использовался в сети Ameritech для доказательства технической возможности широкополосного доступа по медным проводам, что привело к созданию международного стандарта HDSL.

В качестве главы отдела цифровых технологий Лоуренс сосредоточился на создании алгоритмов, использующих обработку сигналов для сетевых приложений, включая сетевые эхокомпенсаторы, коммутаторы пакетов и мультиплексоры, шумоподавляющие устройства и оборудование для мониторинга производительности голосового и факсимильного трафика. В 1988 году в качестве руководителя исследовательского отдела передачи данных он руководил разработкой семейства модемов на базе процессора цифровых сигналов AT&T 16A. Получившийся набор микросхем для модема/факса стал самым успешным в отрасли модемным насосом данных и сделал подразделение Lucent Microelectronics мировым лидером в этой области. Вариации этого набора микросхем использовались в модеме ACCUCOM компании AT&T Paradyne, а также в терминале защищенной голосовой связи и модеме с шифрованием линии AT&T Federal System. Он также был встроен в защищенный телефон, которым пользовался президент США.

4. Коммутация ATM и IP для помещений и базовой сети

Лоуренс осуществлял техническое руководство разработкой успешного набора микросхем коммутации асинхронного режима передачи (ATM) (ATLANTA), который был использован крупными поставщиками оборудования и развернут в сетях передачи данных по всему миру. Лоуренс и его команда оказали значительное влияние на сетевую индустрию своим вкладом в сети ATM и Интернет-протокола (IP). Их работа характеризуется сочетанием творческих, своевременных идей по важным сетевым проблемам и агрессивного прототипирования и реализации этих идей. Лоуренс продемонстрировал инновационные инженерные методы, когда он и его команда применили новые идеи коммутации и архитектуры банкоматов для разработки набора интегральных микросхем мирового класса. Большинство ведущих поставщиков коммутаторов ATM использовали эти устройства в своих системах, обеспечивая успешные сети передачи данных.

Индивидуальные исследования Лоуренса и совместные исследования с его коллегами позволили создать ключевые инновации в сетевых архитектурах, протоколах, маршрутизации, восстановлении и алгоритмах управления ресурсами. Почти все они были приняты основными организациями по стандартизации, реализованы в ключевых продуктах основных поставщиков телекоммуникационного оборудования и развернуты во многих пакетных сетях, поддерживающих Интернет и Интранет. К ним относятся проводные магистральные сети, проводные метрополитены и сети доступа, а также все формы беспроводных сетей.

5. Цифровое видео и HDTV

Лоуренс возглавлял группу, которая разработала видеокодер для телевидения высокой четкости (HDTV) в Bell Labs и перенесла эту технологию из лаборатории в коммерческую систему, основанную на стандартах. Этот проект начался с создания Консультативного комитета FCC по передовому телевидению (ACATS) в 1987 году, фазы тестирования в 1991–92 годах, формирования Большого альянса между AT&T, Zenith, Sarnoff, General Instrument, Philips и Thomson и MIT, в результате чего стандарт FCC/ACATS HDTV в 1995 году. Он сыграл важную роль в создании бизнеса цифрового видео Lucent, который получил премию Primetime Emmy Award в 1997 году. Их работа над видеокодерами HDTV/цифрового телевидения использовалась на более чем 150 телевизионных станциях и во многих широкополосных сетях. во всем мире. Он также использовался для трансляции полета космического корабля Джона Гленна в конце 1990-х годов, который посмотрели миллионы людей по всему миру. Созданная ими цифровая система HDTV, а также разработанные ими варианты видеокодеров и декодеров были коммерциализированы такими компаниями, занимающимися бытовой электроникой, как Zenith, RCA, NHK, Sony, Toshiba, Panasonic, Samsung Electronics и LG Electronics. Одни и те же технологии сжатия видео используются в смартфонах Android и IOS для потоковой передачи видео, обмена видеосообщениями и видеосвязи.

Эта команда продолжила работу над системой HDTV Grand Alliance Phase 2. Они предложили модифицированный решетчатый код 4D, а также разработали и реализовали множество имитационных моделей, включая передатчик с рудиментарной боковой полосой, модель многолучевого канала Grand Alliance, обнаружение синхронизации сегментов, модель канала флаттера самолета, автоматическую регулировку усиления и модули обнаружения синхронизации поля. Он также продолжал руководить командой разработчиков чипов по вопросам трансиверов.

Усилия Лоуренса в этой области вывели американский бизнес на лидирующие позиции в области цифрового аудио, видеовещания и телевидения высокой четкости. Кроме того, эта работа в области видео внесла важный вклад в ряд международных стандартов, включая MPEG2 и стандарт FCC ATSC для наземного вещания.

6. Цифровое аудиовещание

Работа Лоуренса повлияла не только на развлекательное видео, но и на спутниковое радиовещание. Его команда Bell Labs занималась системным проектированием для Sirius Radio. Они создали первый студийный кодер и набор микросхем приемника для радиоспутниковой системы Sirius, которая до сих пор используется в SiriusXM и лицензирована многими поставщиками полупроводников. Они также добились успехов в цифровом аудио, разработав схемы передачи как внутриполосного соседнего канала (IBAC), так и внутриполосного внутриканального (IBOC) для аудиовещания по FM-каналам.

7. Подводные оптоволоконные кабели и достижения африканского Интернета

В 1993 году Лоуренс начал продвигать усилия по обеспечению оптоволоконной связи из США в Африку. Он возглавлял группу, которая разработала требования к системному проектированию и спланировала строительство самого длинного в истории подводного кабеля длиной 39 000 километров с использованием передовых оптических технологий мультиплексирования с разделением по длине волны и электронных технологий — Africa One Cable. В результате вокруг Африки образовалось оптоволоконное кольцо. Части этой конструкции используются в кабелях SAT 3, ACE и WACS из Южной Африки вдоль западного побережья Африки в Португалию. Другие кабели, использующие его разработки, были проложены из Южной Африки вдоль восточного побережья через Африканский Рог в США с ответвлениями в Азию. Это полностью автоматизированные подводные телекоммуникационные сети с уникальными возможностями обеспечения, самовосстановления и самоуправления. Агентство развития Африканского союза (НЕПАД) приняло концепцию Africa One и назвало проект сетями Uhurunet и Umojanet, что означает «сеть свободы» и «сеть единства» соответственно на суахили, обеспечивая подключение всех африканских прибрежных стран к Интернету. Текущие кабели Google Submarine, Aquino и 2 Africa Cable от Meta (Facebook) основаны на их первоначальных конструкциях. Видение Лоуренса заключалось в том, чтобы значительно улучшить связь между Африкой и остальным миром, увеличить коммерцию и торговлю компаний, а также обеспечить оповещения о безопасности из Африки в другие регионы. Это улучшило коммуникационную инфраструктуру некоторых из беднейших стран мира, улучшив экономическое развитие и позволив этим странам стать частью глобального информационного сообщества.

В 2007 году он был награжден медалью Саймона Рамо IEEE за лидерство в мировых сетях передачи данных. 

8. Национальные системы безопасной голосовой связи

Работа Лоуренса над наборами микросхем для высокоскоростных модемов и факсов привела к созданию самого успешного в отрасли модемного насоса данных. Этот набор микросхем также использовался в голосовых терминалах для безопасной связи по всему миру. Он был ведущим системным инженером, техническим руководителем и менеджером, который разработал терминал Future Secure Voice System (FSVS) правительства США и провел первоначальное тестирование в защищенной сети континентальной части США. В течение нескольких лет этот терминал FSVS использовался президентом США и председателем Объединенного комитета начальников штабов, а также другими генералами и военнослужащими. Эти терминалы включали в себя важные инновации в предоставлении услуг высокомобильным и географически рассредоточенным войскам, а также другим лицам, находящимся вдали от сетей фиксированной связи. Примеры включают быстро развертываемые передовые подразделения вооруженных сил, дистанционную медицину и группы экстренного реагирования.

9. Вклад в образование студентов и социальное обеспечение.

С 2015 года Лоуренс внес значительный вклад в развитие STEM-образования для учащихся старших и средних классов Нью-Джерси. В настоящее время он является попечителем Центра преподавания и обучения Нью-Джерси (NJCTL), который разработал прогрессивную педагогику для STEM-образования. Инновационные учебные программы, технологии на основе искусственного интеллекта и материалы онлайн-курсов оказались очень полезными для улучшения результатов тестов STEM для студентов Нью-Джерси, включая детей из городских сообществ с ограниченными возможностями в центре города. В 2019 году Нью-Джерси занял первое место по результатам AP Physics, первое место по SAT Physics II и второе место по результатам AP Chemistry и SAT Chemistry II. Помимо работы в NJCTL и членства в Национальном зале славы изобретателей, Лоуренс встречался с мэрами городских районов и студентами из числа меньшинств, чтобы продвигать STEM-образование. Он также посетил исторические колледжи и университеты для чернокожих, чтобы наставлять профессоров и студентов.

10. Глобализация НИОКР

Лоуренс был ключевым сторонником глобализации НИОКР. В качестве вице-президента по передовым коммуникационным технологиям в Bell Labs он напрямую поддерживал разработки и практики системного проектирования в Малайзии, Новой Зеландии, Китае, Бразилии и других странах. Он был членом Международной консультативной группы по ИКТ при президенте ЮАР Мбеки, председателем Консультативного комитета по широкополосной связи при правительстве ЮАР и директором правления Telkom South Africa.

Образование

Виктор Лоуренс учился в средней школе Ахимота в Ачимоте , Гана, с 1957 по 1964 год. Затем он поступил в Имперский колледж науки и технологий , Лондонского университета чтобы получить степень бакалавра наук в 1968 году, степень магистра наук в 1969 году и докторскую степень. .Д. Степень в 1972 году, все в области электротехники.

Награды и почести

Лоуренс получил множество наград и почетных степеней, в том числе:

• 1981: Премия Гиймена-Кауэра , Общество схем и систем IEEE
• 1984: Премия Дж. Гарри Карпа за лучшую бумагу на выставке Interface '84
• 1986: Калифорнийский университет в Беркли , серия выдающихся лекций канцлера.
• 1987: член IEEE.
• 1992: сотрудник AT&T Bell Labs.
• 1995: Черный инженер за выдающийся технический вклад
• 1997: Премия «Эмми» за HDTV Grand Alliance стандарт
• 2000: Медаль тысячелетия IEEE
• 2003: Член Национальной инженерной академии.
• 2004: Премия IEEE в области международных коммуникаций.
• 2007: Медаль IEEE Саймона Рамо за лидерство в мировых сетях передачи данных.
• 2012: Член Национальной академии изобретателей (NAI).
• 2016: Призывник Национального зала славы изобретателей

Внешние ссылки

• Призывник Национального зала славы изобретателей в 2016 г.