リチャード・ファインマンとコネクション・マシン

ロング・ナウの共同設立者であるダニー・ヒルディスが、理論物理学者のリチャード・ファインマンと共に実験用コンピューターを構築した思い出について書いた記事は、私たちのサイトで最も人気のある記事の一つです。その理由は容易に理解できます。ヒルディスがファインマンの晩年、コネクション・マシンで共に仕事をした頃の回想は、示唆に富み、感動的であり、その天才性と同じくらい奇矯さで愛された人物像を描き出しています。 写真：ファウスティン・ブレイ リチャード・ファインマンとコネクション・マシン W. ダニエル・ヒルディス著、Physics Today誌より転載。Physics Today 42(2), 78 (01989) より許可を得て転載。Copyright 01989, American Institute of Physics。 リチャード・ファインマンとランチをしていたある日、私は彼に、100万個のプロセッサを持つ並列コンピューターを構築する会社を立ち上げるつもりだと話しました。彼の反応は明確でした。「それは私が聞いた中で最も愚かな考えだ。」リチャードにとって、クレイジーなアイデアは、それを間違っていると証明するか、正しいと証明する機会でした。どちらにしても、彼は興味を持ったのです。ランチの終わりには、彼はその会社で夏を過ごすことに同意していました。 リチャードのコンピューティングへの関心は、ロサンゼルス国立研究所（ロスアラモス）時代に遡ります。そこでは彼は「コンピューター」、つまり機械式計算機を操作する人々を監督していました。そこで彼は、物理シミュレーションのために初期のプラグ・プログラマブル計数機を設置する上で中心的な役割を果たしました。この分野への関心は、1970年代後半に息子のカールがMITでコンピューターを学び始めたことで高まりました。 写真：1984年、マサチューセッツ州ウォルサムのロバート・トリート・ペイン・エステートの森で撮影されたリチャード・ファインマン。彼と写真家は、コネクション・マシンCM-1/CM-2スーパーコンピューターの設計に携わっていました。Copyright Tamiko Thiel 1984, CC BY-SA 3.0, via Wikimedia Commons 私は息子のカールを通じてリチャードを知りました。私はMIT人工知能研究所の大学院生で、カールは私の修士論文プロジェクトを手伝ってくれていた学部生の一人でした。私は常識的推論問題を解決するのに十分な速さのコンピューターを設計しようとしていました。私たちが構想したマシンは、通信ネットワークで接続された100万個の小さなコンピューターを含むものでした。私たちはそれを「コネクション・マシン」と呼びました。リチャードは、常に息子の活動に興味を持っており、このプロジェクトを注意深く追っていました。彼はそのアイデアに懐疑的でしたが、会議で会うたびに、あるいは私がカルテックを訪れるたびに、私たちは計画中のマシンの詳細について夜明けまで話し合いました。彼が私たちが本当にそれを構築しようとしていると信じ始めたのは、ランチの時の会議でした。 会社が設立された翌日、リチャードはボストンに到着しました。私たちは資金調達、賃貸物件探し、株式発行などで忙しくしていました。私たちは街の外れにある古い邸宅に拠点を構え、リチャードが到着したとき、私たちは銀行にある最初の数百万ドルにまだショックから立ち直っているところでした。数ヶ月間、誰も技術的なことには何も考えていませんでした。会社名をどうするか議論していると、リチャードが入ってきて、敬礼し、「リチャード・ファインマン、任務に就きました。さて、ボス、私の任務は何ですか？」と言いました。集まっていた、まだ卒業していないMITの学生たちは唖然としました。 （「知らない、君たちが雇ったんだ…」という、急いで行われたプライベートな話し合いの後）私たちはリチャードに、彼の任務は科学的問題への並列処理の応用について助言することだと伝えました。 「それはまやかしのように聞こえるな」と彼は言いました。「何か実のあることをやらせてくれ。」 そこで私たちは彼に、事務用品を買いに行かせました。彼がいない間に、私たちはマシンで最も心配していた部分は、プロセッサからプロセッサへメッセージを届けるルーターだと決めました。私たちの設計がうまくいくかどうか確信が持てなかったのです。リチャードが鉛筆を買いに戻ってきたとき、私たちは彼にルーターの分析という任務を与えました。 マシン コネクション・マシンCM-1。Judson McCranie, CC BY-SA 3.0, via Wikimedia Commons コネクション・マシンのルーターは、プロセッサ間の通信を可能にするハードウェアの一部でした。それは複雑なデバイスでした。それに比べて、プロセッサ自体は単純でした。各プロセッサのペアの間に個別の通信線を接続することは非現実的でした。なぜなら、100万個のプロセッサには10の12乗本の配線が必要になるからです。代わりに、私たちはプロセッサを20次元のハイパーキューブに接続することを計画しました。これにより、各プロセッサは直接20個の他のプロセッサとしか通信する必要がなくなりました。多くのプロセッサが同時に通信する必要があったため、多くのメッセージが同じ配線を競合しました。ルーターの仕事は、この20次元の交通渋滞を抜ける空き経路を見つけること、あるいは経路が見つからない場合は、経路が空くまでメッセージをバッファに保持することでした。リチャード・ファインマンへの私たちの質問は、ルーターが効率的に動作するために十分なバッファを確保したかどうかということでした。 最初の数ヶ月間、リチャードは自然の物体のようにルーターの回路図を研究し始めました。彼は物事がどのように、そしてなぜ機能するのかの説明に耳を傾けましたが、根本的には鉛筆と紙を使って各回路の動作をシミュレーションすることで、すべてを自分で理解することを好みました。 その間、私たちはリチャードを忙しくさせるものを見つけたことに満足し、家具やコンピューターの発注、最初のエンジニアの雇用、そして最初のプロトタイプの開発費用を国防高等研究計画局（DARPA）に支払わせる手配を進めました。リチャードは彼の「任務」に驚くべき集中力を見せ、時折コンピューター室の配線を手伝ったり、工作機械を設置したり、投資家と握手したり、電話を設置したりするだけで、私たち全員がいかにクレイジーであるかを陽気に思い出させてくれました。ついに会社名をシンキング・マシーンズ・コーポレーションと決めたとき、リチャードは喜んで言いました。「それは良い。これで、私が変人の集まりと仕事をしていると人々に説明する必要がなくなる。会社の名前を言えば済む。」 プロジェクトの技術的な側面は、明らかに私たちの能力を限界まで引き延ばしていました。私たちは、まず64,000個のプロセッサから始めることで物事を単純化することにしましたが、それでもやるべき仕事の量は圧倒的でした。私たちは、プロセッサとルーターを備えた独自のシリコン集積回路を設計する必要がありました。また、パッケージングや冷却機構の発明、コンパイラやアセンブラの作成、プロセッサを同時にテストする方法の考案なども必要でした。数万個のプロセッサを扱う場合、ボードを配線するという単純な問題でさえ、全く新しい意味合いを帯びました。今から考えると、プロジェクトがどれほど複雑になるかを少しでも理解していたら、私たちは決して始めなかったでしょう。 「彼らを組織化しよう」 私はこれまで大規模なグループを管理した経験がなく、明らかに手に負えない状態でした。リチャードが手伝いを申し出ました。「彼らを組織化する必要がある」と彼は私に言いました。「ロスアラモスでどうやったか教えてあげよう。」 私が知っている偉大な人物は皆、人生の中で参照点として使う特定の時間と場所を持っています。物事がうまくいき、偉大なことが成し遂げられた時です。リチャードにとって、それはマンハッタン計画中のロスアラモスでした。物事が「おかしくなった」とき、リチャードは振り返り、今が当時とどう違うのかを理解しようとしました。このアプローチを使って、リチャードは、マシンにおけるソフトウェア、パッケージング、エレクトロニクスなど、重要な各分野の専門家を選び、ロスアラモスでのグループリーダーのアナロジーとして、その分野の「グループリーダー」になるべきだと決めました。 リチャードの「組織化しよう」キャンペーンのパート2は、私たちのマシンに関連する興味深いことをしている招待講演者を招いた定期的なセミナーシリーズを開始すべきだということでした。リチャードの考えは、私たちは人々に集中すべきだということでした。