オートマトン

ギリシャ神話には自動人形の例が数多くあります。ヘパイストスは工房用に自動人形を作りました。 ^{[ 4 ] [ 5 ]}タロスは青銅製の人造人間でした。パイアキア人のアルキノオス王は金と銀の番犬を雇っていました。^{[ 6 ] [ 7 ]}アリストテレスによれば、ダイダロスは水銀を使ってアフロディーテの木像を動かしました。^{[ 8 ] [ 9 ]}他のギリシャ神話では、彼は水銀を使って動く彫像に声を吹き込みました。

ヘレニズム世界のオートマタは、道具、おもちゃ、宗教的な見世物、または基本的な科学原理を実証するための試作品として意図されていました。ギリシャの発明家であり、アレクサンドリア大図書館の初代館長であったクテシビオスは、数多くの水力オートマタを製作しました。例えば、彼は「水を使って笛を鳴らし、模型のフクロウを動かしました。彼は世界初の『鳩時計』を発明しました」。^{[ a ]}この伝統は、ギリシャの数学者アレクサンドリアのヘロン（ヘロンとも呼ばれる）のような発明家によってアレクサンドリアで受け継がれました。彼の水力学、空気力学、力学に関する著作には、サイフォン、消防車、水オルガン、アイオロピル、プログラム可能なカートが記述されています。 ^{[ 10 ] [ 11 ]}ビザンティウムのフィロンは、その発明で有名でした。

ヘレニズム時代のギリシャには複雑な機械装置が存在していたことが知られているが、現存する唯一の例は、最古のアナログコンピュータとして知られるアンティキティラ島の機械装置である。^{[ 12 ]}時計仕掛けはもともとロードス島から来たと考えられており、そこには明らかに機械工学の伝統があった。この島は自動人形で有名だった。ピンダロスのオリンピック頌歌第7歌を引用すると、

アニメーションのキャラクターが立っている

あらゆる公共の通りを飾る

そして石の中で息をしているように見える、

大理石の足を動かす。

しかし、最近行われた断片のスキャンから得られた情報によると、それはシチリア島のコリントスの植民地から来た可能性があり、アルキメデスとの関連性を示唆している。

ユダヤの伝説によると、ソロモン王は知恵を駆使して、王が昇ると機械仕掛けの動物たちが王として迎えてくれる玉座を設計した。座ると鷲が王の頭に王冠を置き、鳩がトーラーの巻物を運んできた。また、ソロモン王が玉座に足を踏み入れると、仕掛けが作動したとも言われている。王が最初の段に足を踏み入れるとすぐに、金の牛と金のライオンがそれぞれ片足を伸ばして王を支え、次の段に上がるのを助けた。両側の動物たちは王が玉座に快適に座るまで王を助けた。^{[ 13 ]}

古代中国では、紀元前400年頃に成立し、紀元4世紀頃に編纂されたと考えられている『列子』という書物に、自動人形に関する興味深い記述が見られる。この書物には、周の穆王（紀元前1023年～957年）と、ヤン・シーという名の機械技師（「職人」）との、はるか昔の出会いが記されている。ヤン・シーは、自らの機械仕掛けの作品である、非常に写実的で精巧な等身大の人型人形を、誇らしげに王に献上したという。

王は驚いてその姿を見つめた。それは速足で歩き、頭を上下に動かしていたので、誰もがそれを生きている人間と見間違えただろう。職人がその顎に触れると、それは完璧な音程で歌い始めた。職人がその手に触れると、それは完璧なリズムでポーズを取り始めた。パフォーマンスが終わりに近づくと、ロボットは目をウインクし、付き添いの女性たちに言い寄った。すると王は激怒し、燕石をその場で処刑しようとしたが、燕石は死の恐怖に駆られ、すぐにロボットを分解してその正体を見せた。そして実際、それは革、木、接着剤、漆でできたもので、白、黒、赤、青など様々な色に塗られていただけだった。王がそれを詳しく調べたところ、肝臓、胆汁、心臓、肺、脾臓、腎臓、胃、腸など、すべての内臓が揃っていることがわかった。そしてその上に、筋肉、骨、関節のある四肢、皮膚、歯、髪の毛など、すべて人工のものが重ねられた……王は心臓を取り除いたときの効果を試してみたところ、口はもはや話せなくなった。肝臓を取り除くと目はもはや見えなくなり、腎臓を取り除くと足は歩行能力を失った。王は喜んだ。^{[ 14 ]}

自動人形のその他の注目すべき例としては、アウルス・ゲッリウスが言及したアルキタスの鳩が挙げられる。^{[ 15 ]}同様の飛行自動人形に関する中国の記述は、紀元前5世紀の墨家の哲学者墨子と、その同時代の魯班について書かれており、彼らは『韓非子』などの文献によれば、飛行に成功した人工の木製鳥（馬遠）を作った。^{[ 16 ]}

ギリシャ世界では、自動人形の製造伝統は中世まで長く続いた。 949年にコンスタンティノープルを訪れたクレモナの使節リウトプラントは、皇帝テオフィロスの宮殿にあった自動人形について記述している。

「青銅か金で覆われた木でできたライオンが、尻尾で地面を叩き、口を開けて震える舌で咆哮していた」、「金メッキされた青銅の木があり、その枝には同じく金メッキされた青銅でできた鳥がいっぱいで、それぞれの種にふさわしい鳴き声を発していた」、そして「皇帝の玉座」そのものは、「ある瞬間には地面に沈んでいたのに、別の瞬間には高く上がり、空中に浮かんでいるのが見えるように巧妙に作られていた」^{[ 17 ] 。}

玉座の間にある同様の自動人形（歌う鳥、吠えて動くライオンなど）については、ルイトプラントと同時代のビザンツ皇帝コンスタンティノス・ポルフィロゲネトスが著書『De Ceremoniis（Perì tês Basileíou Tákseōs）』の中で記述している。

8 世紀半ばには、最初の風力自動人形が作られました。「バグダッドの円形都市の4 つの門と宮殿複合体のドームの上で風を受けて回転する像」です。「風力で動く像の公的な見世物には、アッバース朝の宮殿で私的な対応物があり、そこではさまざまなタイプの自動人形が主に展示されていました。」^{[ 18 ]}また 8 世紀には、イスラムの錬金術師ジャービル・イブン・ハイヤーン(ゲーベル) が、暗号化された著書『石の書』に、作り手の支配下に置かれる人工の蛇、サソリ、人間の作り方のレシピを含めました。827年、アッバース朝のカリフ、アル・マアムーンは、バグダッドの宮殿に自動機械の特徴を備えた銀と金の木を持っていました。イスラムの発明家や技術者によって作られたこの木の揺れる枝には、自動的に歌う金属製の鳥がいました。^{[ 19 ]}アッバース朝のカリフ、アル＝ムクタディルも917年にバグダッドの宮殿に銀と金の木を建て、その上で鳥たちが羽ばたき歌を歌っていた。^{[ 20 ]} 9世紀には、バヌー・ムーサー兄弟がプログラム可能な自動笛奏者を発明し、それを『独創的な装置の書』に記述した。^{[ 21 ]}

アル＝ジャザリは、 1206年に著した『巧妙な機械装置の知識の書』の中で、自身が設計・製作した機械の中でも特に複雑なプログラム可能な人型オートマタについて記述している。 ^{[ 22 ]}彼のオートマタは、王室の酒宴で客を楽しませるために湖に浮かぶ4人の自動演奏者を乗せたボートだった。[23] 彼の機構には、打楽器を操作する小さなレバーにぶつかるペグ（カム）を備えたプログラム可能なドラムマシンがあった^。ペグを動かすことで、ドラマーにさまざまなリズムやドラムパターンを演奏させることができた。^{[ 24 ]}

アル・ジャザリは、現代のトイレで使われている水洗機構を初めて採用した手洗い用自動人形を製作した。それは、水で満たされた洗面器のそばに立つ女性型の自動人形が特徴である。使用者がレバーを引くと、水が排出され、自動人形が洗面器に水を補充する。^{[ 25 ]}彼の「孔雀の噴水」は、石鹸とタオルを提供する召使いとして人型の自動人形を特徴とする、より洗練された手洗い装置であった。マーク・E・ロシャイムは次のように説明している。「孔雀の尾の栓を引くと、くちばしから水が放出される。洗面器の汚れた水が中空の底に満たされると、フロートが上昇し、リンク機構を作動させ、孔雀の下の扉の後ろから召使いの人形が現れて石鹸を提供する。さらに水が使われると、より高い位置にある2番目のフロートが作動し、2番目の召使いの人形がタオルを持って現れる！」^{[ 26 ]}

アル＝ジャザリは、人間の快適さのために環境を操作するなど、実用的な目的で人間のような機械を作ることに興味を示した最初の発明家であったと思われる。^{[ 27 ]}ラミア・バラフレジは、アル＝ジャザリの論文に自動奴隷の姿が頻繁に登場することも指摘している。^{[ 28 ]}自動奴隷は古代および中世の文学ではよく見られるモチーフであったが、技術書で記述されているのはあまり一般的ではなかった。バラフレジはまた、中世アラビア語の文献で時計や液体供給装置として登場する自動女性奴隷についても書いており、家事などの女性化された労働形態、中世の奴隷制度、自動化の想像との関連性を示唆している。^{[ 29 ]}

1066年、中国の発明家蘇宋は、機械仕掛けの人形が時を告げる塔型の水時計を建造した。 ^{[ 30 ]}

ボージャ（11世紀）によるサンスクリット語の論文『サマランガナ・スートラダーラ』には、機械仕掛けの蜂や鳥、人間や動物の形をした噴水、油灯を補充したり、踊ったり、楽器を演奏したり、ヒンドゥー神話の場面を再現したりする男女の人形など、機械仕掛けの装置（オートマタ）の製作に関する章が含まれている。 ^{[ 31 ] [ 32 ] [ 33 ]}

ヴィラール・ド・オヌクールは、1230年代のスケッチブックに、 「天使が太陽に向かって指を指し続けるようにする方法」と題された絵の中で、太陽の方を向いて回転し続ける天使を描き、初期の脱進機機構を描いた。彼はまた、関節のある翼を持つ鳥の自動人形も描いており、これが時計の設計実装につながった。^{[ 34 ] [ 35 ]}

13 世紀末、アルトワ伯ロベール 2 世は、城壁に囲まれた公園内に娯楽としていくつかの自動人形を組み込んだ遊園地をエダン城に建設した。工事は地元の職人によって行われ、イタリアの騎士ルノー・コワニェが監督した。そこには猿の操り人形、ライオンと「野人」に支えられた日時計、機械仕掛けの鳥、機械仕掛けの噴水、ふいごで動くオルガンなどがあった。この公園は 15 世紀まで自動人形で有名だったが、16 世紀にイギリス兵によって破壊された。^{[ 36 ] [ 37 ] [ 38 ]}

中国の作家、肖迅は、明王朝の創始者である洪武帝（在位1368年～1398年）が前王朝である元王朝のハンバリクの宮殿を破壊した際、他の多くの機械装置の中に虎の形をした自動人形が見つかったと記している。^{[ 39 ]}

ルネサンス期には、自動人形への関心が著しく高まった。ヘロンの論文は編集され、ラテン語とイタリア語に翻訳された。ヘロンが記述したものと同様の、水圧式および空気圧式の自動人形が、庭園の洞窟のために作られた。

1420年、パドヴァのエンジニア、ジョヴァンニ・フォンタナは『Bellicorum instrumentorum liber』^{[ b ]}を開発した。これには、人間の2倍の高さの服を着た霊長類が操るラクダ科の人形や、マグダラのマリアの自動人形が含まれている。 ^{[ 41 ]}彼はまた、機械仕掛けの悪魔やロケット推進式の動物の自動人形も作った。^{[ 42 ] [ 43 ]}

機能的な初期の時計は、しばしば目新しさや見世物として設計され、自動人形の機能を組み込んでいました。自動人形を備えた大きくて複雑な時計の多くは、ヨーロッパの町の中心部で公共の見世物として建てられました。これらの大きな時計の最も初期のものの1つは、14世紀に建てられたストラスブールの天文時計で、大聖堂の壁の片面全体を占めています。天文カレンダー、動物、聖人、キリストの生涯を描いた自動人形が組み込まれていました。ストラスブールの時計の機械仕掛けの雄鶏は、1352年から1789年まで稼働していました。^{[ 44 ] [ 45 ]}この時計は今日でも稼働していますが、最初の建設以来、何度か修復されています。プラハの天文時計は1410年に建てられ、17世紀以降に動く人形が追加されました。^{[ 46 ]} 16世紀には、中央ヨーロッパの自由帝国都市の金細工師を中心に、数多くの時計仕掛けの自動人形が製造されました。これらの驚くべき装置は、ヨーロッパの君主の宮廷にある珍品陳列室、またはヴンダーカンマーンに収まりました。

1454年、フィリップ公は「豪華なキジの宴」という娯楽ショーを企画した。これは公爵の同僚たちにオスマン帝国に対する十字軍に参加するよう促すことを目的としていたが、結果的には自動人形、巨人、小人の壮大な見世物となった。^{[ 47 ]}

1475年にイタリアで行われたアラゴンのカミラを称える晩餐会では、本物そっくりの自動ラクダが登場した。^{[ 48 ]}この光景は、数日間続いた大規模なパレードの一部だった。

レオナルド・ダ・ヴィンチは複雑な機械仕掛けの騎士のスケッチを描き、おそらく1495年頃にミラノの宮廷でルドヴィコ・スフォルツァが主催した祝宴で製作し展示したと考えられている。レオナルドのロボットの設計図は1950年代まで再発見されなかった。その後、腕を動かしたり、頭をひねったり、座ったりできる機能的なレプリカが作られた。^{[ 49 ]}

ダ・ヴィンチは、1515年にリヨンでフランソワ1世に献上した機械仕掛けのライオンを製作したとよく言われている。この装置のオリジナルの設計図は残っていないが、この作品の複製がクロ・リュセ城に所蔵されている。^{[ 50 ]}

スミソニアン博物館のコレクションには、高さ約15インチ（380mm ）のゼンマイ仕掛けの修道士があり、おそらく1560年頃のものと考えられています。この修道士は鍵巻きのゼンマイで動き、四角い道を歩き、右腕で胸を叩きながら、左手に小さな木製の十字架とロザリオを持ち上げて下げ、首を回してうなずき、目を転がし、無言の弔辞を口にします。時折、十字架を唇に近づけてキスをします。この修道士は、神聖ローマ皇帝カール5世の機械技師であったフアネロ・トゥリアーノによって作られたと考えられています。^{[ 51 ]}  

近代的な鳩時計の最初の記述は、1629年にアウグスブルクの貴族フィリップ・ハインホーファーによってなされた。 ^{[ 52 ]}この時計はザクセン選帝侯アウグストの所有物であった。1650年までに、機械式鳩時計の仕組みが理解され、アタナシウス・キルヒャーの音楽ハンドブック『ムスルギア・ユニバーサリス』で広く普及した。機械式鳩時計の仕組みに関する最初の記録では、複数の自動人形を備えた機械式オルガンが記述されている。^{[ 53 ]} 18世紀のドイツでは、時計職人が販売用の鳩時計を作り始めた。^{[ 46 ]} 18世紀半ばまでに、黒い森地方では鳩時計を販売する時計店が一般的になった。 ^{[ 54 ]}

日本は17世紀初頭に「からくり人形」としてゼンマイ仕掛けの自動人形を採用した。1662年、武田近江は最初の舞台からくり人形を完成させ、その後、劇場公演用にこれらの大型人形をいくつか製作した。からくり人形は江戸時代（1603年～1867年）に黄金時代を迎えた。^{[ 55 ]}

自動人形に対する新しい考え方は、動物の体は複雑な機械に過ぎず、骨、筋肉、臓器は歯車、ピストン、カムに置き換えることができると示唆したルネ・デカルトに見られる。こうして、機械は自然や生物を比較する基準となった。 ^{[ 56 ]} 17世紀のフランスは、産業革命のエンジンの原型となる独創的な機械玩具の発祥地であった。1649年、ルイ14世がまだ幼かった頃、フランソワ＝ジョゼフ・ド・カミュは彼のために、馬と従者、小姓、そして馬車の中にいる貴婦人を備えたミニチュアの馬車を設計した。これらの人形はすべて完璧な動きを示した。ラバによれば、ジェンヌ将軍は1688年に、砲術と航海のための機械に加えて、歩いて食べる孔雀を製作した。アタナシウス・キルヒャーは、イエズス会のショーを制作するために多くの自動人形を製作した。その中には、発声管を通して話したり聞いたりできる彫像も含まれていた。

世界で初めて成功した生体機械式自動人形は、1737年にフランスのエンジニア、ジャック・ド・ヴォーカンソンが製作した、12曲を演奏できる「フルート奏者」だと考えられている。彼はまた、 「タンバリン奏者」や「消化するアヒル」も製作した。この機械仕掛けのアヒルは、鳴き声を上げたり羽ばたいたりするだけでなく、食べたり排泄したりしているような錯覚を与え、動物は単なる肉の機械に過ぎないというデカルトの考えを支持しているように見えた。^{[ 57 ]}

1769年、ヴォルフガング・フォン・ケンペレンによって作られた「トルコ人」と呼ばれるチェス対戦機が、自動人形であると称してヨーロッパの宮廷を巡回した。 ^{[ 58 ]： 34}トルコ人は、ベンジャミン・フランクリンがフランス大使だった時に、チェスのゲームでフランクリンに勝利した。^{[ 58 ]： 34-35}実際には、トルコ人は内部に隠れた人間の操作者によって操作されており、真の自動人形ではなかった。

18 世紀の他の自動人形製作者には、多作なスイス人ピエール・ジャケ・ドロ(ジャケ・ドロの自動人形を参照) とその息子アンリ・ルイ・ジャケ・ドロ、そして同時代のアンリ・マイヤルデがいます。スイスの機械工であるマイヤルデは、4 枚の絵を描き、3 篇の詩を書くことができる自動人形を製作しました。マイヤルデの自動人形は現在、フィラデルフィアのフランクリン科学博物館のコレクションの一部となっています。ベルギー生まれのジョン・ジョセフ・メルランは、現在ボウズ博物館にある銀の白鳥の自動人形の機構を製作しました。^{[ 59 ]} 1774 年にフランスの時計職人ユベール・マルティネが製作した音楽の象は、ワデスドン・マナーの見どころの 1 つです。^{[ 60 ]}ティプーの虎は、ティプー・スルタンのために作られた 18 世紀後半の自動人形のもう 1 つの例で、ヨーロッパの兵士が虎に襲われている様子を描いています。ロシアのエカチェリーナ2世は、 1781年にジェームズ・コックスによって制作された非常に大きく精巧な孔雀時計を贈られ、現在はサンクトペテルブルクのエルミタージュ美術館に展示されている。

哲学者ミシェル・フーコーによれば、1740年から1786年までプロイセン王であったフリードリヒ大王は、自動人形に「執着」していた。 ^{[ 61 ]}マヌエル・デ・ランダによれば、「彼はロボットのような戦士を構成要素とする、よく油を差した時計仕掛けの機械として軍隊を編成した」。

1801年、ジョセフ・ジャカールは、パンチカードで自律的に制御される織機の自動機械を製作した。

オートマタ、特に時計は18世紀から19世紀にかけて中国で人気があり、中国市場向けに製品が生産されました。21世紀には中国のコレクターの強い関心により、多くの興味深いアイテムが市場に出回り、劇的な成功を収めています。^{[ 62 ]}

有名な奇術師ジャン＝ウジェーヌ・ロベール＝ウーダン（1805年～1871年）は、舞台ショーのためにオートマタ（自動人形）を制作したことで知られていた。^{[ 63 ] [ 58 ]： 33} あらかじめ設定された指示に従って動くオートマタは、当時奇術師の間で人気があった。^{[ 58 ]： 33}

1840年、イタリアの発明家イノチェンツォ・マンゼッティは、椅子に座った等身大の人間の形をしたフルート演奏の自動人形を製作した。椅子の内部にはレバー、連結棒、圧縮空気管が隠されており、自動ピアノに使われるような円筒に記録されたプログラムに従って、自動人形の唇と指がフルート上で動くようになっていた。この自動人形はゼンマイ仕掛けで動き、12種類の異なるアリアを演奏することができた。演奏中、椅子から立ち上がり、頭を下げ、目をくるくると回す動作も含まれていた。

1860年から1910年までの期間は「オートマタの黄金時代」として知られています。機械式のコイン式占い機がイギリスとアメリカの遊歩道に導入されました。^{[ 64 ]}この時期のパリでは、オートマタ製造の小規模な家族経営の会社が数多く繁栄しました。彼らは工房から何千ものゼンマイ仕掛けのオートマタや機械仕掛けの歌う鳥を世界中に輸出しました。現在では希少で高価ですが、これらのフランス製のオートマタは世界中のコレクターを魅了しています。主なフランスの製造業者は、Bontems、Lambert、Phalibois、Renou、Roullet & Decamps、Theroude、Vichyでした。

抽象オートマトン理論は20世紀半ばに有限オートマトンから始まりました。^{[ 65 ]}コンピュータ科学、物理学、生物学、言語学を含む形式科学と自然科学の分野に応用されています。

現代のオートマタは、技術的な洗練さよりも芸術性を重視してこの伝統を受け継いでいます。現代のオートマタは、英国のキャバレー・メカニカル・シアター、トーマス・クンツ^{[ 66 ]}、アーサー・ガンソン、ジョー・ジョーンズ、そしてフランスの芸術家ジャック・モネスティエの『時の擁護者』などの作品で代表されます。

オランダ人アーティストのテオ・ヤンセンは、1990年以来、風力や圧縮空気で歩行する「ストランドビースト（ビーチの動物）」と呼ばれる大型の自動PVC構造物を制作している。ヤンセンは、これらの構造物が自動的に進化し、人工知能を発達させ、群れがビーチを自由に歩き回ることを目指していると主張している。

イギリスの彫刻家サム・スミス（1908年 - 1983年）は、オートマタの有名な制作者でした。^{[ 67 ] [ 68 ] [ 69 ]}

2016年、NASAの革新的先進概念プログラムは、金星の環境条件下で長期間生存するように設計された探査車、極限環境用自動探査車（ AREE）を研究した。他の現代の自動装置とは異なり、AREEは実用的な理由からロボットではなく自動装置である。金星の過酷な環境、特に表面温度が462 ℃（864 °F）であるため、そこで電子機器を長時間動作させることは不可能である。機械式コンピュータによって制御され、風力で駆動される。^{[ 70 ]}