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ドナルド・ワッツ・デイヴィス | |
|---|---|
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| 生まれる | 1924年6月7日 |
| 死亡 | 2000年5月28日（享年75歳） イギリス、サリー州、エシャー |
| 母校 | インペリアル・カレッジ |
| 知られている | パケット交換 |
| 受賞歴 | CBE FRS 特別フェロー、BCS |
| 科学者としてのキャリア | |
| フィールド | コンピュータサイエンス |
| 機関 | 国立物理学研究所 |
ドナルド・ワッツ・デイヴィス、CBE FRS（1924年6月7日 - 2000年5月28日）は、英国国立物理学研究所（NPL）に勤務していたウェールズのコンピューター科学者であり、インターネットの先駆者でした。
1965年から1967年にかけて、彼はパケット交換、高速ルーター、階層化通信プロトコル、階層型コンピュータネットワーク、エンドツーエンド原理の本質など、今日の世界中のコンピュータネットワークで使用されている概念を含む現代のデータ通信を発明しました。彼は1966年に、データと電話通信のための「単一のネットワーク」が存在することを思い描きました。デイビスは、英国で商用の全国データネットワークを提案して研究し、1966年から1969年にかけて、ローカルエリアNPLネットワークでパケット交換の最初の実装を設計して構築し、その技術を実証しました。1960年代後半から1970年代に構築された広域パケット交換ネットワークの多くは、彼が1965年に最初に設計したものと「ほぼすべての点で」似ていました。デイヴィスの研究は、米国のARPANETやフランスのCYCLADESプロジェクトに影響を与え、ネットワークのネットワークである インターネットで使用されるデータ通信技術の開発の鍵となりました。
デイヴィスの研究は、1960 年代初頭に同様のアイデアを持ち、デイヴィスの研究チームが注目した後、ARPANET プロジェクトにも情報を提供した米国の ポール バランの研究とは独立したものでした。
若いころ
デイヴィスはウェールズのロンダ渓谷のトレオルキーで生まれた。炭鉱の事務員だった父親は数ヵ月後に亡くなり、母親はドナルドと双子の妹を連れて故郷のポーツマスに戻り、そこで彼は学校に通った。[1]彼はサザン・グラマー・スクール・フォー・ボーイズに通った。[2]
彼は1943年にインペリアル・カレッジ・ロンドンで物理学の理学士号を取得し、その後バーミンガム大学で核兵器チューブ合金プロジェクトに携わるクラウス・フックス[1]の助手として戦争に参加した。 [3]その後インペリアルに戻り、数学で一級学位を取得した（1947年）。また、その年の優秀な数学者としてラボック記念賞を受賞した。[2]
1955年にダイアン・バートンと結婚し、娘1人と息子2人をもうけた。[4]
経歴
国立物理学研究所
1947年からはロンドン郊外のテディントンにある国立物理学研究所（NPL）で働き、そこでアラン・チューリングが自動計算エンジン（ACE）コンピュータを設計していた。デイヴィスはチューリングの1936年の画期的な論文「計算可能数について」に誤りを見つけ、チューリングを大いに怒らせたと言われている。これらはおそらく、理論上のコンピュータである万能チューリングマシン用ではあったが、存在した最初の「プログラミング」バグのいくつかだった。ACEプロジェクトは野心的すぎて失敗し、チューリングは去った。[3]デイヴィスはプロジェクトを引き継ぎ、それほど野心的ではないパイロットACEコンピュータの提供に専念し、1950年5月に初めて動作した。商業的なスピンオフであるDEUCEはイングリッシュ・エレクトリック・コンピュータによって製造され、1950年代のベストセラーマシンの1つとなった。[3]
デイヴィスは交通シミュレーションや機械翻訳の応用にも取り組みました。1960 年代初頭には、英国のコンピュータ産業を刺激することを目的とした政府の技術イニシアチブに取り組みました。
パケット交換
1965年、デイビスはマサチューセッツ工科大学で行ったセミナーをきっかけにデータ通信に興味を持つようになった。[5] [6]彼は、新しいタイムシェアリングコンピュータ システムの大きな問題は、各ユーザーに対して電話接続を維持するコストにあると考えた。[5]デイビスの重要な洞察は、比較的一定した電話トラフィックと比較して、コンピュータ ネットワーク トラフィックは本質的に「バースト的」であり、沈黙の期間があるという認識から生まれた。[7] [3]彼はタイムシェアリングの原理をコンピュータだけでなくデータ通信回線にも適用し、パケット交換と呼ばれる概念を発明した。[3] [8]デイビスは、彼の新しい通信サービスが今日の「キラー アプリ」になると予測した。[9]
最大のトラフィックは、一般の人々がショッピングなどの日常的な目的でこの手段を使用した場合にのみ実現できます...あらゆる種類の商品の問い合わせや注文を行う人々がトラフィックの大部分を占めることになります...私たちが検討している種類のサービスが成長することで、電話のビジネスでの使用は減少する可能性があります。
— ドナルド・デイヴィス（1965）
デイヴィスは、コンピュータメッセージを「固定形式の非常に短いメッセージ」に分割し、ネットワーク上で独立してルーティングし、関連するパケットには異なるルートを許可し、宛先で再構成することを提案しました。[10]デイヴィスは、言語学者に相談した後、「パケット」という単語を使用しました。これは、英語以外の言語に妥協することなく翻訳できるためです。[11]
翌年、彼はNPLに戻り、コンピュータサイエンス部門の責任者となり、そのコンピューティング活動を改革した。[12]彼は1966年のオンラインデータ処理のための国家通信サービスの開発提案で、パケット交換に基づく商用国家データネットワークを設計し提案した。[10]この研究は、今日ではルーターや「インターフェースコンピュータ」として知られる高速「スイッチングノード」の概念を初めて説明した。 [6] [13]デイビスは、キュー理論を適用して、「[パケット交換]システムの推定パフォーマンスと、人間のユーザーにとって満足のいく応答時間という点で定められた要件の間には十分な余裕がある」ことを示した。[10]これは、コンピュータネットワークの実現可能性に関する重要な疑問に答えた。[14]この論文で、彼はデータと電話通信のための「単一のネットワーク」が存在すると予測した。[10]
遠い将来、コンピュータの発達により、ある種のネットワークが音声やデジタルメッセージを効率的に伝送できるようになるかもしれません。
— ドナルド・デイヴィス（1966）
デイヴィスと彼のチームは、1967年4月にロジャー・スキャントルベリーとキース・バートレットが書いた「NPLデータ通信ネットワークで使用するプロトコル」というメモの中で、現代のデータ通信の文脈における通信プロトコルを初めて記述した。[15] [16]
スキャントルベリーが発表したパケット交換に関する研究は、1967年10月のオペレーティングシステム原理シンポジウムで、米国防総省（DoD）のネットワークであるARPANETの開発者の注目を集めた。 [17]提案されたネットワーク設計は階層構造に基づいており、「ローカルネットワーク」が「高レベルネットワーク」と通信していた。[18]パケットの順列（動的に更新されるルート設定による）とデータグラムの損失（高速なソースが低速な宛先に送信する場合は避けられない）に対処するために、彼は「ネットワークのすべてのユーザーが何らかのエラー制御を自分で提供する」と仮定し、[19]エンドツーエンド原理として知られるようになったものを発明した。会議後のスキャントルベリーのレポートでは、「現時点でNPLの論文のアイデアは、米国で提案されたものよりも進んでいるように思われる」と述べられている。[20] [21]米国国防総省（DoD）の高等研究計画局（ARPA）のラリー・ロバーツは、デイヴィスのパケット交換の概念をARPANETに適用し、これがインターネットの前身となった。[2] [22] [23] [24]
1968年7月、NPLはロンドンのロイヤル・フェスティバル・ホールでリアルタイム・クラブが主催したイベントで、実際のネットワークとシミュレーション・ネットワークのデモンストレーションを行った。 [8]デイヴィスは1968年8月5日にエジンバラで開催された会議で、パケット交換に関する自身のアイデアを初めて発表した。 [25] [26] 1969年、デイヴィスはパケット交換に関する講演のため日本に招かれた。彼は3時間の講演を9回行い、最後に約80人の聴衆と熱のこもった議論を行った。[2]
1968年から1969年にかけて、[16] [27]デイヴィスはネットワークの構築を指揮し、その要素は1969年初頭に稼働を開始し、[28] [29]世界初のパケット交換の実装となった。[30] [31]ローカルエリアのMark I NPL ネットワークは、1970年1月に全面運用を開始した。 [29] 1973年には階層化プロトコルアーキテクチャを備えたMark IIにアップグレードされ、1986年まで運用された。[16] NPLチームはパケットネットワークのシミュレーション作業も実施し、英国全土でデータ通信を可能にする規模の広域ネットワークにおけるデータグラムとネットワーク輻輳を研究した。 [3] [29] [32] [33]コンピュータリソース共有の初期の頃は、 1972年の映画「コンピュータネットワーク：リソース共有の先駆者」に記録されている。デイヴィスの独創的なアイデアは世界中の他の研究に影響を与えた。[29] [34]フランスのルイ・プーザンの キクラデス諸島プロジェクトもその1つである。 [35]
1978年のIEEEのパケット交換に関する特別版で、ゲスト編集者のボブ・カーンは、パケット通信ネットワークに関する10年間の経験についてのデイヴィスの考察を引用した。 [36]
... ネットワークの品質に決定的な影響を与える要因は、主に 3 つあります。最も重要な要因は、ほとんどの人にとって便利で自然なマンマシン インターフェイスを設計する能力です。2 番目に重要な要因は、サービスの高い信頼性と可用性です。従来の通信メディアに期待されるような完全な信頼性がなければ、ネットワークは産業や商業の不可欠な部分になることはできません。3 番目の要件は、システムの変更や新しいユーザー要件に適応できる全体的なシステム設計です。
— ドナルド・デイヴィス (1978)
インターネットワーキング
デイヴィスは、副官のデレク・バーバー、ロジャー・スキャントルベリーとともに、インターネットワーキングのプロトコルの研究を行った。彼らは1972年から国際ネットワークワーキンググループに参加し、当初はヴィント・サーフが議長を務め、後にバーバーが議長を務めた。[37] [38] [39] [40]デイヴィスとスキャントルベリーは、1974年にサーフとボブ・カーンが発表したインターネットワーキングに関する画期的な論文「パケットネットワーク相互通信プロトコル」で認められた。[41] [42]
デイヴィスとバーバーは1973年に『コンピュータのための通信ネットワーク』を出版した。 [43]彼らは1975年のデータ通信シンポジウムでデータグラムと仮想回線の間の「アクセス標準をめぐる戦い」について講演し、バーバーは「新興の公衆パケット交換通信ネットワークに対する標準アクセスインターフェースの欠如が、ユーザーにとって『ある種の怪物』を生み出している」と述べた。[44]
デイヴィスが指揮したNPLでのインターネットワーキング実験には、 2つの異なるホストプロトコル間の変換による欧州情報ネットワーク（EIN）への接続と、両方のネットワークで共通のホストプロトコルを使用して郵便局実験パケット交換サービス（EPSS）への接続が含まれていました。彼らの研究により、ゲートウェイを使用して異なるホストプロトコル間の変換を行うよりも、共通のホストプロトコルを確立する方が信頼性が高く効率的であることが確認されました。[45]デイヴィスは1979年に「コンピュータネットワークとそのプロトコル」を出版し、その中で次のように述べています。[46]
相互接続されたネットワークにおけるルーティングの問題は、文献ではあまり注目されていません。注目すべき論文としては、Cerf と Kahn の論文、および最近では Sunshine の論文があります。... ゲートウェイ ノードには、ネットワーク間トラフィックの想定されるレベルに対応できる十分なパケット バッファー プールを提供する必要があります。Cerf と Kahn は、ゲートウェイでメッセージの再構成を行うべきではないと示唆しています。これは、適応型ルーティングによってパケットの順序が乱れる場合は、パケットの順序を維持する必要がないことを意味します。ネットワーク パケット サイズの制限が異なるためにパケットの断片化が必要な場合、Cerf と Kahn は、再構成プロセスを配置する唯一の論理的な場所は宛先ホストであると主張しています (これは、最後に入ったネットワークのパケット サイズの制限が最小である可能性があるため、最後のゲートウェイでパケットを断片化する必要があるためです)。この考え方は、パケット ネットワークは受信したデータ ストリームとまったく同じデータ ストリームを配信する必要があるという広く信じられている見解に反しています。
— ドナルド・デイヴィス（1979）
長い間、ネットワークエンジニアリングコミュニティは、競合するプロトコルスイートの実装をめぐって二極化しており、この議論は一般にプロトコル戦争と呼ばれていました。どのタイプのプロトコルが最も優れた、最も堅牢なコンピュータネットワークを生み出すのかは不明でした。[47]
コンピュータネットワークセキュリティ
デイヴィスは1979年に経営責任を放棄し、研究に戻った。彼は特にコンピュータネットワークのセキュリティに興味を持ち、暗号に関する研究で、スマートカードの使用を可能にする安全な通信方法など、数多くの特許を取得した。[4] [48]
彼は1984年にNPLを退職し、銀行業界のデータセキュリティに関する有力コンサルタントとなり、その年にこのテーマに関する本を出版した。[3] [4]彼は1983年にデイビッド・O・クレイデンとともにメッセージ認証アルゴリズム（MAA）を設計した。これは広く受け入れられた最初のメッセージ認証コードアルゴリズムの1つであり、1987年に国際標準ISO 8731-2として採用された。[2]
その後のキャリア
1987年、デイヴィスはロイヤル・ホロウェイとベッドフォード・ニュー・カレッジの客員教授に就任した。[49]
エピローグ
デイヴィスは当初知らなかったが、アメリカのランド研究所のポール・バランも1960年代初頭に同様の概念に取り組んでいた。ただし、通信プロトコルのない低コストの電子機器を使用した音声通信用に設計されたものだった。 [50] [51] [52]デイヴィスは1966年にバランの研究を知ったとき、2人が同じようにパケット交換の概念を発見したことを認め、デイヴィスと彼のチームはバランの以前の発表された研究を参照した。[53] [54] [55] [56]
バランはデイヴィスが自分と同じアイデアを独自に思いついたことを喜んで認めた。デイヴィスに宛てた電子メールの中で、彼はこう書いている。[53]
あなたと私はパケット交換が何であるかに関して共通の見解を持っています。なぜなら、あなたと私は独立して同じ要素を思いついたからです。...そして、それを実践に移したのはあなたが初めてでした。
— ポール・バラン（2000）
キューイング理論を用いたメッセージ遅延の分析に取り組んでいた同時代の研究者、レナード・クラインロックは、 1961年から1962年にかけて博士論文の中でメッセージ交換ネットワークの動作に関する数学モデルを開発し、1964年に書籍として出版した。[57]しかし、クラインロックが後にパケット交換ネットワークの理論的基礎を開発したと主張したことは、ロバート・テイラー[62]、バラン[63] 、デイヴィス[64]など他のインターネットの先駆者たち[58] [59] [60] [61 ]によって異議を唱えられている。[41 ]
遺産
ドナルド・デイヴィスとポール・バランは、インターネットを含む現代のコンピュータネットワークで使用されているデジタルパケットスイッチングの概念を独立して発明したことで、歴史家や米国発明家殿堂に認められています。[65] [66]
ラリー・ロバーツは、1970年代に構築されたコンピュータネットワークは、デイヴィスの1965年のオリジナル設計と「ほぼすべての点で」類似していると述べた。[67]デイヴィスのデータ通信とコンピュータネットワーク設計に関する研究は、接続されたコンピュータネットワーク（ネットワークのネットワーク）のグローバルシステムであるインターネットの開発に使用された「基礎」技術と評されている。[68] [49] [69] [70] [71]
受賞と栄誉
デイヴィスは1975年に英国コンピュータ協会（BCS）の著名なフェローに任命され、1983年にCBEを授与され、その後1987年に王立協会のフェローに任命されました。[22] [3]
彼は1974年にBCSからジョン・プレイヤー賞を受賞した。[72]また、1985年にはハンガリーのジョン・フォン・ノイマン・コンピュータ協会からメダルを授与された。[73]
2000年、デイヴィスは第1回IEEEインターネット賞を共同受賞しました。[74] 2007年には全米発明家の殿堂入りを果たし、[75] 2012年にはインターネット協会によりインターネットの殿堂入りを果たしました。[76]
デイヴィスは、スマートカードの安全な通信に関する研究で2001年に生涯功労賞を受賞した。[77] [78]
NPLは、2009年に国立コンピュータ博物館にオープンした、パケット交換の発展と「インターネットの技術」に関するギャラリーを後援している。[79]
デイヴィスを記念する青い銘板が2013年7月にトレオルチーで公開された。[80] [81]
家族
デイヴィス氏の遺族には妻ダイアン、娘1人、息子2人、孫4人がいる。[82]
参照
- インターネットの歴史
- イギリスのインターネット § 歴史
- インターネットの先駆者
- ピーター・T・カースタインは、1970年代初頭にロンドン大学ユニバーシティ・カレッジでインターネットワーキングの先駆者となった。
書籍
- デイヴィス、ドナルド・ワッツ（1963）、デジタルテクニック、エレクトロニックユーザーシリーズ、ブラック＆サン
- デイヴィス、ドナルド・ワッツ、バーバー、デレク・LA（1973）、コンピュータのための通信ネットワーク、コンピューティングと情報処理、ジョン・ワイリー＆サンズ、ISBN 9780471198741
- デイヴィス、ドナルド・ワッツ（1979）、コンピュータネットワークとそのプロトコル、コンピューティングと情報処理、ジョン・ワイリー＆サンズ、ISBN 9780471997504W. プライス、D. バーバー、C. ソロモニデス
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ロジャー・スキャントルベリーは主要人物の1人でした。そして、運営していたドナルド・デイビスは、少なくとも情報システム部門の責任者か何かでした。私は当時、NPLと非常に多くの交流がありました。彼らは実際にICCC 72に参加しており、現在Datacommと呼ばれている会議の以前の会議にも参加していました。その最初の形は、コンピュータ通信ネットワークの分析と最適化、またはそれに似たものに関する長いタイトルでした。これは、1969年後半にジョージア州パインヒルで最初の会議が開催されたときに始まったと思います。私はその会議には参加しませんでしたが、次の会議はスタンフォードで行われたと思います。そこでスキャントルベリーに初めて会ったと思います。それから私は彼ともっと交流するようになりました。私はIFIPやINWGの理由でかなり定期的にイギリスに来るようになりました。
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著者らは、国際ネットワーク プロトコルの初期の議論で有益なコメントをくれた多くの同僚、特に R. Metcalfe、R. Scantlebury、D. Walden、および H. Zimmerman、断片化とアカウンティングの問題について建設的なコメントをくれた D. Davies および L. Pouzin、およびアソシエーションの作成と破棄についてコメントをくれた S. Crocker に感謝の意を表します。
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の回想によると: ... Paul Baran の貢献 ... また、Paul は音声に関する考慮によってほぼ完全に動機付けられていたと思います。彼の書いたものを見ると、彼は低コストの電子機器であるスイッチについて語っていました。強力なコンピュータをこれらの場所に配置するというアイデアは、コスト効率が良いとは彼には思い浮かばなかったのです。そのため、コンピュータ スイッチのアイデアは存在していませんでした。プロトコルという概念自体が当時は存在していませんでした。そして、コンピュータ間の通信というアイデアは、実際には二次的な関心事でした。
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外部リンク
ウィキメディア・コモンズには、ドナルド・デイヴィスに関連するメディアがあります。
- ミネソタ大学チャールズ・バベッジ研究所のドナルド・W・デイヴィス氏へのオーラル・ヒストリー・インタビュー。デイヴィス氏は、1947 年のアラン・チューリング氏による設計作業から2 台のACE コンピュータの開発まで、英国国立物理学研究所でのコンピュータ プロジェクトについて説明します。デイヴィス氏は、はるかに大型の 2 台目の ACE について、また英国で最初に商業生産されたコンピュータの 1 つであるDEUCE の製造をイングリッシュ・エレクトリック社と契約するという決定についても説明します。
- コンピューティングの歴史プロジェクトからの伝記
- NPL のドナルド・デイヴィスのプロフィールページ
- ドナルド・デイヴィス（1924-2000）へのトリビュート 2017年1月18日アーカイブ、Wayback Machine
- 英国国立物理学研究所（NPL）と Living Internet の Donald Davies
- コンピュータ ネットワーク: リソース共有の先駆者、1972 年頃のARPANETに関するドキュメンタリー。Donald W. Davies の映像 (19 分 20 秒) が含まれています。