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ジョセフ・フレデリック・トラウブ（1932年6月24日 - 2015年8月24日）はアメリカのコンピュータ科学者。コロンビア大学のエドウィン・ハワード・アームストロング記念コンピュータ科学教授、サンタフェ研究所の客員教授を務めた。ベル研究所、ワシントン大学、カーネギーメロン大学、コロンビア大学で職を務めたほか、スタンフォード大学[ 3 ] 、カリフォルニア大学バークレー校、プリンストン大学、カリフォルニア工科大学、ミュンヘン工科大学[ 4 ]で研究休暇を取得した。
トラウブは、コンピュータ科学、数学、物理学、金融、経済学の分野で、10 冊のモノグラフと約 120 本の論文の著者または編集者でした。[ 4 ] 1959 年に最適反復理論の研究を開始し、1964 年のモノグラフ「方程式の解法のための反復法」でその集大成となりました。その後、ヘンリク・ウォズニアコフスキとともに、連続的な科学的問題に適用される計算複雑性 (情報に基づく複雑性) の研究を先駆的に行いました。多項式の零点に対するジェンキンス・トラウブ アルゴリズム、ショー・トラウブ[ 2 ] [ 5 ]クン・トラウブ[ 6 ]およびブレント・トラウブ アルゴリズムなど、重要な新しいアルゴリズムの作成に協力しました。彼の研究分野の 1 つは、連続量子コンピューティングでした。[ 7 ] 2015 年 11 月 10 日現在、彼の研究は 8500 回引用されており、h 指数は35です。 [ 8 ]
1971年から1979年まで、トラウブは重要な時期にカーネギーメロン大学のコンピュータサイエンス学科長を務めた。1979年から1989年まではコロンビア大学のコンピュータサイエンス学科の初代学科長を務めた。1986年から1992年までは米国科学アカデミーのコンピュータサイエンスおよび電気通信委員会の初代委員長を務め、2005年から2009年にも再びその職を務めた。[ 9 ]トラウブはAnnual Review of Computer Scienceの創刊編集者（1986年～1990年）[ 10 ]であり、 Journal of Complexityの編集長（1985年～2015年） [ 11 ]でもあった。彼の研究と組織構築の活動は、コンピュータサイエンスの分野に大きな影響を与えた。[ 4 ]
トラウブはブロンクス科学高校に通い、チェスチームのキャプテン兼ファーストボードを務めた。ニューヨーク市立大学を卒業後、1954年にコロンビア大学に入学し、物理学の博士号取得を目指した。1955年、同級生の勧めで、トラウブはコロンビア大学のIBMワトソン研究所を訪れた。当時、ここは国内でも学生がコンピュータにアクセスできる数少ない場所の一つだった。トラウブは、アルゴリズム的思考の能力がコンピュータと完璧に合致することに気づいた。1957年、彼はコロンビア大学のワトソン・フェローとなった。彼の博士論文は計算量子力学に関するものだった。1959年に取得した博士号は応用数学のもので、当時はまだコンピュータサイエンスの学位は存在しなかった。（実際、トラウブが1979年にコロンビア大学に招かれて学科を設立するまで、コロンビア大学にはコンピュータサイエンス学科は存在しなかった。）[ 12 ] [ 4 ]
1959年、トラウブはニュージャージー州マレーヒルのベル研究所の研究部門に加わった。ある日、同僚が彼に特定の問題の解を計算する方法を尋ねた。トラウブは問題を解決する方法をいくつも思いついた。最適なアルゴリズム、つまり必要な計算リソースを最小化する方法は何か？驚いたことに、最適なアルゴリズムの理論は存在しなかった。（計算問題を解くために必要な最小限のリソースを研究する「計算複雑性」という言葉は1965年まで導入されなかった。）トラウブは、連続問題を解くための最適なアルゴリズムは利用可能な情報に依存するという重要な洞察を得た。これが最終的に情報ベースの複雑性という分野につながることになる。トラウブがこの洞察を最初に適用した分野は非線形方程式の解法であった。この研究は1964年のモノグラフ『方程式を解くための反復法』[ 12 ] [ 6 ]につながり、 これは現在も出版されている[ 13 ] 。
1966年、トラウブはスタンフォード大学でサバティカル休暇を過ごし、そこでマイケル・ジェンキンスという学生に出会った。二人は共同で多項式の零点を求めるジェンキンス・トラウブアルゴリズムを開発し、これはジェンキンスの博士論文として発表された。このアルゴリズムは、この問題に対する最も広く使われている方法の一つであり、多くの教科書に掲載されている。[ 14 ] [ 1 ]
1970年、トラウブはワシントン大学の教授となり、1971年にはカーネギーメロン大学のコンピュータサイエンス学科長に就任した。[ 15 ]学科は小規模だったが、アレン・ニューウェルやハーバート・A・サイモンといった「巨匠」も在籍していた。1978年までに、トラウブの指導の下、学科は教員と研究者合わせて約50人にまで成長した。[ 16 ]
トラウブの博士課程の学生の一人に、現在ハーバード大学の教授を務めるHT・クンがいた。彼らは代数関数の展開を計算するためのクン・トラウブアルゴリズムを考案した。彼らは最初の計算が項を計算するのは、2 を掛け合わせるのと何ら変わりない次多項式。[ 6 ] [ 17 ] [ 18 ]
1973年、トラウブはヘンリク・ウォズニアコフスキをCMUに招いた。[ 1 ]彼らは情報に基づく複雑性の分野を開拓し、3冊のモノグラフと多数の論文を共著した。ウォズニアコフスキはコロンビア大学とポーランドのワルシャワ大学の両方で教授になった。[ 19 ]
1978年、バークレーで研究休暇中に、ピーター・リキンスにスカウトされ、コロンビア大学のコンピュータサイエンス学科の初代学科長およびエドウィン・ハワード・アームストロング記念コンピュータサイエンス教授に就任した。学科長は1979年から1989年まで務めた。[ 20 ]
1980年、彼はウォズニアコフスキと共著で『最適アルゴリズムの一般理論』を出版した。これは情報に基づく複雑性に関する最初の研究モノグラフであった。[ 21 ]グレッグ・ワシルコフスキは、トラウブとウォズニアコフスキと共に、さらに2冊のモノグラフ『情報、不確実性、複雑性』（アディソン・ウェスリー、1983年）[ 22 ]と『情報に基づく複雑性』（アカデミック・プレス、1988年） [ 23 ]を出版した。
1985年、トラウブは『 Journal of Complexity』の創刊編集長に就任した。[ 2 ] [ 24 ]これは恐らく、計算複雑性という意味での複雑性をタイトルに含んだ最初のジャーナルだった。[ 25 ]
1986年、トラウブは全米アカデミーからコンピュータ科学委員会の設立を依頼された。委員会の当初の名称はコンピュータ科学技術委員会（CSTB）であった。数年後、CSTBは電気通信も担当するよう求められたため、コンピュータ科学電気通信委員会に改名され、略称はCSTBのままとなった。委員会はコンピュータ科学と電気通信における重要な国家問題を取り扱っている。トラウブは1986年から1992年まで初代委員長を務め、2005年から2009年まで再びその職を務めた。[ 12 ]
1990年、トラウブはサンタフェ研究所（SFI）のサマースクールで教鞭を執った。以来、彼はSFIで様々な役割を担ってきた。[ 2 ] 1990年代には、アルフレッド・P・スローン財団の資金援助を受けて、科学的知識の限界に関する一連のワークショップを組織した。その目的は、ゲーデルとチューリングによる数学の限界に関する研究がその分野を豊かにしたのと同じように、科学を豊かにすることであった。物理学、経済学、地球物理学など、さまざまな分野の限界に関する一連のワークショップが開催された。[ 26 ]
1991年から、トラウブはドイツのダグシュトゥール城で「連続アルゴリズムと複雑性」に関する国際セミナーの共同主催者となった。セミナーの講演の多くは情報に基づく複雑性に関するもので、最近では連続量子コンピューティングに関するものとなっている。[ 27 ]
トラウブは、イタリアのローマにあるリンチェー国立アカデミーから1993年のリンチェー講義を行うよう招待された。[ 12 ]彼はピサのスクオーラ・ノルマーレで6回の講義を行うことを選んだ。彼はアーサー・ヴェルシュルツに講義の出版に協力するよう依頼した。講義は拡張版として『複雑性と情報』としてケンブリッジ大学出版局から1998年に出版された。[ 28 ] [ 29 ]
1994年、トラウブは博士課程の学生スパシミール・パスコフに、ゴールドマン・サックスから入手した担保付き住宅ローン債務（CMO）を計算する際にモンテカルロ法（MC）と準モンテカルロ法（QMC）を比較するように依頼した。これには360次元の多数の積分の数値近似が含まれていた。研究グループを驚かせたのは、パスコフがこの問題ではQMCが常にMCを上回ると報告したことだった。金融業界の人々はこのような問題には常にMCを使用しており、数論の専門家はQMCは12次元を超える積分には使用すべきではないと考えていた。パスコフとトラウブは、ウォール街の多くの企業に結果を報告したが、当初はかなり懐疑的だった。彼らは1995年に初めて結果を公表した。[ 30 ] [ 31 ] [ 32 ]理論とソフトウェアはアナギロス・パパゲオルギウによって大幅に改良された。今日、QMCは金融デリバティブの 評価に金融セクターで広く使用されている。 QMCは、すべての高次元積分に対する万能薬ではありません。[ 33 ] QMCがMCよりも優れている問題の特性に関する研究は継続されています。
1999年、トラウブは科学技術に対する市長メダルを受賞した。この賞の決定はニューヨーク科学アカデミーによって行われる。メダルはグレイシーマンションで行われた式典でルドルフ・ジュリアーニ市長から授与された。[ 4 ]
トラウブと彼の同僚は、連続量子コンピューティングにも取り組んできた。ムーアの法則は、チップ上の機能数が約 18 か月ごとに倍増するという経験的観察である。これは 60 年代初頭から成り立っており、コンピュータと電気通信の革命の原因となっている。シリコン技術を使用した場合、ムーアの法則は 10 ～ 15 年で成り立たなくなると広く考えられている。そのため、新しい技術の開発に関心が集まっている。その候補の 1 つは量子コンピューティングである。これは、量子力学の原理を使用してコンピュータを構築することである。その動機は、物理科学、工学、および数理ファイナンスのほとんどの問題が連続的な数学モデルを持つためである。[ 34 ]
2005年、トラウブはカーネギーメロン大学図書館にアーカイブ資料を寄贈した。このコレクションは現在デジタル化されている。[ 4 ]
米国特許US5940810およびUS0605837は、FinDerソフトウェアシステムに関してTraubらに発行され、コロンビア大学に譲渡された。これらの特許は、よく知られた技術（低不一致シーケンス）をよく知られた問題（証券の評価）に適用することを対象としている。[ 35 ]
トラウブには、クラウディア・トラウブ＝クーパーとヒラリー・スペクターという2人の娘がいた。彼は妻で作家のパメラ・マッコードックと共にマンハッタンとサンタフェに住んでいた。彼はニューヨーク・タイムズに寄稿することで時事問題について意見を述べることが多く、同紙は彼のコメントを頻繁に掲載した。[ 36 ] [ 37 ]
