ニコラスメトロポリス

ニコラスメトロポリス
生まれる	ニコラス・コンスタンティン・メトロポリス ( 1915-06-11 )1915年6月11日 シカゴ、イリノイ州、アメリカ合衆国
死亡	1999年10月17日(1999-10-17)（享年84歳） ロスアラモス、ニューメキシコ州、アメリカ合衆国
母校	シカゴ大学
知られている	モンテカルロ法 シミュレーテッドアニーリング メトロポリス・ヘイスティングスアルゴリズム
受賞歴	コンピュータパイオニア賞 (1984)
科学者としてのキャリア
フィールド	物理学者、数学者
機関	ロスアラモス国立研究所

ニコラス・コンスタンティン・メトロポリス（ギリシャ語: Νικόλαος Μητρόπουλος ; ^[1] 1915年6月11日 - 1999年10月17日）は、ギリシャ系アメリカ人の物理学者。^[2]

メトロポリスはシカゴ大学で理学士号（1937年）と物理学博士号（1941年、ロバート・マリケンの指導の下）を取得した。その後まもなく、ロバート・オッペンハイマーは、エンリコ・フェルミやエドワード・テラーと共同で世界初の原子炉の開発に取り組んでいた彼をシカゴからロスアラモス国立研究所に採用した。

彼は 1943 年 4 月に、当初の 50 人の科学者スタッフの一員としてロスアラモスに到着しました。1948 年にロスアラモスに戻り、理論部門のグループを率いて、 1952 年に IAS マシンをモデルにしたMANIAC Iコンピュータを設計および構築し、 1957 年にはMANIAC II を開発しました。

ニコラス・メトロポリスは1915年6月11日、米国シカゴ生まれ。メトロポリスはシカゴ大学で化学物理学の理学士号（1936年）と博士号（1941年）を取得した。博士号取得中はロバート・マリケンのもとで研究した。卒業後はシカゴ大学でジェームズ・フランクのもとで講師として働いた。その後まもなく、1943年にロバート・オッペンハイマーがシカゴから彼をマンハッタン計画に採用し、ハロルド・C・ユーリーのグループで働いた。後にシカゴ大学冶金研究所に加わり、エドワード・テラーの指導の下で働いた。テラーはメトロポリスに理論物理学への転向を勧めた。ロスアラモスではリチャード・ファインマンと共同で「手計算用の電気機械装置」に取り組んだ。^[3]

第二次世界大戦後、彼は助教授としてシカゴ大学の教授陣に戻った。1948年にロスアラモスに戻り、理論部門のグループを率いて、 1952年にIASマシンをモデルにしたMANIAC Iコンピュータを設計・構築し、1957年にはMANIAC IIを開発した。(ジョン・フォン・ノイマンはこの頭字語が軽薄すぎると考えていた。 ^[4]メトロポリスは、マシン名にこのような頭字語が使われるのを止めようと「MANIAC」という名前を選んだと主張しているが、むしろそのような使用を促した可能性がある。) ^[3] 1957年から1965年まで、彼はシカゴ大学の物理学教授であり、同大学のコンピュータ研究所の初代所長でもあった。1965年にロスアラモスに戻り、1980年に研究所の上級研究員となった。

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  メトロポリスの戦時中のロスアラモス国立研究所のバッジの写真。
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  MANIAC プロジェクトリーダーのニコラス・メトロポリス (立っている) と MANIAC の主任エンジニアのジム・リチャードソン (1953 年)。
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  ポール・スタインとニコラス・メトロポリスは、ロスアラモス・チェスで、ビショップを使わない簡易版のゲームであるマニアックと対戦しました。コンピューターは、それでも移動と移動の間に約 20 分を要しました。

1940年代後半から1950年代前半にかけて、ロスアラモスでは、ジョン・フォン・ノイマンやスタニスワフ・ウラムなど、メトロポリス率いる研究者グループがモンテカルロ法を開発した。^{[5] [6]}これは、結果を計算するのに繰り返しランダムサンプリングを利用する計算手法の一種で、ウラムの親戚がモンテカルロのカジノを愛していたことにちなんで名付けられた。メトロポリスはモンテカルロ法の最初の使用に深く関わり、1948年に原子核のシミュレーションを実行するためにENIACコンピュータを再配線した。 ^{[6] 1953年にメトロポリスは}「高速計算機による状態方程式の計算」と題する論文を共同執筆した。^{[7]この画期的な論文は、}液体の最初の数値シミュレーションを示し、そのための新しいモンテカルロ計算手法を紹介した。

メトロポリスアルゴリズムが導入される前の統計力学の問題へのモンテカルロ法の応用では、システムの多数のランダムな構成が生成され、関心のある特性（エネルギーや密度など）が各構成に対して計算され、各構成の重みがそのボルツマン因子、、ここではエネルギー、は温度、 はボルツマン定数である加重平均 が計算されていました。この論文の主な貢献は、 ${\displaystyle e^{-E/kT}}$${\displaystyle E}$${\displaystyle T}$${\displaystyle k}$

構成をランダムに選択して exp(− E / kT )で重み付けするのではなく、確率 exp(− E / kT ) で構成を選択し、均等に重み付けします。

— メトロポリスら^[7]

ボルツマン分布からサンプルを生成するアルゴリズムは、後にWKヘイスティングスによって一般化され、メトロポリス-ヘイスティングスアルゴリズムとして広く知られるようになりました。

近年、メトロポリスが実際に状態方程式計算論文に大きな貢献をしたかどうかについて論争が起こっている。^[8]

メトロポリスは、アメリカ芸術科学アカデミー、応用数学協会、アメリカ数学会の会員であった。1987年、彼はカリフォルニア大学から「名誉教授」の称号を授与された最初のロスアラモスの従業員となった。メトロポリスは、電気電子技術者協会からパイオニアメダルも受賞し、アメリカ物理学会のフェローでもあった。

ニコラス・メトロポリス賞は、計算物理学における優秀な博士論文に対してアメリカ物理学会によって毎年授与されます。^[9]

メトロポリスはウディ・アレン監督の映画『夫婦と妻たち』（1992年）で科学者の役を演じた。 ^[10]

メトロポリスには息子クリストファーと二人の娘ペネロペとキャサリンがいた。70代半ばまで熱心なスキーヤーとテニスプレーヤーだった。ニューメキシコ州ロスアラモスの老人ホームで亡くなった。^[11]

スタニスワフ・ウラムは回想録^{[12]の中で、自分、メトロポリス、} カルキン、コノピンスキー、キスチャコフスキー、テラー、フォン・ノイマンを含む小グループがロスアラモスで数晩ポーカーをしていたことを回想している。彼らは非常に少額でプレイしたが、「メトロポリスはかつて、ゲーム理論に関する有名な論文の著者であるジョン・フォン・ノイマンから10ドルを勝ち取ったことがどんなに勝利だったかを語った。その後、彼は彼の本を5ドルで買い、残りの5ドルを勝利の象徴として表紙の内側に貼り付けた」と記している。著書の別の一節で、ウラムはメトロポリスを「素晴らしい個性を持ったギリシャ系アメリカ人」と表現している。

メトロポリスのエルデシュ数は2であり、彼はリチャード・ファインマンのエルデシュ数3を実現した^。[13]

• ストキャスティックス
• エニアック^[14]
• コロッサスコンピュータ
• フォン・ノイマンのパラドックス

Wikiquoteにニコラス・メトロポリスに関する引用があります。

• 1993 ニコラス・メトロポリスとの音声インタビュー リチャード・ローズ マンハッタン計画の声
• ニコラス C. メトロポリスへの口述歴史インタビュー。ミネソタ大学チャールズ バベッジ研究所でウィリアム アスプレイが実施。ロスアラモス国立研究所の初代コンピューティング サービス ディレクターであるメトロポリスが、ジョン フォン ノイマンのコンピューティングにおける仕事について語ります。インタビューのほとんどはロスアラモスでの活動に関するもので、フォン ノイマンが研究所でコンサルタントを務めるようになった経緯、メトロポリス、ロバート リヒトマイヤー、エドワード テラーなど研究所での科学者とのつながり、フォン ノイマンが初めてパンチ カード装置を実際に使用した経験、ショック フィッティングと爆縮問題への貢献、フォン ノイマンとエンリコ フェルミの交流と比較、モンテ カルロ法の開発などについて語っています。その他のトピックには、アラン チューリングとフォン ノイマンの関係、非線形問題に対する数値計算に関する研究、ロスアラモスで行われたENIAC計算などがあります。
• フランシス・ハーロウとニコラス・メトロポリス。コンピューティングとコンピューター - 兵器シミュレーションがコンピューター時代を導く。ロスアラモスサイエンス第 7 号、132 ページ。
• ハーバート・アンダーソン。メトロポリス、モンテカルロ、そしてマニアック。ロスアラモスサイエンス第14号、69ページ。