ニマトロン

ニマトロン

1940年のニマトロン
開発者	エドワード・コンドン ジェラルド・L・タウニー ウィラード・A・ダー
メーカー	ウェスティングハウス・エレクトリック・コーポレーション
発売日	1940年4月

ニマトロンは、ニムをプレイする電気機械式マシンでした。1940年4月から10月にかけて、ウェスティングハウス・エレクトリック・コーポレーションによって、 1939年から1940年にかけて開催されたニューヨーク万国博覧会で、見本市参加者を楽しませるために初めて展示されました。数ヶ月前にエドワード・コンドンによって考案され、ジェラルド・L・タウニーとウィラード・A・ダーによって製作されたこの装置は、電気機械式リレーで構成されたプログラム不可能なデジタルコンピュータで、ゲーム中のプレイヤーの選択に12種類のパターンで応答することができました。重さが1トンを超えるこのマシンは、プレイヤーの前と頭上の立方体の4面に、7個の電球が4列に並んで表示されました。プレイヤーはマシンと交代で、列の1つから1つ以上の電球を消し、すべての電球を消しました。マシンが動きを検討しているという錯覚を与えるために計算はわざと遅れており、勝者はトークンを受け取りました。

博覧会中のこのマシンの反響は好評で、約 10 万回の Nim ゲームがプレイされました。博覧会の後、このマシンはピッツバーグのビュール プラネタリウムおよび大衆科学研究所ビルに移動されました。この成功にもかかわらず、コンドンは Nimatron を失敗作と見なしました。なぜなら、彼は Nimatron を博覧会の来場者を楽しませるだけのものとして設計し、意図していたからです。しかし、博覧会から数年のうちに、デジタル情報の保存に関して同じ原理の一部を使用したプログラム可能なデジタル コンピュータが、世界中で他の企業やグループによって製造され始めました。Nimatron は、最初の電気機械式ゲームの 1 つであり、コンピュータ ゲームの先駆けであると考えられていますが、デジタル コンピュータやコンピュータ ゲームへの直接的な影響はごくわずかです。ただし、 11 年前の 1951 年の英国フェスティバルでNimrodコンピュータがデモされ、Nimatron のように電球の列を使用して Nim をプレイする様子が見られました。

1939年のニューヨーク万国博覧会は、 1939年4月から10月までと1940年4月から10月まで開催され、世界中の国や企業が展示を行った。主要出展者の1つはウェスティングハウス・エレクトリック・コーポレーションで、博覧会の休止期間中に同社は第2シーズンに追加する新しい展示品を探していた。原子物理学者で量子力学の先駆者であり、同社の研究副部長でもあるエドワード・コンドンは、ニムをプレイできる機械を作ることを提案した。^[1]ニムでは、プレイヤーは交代でオブジェクトのセットから少なくとも1つのオブジェクトを削除し、最後のオブジェクトを削除するプレイヤーになることを目指しており、ゲームプレイのオプションは数学的にモデル化できる。コンドンが提案したバージョンのゲームでは、オブジェクトのセットが複数あり、各ターンでプレイヤーは1つのセットからのみオブジェクトを削除できる。^[2]コンドンは昼休みに他の従業員と話していたときにこのアイデアを思いついたと主張しているが、数学的にはこのモデルはガイガーカウンターの回路で使用されているのと同じ2進表記法で表現できることを知っていた。^{[1] [3]}この提案は特定の技術を披露することを意図したものではなく、見本市参加者を楽しませることだけを目的としていた。^[1]その結果生まれたニマトロンは、ゲームの状態を2進数で保持し、切り替えた機械式スイッチに応じて反応する、初期の非プログラム式デジタルコンピュータであったが、機械を物理的に改造しなければ変更はできなかった。^[4]

マシン自体は、ウェスティングハウスのリレー部門で働いていたジェラルド L. タウニーとウィラード A. デアによって設計および構築されました。電子真空管は電気機械式リレーよりも情報処理が高速でしたが、真空管は堅牢性が低く速度は問題にならないため、マシンは電気機械式リレーを使用して設計および構築されました。リレーを使用しても、マシンは速すぎると考えられていました。真空管ではマイクロ秒かかるのに対し、マシンはミリ秒でターンを行うことができ、プレイヤーの士気を低下させると感じられました。チームは、物理アルゴリズムがほぼ瞬時に応答するのではなく、マシンが行うべき動きについて考えているように見せるために、ゲームに数秒の遅延リレーを追加しました。ゲームの状態は、7 つのライトの 4 つの列で表されました。プレイヤーのターンでは、ライトを取得する列を決定し、ボタンを 1 回以上押してその列のライトを消してから、別のボタンを押してマシンにターンを与えます。^[1]ライトのセットは、観客がゲームを追えるように、マシンの前面と、マシンの上にある立方体の4面にも表示されました。^[5]プレイヤーが勝った場合、マシンは「Nim Champ」と刻まれたトークンを発行しました。^[6]このマシンは、ポピュラーメカニクス誌によると116個のリレーと2マイル以上の銅線を備え、ニューヨークタイムズ紙によると高さ8フィート、幅3フィートのロボットで、金属製の箱に入れられ、重量は1メートルトン以上ありました。^{[7] [8]}ウェスティングハウスは、コンドン、タウニー、ダーの代理として、1940年4月26日に米国に特許を申請し、1940年9月24日に取得しました。^[5]

ニマトロンは1940年のニューヨーク万国博覧会の後半に展示された。このゲームは博覧会の来場者に好評で、コンドンは後に10万回以上プレイされたと述べた。^[3]このマシンにはプレイ回数とプレイヤーの勝利回数をカウントするカウンターが付いており、ニマトロンは9万回勝利した。^[3]ただし、このカウントはマシンの操作者によって歪められたものである。複雑に見えたが、マシンは12種類程度のプリセットパターンでしかゲームをプレイできなかったため、操作者はパターンを学習していつでもマシンに勝つことができ、博覧会の来場者にそれが可能であることを実証できたのである。^[1]作成者の意図どおり、ニマトロンは技術的な進歩ではなく、娯楽として見られていた。ニューヨークタイムズ紙はフェアの記事の中で、ボーデンの広告アイコンであるエルシー・ザ・カウの展示とともに「目新しいもの」のサブ見出しを付けた。^[7]

博覧会の後、ニマトロンはピッツバーグのビュールプラネタリウムと大衆科学研究所の建物にしばらく保管された。 ^[1]研究所の外で最後に展示されたのは1941年、アメリカ統計学会と数理統計研究所が主催したニューヨーク市での連合社会科学協会の大会であった。^{[3] [9]}どれくらいの期間展示されていたかは不明だが、1951年になっても研究所に残っていたと報告されている。^[10]

ニマトロンは、ゲーム専用の最初のコンピュータデバイスでした。^[4]コンドンは、 1942年にアメリカ数学月刊誌の記事で、「ニマトロンは、一連の電気リレーが、かなり単純な数学的手順に従って「決定」を行う方法を説明する場合を除いて、娯楽以外の有用な目的は果たしません」と主張しました。^{[3] 1948年に}アメリカ数学月刊誌で、異なるタイプの回路を使用した、同様の、はるかに小さなニムゲームデバイスが説明され、著者によってニマトロンと明確に比較されました。^[11]万国博覧会でのニマトロンの成功にもかかわらず、コンドンは後にこのマシンを失敗と見なしました。これは、実用性のない娯楽デバイスとしてのみ見なし、そのコンセプトをさらに追求しなかったためです。しかし、数年のうちに、他の企業やグループによって、デジタル数値の保存と処理に同じ原理のいくつかを使用して、完全にプログラム可能なデジタルコンピューターが作られ始めました。^[1]そのようなデジタル汎用コンピュータの1つにニムロッドがあり、1951年の英国フェスティバルで、電球の列を出力としてNimを再生するプログラムを実行してデモンストレーションされました。これは、潜在的にニマトロンに触発された可能性があります。^{[2] [12]}