Arthur Burks

Arthur Walter Burks (13. oktoober 1915 Duluth, Minnesota – 14. mai 2008 Ann Arbor) oli USA matemaatik ja filosoof.

1940. aastatel osales ta vaneminsenerina esimese üldotstarbelise digitaalse elektronarvuti ENIAC-i konstrueerimises.

Elulugu
Burks on lõpetanud 1936. aastal DePauw' Ülikooli Greencastle'is (Indiana osariigis) bakalaureusekraadiga matemaatikas ja füüsikas, 1937. aastal Michigani Ülikooli Ann Arboris magistrikraadiga filosoofias ja saanud 1941. aastal samast ülikoolist doktorikraadi filosoofias.

1941. aastal kolis Burks Philadelphiasse Pennsylvanias ning õppis Pennsylvania Ülikooli juurde kuuluva õppeasutuse Moore School of Electrical Engineering riigikaitse elektroonika kursusel, kus tema juhendaja oli kraadiõppur J. Presper Eckert. Üks tema õpingukaaslane oli Pennsylvanias Collegeville'is asuva Ursinus College'i füüsikaosakonna juhataja John Mauchly. Burks ja Mauchly taotlesid Moore Schoolis õppejõukohta ning saidki selle. Nad olid terve õppeaasta toakaaslased.

Kui Mauchly ja Eckerti digitaalse elektronarvuti projekt sai juunis 1943 USA Armee labori Ballistics Research Laboratory finantseeringu, võeti Burks konstruktorite gruppi. Üks tema põhipanus oli kiire korrutamise sõlme konstrueerimine.

Aprillis 1945 tehti Burksile ja John Grist Brainerdile ülesandeks ENIAC-i tehniliste aruannete kirjutamine avaldamise jaoks. Aastal 1945 osales Burks ka koos Mauchly, Eckerti, John von Neumanni ja teistega EDVAC-i esialgses loogilise konstruktsiooni väljatöötamises.

Aastatel 1945–1946 oli Burks ka Swarthmore College'i osaajaga filosoofiaõpetaja.

8. märtsil 1946 võttis Burks vastu von Neumanni ettepaneku osaleda Princetonis New Jerseys uurimisasutuses Institute for Advanced Study IAS-i masina projektis ning sai suvest seal täiskohaga töötajaks. (Seal oli juba ees endine ENIAC-i grupi liige Herman Goldstine. Koos pidasid nad suvel 1946 aastal üheksa loengut sarjas Moore School Lectures.) IAS-is töötamise ajal arendas Burks edasi von Neumanni automaatide teooriat.

1946. aastast elas Burks Ann Arboris ning töötas ülikoolis algul filosoofia abiprofessorina ja 1954. aastast täisprofessorina. Ta aitas rajada ülikooli arvutiteaduse osakonna. Algul (1956. aastast) kandis see arvutite loogika grupi nime; Burks oli selle direktor. 1957. aastal avati kraadiõppeprogramm ning 1967. aastal uues arvuti- ja sideosakonnas bakalaureuseõppeprogramm. Burks oli selle osakonna juhataja kuni 1971. aastani, mil ta sai ühe teise ülikooli arvutuskeskuse juhatajaks. Ta nimetas oma põhihuviks arvutite puhtteoreetilisi aspekte.

Burksi doktorantide seas on John Holland, kes sai 1959 esimese arvutiteaduse doktorikraadi Michigani Ülikoolis ja võib-olla kogu maailmas.

Aastatel 1954–1955 oli Burks Charles S. Peirce'i Seltsi president. Ta toimetas Charles Sanders Peirce'i kogutud teoste (CP) kaks viimast köidet (VII-VIII), mis ilmusid 1958, ning avaldas aastate jooksul Peirce'i kohta artikleid.

1960. aastatel pakuti Burksile võimalus omandada ENIAC-i neli originaalsõlme, mis roostetasid Marylandi osariigis Aberdeenis Quonset huti laos. Ta uhtus neid sõlmi autopesuriga, restaureeris need ja annetas Michigani Ülikoolile. Praegu on need väljas arvutiteaduse hoone sissepääsu juures.

1964. aastal võttis Burksiga ühendust advokaat Sy Yuter ning tegi ettepaneku liituda T. Kite Sharplessi ja Robert F. Shaw' hagis, mille eesmärk oli lisada nende nimed leiutajatena ENIAC-i patenti, mis oleks neil võimaldanud saada tasu esimese digitaalse elektronarvuti litsentside müügist kompanii Sperry Rand kõrval, mille omanduses oli ühe Eckerti ja Mauchly osalus patendis ja mis sel ajal taotles autoritasusid teistelt arvutitootjatelt. See hagi ei olnud edukas: 1973. aastal otsustas ringkonnakohtunik Earl R. Larson kohtuasjas Honeywell v. Sperry Rand, et ENIAC-i leiutasid ainult Mauchly ja Eckert, kuid tühistas patendi.

1970. aastatel hakkas Burks koos käima Bob Axelrodi, Michael Coheni ja John Hollandiga, keda huvitasid interdistsiplinaarsed lähenemised keerukatele adaptiivsetele süsteemidele. Osalejate nimede esitähtede järgi sai see uurimisrühm nimeks BACH-i rühm. Sellega liitusid teiste seas Pulitzeri preemia laureaat Douglas Hofstadter, evolutsioonibioloog William Hamilton, mikrobioloog Michael Savageau, matemaatik Carl Simon ning arvutiteadlased Reiko Tanese, Melanie Mitchell ja Rick Riolo. BACH-i rühm käib seniajani ebaregulaarselt koos Michigani Ülikooli keerukate süsteemide uurimiskeskuse (CSCS) raames.

1970. ja 1980. aastatel kirjutas Burks koos abikaasa Alice'iga hulga artikleid ENIAC-ist ja raamatu Atanasoffi-Berry arvutist.

1990. aastal annetas Burks osa oma arhiivist ülikooli Bentley Ajalooraamatukogule, kus see on uurijatele kättesaadav.

Burks suri Ann Arbori hooldekodus pärast pikka võitlust Alzheimeri tõvega.

Looming

Peirce'i abduktsiooniteooria
Charles Sanders Peirce'i järgi on loogika üks ülesanne liigitada arutlusi, et määrata iga liiki arutluste kehtivus. Peirce tõi deduktsiooni ja induktsiooni kõrvale sisse uue arutluste liigi abduktsiooni (ta nimetas seda algul hüpoteesiks, hiljem rööbiti ka retroduktsiooniks ja presumptsiooniks). Burksi artikli eesmärk on arutada, mille poolest oli abduktsioon Peirce'i meelest nii eriline, et pidada seda uut liiki arutluseks.

Peirce'il on abduktsiooni kohta erinevaid vaated. Moodne on järeldada tema kirjutiste fragmentaarsusest, et ka tema mõtlemine oli fragmentaarne. Peirce'il ei õnnestunud küll ühtset süsteemi luua, kuid tema mõtlemise ühtsusetust on kõvasti ülehinnatud, võtmata arvesse, et 1) tema loogika on tema ülejäänud filosoofia alus, nii et tema kolm kategooriad on kogu tema mõtlemises põhjapanevad; 2) Peirce proovis teaduslikus vaimus järele eri hüpoteeside järelmeid (sellepärast ka tema terminoloogia oli eri artiklites erinev); 3) tema mõtlemine arenes aja jooksul. 
Peirce'i mõtlemises on laias laastus kaks perioodi, mida lahutab 1891 alanud kümnend. Esimesel perioodil käsitas ta järeldamist, sealhulgas abduktsiooni, tõendamisena. Induktsiooni ja abduktsiooni erinevus vastab teaduse kirjeldava, kokkuvõtva osa ning seletava, teoreetilise osa erinevusele: induktsioon on järeldamine valimilt tervikule, abduktsioon aga järeldamine andmestikult seletavale hüpoteesile. Teisel perioodil lisas Peirce tõendamisprotseduuridele metodoloogilised protseduurid: induktsioon on hüpoteeside kontrollimise meetod ja abduktsioon sisaldab hüpoteeside avastamise meetodit (esimese perioodi eristusest sai kvantitatiivse ja kvalitatiivse induktsiooni eristus). Teisel perioodil püüdis Peirce esimesel perioodil avastatud ideede (pragmatism, sünehhism, abduktsioon jt) põhjal luua suurt filosoofilist süsteemi. Selleks ta töötas välja teaduste klassifikatsiooni, andis oma kategooriatele metafüüsilisema tõlgenduse (esimesel perioodil käsitas Peirce oma kategooriaid märkide, mitte asjade liigitusena; iga suhe korrelaadiga või osutamine sellele oli Teine, ainult tähendused ehk representatsioonid olid Kolmandad; teisel perioodil ei tõlgendanud ta kategooriaid mitte mõtete liikidena, vaid olemise võimalike liikidena; teisasusest sai düaadilisuse idee kogemuses, sunni ja toore jõu idee, kolmasusest sai ratsionaalsuse, objektiivse väärtuse ja seaduse idee.) ja laiendas loogika ulatust (esimese perioodi loogika jaotas ta teisel perioodil fenomenologiaks, esteetikaks, eetikaks ja loogikaks). Abduktsioon oli seotud pragmatismi, tühhismi ja teiste õpetustega ning Peirce ei käsitanud seda enam arutlusmoodusena, vaid avastusmeetodina (vastavat loogika haru nimetas Peirce formaalseks retoorikaks, spekulatiivseks retoorikaks, objektiivseks loogikaks ja metodeutikaks).

Kas saab olla avastuse loogikat? Kas avastamine ja leiutamine ei pea mitte olema geeniuse töö ning olema psühholoogia, mitte loogika aine? Kas hüpoteesini jõudmise (mitte selle õigustamise) protsessi saab nimetada järeldamiseks või arutluseks? Pretsedendiks on induktsioon, mida on ajaloos sageli vaadeldud avastuse loogikana, mitte tõendamisena. Selle positsiooni õigustuse vaatlemiseks on väline ja sisemine lähenemine. Väline kriitika leiab, et järeldamise avastamine ei ole järeldamine, nii et Peirce ajab asjad segi (Richard Bevan Braithwaite ütleb: "Peirce lahkneb [teadusliku protseduuri] ortodokssest teooriast ainult selle poolest, et ta liigitab hüpoteesi mõtlemise enese laiendava arutluse vormiks, ja see lahknemine on minu meelest puhtsõnaline, nimelt kas "taipamise akti..." (CP. 5.181) nimetada arutlemiseks või mitte." (Review of Collected Papers. – Mind 43 (1934), lk 510.). Sisemine lähenemine küsib, kas Peirce'i loogikakäsitus ja järeldamisteooria õigustavad hüpoteesi avastamise nimetamist järeldamiseks.

Võidakse oodata, et Peirce'i vaade tuleb loogika ja psühholoogia segiajamisest või teooriast, mis neid ei lahuta. Aga Peirce lahutab väga selgelt loogika psühholoogiast: ta ütleb sageli, et psühholoogia uurib kuidas me mõtleme, ja see ei puutu loogikasse, mis uurib, kuidas me peaksime mõtlema. Abduktsiooni arutades räägib Peirce küll sageli "loodusseaduste taipamisest", "äraarvamisvaistust"; "...kogu inimteadmine kuni teaduse kõrgeimate lendudeni on vaid meie kaasasündinud loomainstinktide arendus" (CP 2.754). Abduktsioon "on tegelikult apelleerimine instinktile" (CP 1.630), "lihtsam" hüpotees on see, mida instinkt ette paneb (CP 6.416). Kui neid väiteid sõna-sõnalt võtta, siis muidugi loogikast ei saa juttu olla. Ent Peirce'i väited, et abduktsioon põhineb tõevaistul, on mõeldud seletusena, kuidas me üldse midagi teame; sest kuna on lõpmata palju hüpoteese, mida võiks mingi probleemi lahenduseks pakkuda, siis teadmise täiesti biheivioristlik seletus katse ja eksituse kaudu ei tööta. Siin on asjakohane Peirce'i eristus logica utens'i ja logica docens'i vahel. Arutleja logica utens on tema väljaarendamata loogikateooria, mida ta kasutab oma arutlemise alusena. Pärast arutlemise hoolikat ja süstemaatilist uurimist jõuab ta logica docens'ini, mis on parandatud ja teaduslik loogikateooria. Kuigi Peirce seda eristust kunagi abduktsioonile ei rakenda, tugevdab see tema võimalust öelda, et inimese loomulik tõetaipamine on logica utens, mille saab arendada abduktiivseks loogikaks. Järelikult on loogika ülesanne meie vaistlikud harjumused kriitilisse teadvusse tuua.

Aga mis on arutlemisharjumustel loogikaga pistmist? Vastuse leiame Peirce'i analüüsis uskumuse kohta. Pragmatistina pidas Peirce uskumust vaistlikuks tegevusharjumuseks: "...seda, mida me arvame, tuleb tõlgendada selle kaudu, mida me oleme valmis tegema" (CP 5.35). Ehtne kahtlus tekib siis, kui tegelikult toimiv harjumus katkeb. "Igasugune uurimine saab alguse mõne üllatava nähtuse ... vaatlemisest, mõnest kogemusest, mis kas petab mõnd ootust või lõhub mõne ootuseharjumuse..." (CP 6.469).
Kui kord mõni uskumisharjumus on katkenud, siis on eesmärgiks jõuda uue uskumisharjumuseni, mis osutuks stabiilseks, see tähendab "viiks igasuguse üllatuse vältimiseni ning sellise positiivse harjumuse tekkimiseni, mida ei peteta" (CP 5.197). Peirce nimetab ehtsa kahtluse lahendamise ja stabiilsete uskumisharjumisteni jõudmise protsessi uurimiseks. 
Sellepärast käsitas Peirce teisel perioodil kolme arutlemise liiki (abduktsioon, deduktsioon ja induktsioon) uurimise kolme etapina. Kõik kolm põhinevad hüpoteesi ideel. Abduktsioon leiutab hüpoteese või paneb neid ette; see on hüpoteesi algne ettepanemine, sest ta seletab fakte. Deduktsioon eksplitseerib hüpoteese, dedutseerides neist paratamatuid järelmeid, mille varal neid saab kontrollida. Induktsioon kontrollib hüpoteese või teeb nende tõesuse kindlaks; tõenäosuse sagedusteooriasse uskujana kasutas Peirce väljendit "evalveerib neid". "Abduktsioon on seletushüpoteesi kujunemise protsess. See on ainus loogiline operatsioon, mis toob sisse uue idee; sest induktsioon ei tee midagi peale väärtuse määramise, ja deduktsioon lihtsalt rullib lahti puhta hüpoteesi paratamatud järelmid. (CP 5.171).

Kuigi Peirce'i käsitus loogikast kui uurimise harjumuste uurimisest jätab ruumi vaatele, et abduktiivne avastus võib olla järeldamine, leiame sellise positsiooni positiivse õigustuse tegelikult teooriast, et arutlemine on normatiivne (Peirce ei osuta kuskil sellele seosele, aga igatahes ta hakkas hüpoteesi avastamist järeldamiseks pidama alles siis, kui ta oli hakanud arutlemist normatiivseks pidama. Vt autori artiklit "Peirce's Conception of Logic as a Normative Science".) Teise perioodi Peirce'i jaoks on arutlemine kaalutlev teadlikult kontrollitud mõtlemine. "Tõestus ehk ehtne arutlus on vaimne protsess, mis on avatud loogilisele kriitikale." (CP 2.26)

Tunnustus
1956 Louis E. Levi medal

Isiklikku
ENIAC-i konstrueerimise ajal tutvus Burks Moore Schoolis töötava arvutaja Alice Rowe'ga ning abiellus temaga.

Publikatsioonid
 (1943), "Peirce's Conception of Logic as a Normative Science" in The Philosophical Review, v. 52, n. 2, 187–193, March. JSTOR.
 Burks, Arthur W., Goldstine, Herman H., and von Neumann, John (1946), Preliminary discussion of the logical design of an electronic computing instrument, 42 pages, Institute for Advanced Study, Princeton, New Jersey, June 1946, 2nd edition 1947. Eprint.
 (1946), "Peirce's Theory of Abduction" in Philosophy of Science, v. 13, n. 4, 301–306, October. JSTOR.
 Burks, Arthur W. and Wright, Jesse Bowdle (1952), Theory of Logical Nets. Amazon says: published by Burroughs Adding Machine Co.; Google Books says: published by University of Michigan Engineering Research Institute; 52 pages. Deep Blue Eprint.
 Burks, Arthur W. and Copi, Irving M. (1954), The logical design of an idealized general-purpose computer, Amazon says: published by Burroughs Corporation Research Center; Google Books says: published by University of Michigan Engineering Research Institute, 154 pages. Deep Blue Eprint.
 Burks, Arthur W. (1956), The logic of fixed and growing automata, Engineering Research Institute, University of Michigan, 34 pages.
 Burks, Arthur W. and Wang, Hao (1956), The logic of automata, Amazon says: published by Air Research and Development Command; Google Books says: published by University of Michigan Engineering Research Institute; 60 pages. Deep Blue Eprint.
 Peirce, Charles Sanders and Burks, Arthur W., ed. (1958), the Collected Papers of Charles Sanders Peirce Volumes 7 and 8, Harvard University Press, Cambridge, MA, also Belknap Press (of Harvard University Press) edition, vols. 7–8 bound together, 798 pages, online via InteLex, reprinted in 1998 Thoemmes Continuum.
 Burks, Arthur W. (1971), Essays on Cellular Automata, University of Illinois Press, 375 pages.
 Burks, Arthur W. (1978), Review of The New Elements of Mathematics by Charles S. Peirce, Carolyn Eisele, ed., in the Bulletin of the American Mathematical Society, vol. 84, no. 5, September 1978, Project Euclid Eprint PDF 791KB.
 Burks, Arthur W. (1978), Chance, Cause and Reason: An Inquiry into the Nature of Scientific Evidence, University of Chicago Press, 694 pages.
 (1980), "Man: Sign or Algorithm? A Rhetorical Analysis of Peirce's Semiotics" in TCSPS, v. 16, n. 4, fall, 279–292.
 Burks, Arthur W. and Burks, Alice R. (1981), "The ENIAC: First General-Purpose Electronic Computer" in Annals of the History of Computing, vol. 3, no. 4, October 1981, pp. 310–399.
 Burks, Arthur W. (1986), Robots and free minds, College of Literature, Science, and the Arts, University of Michigan, 97 pages.
 Burks, Alice R. and Burks, Arthur W. (1988), The First Electronic Computer: The Atanasoff Story, 400 pages, University of Michigan Press, UMP catalog page.
 Burks, Arthur W. (1996), "Peirce's evolutionary pragmatic idealism", Synthese, Volume 106, Number 3, 323–372. Deep Blue Eprint.
 (1997), "Learning, Logic, and Creativity in Evolution" in Studies in the Logic of Charles Sanders Peirce, pp. 497–534, Indiana University Press: catalog page, Bloomington, IN, 653 pages, hardcover (ISBN 978-0-253-33020-8, ISBN 0-253-33020-3).

Viited

Kirjandus
 Salmon, Merrilee H., ed. (1990), The Philosophy of Logical Mechanism: Essays in honor of Arthur W. Burks with his responses, Kluwer Academic, Dordrecht, Holland 1990, 552 pages.
 Burks, Alice R. (2003), Who Invented the Computer?: The Legal Battle That Changed History, foreword by Douglas R. Hofstadter, Prometheus Books, Amherst, NY, 415 pages, hardcover, Prometheus catalog page.

Välislingid
Oral history interview with Alice R. Burks and Arthur W. Burks. Charles Babbage Institute, University of Minnesota.

Ameerika Ühendriikide matemaatikud
Sündinud 1915
Surnud 2008