จอห์น ทูคีย์

1.1. วัยเด็กและการศึกษา

ทูคีย์เกิดเมื่อวันที่ 16 มิถุนายน ค.ศ. 1915 ที่นิวเบดฟอร์ด รัฐแมสซาชูเซตส์ มารดาของเขาเป็นครูสอนพิเศษส่วนตัว ส่วนบิดาเป็นครูสอนภาษาละติน เขาได้รับการศึกษาหลักจากมารดาที่บ้าน และเข้าเรียนในชั้นเรียนปกติเฉพาะบางวิชา เช่น ภาษาฝรั่งเศส
ต่อมาเขาเข้าศึกษาต่อที่มหาวิทยาลัยบราวน์ โดยได้รับปริญญาตรีสาขาเคมีในปี ค.ศ. 1936 และปริญญาโทสาขาเดียวกันในปี ค.ศ. 1937 จากนั้นเขาย้ายไปศึกษาที่มหาวิทยาลัยพรินซ์ตัน และสำเร็จการศึกษาปริญญาเอกสาขาคณิตศาสตร์ในปี ค.ศ. 1939 โดยมีวิทยานิพนธ์หัวข้อ "ว่าด้วยความนับได้ในทอพอโลยี" (On denumerability in topology)

1.2. สงครามโลกครั้งที่สองและช่วงต้นอาชีพ

ในช่วงสงครามโลกครั้งที่สอง ทูคีย์ทำงานอยู่ที่สำนักงานวิจัยการควบคุมการยิง (Fire Control Research Office) และได้ร่วมงานกับนักสถิติชื่อดังอย่างแซมมวล วิลค์ส และวิลเลียม คอกราน มีการกล่าวอ้างว่าเขาได้ช่วยออกแบบเครื่องบินสอดแนม U-2 หลังสงคราม เขาได้กลับไปทำงานที่มหาวิทยาลัยพรินซ์ตัน โดยแบ่งเวลาการทำงานระหว่างมหาวิทยาลัยและเบลล์แล็บส์ (AT&T Bell Laboratories)

2.1. มหาวิทยาลัยพรินซ์ตัน

ในปี ค.ศ. 1962 ทูคีย์ได้รับเลือกให้เข้าเป็นสมาชิกของสมาคมปรัชญาอเมริกัน และในปี ค.ศ. 1965 เขาได้รับการแต่งตั้งให้เป็นศาสตราจารย์เต็มตัวเมื่ออายุ 35 ปี และเป็นประธานผู้ก่อตั้งภาควิชาสถิติของมหาวิทยาลัยพรินซ์ตัน ซึ่งเป็นบทบาทที่สำคัญในการกำหนดทิศทางของการศึกษาและวิจัยด้านสถิติในสถาบันแห่งนี้

2.2. ห้องปฏิบัติการเบลล์ (AT&T Bell Laboratories)

ทูคีย์ได้ทำงานวิจัยเกี่ยวกับการพัฒนาระเบียบวิธีทางสถิติสำหรับคอมพิวเตอร์ที่เบลล์แล็บส์ ซึ่งเป็นที่ที่เขาได้คิดค้นคำว่า "bit_บิต^{ภาษาอังกฤษ}" ในปี ค.ศ. 1947 และยังเป็นผู้แรกที่เผยแพร่การใช้คำว่า "software_{ซอฟต์แวร์}^{ภาษาอังกฤษ}" ในสิ่งพิมพ์เมื่อปี ค.ศ. 1958 ในวารสาร American Mathematical Monthly^{ภาษาอังกฤษ} ซึ่งแสดงให้เห็นถึงบทบาทสำคัญของเขาในการบุกเบิกคำศัพท์พื้นฐานของวิทยาการคอมพิวเตอร์

2.3. กิจกรรมที่ปรึกษาและให้คำแนะนำ

ทูคีย์มีบทบาทสำคัญในฐานะที่ปรึกษาและผู้ให้คำแนะนำแก่หลายองค์กร ตั้งแต่ปี ค.ศ. 1960 ถึง ค.ศ. 1980 เขาได้ช่วยออกแบบการสำรวจความคิดเห็นของเครือข่ายโทรทัศน์ เอ็นบีซี ซึ่งใช้ในการคาดการณ์และวิเคราะห์ผลการเลือกตั้ง นอกจากนี้ เขายังเป็นที่ปรึกษาให้กับ เอ็ดดูเคชันแนล เทสต์ติง เซอร์วิส, ซีร็อกซ์, และ เมอร์คแอนด์โค ในช่วงทศวรรษ 1970s และต้นทศวรรษ 1980s เขามีบทบาทสำคัญในการออกแบบและดำเนินการการประเมินความก้าวหน้าทางการศึกษาแห่งชาติ

2.4. รางวัลและเกียรติยศ

จอห์น ดับเบิลยู. ทูคีย์ ได้รับการยกย่องด้วยรางวัลและเกียรติยศมากมายตลอดชีวิตการทำงานของเขา ในปี ค.ศ. 1973 เขาได้รับเหรียญวิทยาศาสตร์แห่งชาติจากประธานาธิบดีนิกสัน ซึ่งเป็นรางวัลสูงสุดทางวิทยาศาสตร์ของสหรัฐอเมริกา และในปี ค.ศ. 1982 เขาได้รับเหรียญเชิดชูเกียรติไออีอีอี "จากผลงานการมีส่วนร่วมในการวิเคราะห์สเปกตรัมของกระบวนการสุ่มและอัลกอริทึมการแปลงฟูริเยร์เร็ว (FFT)"

3.1. อัลกอริทึมการแปลงฟูริเยร์เร็ว (FFT)

หนึ่งในผลงานที่สำคัญที่สุดของทูคีย์คือการพัฒนาร่วมกับเจมส์ คูลีย์ ในการออกแบบอัลกอริทึมการแปลงฟูริเยร์เร็ว (FFT) ซึ่งเป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพในการคำนวณการแปลงฟูริเยร์แบบไม่ต่อเนื่อง (Discrete Fourier Transform) อัลกอริทึมนี้มีผลกระทบอย่างมากต่อสาขาต่างๆ เช่น การประมวลผลสัญญาณดิจิทัล, การบีบอัดข้อมูล, และคณิตศาสตร์เชิงคำนวณ

3.2. การวิเคราะห์ข้อมูลเชิงสำรวจ (EDA) และเทคนิคทางสถิติ

ทูคีย์มีบทบาทสำคัญในการพัฒนาและเผยแพร่เทคนิคทางสถิติต่างๆ ที่เป็นประโยชน์อย่างยิ่งในการทำความเข้าใจข้อมูล:

• แผนภาพกล่อง (Box Plot)**: เขาได้นำเสนอแผนภาพกล่องในหนังสือ "Exploratory Data Analysis" ของเขาในปี ค.ศ. 1977 ซึ่งเป็นเครื่องมือกราฟิกที่เรียบง่ายแต่ทรงพลังสำหรับการแสดงภาพการแจกแจงข้อมูล
• แจ็กไนฟ์ (Jackknife)**: ในปี ค.ศ. 1970 เขาได้มีส่วนสำคัญในสิ่งที่เรียกว่าแจ็กไนฟ์ ซึ่งเป็นวิธีการประเมินความแปรปรวนและความลำเอียงของค่าประมาณทางสถิติ
• การทดสอบและแนวคิดที่ตั้งชื่อตามเขา**:
  • การทดสอบช่วงของทูคีย์ (Tukey's range test)
  • การแจกแจงแลมบ์ดาของทูคีย์ (Tukey lambda distribution)
  • การทดสอบการบวกของทูคีย์ (Tukey's test of additivity)
  • บทตั้งไทค์มึลเลอร์-ทูคีย์ (Teichmüller-Tukey lemma)
  • หน้าต่างทูคีย์ (Tukey window)
• วิธีการอื่นๆ**: เขายังเป็นผู้สร้างวิธีการที่ไม่ค่อยเป็นที่รู้จักนัก เช่น ไตรมีน (trimean) และเส้นมัธยฐาน-มัธยฐาน (median-median line) ซึ่งเป็นทางเลือกที่ง่ายกว่าการถดถอยเชิงเส้น
• การแสวงหาการฉายภาพ (Projection Pursuit)**: ในปี ค.ศ. 1974 เขาร่วมกับเจอโรม เอช. ฟรีดแมน พัฒนาแนวคิดของการแสวงหาการฉายภาพ ซึ่งเป็นเทคนิคที่ใช้ในการค้นหารูปแบบที่น่าสนใจในข้อมูลหลายตัวแปรโดยการฉายภาพข้อมูลไปยังระนาบที่มีมิติที่ต่ำกว่า

3.3. รากฐานของวิทยาศาสตร์ข้อมูล

จอห์น ดับเบิลยู. ทูคีย์ ได้รับการยกย่องจากบางคนว่าเป็น "บิดาแห่งวิทยาศาสตร์ข้อมูล" อย่างน้อยที่สุดเขาก็เป็นผู้บุกเบิกรากฐานสำคัญหลายประการของสิ่งที่ต่อมาเป็นที่รู้จักในนามวิทยาศาสตร์ข้อมูล
ในช่วงทศวรรษ 1960s ทูคีย์ได้ท้าทายแนวคิดที่ครอบงำในเวลานั้นที่เขาเรียกว่า "การวิเคราะห์ข้อมูลเชิงยืนยัน" (Confirmatory Data Analysis) ซึ่งเป็นการวิเคราะห์ทางสถิติที่ขับเคลื่อนด้วยโครงสร้างทางคณิตศาสตร์ที่เข้มงวด ทูคีย์เน้นย้ำถึงความสำคัญของการมีทัศนคติที่ยืดหยุ่นมากขึ้นต่อการวิเคราะห์ข้อมูล และการสำรวจข้อมูลอย่างละเอียดเพื่อดูว่าโครงสร้างและข้อมูลใดบ้างที่อาจมีอยู่ในนั้น เขาเรียกสิ่งนี้ว่า "การวิเคราะห์ข้อมูลเชิงสำรวจ" (Exploratory Data Analysis: EDA) ในหลายๆ ด้าน EDA ถือเป็นสารตั้งต้นของวิทยาศาสตร์ข้อมูล
ทูคีย์ยังตระหนักถึงความสำคัญของวิทยาการคอมพิวเตอร์ต่อ EDA คอมพิวเตอร์กราฟิกส์เป็นส่วนสำคัญของระเบียบวิธี EDA และในขณะที่ผลงานส่วนใหญ่ของทูคีย์มุ่งเน้นไปที่การแสดงผลแบบสถิต (เช่น แผนภาพกล่อง) ซึ่งสามารถวาดด้วยมือได้ เขาก็ตระหนักว่าคอมพิวเตอร์กราฟิกส์จะมีประสิทธิภาพมากกว่ามากสำหรับการศึกษาข้อมูลหลายตัวแปร โปรแกรม PRIM-9 ซึ่งเป็นโปรแกรมแรกสำหรับการดูข้อมูลหลายตัวแปร ได้รับการคิดค้นโดยเขาในช่วงต้นทศวรรษ 1970s การผสมผสานระหว่างการวิเคราะห์ข้อมูลและวิทยาการคอมพิวเตอร์นี้เองคือสิ่งที่ปัจจุบันเรียกว่าวิทยาศาสตร์ข้อมูล
ทูคีย์ได้อธิบายความแตกต่างที่สำคัญระหว่างการวิเคราะห์ข้อมูลเชิงสำรวจและการวิเคราะห์ข้อมูลเชิงยืนยัน โดยเชื่อว่าระเบียบวิธีทางสถิติจำนวนมากให้ความสำคัญกับประเภทหลังมากเกินไป แม้ว่าเขาจะเชื่อในประโยชน์ของการแยกการวิเคราะห์ทั้งสองประเภทนี้ออกจากกัน แต่เขาก็ชี้ให้เห็นว่าบางครั้ง โดยเฉพาะในวิทยาศาสตร์ธรรมชาติ สิ่งนี้ก็เป็นปัญหา และเขาเรียกสถานการณ์ดังกล่าวว่า "วิทยาศาสตร์ที่ไม่สะดวกสบาย" (uncomfortable science)

เอ. ดี. กอร์ดอน ได้สรุปหลักการของทูคีย์สำหรับการปฏิบัติทางสถิติไว้ดังนี้:

• ประโยชน์และข้อจำกัดของสถิติเชิงคณิตศาสตร์
• ความสำคัญของการมีวิธีการวิเคราะห์ทางสถิติที่แข็งแกร่งต่อการละเมิดสมมติฐานที่รองรับการใช้งาน
• ความจำเป็นในการรวบรวมประสบการณ์พฤติกรรมของวิธีการวิเคราะห์เฉพาะเพื่อเป็นแนวทางในการใช้งาน
• ความสำคัญของการเปิดโอกาสให้ข้อมูลมีอิทธิพลต่อการเลือกวิธีการวิเคราะห์
• ความจำเป็นที่นักสถิติจะต้องปฏิเสธบทบาทของ "ผู้พิทักษ์ความจริงที่พิสูจน์แล้ว" และต่อต้านความพยายามที่จะให้แนวทางแก้ไขแบบครั้งเดียวจบและการรวมวิชาให้เป็นระเบียบเรียบร้อยเกินไป
• ลักษณะการวิเคราะห์ข้อมูลแบบวนซ้ำ (iterative nature)
• นัยยะที่เกิดจากพลังที่เพิ่มขึ้น การเข้าถึงได้ง่าย และราคาที่ถูกลงของสิ่งอำนวยความสะดวกในการประมวลผล
• การฝึกอบรมนักสถิติ

การบรรยายของทูคีย์ถูกอธิบายว่าไม่ธรรมดา ปีเตอร์ แมคคัลแลก (Peter McCullagh) อธิบายการบรรยายของเขาในลอนดอนในปี ค.ศ. 1977 ว่า: "ทูคีย์เดินเข้าไปที่โพเดียม ผู้ชายตัวใหญ่เหมือนหมี สวมกางเกงหลวมๆ และเสื้อถักสีดำ สิ่งเหล่านี้อาจเคยเข้าชุดกัน แต่ด้วยกาลเวลาที่ผ่านมาทำให้ยากที่จะบอกได้ ... อย่างระมัดระวังและจงใจ รายการหัวข้อถูกเขียนด้วยชอล์กบนกระดานดำ คำพูดก็ออกมาเช่นกัน ไม่มากนัก เหมือนพัสดุที่มีน้ำหนักเกิน ถูกส่งมาในจังหวะที่ช้าและไม่หยุดยั้ง ... เมื่อเสร็จสิ้น ทูคีย์หันมาเผชิญหน้ากับผู้ชมและโพเดียม ... "ความคิดเห็น คำถาม ข้อเสนอแนะ?" เขาถามผู้ชม ... ขณะที่เขารอการตอบสนอง เขาก็ปีนขึ้นไปบนโพเดียมและจัดท่าทางจนนั่งขัดสมาธิหันหน้าเข้าหาผู้ชม ... พวกเราในห้องประชุมนั่งเหมือนผู้ชมที่สวนสัตว์ รอดูหมีตัวใหญ่ขยับตัวหรือพูดอะไรบางอย่าง แต่หมีตัวใหญ่ดูเหมือนกำลังทำสิ่งเดียวกัน และความรู้สึกนั้นก็ไม่สบายใจเลย"

8.1. การประเมินเชิงบวกและผลงาน

ทูคีย์ได้รับการยกย่องอย่างสูงจากการมีส่วนร่วมและนวัตกรรมอันสำคัญยิ่งในสาขาสถิติ, วิทยาการคอมพิวเตอร์, และวิทยาศาสตร์ข้อมูล ผลงานของเขา เช่น การพัฒนาอัลกอริทึมการแปลงฟูริเยร์เร็ว (FFT) ร่วมกับเจมส์ คูลีย์ และการแนะนำแผนภาพกล่อง ได้ปฏิวัติวิธีการจัดการและวิเคราะห์ข้อมูล

เขาได้รับการยกย่องว่าเป็น "บิดาแห่งวิทยาศาสตร์ข้อมูล" จากการเป็นผู้บุกเบิกการวิเคราะห์ข้อมูลเชิงสำรวจ (EDA) ซึ่งเน้นความสำคัญของการทำความเข้าใจข้อมูลผ่านการสำรวจและการแสดงผลข้อมูลด้วยกราฟิกส์ แทนที่จะพึ่งพาเพียงการวิเคราะห์ข้อมูลเชิงยืนยันอย่างเดียวเท่านั้น

นอกจากนี้ การคิดค้นคำว่า "bit_บิต^{ภาษาอังกฤษ}" และการเผยแพร่การใช้คำว่า "software_{ซอฟต์แวร์}^{ภาษาอังกฤษ}" ยังแสดงให้เห็นถึงวิสัยทัศน์ของเขาในการกำหนดคำศัพท์พื้นฐานสำหรับยุคคอมพิวเตอร์ เขามีส่วนสำคัญในการส่งเสริมให้การวิเคราะห์ข้อมูลเข้าถึงได้ง่ายขึ้น และสนับสนุนการนำข้อมูลมาใช้ในการอภิปรายทางสังคม

8.2. การวิพากษ์วิจารณ์และข้อถกเถียง

ในบรรดาผลงานที่สำคัญมากมาย ทูคีย์ยังเป็นส่วนหนึ่งของคณะกรรมการของสมาคมสถิติแห่งอเมริกา ซึ่งได้จัดทำรายงานวิพากษ์วิจารณ์ระเบียบวิธีทางสถิติของรายงานคินซีย์ (Kinsey Report) ที่ชื่อว่า Statistical Problems of the Kinsey Report on Sexual Behavior in the Human Male รายงานนี้สรุปว่า "การเลือกคนสามคนแบบสุ่มจะดีกว่ากลุ่มคน 300 คนที่เลือกโดยนายคินซีย์" ซึ่งเป็นการแสดงความเห็นอย่างตรงไปตรงมาเกี่ยวกับข้อบกพร่องทางสถิติในรายงานดังกล่าว

8.3. ผลกระทบต่อคนรุ่นหลัง

ผลงาน วิธีการ และแนวคิดของทูคีย์มีผลกระทบอย่างลึกซึ้งต่อวิทยาศาสตร์รุ่นหลัง สาขาวิชาต่างๆ และสังคมโดยรวม โดยเฉพาะอย่างยิ่งการเน้นย้ำถึงการวิเคราะห์ข้อมูลเชิงสำรวจได้เปลี่ยนแปลงแนวทางที่นักวิจัยเข้าใกล้ข้อมูล ทำให้เกิดความยืดหยุ่นและการค้นพบใหม่ๆ มากขึ้นในยุคของข้อมูลขนาดใหญ่ แนวคิดของเขามีอิทธิพลต่อการพัฒนาเครื่องมือและเทคนิคใหม่ๆ ในวิทยาศาสตร์ข้อมูล และยังคงเป็นแรงบันดาลใจให้กับนักวิจัยในการสำรวจข้อมูลด้วยความคิดสร้างสรรค์และไม่ยึดติดกับกรอบเดิมๆ