Anul nașterii lui John von Neumann. Biografia lui John von Neumann
Biografie
John von Neumann a fost un matematician maghiar-american de origine evreiască care a adus contribuții importante la fizica cuantică, logica cuantică, analiza funcțională, teoria seturilor, informatica, economie și alte ramuri ale științei.
El este cel mai bine cunoscut ca persoana al cărei nume este asociat cu arhitectura majorității computerelor moderne (așa-numita arhitectură von Neumann), aplicarea teoriei operatorilor la mecanica cuantică (algebra von Neumann), precum și un participant la Manhattan. Proiect și ca creator al teoriei jocurilor și al conceptului de automată celulară.
Janos Lajos Neumann s-a născut cel mai mare dintre trei fii într-o familie evreiască bogată din Budapesta, care la acea vreme era a doua capitală a Imperiului Austro-Ungar. Tatăl său, Max Neumann (ungur Neumann Miksa, 1870-1929), s-a mutat la Budapesta din orașul de provincie Pecs la sfârșitul anilor 1880, a primit un doctorat în drept și a lucrat ca avocat într-o bancă; toata familia lui venea din Serenc. Mama, Margaret Kann (maghiară Kann Margit, 1880-1956), a fost casnică și fiica cea mare (în a doua căsătorie) a omului de afaceri de succes Jacob Kann, partener în compania Kann-Heller, specializată în vânzarea de pietre de moară și alte utilaje agricole. Mama ei, Catalina Meisels (bunica savantului), provenea din Munkács.
Janos, sau pur și simplu Janczy, era un copil neobișnuit de dotat. Deja la vârsta de 6 ani, putea să împartă în minte două numere de opt cifre și să vorbească cu tatăl său în greacă veche. Janos a fost întotdeauna interesat de matematică, natura numerelor și logica lumii din jurul său. La vârsta de opt ani, era deja bine versat în analiza matematică. În 1911 a intrat la gimnaziul luteran. În 1913, tatăl său a primit titlul de nobilime, iar Janos, împreună cu simbolurile austriece și maghiare ale nobilimii - prefixul von (von) la numele de familie austriac și titlul Margittai (Margittai) în denumirea maghiară - a devenit cunoscut sub numele de Janos. von Neumann sau Neumann Margittai Janos Lajos. În timp ce preda la Berlin și Hamburg, a fost numit Johann von Neumann. Mai târziu, după ce s-a mutat în Statele Unite în anii 1930, numele lui a fost schimbat în John în engleză. Este curios că după ce s-au mutat în SUA, frații săi au primit nume de familie complet diferite: Vonneumann și Newman. Primul, după cum puteți vedea, este o „fuziune” a numelui de familie și a prefixului „von”, în timp ce al doilea este o traducere literală a numelui de familie din germană în engleză.
Von Neumann și-a luat doctoratul în matematică (cu elemente de fizică experimentală și chimie) de la Universitatea din Budapesta la vârsta de 23 de ani. În același timp, a studiat tehnologia chimică la Zurich, Elveția (Max von Neumann a considerat profesia de matematician insuficientă pentru a asigura un viitor de încredere fiului său). Din 1926 până în 1930, John von Neumann a fost privat la Berlin.
În 1930, von Neumann a fost invitat pe un post de profesor la Universitatea Americană Princeton. A fost unul dintre primii invitați să lucreze la Institutul de cercetare pentru Studii Avansate, fondat în 1930, situat tot în Princeton, unde a deținut o profesie din 1933 până la moartea sa.
În 1936-1938, Alan Turing și-a susținut teza de doctorat la institut sub conducerea lui Alonzo Church. Acest lucru s-a întâmplat la scurt timp după publicarea lucrării lui Turing din 1936 „Despre numerele calculabile cu o aplicație la problema Entscheidungs”, care includea conceptele de design logic și mașina universală. Von Neumann era, fără îndoială, familiarizat cu ideile lui Turing, dar nu se știe dacă le-a aplicat la proiectarea mașinii IAS zece ani mai târziu.
În 1937, von Neumann a devenit cetățean american. În 1938 i s-a acordat Premiul M. Bocher pentru munca sa în domeniul analizei.
Prima prognoză meteo numerică de succes a fost făcută în 1950 folosind computerul ENIAC de o echipă de meteorologi americani împreună cu John von Neumann.
În octombrie 1954, von Neumann a fost numit în Comisia pentru Energie Atomică, care avea ca principală preocupare acumularea și dezvoltarea armelor nucleare. A fost confirmat de Senatul Statelor Unite pe 15 martie 1955. În mai, el și soția sa s-au mutat în suburbia Georgetown din Washington, D.C.. În ultimii ani ai vieții sale, von Neumann a fost consilier principal pentru energia atomică, arme atomice și arme balistice intercontinentale. Poate ca o consecință a originilor sau a experiențelor sale timpurii în Ungaria, von Neumann a fost puternic de dreapta în opiniile sale politice. Un articol din revista Life, publicat pe 25 februarie 1957, la scurt timp după moartea sa, îl descrie ca un avocat al războiului preventiv cu Uniunea Sovietică.
În vara anului 1954, von Neumann și-a lovit umărul stâng într-o cădere. Durerea nu a dispărut, iar chirurgii au diagnosticat o formă de cancer osos. S-a sugerat că cancerul lui von Neumann ar fi putut fi cauzat de expunerea la radiații de la un test cu bombă atomică în Pacific, sau poate de la lucrările ulterioare la Los Alamos, New Mexico (colegul său, pionierul cercetării nucleare Enrico Fermi, a murit de cancer la stomac la 54 de ani). Boala a progresat, iar participarea la reuniunile AEC (Comisia pentru Energie Atomică) de trei ori pe săptămână a necesitat un efort enorm. La câteva luni după diagnostic, von Neumann a murit într-o mare agonie. În timp ce zăcea pe moarte la spitalul Walter Reed, a cerut să vadă un preot catolic. O serie de cunoscuți ai omului de știință cred că, deoarece a fost un agnostic pentru cea mai mare parte a vieții sale de adult, această dorință nu reflecta părerile sale reale, ci a fost cauzată de suferința de boală și frica de moarte.
Bazele matematicii
La sfârșitul secolului al XIX-lea, axiomatizarea matematicii, după exemplul Elementelor lui Euclid, a atins un nou nivel de precizie și amploare. Acest lucru a fost vizibil mai ales în aritmetică (mulțumită axiomaticii lui Richard Dedekind și Charles Sanders Peirce), precum și în geometrie (mulțumită lui David Hilbert). Până la începutul secolului al XX-lea, au fost făcute mai multe încercări de oficializare a teoriei mulțimilor, dar în 1901 Bertrand Russell a arătat inconsecvența abordării naive folosite mai devreme (paradoxul lui Russell). Acest paradox a lăsat din nou în aer problema formalizării teoriei mulțimilor. Problema a fost rezolvată douăzeci de ani mai târziu de Ernst Zermelo și Abraham Fraenkel. Axiomatica Zermelo-Frenkel a făcut posibilă construirea de mulțimi utilizate în mod obișnuit în matematică, dar nu au putut exclude în mod explicit paradoxul lui Russell din considerare.
În teza sa de doctorat din 1925, von Neumann a demonstrat două modalități de a elimina mulțimi din paradoxul lui Russell: axioma terenului și conceptul de clasă. Axioma fundației impunea ca fiecare mulțime să fie construită de jos în sus, în ordinea treptelor crescătoare, conform principiului lui Zermelo și Frenkel, în așa fel încât, dacă un set aparține altuia, atunci este necesar ca primul să vină înainte. al doilea, eliminând astfel posibilitatea ca setul să-și aparțină. Pentru a arăta că noua axiomă nu contrazice alte axiome, von Neumann a propus o metodă de demonstrație (numită mai târziu metoda modelului intern), care a devenit un instrument important în teoria mulțimilor.
A doua abordare a problemei a fost de a lua ca bază conceptul de clasă și de a defini o mulțime ca o clasă care aparține unei alte clase și, în același timp, de a introduce conceptul de clasă proprie (o clasă care nu aparține la alte clase). În ipotezele Zermelo-Fraenkel, axiomele împiedică construirea mulțimii tuturor mulțimilor care nu le aparțin. Sub presupunerile lui von Neumann, se poate construi clasa tuturor mulțimilor care nu le aparțin, dar este o clasă proprie, adică nu este o mulțime.
Cu ajutorul acestei construcții von Neumann, sistemul axiomatic Zermelo–Fraenkel a reușit să elimine paradoxul lui Russell ca fiind imposibil. Următoarea problemă a fost dacă aceste structuri puteau fi identificate sau dacă acest obiect nu putea fi îmbunătățit. Un răspuns strict negativ a fost primit în septembrie 1930 la congresul de matematică de la Koenigsberg, unde Kurt Gödel și-a prezentat teorema de incompletitudine.
Fundamentele matematice ale mecanicii cuantice
Von Neumann a fost unul dintre creatorii aparatului riguros din punct de vedere matematic al mecanicii cuantice. El și-a subliniat abordarea axiomatizării mecanicii cuantice în lucrarea sa „Fundațiile matematice ale mecanicii cuantice” (germană: Mathematische Grundlagen der Quantenmechanik) în 1932.
După finalizarea axiomatizării teoriei mulțimilor, von Neumann a început axiomatizarea mecanicii cuantice. El și-a dat seama imediat că stările sistemelor cuantice pot fi considerate ca puncte în spațiul Hilbert, la fel cum în mecanica clasică stările sunt asociate cu puncte dintr-un spațiu de fază 6N-dimensional. În acest caz, mărimile comune în fizică (cum ar fi poziția și momentele) pot fi reprezentate ca operatori liniari în spațiul Hilbert. Astfel, studiul mecanicii cuantice s-a redus la studiul algebrelor operatorilor liniari hermitieni peste spațiul Hilbert.
De remarcat că în această abordare principiul incertitudinii, conform căruia o determinare exactă a locației și impulsului unei particule este simultan imposibilă, este exprimat în necomutativitatea operatorilor corespunzători acestor mărimi. Această nouă formulare matematică a inclus formulările lui Heisenberg și Schrödinger ca cazuri speciale.
Teoria operatorilor
Principalele lucrări ale lui Von Neumann privind teoria inelelor operator au fost cele legate de algebrele von Neumann. O algebră von Neumann este o *-algebră de operatori mărginiți pe un spațiu Hilbert, care este închisă în topologia operatorului slab și conține operatorul de identitate.
Teorema bicomutantului lui Von Neumann demonstrează că definiția analitică a unei algebre von Neumann este echivalentă cu definiția algebrică ca o *-algebră de operatori mărginiți pe un spațiu Hilbert care coincide cu al doilea comutator al acestuia.
În 1949, John von Neumann a introdus conceptul de integrală directă. Unul dintre meritele lui von Neumann este considerat a fi reducerea clasificării algebrelor von Neumann pe spații Hilbert separabile la clasificarea factorilor.
Automate celulare și celulă vie
Conceptul de a crea automate celulare a fost un produs al ideologiei antivitaliste (doctrinare), posibilitatea de a crea viață din materie moartă. Argumentarea vitalistă din secolul al XIX-lea nu a ținut cont de faptul că în materia moartă este posibilă stocarea informațiilor – un program care poate schimba lumea (de exemplu, mașina lui Jacquard – vezi Hans Driesch). Nu se poate spune că ideea de automate celulare a dat lumea peste cap, dar și-a găsit aplicație în aproape toate domeniile științei moderne.
Neumann a văzut clar limitele capacităților sale intelectuale și a simțit că nu poate percepe unele idei matematice și filozofice superioare.
Von Neumann a fost un matematician strălucit, inventiv și eficient, cu o gamă uimitoare de interese științifice care s-au extins dincolo de matematică. Știa despre talentul lui tehnic. Virtuozitatea sa în înțelegerea celor mai complexe raționamente și intuiție au fost dezvoltate la cel mai înalt grad; și totuși era departe de a fi complet încrezător în sine. Poate i s-a părut că nu are capacitatea de a prezice intuitiv adevăruri noi la cele mai înalte niveluri sau darul înțelegerii pseudo-morale a demonstrațiilor și formulărilor noilor teoreme. Îmi este greu să înțeleg. Poate că acest lucru s-a explicat prin faptul că de câteva ori a fost înainte sau chiar depășit de altcineva. De exemplu, a fost dezamăgit că nu a fost primul care a rezolvat teoremele de completitudine ale lui Gödel. Era mai mult decât capabil de asta și singur cu el însuși a admis posibilitatea ca Hilbert să fi ales o decizie greșită. Un alt exemplu este demonstrația lui J. D. Birkhoff a teoremei ergodice. Dovada lui a fost mai convingătoare, mai interesantă și mai independentă decât cea a lui Johnny.
Această problemă a atitudinii personale față de matematică a fost foarte apropiată de Ulam, vezi, de exemplu:
Îmi amintesc cum, la vârsta de patru ani, m-am zbătut pe un covor oriental, uitându-mă la scenariul minunat al modelului său. Îmi amintesc de silueta înaltă a tatălui meu care stătea lângă mine și de zâmbetul lui. Îmi amintesc că m-am gândit: „Zâmbește pentru că crede că sunt doar un copil, dar știu cât de uimitoare sunt aceste modele!” Nu susțin că tocmai aceste cuvinte mi-au venit în minte atunci, dar sunt sigur că acest gând a apărut în mine în acel moment, și nu mai târziu. Cu siguranță am simțit: „Știu ceva ce tatăl meu nu știe. Poate știu mai multe decât el.”
Participare la Proiectul Manhattan și contribuții la informatică
Un expert în matematica undelor de șoc și exploziilor în timpul celui de-al Doilea Război Mondial, von Neumann a servit ca consultant la Laboratorul de Cercetare Balistică a Armatei din cadrul U.S. Army Ordnance Survey. La invitația lui Oppenheimer, Von Neumann a fost adus să lucreze la Los Alamos la Proiectul Manhattan începând cu toamna anului 1943, unde a lucrat la calcule pentru comprimarea unei încărcături de plutoniu la masa critică prin implozie.
Calculele pentru această problemă au necesitat calcule mari, care au fost efectuate inițial în calculatoarele de mână Los Alamos, apoi pe tabulatoarele mecanice IBM 601, care foloseau cărți perforate. Von Neumann, călătorind liber prin țară, a colectat informații din diverse surse despre proiectele în derulare de a crea dispozitive electronice-mecanice (Bell Telephone Relay-Computer, computerul Mark I al lui Howard Aiken de la Universitatea Harvard a fost folosit de Proiectul Manhattan pentru calcule în primăvara anului 1944). ) și computere complet electronice (ENIAC a fost folosit în decembrie 1945 pentru calcule privind problema bombei termonucleare).
Von Neumann a contribuit la dezvoltarea calculatoarelor ENIAC și EDVAC și a contribuit la dezvoltarea informaticii cu lucrarea sa „First Draft Report on EDVAC”, unde a introdus în lumea științifică ideea unui computer cu un program stocat în memorie. Această arhitectură este încă numită arhitectura von Neumann și timp de mulți ani a fost implementată în toate computerele și microprocesoarele.
După încheierea războiului, von Neumann și-a continuat activitatea în acest domeniu, dezvoltând un computer de cercetare de mare viteză, mașina IAS, la Universitatea Princeton, care urma să fie folosit pentru a accelera calculele pentru armele termonucleare.
Calculatorul JOHNNIAC, creat în 1953 la RAND Corporation, a fost numit în onoarea lui Von Neumann.
Viata personala
Von Neumann a fost căsătorit de două ori. S-a căsătorit pentru prima dată cu Mariette Kövesi în 1930. Căsătoria s-a despărțit în 1937 și deja în 1938 s-a căsătorit cu Klara Dan. De la prima sa soție, von Neumann a avut o fiică, Marina, care a devenit ulterior un economist celebru.
Memorie
În 1970, Uniunea Astronomică Internațională a numit un crater din partea îndepărtată a Lunii, numit după John von Neumann. În memoria lui au fost stabilite premii:
Medalia John von Neumann
Premiul teoretic von Neumann,
Prelegere de John von Neumann.
Ce realizări în informatică a făcut John von Neumann în secolul al XX-lea, veți afla din acest articol.
Înainte de a vorbi despre realizările sale în informatică, merită să vorbim despre primii pași ai omului de știință pe calea științei. Prima sa lucrare, „Spre introducerea numerelor ordinale transfinite”, a fost publicată în 1923 la Universitatea din Szeged, unde a studiat. În teza sa de doctorat el a dezvoltat un sistem de axiome. În 1925, Neumann și-a susținut disertația pe tema „Construcția axiomatică a teoriei mulțimilor” la Universitatea din Budapesta și a primit o diplomă în inginerie chimică de la Universitatea din Zurich. În 1927 a devenit privatdozent la Universitatea din Berlin, iar doi ani mai târziu la Universitatea din Hamburg. În 1931 a primit un post de profesor la Universitatea Princeton.
Realizările lui John von Neumann în informatică
În 1943 - 1946 a fost construit primul computer (electro-computer), care a fost numit ENIAC. John von Neumann a sugerat dezvoltatorilor săi cum să simplifice programarea mașinii prin modificarea acesteia. A în crearea celei de-a doua mașini EDVAC - el a luat deja parte activ la dezvoltarea unui calculator electronic automat cu variabile discrete. El a fost responsabil pentru dezvoltarea unei diagrame logice detaliate a mașinii, în care elementele de calcul idealizate erau unități structurale. Aceste elemente idealizate au devenit un pas înainte în informatică, deoarece au făcut posibilă separarea circuitului logic de implementarea sa tehnică.
John von Neumann a propus utilizarea unui sistem de memorie electrostatică în locul unei linii de întârziere ca elemente de memorie. Mașina nou creată a fost numită JONIAC, în onoarea lui Neumann.
Lucrările științifice ale autorului sunt „Pe fundamentele mecanicii cuantice”, „Justificarea matematică a mecanicii cuantice”, „Construcția teoretică și probabilistică a mecanicii cuantice”, „Termodinamica sistemelor mecanice cuantice”, „Către teoria dovezii Hilbert”, „ Spre teoria jocurilor strategice”, „Despre definirea prin inducție transfinită și probleme conexe ale teoriei generale a mulțimilor”, „Despre o problemă de consistență a teoriei axiomatice a mulțimilor”.
Pe lângă faptul că el a participat la crearea unui computer, omul de știință a fost primul care a formulat principiile funcționării computerului. Principii formulate de John von Neumann:
- Principiul unui sistem binar pentru calcularea comenzilor și a datelor.
- Principiul controlului programului. Un program este un set de comenzi executate de procesor într-o anumită secvență.
- Principiul omogenității memoriei. Toate datele sunt stocate și codificate într-o singură memorie.
- Principiul adresei memoriei. Memoria este formată din celule numerotate, iar procesorul are acces aleatoriu la oricare dintre ele.
- Principiul controlului secvenţial al programului. Comenzile stocate în memorie sunt executate pe rând după ce comanda anterioară a fost finalizată.
- Principiul tranziției condiționate. A fost formulat
John von Neumann, sau Johann von Neumann, s-a născut pe 28 decembrie 1903 anul la Budapesta - un matematician maghiar-german care a adus contribuții importante la fizica cuantică, logica cuantică, analiza funcțională, teoria seturilor, informatica, economie și alte ramuri ale științei.
El este cel mai bine cunoscut ca strămoșul arhitecturii moderne de computer (numită arhitectură von Neumann), al aplicării teoriei operatorilor la mecanica cuantică (vezi algebra von Neumann), precum și ca membru al Proiectului Manhattan și ca creator al teoriei jocurilor și conceptul de automată celulară.
Originar din Ungaria, fiul unui bancher de succes din Budapesta, von Neumann a fost un produs al acelui mediu intelectual. de la care au provenit fizicieni remarcabili precum Edward Teller, Leo Szilard, Denis Gabor și Eugene Wigner. John s-a remarcat printre ei pentru abilitățile sale fenomenale.
La vârsta de 6 ani, a făcut schimb de vorbe cu tatăl său în greacă veche, iar la 8 a stăpânit elementele de bază ale matematicii superioare. La vârsta de 20-30 de ani, în timp ce preda în Germania, a adus contribuții semnificative la dezvoltarea mecanicii cuantice - piatra de temelie a fizicii nucleare și a dezvoltat teoria jocurilor - o metodă de analiză a relațiilor dintre oameni, care și-a găsit o largă aplicație în diverse domenii, de la economie la strategii militare.
De-a lungul vieții, i-a plăcut să uimească prietenii și studenții cu capacitatea sa de a efectua calcule complexe în capul său. A făcut-o mai repede decât oricine altcineva, înarmat cu hârtie, creion și cărți de referință. Când von Neumann a trebuit să scrie pe tablă, a umplut-o cu formule și apoi le-a șters atât de repede încât, într-o zi, unul dintre colegii săi, după ce a urmărit o altă explicație, a glumit: „Văd, aceasta este o dovadă prin ștergere”.
Yu Wigner, un prieten de școală al lui von Neumann și laureat al Premiului Nobel, a spus că mintea lui este „un instrument perfect, ale cărui roți dințate sunt ajustate între ele cu o precizie de miimi de centimetru”. Această perfecțiune intelectuală a fost condimentată cu o excentricitate bună și foarte atractivă. Când călătorea, se gândea uneori atât de profund la problemele matematice încât uita unde și de ce trebuia să meargă, apoi trebuia să sune la serviciu pentru clarificări.
Von Neumann era atât de confortabil în orice mediu, atât la locul de muncă, cât și în societate, trecând fără efort de la teoriile matematice la componente ale tehnologiei informatice, încât unii colegi l-au considerat un „om de știință printre oameni de știință”, un fel de „om nou”. , de fapt, era ceea ce însemna numele lui de familie când era tradus din germană. Teller a spus odată în glumă că este „unul dintre puținii matematicieni care se pot apleca la nivelul unui fizician”. Von Neumann însuși, nu lipsit de umor, și-a explicat mobilitatea prin faptul că era din Budapesta: „Numai o persoană născută la Budapesta poate, după ce a intrat pe ușile rotative după tine, să iasă prima din ele”.
Interesul lui Von Neumann pentru computere provine în parte din participarea sa la proiectul ultrasecret Manhattan de creare a bombei atomice, care a fost dezvoltat în Los Alamos, PC. New Mexico. Acolo, von Neumann a dovedit matematic fezabilitatea metodei explozive de detonare a unei bombe atomice. Acum se gândea la o armă mult mai puternică - bomba cu hidrogen, a cărei creare a necesitat calcule foarte complexe.
Cu toate acestea, von Neumann a înțeles că computerul nu era decât un simplu calculator, că - cel puțin potențial - reprezintă un instrument universal pentru cercetarea științifică. În iulie 1954 La mai puțin de un an după ce sa alăturat grupului lui Mauchly și Eckert, von Neumann a pregătit un raport de 101 de pagini care rezumă planurile pentru EDVAC. Acest raport, intitulat „Raport preliminar asupra mașinii EDVAC”, a fost o descriere excelentă nu numai a mașinii în sine, ci și a proprietăților sale logice. Reprezentantul militar Goldstein, care a fost prezent la raport, a copiat raportul și l-a trimis oamenilor de știință atât din SUA, cât și din Marea Britanie.
Datorită acestui fapt, „Raportul preliminar” al lui von Neumann a devenit prima lucrare pe computere electronice digitale, care a devenit cunoscută unui cerc larg al comunității științifice. Raportul a fost transmis din mână în mână, din laborator în laborator, din universitate în universitate, dintr-o țară în alta. Această lucrare a atras o atenție deosebită deoarece von Neumann era cunoscut pe scară largă în lumea științifică. Din acel moment, computerul a fost recunoscut ca obiect de interes științific. De fapt, până în zilele noastre, oamenii de știință se referă uneori la un computer ca o „mașină von Neumann”.
Cititorii Raportului preliminar au fost înclinați să creadă că toate ideile pe care le conținea, în special decizia crucială de a stoca programe în memoria computerului, provin de la însuși von Neumann. Puțini oameni știau că Mauchly și Eckert au vorbit despre programe de memorie cu cel puțin șase luni înainte ca von Neumann să se alăture grupului lor de lucru; De asemenea, majoritatea oamenilor nu știau că Alan Turing, descriind ipotetica sa mașină universală, s-a întors 1936 g. a înzestrat-o cu memorie internă. De fapt, von Neumann citise lucrarea clasică a lui Turing cu puțin timp înainte de război.
Văzând câtă agitație provocase von Neumann și „Raportul preliminar” al său, Mauchly și Eckert erau profund indignați. La un moment dat, din motive de secret, nu au putut publica niciun raport despre invenția lor. Și deodată Goldstein, încălcând secretul, a dat o platformă unui bărbat care tocmai se alăturase proiectului. Litigiile privind cine ar trebui să dețină drepturile de autor pentru EDVAC și ENIAC au dus în cele din urmă la dizolvarea grupului de lucru.
Ulterior, von Neumann a lucrat la Institutul Princeton pentru Studii Avansate și a luat parte la dezvoltarea mai multor computere de cel mai recent design. Printre acestea a fost, în special, o mașină care a fost folosită pentru a rezolva probleme legate de crearea unei bombe cu hidrogen. Von Neumann l-a numit cu inteligență „Maniac” (MANIAC, o abreviere pentru Mathematical Analyzer, Numerator, Integrator and Computer - analizor matematic, contor, integrator și computer). Von Neumann a fost, de asemenea, membru al Comisiei pentru Energie Atomică și președinte al Comitetului Consultativ pentru Rachete Balistice din Forțele Aeriene ale SUA.
John von Neumann(născut Janos Lajos Neumann) s-a născut la 3 decembrie 1903 la Budapesta.
Era un copil dotat și deja la vârsta de 8 ani stăpânea elementele de bază ale matematicii superioare. În 1911, Neumann a intrat la Gimnaziul Luteran, unde și-a dezvoltat în continuare abilitățile matematice. Curând, tatăl său a primit un titlu nobiliar și, împreună cu prefixele „von” la nume de familie, băiatul a început să se numească Janos von Neumann. Mai târziu, deja în SUA, numele lui s-a schimbat în John în maniera engleză.
Prima lucrare publicată de Neumann, „Despre locația zerourilor anumitor polinoame minime”, a fost publicată în 1921. În curând a absolvit liceul și a intrat la Liceul Tehnic din Zurich, unde a studiat chimia, și în același timp la Facultatea de Matematică a Universității din Budapesta, de la care a absolvit în 1926, obținând un doctorat și o diplomă în inginerie chimică la Zurich. Neumann și-a continuat cercetările matematice la universitățile din Göttingen, Berlin și Hamburg, acestea erau legate de fizica cuantică și teoria operatorilor. În aceeași perioadă, tânărul om de știință a efectuat lucrări fundamentale despre teoria mulțimilor, teoria jocurilor și fundamentul matematic al mecanicii cuantice și a scris o serie de articole în aceste domenii. În 1931, Neumann a fost invitat la Universitatea Princeton din SUA, unde a lucrat mai întâi ca lector și apoi ca profesor de fizică matematică. Doi ani mai târziu s-a mutat la nou-creatul Institut pentru Studii Avansate de la Princeton și a rămas profesor la acest institut pentru tot restul vieții. Neumann este responsabil pentru formularea matematică riguroasă a principiilor mecanicii cuantice și pentru demonstrarea ipotezei ergodice în statistica matematică. Lucrarea sa „Mathematical Foundations of Quantum Mechanics” (1932) este considerată un manual clasic. În anii 1930, el a publicat o serie de lucrări despre inelele operatorilor, punând bazele așa-numitei algebre Neumann, care a devenit ulterior unul dintre principalele instrumente pentru cercetarea cuantică. În 1937, von Neumann a devenit cetățean american, iar în anii următori activitățile sale au fost strâns asociate cu organizațiile militare. În timpul celui de-al Doilea Război Mondial, a fost implicat în diferite proiecte de apărare, inclusiv a jucat un rol esențial în crearea primei bombe nucleare și a participat la dezvoltarea bombei cu hidrogen. Din 1954 este membru al Comisiei pentru Energie Atomică. Neumann a adus contribuții semnificative la dezvoltarea multor domenii ale matematicii, iar lucrările sale au influențat și economia. Omul de știință a devenit unul dintre creatorii teoriei jocurilor, care a stat la baza unei abordări matematice a fenomenelor economiei competitive, a teoriei computerelor și a teoriei axiomatice a automatelor. A avut o mare contribuție la crearea primelor calculatoare și la dezvoltarea metodelor de utilizare a acestora. În 1952, omul de știință a dezvoltat primul computer folosind programe înregistrate pe suporturi flexibile. Principalele lucrări științifice ale lui Neumann sunt dedicate analizei funcționale și aplicațiilor acesteia la problemele mecanicii clasice și cuantice. Peste 150 de lucrări ale omului de știință sunt dedicate problemelor de fizică, matematică și aplicațiile sale practice, teoria jocurilor și teoria computerelor, teoria grupurilor topologice și meteorologie. John von Neumann a fost membru al Academiei Naționale de Științe din SUA, al Societății Americane de Filosofie și membru de onoare al diferitelor academii, instituții științifice și societăți străine. Realizările sale remarcabile au fost recunoscute de numeroase premii prestigioase. Omul de știință a fost căsătorit de două ori. În prima căsătorie, a avut o fiică, Marina, care avea să devină un economist celebru.
Inovatori. Cum câțiva genii, hackeri și geek au creat o revoluție digitală Isaacson Walter
John von Neumann
John von Neumann
În acest moment al istoriei computerului, reapare unul dintre cele mai interesante personaje. John von Neumann, un matematician de origine maghiară, a fost supraveghetorul lui Turing la Princeton și l-a încurajat să rămână acolo ca asistent. Un intelectual erudit și sofisticat entuziast, el a adus contribuții semnificative la statistica matematică, teoria seturilor, geometrie, mecanica cuantică, proiectarea bombelor nucleare, dinamica fluidelor, teoria jocurilor și, desigur, arhitectura computerelor. În cele din urmă, avea să facă îmbunătățiri semnificative arhitecturii computerului de stocare a programelor pe care Eckert și Mauchly și colegii lor începuseră să o dezvolte și i-ar purta numele, iar mare parte din meritul îi revine lui.
Von Neumann s-a născut într-o familie evreiască bogată la Budapesta în 1903, într-o perioadă prosperă, când legile care restricționau drepturile evreilor au fost abolite în Imperiul Austro-Ungar. Împăratul Franz Joseph în 1913 i-a acordat bancherului Max Neumann un titlu ereditar de nobilime pentru „meritele în sectorul financiar”, astfel familia a devenit cunoscută sub numele de Margittai Neumann, sau în germană von Neumann. Janos (în copilărie a fost numit Janczy, iar apoi - în America - John sau Johnny) a fost cel mai mare dintre trei frați, iar după moartea tatălui lor, toți s-au convertit la catolicism (cum a recunoscut unul dintre ei - „pentru comoditate”). 41.
Von Neumann a fost un alt pionier ale cărui interese se aflau la intersecția științelor umaniste.
„Tatăl nostru a scris poezie de amatori și credea că poezia poate transmite nu numai emoții, ci și să exprime idei filozofice”, își amintește fratele lui John, Nicholas. „El s-a gândit la poezie ca la o limbă în cadrul unei limbi și aceasta poate fi originea gândirii viitoare a lui John despre limbajele computerului și despre creier.” Despre mama sa, el a scris: „Ea credea că muzica, arta și alte plăceri estetice ar trebui să ocupe un loc important în viețile noastre și că sofisticarea este o calitate foarte respectată” 42.
Există nenumărate povești despre multele talente ale tânărului von Neumann, iar unele dintre ele sunt probabil adevărate. La vârsta de șase ani, s-a spus mai târziu, el a glumit cu tatăl său în greacă veche și putea separa mental două numere de opt cifre. La petreceri, a făcut un truc - a memorat o pagină din agenda telefonică și a sunat nume și numere în ordine inversă. El putea reproduce pagini textuale din romane sau articole în oricare dintre cele cinci limbi. „Dacă va apărea vreodată o rasă de oameni cu abilități mentale supraomenești”, a spus odată dezvoltatorul bombei H, Edward Teller, „membrii ei se vor asemăna cu Johnny von Neumann 43”.
Pe lângă școală, a studiat matematica și limbile cu profesori și la vârsta de cincisprezece ani a stăpânit complet matematica superioară. Când Partidul Comunist, condus de Bela Kun, a preluat pentru scurt timp puterea în Ungaria în 1919, studiile lui von Neumann au fost mutate la Viena și o stațiune de la Marea Adriatică și a dezvoltat o puternică aversiune față de comunism. A studiat chimia la Institutul Federal Elvețian de Tehnologie (politehnică) din Zurich (de unde plecase deja Einstein) și matematică atât la Berlin, cât și la Budapesta și și-a luat doctoratul în 1926. În 1930 a mers la Universitatea Princeton pentru a studia fizica cuantică și a rămas acolo după ce a fost numit (împreună cu Einstein și Gödel) unul dintre primii șase profesori la nou-înființatul Institute for Advanced Study 44 .
Von Neumann și Turing, care s-au întâlnit la Princeton, sunt considerați perechea de mari teoreticieni care au dezvoltat conceptul de computer de uz general, dar personal și temperamental erau polari opuși. Turing a dus un stil de viață spartan, trăind în pensiuni și hoteluri ieftine și fiind absorbit de sine. Von Neumann a fost un bun vivant elegant, iar el și soția sa dădeau petreceri geniale o dată sau de două ori pe săptămână în casa lor uriașă din Princeton. Lui Turing îi plăcea să alerge pe distanțe lungi și s-a glumit despre von Neumann că erau foarte puține gânduri în lume care nu i-au trecut niciodată prin minte, dar ideea de a alerga pe distanțe lungi (și și pe cele scurte) se număra printre ele. Mama lui Turing a spus odată despre fiul ei: „În general era neglijent la îmbrăcăminte și obiceiuri”. Von Neumann, pe de altă parte, a purtat aproape întotdeauna un costum din trei piese, inclusiv într-o plimbare cu măgarul până la fundul Marelui Canion. Chiar și ca student, s-a îmbrăcat atât de bine încât s-a spus că atunci când matematicianul David Hilbert l-a întâlnit pentru prima dată, a pus o singură întrebare: „Cine este croitorul lui?” 45
Von Neumann îi plăcea să spună glume și să citească poezii pline de umor în diferite limbi la recepțiile sale și a mâncat atât de mult încât soția sa a spus odată că poate număra totul, cu excepția caloriilor pe care le mânca. Conducea nechibzuit, uneori avea accidente și îi plăcea să cumpere Cadillac-uri noi. Istoricul științei George Dyson a scris: „Cel puțin o dată pe an și-a cumpărat o mașină nouă, indiferent dacă cea anterioară a fost avariată într-un accident”.
La sfârșitul anilor 1930, în timp ce lucra la Institut, von Neumann a devenit interesat de modalități de modelare matematică a undelor de șoc explozive. Acest lucru l-a determinat să se implice în Proiectul Manhattan în 1943 și a trebuit să facă excursii frecvente în locurile secrete din Los Alamos și New Mexico, unde erau dezvoltate arme atomice. Deoarece nu era suficient uraniu-235 pentru a construi mai mult de o bombă, oamenii de știință de la Los Alamos au încercat să creeze o bombă care să folosească plutoniu-239. Von Neumann s-a concentrat pe modalități de a construi lentile explozive care ar comprima miezul de plutoniu al bombei pentru a atinge masa critică.
Pentru a calcula parametrii acestei explozii, este necesar să se rezolve multe ecuații pentru a calcula viteza undei de compresie a aerului sau a altor substanțe formate după explozie. Prin urmare, von Neumann a vrut să exploreze capacitățile computerelor de mare viteză.
În vara anului 1944, această problemă l-a determinat Laboratoarele Bellși a început să studieze o versiune actualizată a calculatorului de numere complexe al lui George Stibitz. Cea mai recentă versiune a avut o inovație care l-a impresionat în mod deosebit: pe aceeași bandă perforată care conținea instrucțiunile codificate pentru fiecare sarcină, datele originale erau plasate lângă ele. Von Neumann a petrecut, de asemenea, ceva timp la Harvard încercând să-și dea seama dacă ar putea fi folosit un computer Mark I Howard Aiken pentru calculele bombei. De-a lungul verii și toamnei acelui an, a călătorit cu trenul între Harvard, Princeton, Laboratoarele Bellși Aberdeen, jucând rolul unei albine, direct și încrucișând diferitele echipe cu idei care i-au trecut în cap. Așa cum John Mauchly a călătorit în lung și în lat, adunând idei care ar duce în cele din urmă la primul computer electronic funcțional, von Neumann a călătorit între laboratoare, punând împreună elemente și concepte care au devenit parte din arhitectura computerului cu program stocat.
La Harvard, în sala de conferințe de lângă computer Mark I, Grace Hopper și partenerul ei, programatorul Richard Bloch, au creat un spațiu de lucru pentru von Neumann. El și Bloch au trebuit să scrie ecuații pe tablă și să le introducă în mașină, iar Hopper a trebuit să citească rezultatele intermediare terminate. În timp ce aparatul „digera cifrele”, a spus Hopper, von Neumann ieșea adesea din sala de conferințe și alerga spre ea pentru a prezice care vor fi rezultatele. „Nu voi uita niciodată cum au venit fugind din camera din spate și apoi au alergat din nou și au scris aceste [numerele] pe toată tabla, iar von Neumann va prezice care vor fi rezultatele și nouăzeci și nouă la sută a ghicit rezultatul cu o acuratețe fantastică”, a exclamat Hopper încântat. - Părea să știe sau să simtă pur și simplu cum se petreceau calculele » 47 .
Pentru echipa Harvard, stilul lui von Neumann de a lucra în echipă era neobișnuit. Le-a absorbit ideile, a considerat că este meritul său să prezinte unele dintre ele, dar, în același timp, a lăsat clar că nimeni nu ar trebui să considere al său niciun concept. Când a venit timpul să scrie un raport despre ceea ce făceau, von Neumann a insistat ca numele lui Bloch să fie primul. Bloch a spus: „Nu credeam că o merit, dar a ieșit așa și îl prețuiesc.”48 Aiken credea și în schimbul deschis de idei. „Nu vă fie teamă că cineva vă va fura ideea”, i-a spus el odată unui student. „Dacă este original, vor trebui să o accepte.” Cu toate acestea, chiar și el a fost uimit și puțin jenat de atitudinea destul de cavaleră a lui von Neumann cu privire la cine a primit meritul pentru că a venit cu ideea. „El a vorbit despre concepte fără a-și cita autorii” 49.
Problema cu care s-a confruntat von Neumann la Harvard a fost aceea Mark I cu întrerupătoarele sale electromecanice, număra foarte greu. Calculele pentru o bombă atomică ar dura câteva luni. Deși introducerea casetei de hârtie a făcut reprogramarea computerului mai convenabilă, de fiecare dată când era emisă o comandă pentru a trece la o subrutină, banda trebuia schimbată manual. Von Neumann s-a convins că singura soluție a fost crearea unui computer care să funcționeze la viteze electronice și să poată stoca și modifica programe folosind memoria internă.
Astfel, era pregătit să se implice în următoarea mare descoperire - dezvoltarea unei arhitecturi de computer cu programe stocate în memorie. Prin urmare, este clar cât de norocos a fost că la sfârșitul lui august 1944 s-a trezit pe peronul gării Aberdeen Proving Ground.
Din cartea The Beatles de Hunter Davis1. Tatăl lui John John, Fred Lennon, a crescut orfan. A trăit și a studiat într-un orfelinat din Liverpool, a purtat o pălărie înaltă, o haină lungă și, după absolvirea școlii, a primit, în cuvintele sale, o educație de lux Fred avea nouă ani când tatăl său, Jack Lennon, a murit în 1921. Jack
Din cartea Stairway to Heaven: Led Zeppelin Uncensored de Cole Richard31. John John locuiește la Weybrge, în Surrey, într-una dintre casele spațioase în stil pseudo-Tudor care acoperă întreaga zonă înconjurătoare, deținută de un proprietar privat. Ringo s-a stabilit și el în apropiere. Casa l-a costat pe John 60.000 de lire sterline, deși a cumpărat-o cu 20.000 de lire sterline.
Din cartea John, Paul, George, Ringo and Me (The Real Story of the Beatles) de Tony Barrow Din cartea Monsieur Gurdjieff de Povel LouisJohn I l-a văzut inițial pe John ca pe fundația solidă în jurul căreia au fost construiți Beatles - fără pietreri, fără Beatles. Părea să-și aleagă și să-și schimbe formația timpurie cu înțelepciune, ținând compania împreună printr-un antrenament dur, nebun și obositor.
Din carte 100 de originale și excentrici grozave autor Balandin Rudolf Konstantinovici Din cartea John Lennon, Beatles și... eu de Best PeteJohn Law John Law. Capota. K. Balthazar, mijlocul secolului al XIX-lea A fost cel care a descoperit și a lansat în societate un „virus psihic” care provoacă o sete de îmbogățire rapidă și speranța de a-l potoli. La început, această infecție s-a răspândit la zeci de mii de oameni. Cu toate acestea, de-a lungul timpului – și încă – ea
Din carte 50 de ghicitori și clarvăzători celebri autor Sklyarenko Valentina Markovna Din cartea Cele mai picante povești și fantezii ale vedetelor. Partea 1 de Amills RoserDI JOHN (n. 1527 - d. 1608) Un celebru om de știință și văzător englez care putea vedea viitorul cu ajutorul unei bile magice de cristal. La curtea Elisabetei I, Dee a fost numită „ochii secreti ai reginei”. ...Într-o seară rece, cu ceață, la Londra, într-o casă veche dărăpănată
Din cartea 100 de evrei celebri autor Rudiceva Irina AnatolievnaJohn Mandeville Scriitor de obiceiuri exotice John Mandeville (Jean de Mandeville) (secolul al XIV-lea) este un scriitor englez care a descris în franceză călătoriile fantastice în Orient. În unele surse este considerată o figură fictivă, John Mandeville este cea mai mare
Din cartea Autobiografie de Mark TwainNEUMANN JOHN (JOHANN) VON Nume real - Janos Neumann (născut în 1903 - decedat în 1957) matematician și fizician american. Autor de lucrări de analiză funcțională, mecanică cuantică, logică, meteorologie. A contribuit enorm la crearea primelor calculatoare și la dezvoltarea metodelor pentru acestea
autor Isaacson Walter[John Hay] Florența, Italia, 31 ianuarie 1904 Acum un sfert de secol l-am vizitat pe John Hay, acum secretar de stat, la casa din New York a lui Whitelaw Reid, pe care Hay a ocupat-o timp de câteva luni în timp ce Reid era în vacanță în Europa . De asemenea, Hay a editat temporar New York-ul lui Reed
Din cartea Inovatori. Cum câțiva genii, hackeri și tocilari au creat o revoluție digitală autor Isaacson WalterJohn von Neumann În acest moment din istoria computerelor reapare unul dintre cele mai interesante personaje. John von Neumann, un matematician de origine maghiară, a fost supraveghetorul lui Turing la Princeton și l-a încurajat să rămână acolo ca asistent.
Din cartea lui Marilyn Monroe autor Nadejdin Nikolay Yakovlevici Din cartea autoruluiJohn Mauchly La începutul secolului al XX-lea, Statele Unite au dezvoltat, așa cum făcuseră în Marea Britanie, o clasă de oameni de știință care se întâlneau în cluburi de savanți cu lambriuri din lemn și în alte spații elegante unde făceau schimb de idei, ascultau prelegeri,
Din cartea autoruluiVon Neumann la Penn Căpitanul Hermann Goldstein, un semnalist militar care lucrase cu Mauchly și Eckert la ENIAC, s-a întâmplat să se afle în Aberdeen în același timp, pe același peron cu von Neumann, așteptând un tren spre nord. Nu se mai întâlniseră niciodată, dar Goldstein l-a recunoscut
Din cartea autorului59. John Cu toate acestea, chiar și fără „revelațiile” lui Slatzer, știm că Marilyn l-a tratat pe Kennedy cu un respect deosebit. Pentru ea, a devenit nu numai un amant, ci și... un tată John Kennedy era mai în vârstă decât Marilyn. Talentat, încrezător în sine, foarte inteligent, posedă darul persuasiunii și