Д фон нейман – Архитектура фон Неймана: история возникновения термина

Джон фон Нейман краткая биография

Джон фон Нейман краткая биография венгеро-американского математика, сделавшего вклад в функциональный анализ, квантовую логику, квантовую физику, теорию множеств, экономику и информатику.

Джон фон Нейман биография кратко

Годы жизни Джона фон Неймана 1903 – 1957

Будущий ученый появился на свет в столице Венгрии Будапеште. Еще с юного возраста мальчик интересовался природой математической логики и чисел. Кроме этого Нейман любил историю и прочитал 40 томов всемирной истории. В 10 лет его отдали в лучшую лютеранскую гимназию Будапешта. А в 1922 году он уже публиковался в журнале математического сообщества Германии.

По настоянию отца Джон фон Нейман сначала добывал высшее образование в будапештском Католическом университете Петера Пазманя, параллельно заканчивая базовый курс по химическому машиностроению в технической школе Цюриха в Швейцарии.  Католический университет юноша закончил с докторской степенью по математике в 22 года, точно также, как и школу Цюриха.

Получив две научные степени, Нейман в 1926 посещал немецкий Геттингенский университет, где изучал квантовую механику и задался целью улучшить и упорядочить ее теории.  Ученый искал общие черты матричной и волновой механик, изучал правила абстрактного пространства Гильберта.

Личная жизнь Неймана 

В период 1927 – 1929 годов, когда он представил свою теорию квантовой механики, то стал посещать коллоквиумы и конференции. На его счету уже было 32 хорошо структурированные работы. Нейман стал настоящей звездой в кругах академиков, так его подходы к инновационным теориям  были свежи и творческие. В 1929 году его взяли на должность преподавателя Принстонского университета. Тогда же он женится на Мариэтте Кевеши, которая в 1935 году родила ему дочь Марину. Но их брак не был долговечным – они расстались в 1936 году. Нейман отправляется в путешествие по Европе. Возвратившись в Америку, ученый знакомится с некой Кларой Дэн, впоследствии ставшей его женой в 1938 году.

Но самым его главным вкладом в науку является то, что он брал участие в создании ЭВМ, а также он был первым человеком, который создал принципы, по которым работает компьютер. Основные принципы Джона фон Неймана актуальны и сегодня: все современные электронно-вычислительные машины работают на этих принципах:

• Принцип двоичной системы вычисления команд и данных.
• Принцип программного управления. Программа являет собой набор команд, выполняемых процессором в определенной последовательности.
• Принцип однородности памяти. Все данные хранятся и кодируются в одной памяти.
• Принцип адресуемости памяти. Память состоит из нумерованных ячеек, и процессор имеет произвольный доступ к любой из них.
• Принцип последовательного программного управления. Команды, хранящиеся в памяти, выполняются поочередно после того, как завершилась предыдущая команда.
• Принцип условного перехода. Он был сформулирован Чарльзом Бэббиджем и Адой Лавлейс. Фон Нейман добавил его в свою общую архитектуру.

Причина смерти Джона фон Неймана

Известному ученому врачи поставили неутешительный диагноз – рак. Но, несмотря на то, что Джон сидел в каталке, математик вел активную жизнь. Умер великий ученый 8 февраля 1957 года.

kratkoe.com

Принципы фон Неймана (Архитектура фон Неймана)

В 1946 году Д. фон Нейман, Г. Голдстайн и А. Беркс в своей совместной статье изложили новые принципы построения и функционирования ЭВМ. В последствие на основе этих принципов производились первые два поколения компьютеров. В более поздних поколениях происходили некоторые изменения, хотя принципы Неймана актуальны и сегодня.

По сути, Нейману удалось обобщить научные разработки и открытия многих других ученых и сформулировать на их основе принципиально новое.

Принципы фон Неймана

1. Использование двоичной системы счисления в вычислительных машинах. Преимущество перед десятичной системой счисления заключается в том, что устройства можно делать достаточно простыми, арифметические и логические операции в двоичной системе счисления также выполняются достаточно просто.
2. Программное управление ЭВМ. Работа ЭВМ контролируется программой, состоящей из набора команд. Команды выполняются последовательно друг за другом. Созданием машины с хранимой в памяти программой было положено начало тому, что мы сегодня называем программированием.
3. Память компьютера используется не только для хранения данных, но и программ. При этом и команды программы и данные кодируются в двоичной системе счисления, т.е. их способ записи одинаков. Поэтому в определенных ситуациях над командами можно выполнять те же действия, что и над данными.
4. Ячейки памяти ЭВМ имеют адреса, которые последовательно пронумерованы. В любой момент можно обратиться к любой ячейке памяти по ее адресу. Этот принцип открыл возможность использовать переменные в программировании.
5. Возможность условного перехода в процессе выполнения программы. Не смотря на то, что команды выполняются последовательно, в программах можно реализовать возможность перехода к любому участку кода.

Самым главным следствием этих принципов можно назвать то, что теперь программа уже не была постоянной частью машины (как например, у калькулятора). Программу стало возможно легко изменить. А вот аппаратура, конечно же, остается неизменной, и очень простой.

Для сравнения, программа компьютера ENIAC (где не было хранимой в памяти программы) определялась специальными перемычками на панели. Чтобы перепрограммировать машину (установить перемычки по-другому) мог потребоваться далеко не один день. И хотя программы для современных компьютеров могут писаться годы, однако они работают на миллионах компьютеров после несколько минутной установки на жесткий диск.

Как работает машина фон Неймана

Машина фон Неймана состоит из запоминающего устройства (памяти) — ЗУ, арифметико-логического устройства — АЛУ, устройства управления – УУ, а также устройств ввода и вывода.

Программы и данные вводятся в память из устройства ввода через арифметико-логическое устройство. Все команды программы записываются в соседние ячейки памяти, а данные для обработки могут содержаться в произвольных ячейках. У любой программы последняя команда должна быть командой завершения работы.

Команда состоит из указания, какую операцию следует выполнить (из возможных операций на данном «железе») и адресов ячеек памяти, где хранятся данные, над которыми следует выполнить указанную операцию, а также адреса ячейки, куда следует записать результат (если его требуется сохранить в ЗУ).

Арифметико-логическое устройство выполняет указанные командами операции над указанными данными.

Из арифметико-логического устройства результаты выводятся в память или устройство вывода. Принципиальное различие между ЗУ и устройством вывода заключается в том, что в ЗУ данные хранятся в виде, удобном для обработки компьютером, а на устройства вывода (принтер, монитор и др.) поступают так, как удобно человеку.

УУ управляет всеми частями компьютера. От управляющего устройства на другие устройства поступают сигналы «что делать», а от других устройств УУ получает информацию об их состоянии.

Управляющее устройство содержит специальный регистр (ячейку), который называется «счетчик команд». После загрузки программы и данных в память в счетчик команд записывается адрес первой команды программы. УУ считывает из памяти содержимое ячейки памяти, адрес которой находится в счетчике команд, и помещает его в специальное устройство — «Регистр команд». УУ определяет операцию команды, «отмечает» в памяти данные, адреса которых указаны в команде, и контролирует выполнение команды. Операцию выполняет АЛУ или аппаратные средства компьютера.

В результате выполнения любой команды счетчик команд изменяется на единицу и, следовательно, указывает на следующую команду программы. Когда требуется выполнить команду, не следующую по порядку за текущей, а отстоящую от данной на какое-то количество адресов, то специальная команда перехода содержит адрес ячейки, куда требуется передать управление.

inf1.info

Джон фон Нейман — Циклопедия

Джон фон Нейман

John von Neumann

 

Джон фон Нейман (англ. John von Neumann, Иоганн фон Нейман, нем. Johann von Neumann, Янош Лайош Нейман, венг. Neumann János Lajos) — передовой универсалист XX века: математик, логик, естествовед, инженер-изобретатель. Автор каноничной математической модели для квантовой механики, один из отцов-основателей информатики и других отраслей формальной науки. Участвовал в создании первых компьютеров, ядерного оружия, современных методов прогнозирования погоды, автор теории игр и концепции клеточных автоматов

[1], среди иных многочисленных учёных достижений.

[править] Ранние годы и образование

Родился 28 декабря 1903 года в Будапеште в семье венгерских евреев адвоката Макса Неймана и Маргарет Канн, старшей дочери коммерсанта Якоба Канна — партнёра в фирме «Kann—Heller».

С раннего детства показал выдающиеся умственные способности: 6-ми лет от роду мог разделить в уме два восьмизначных числа́ и беседовать с отцом на древнегреческом языке; увлекался природой чисел и логикой окружающего мира, и в 8 лет уже хорошо разбирался в математическом анализе, был знаком с дифференциальным и c интегральным исчислением.

В 1911 году поступил в лютеранскую гимназию.

В 1913 году отец Неймана получил дворянский титул, и Янош вместе с австрийским и венгерским символами знатности — приставкой фон (von) к австрийской фамилии и титулом Маргиттаи (Margittai) в венгерском именовании — стал именоваться Янош фон Нейман (Нейман Маргиттаи Янош Лайош).

В 1926 году одновременно окончил Цюрихский университет по специальности химия (изучал химические технологии) и Будапештский университет (где получил степень доктора философии по математике с элементами экспериментальной физики и химии).

[править] Научная карьера

В 1925 году в докторской диссертации продемонстрировал два способа, позволяющие исключить из рассмотрения множества из парадокса Рассела: аксиома основания и понятие класса. Аксиома основания требовала, чтобы каждое множество можно было сконструировать снизу-вверх в порядке возрастания шага по принципу Цермело и Абрахама Френкеля таким образом, что если одно множество принадлежит другому, то необходимо, чтобы первое стояло прежде второго, тем самым исключая возможность множеству принадлежать самому себе. Для того чтобы показать то, что новая аксиома не противоречит другим аксиомам, учёный предложил метод демонстрации (метод внутренней модели), ставший важным инструментом в теории множеств. Второй подход к проблеме выражался в том, чтобы взять за основу понятие класса и определить множество как класс, который принадлежит некоторому другому классу, и одновременно с этим ввести понятие собственного класса (класса, который не принадлежит другим классам). В предположениях Цермело-Френкеля аксиомы препятствуют конструированию множества всех множеств, которые не принадлежат самим себе. В предположениях Неймана класс всех множеств, не принадлежащих самим себе, может быть построен, но это собственный класс, то есть он не является множеством. При помощи данной неймановской конструкции аксиоматическая система Цермело—Френкеля сумела исключить парадокс Рассела как невозможный.

В 1926−1930 годах — приват-доцент в Берлинском университете.

К концу 1927 года фон Нейман опубликовал 12 работ по математике, а к концу 1929 года — уже 32 работы.

В 1929 году некоторое время работал в университете Гамбурга.

В Германии его называли Иоганн фон Нейман.

В 1930 году был приглашён на преподавательскую должность в Принстонский университет США. Стал одним из первых приглашённых на работу в созданный в том же 1930 году научно-исследовательский Институт перспективных исследований, находящимся в Принстоне.

В 1932 году в работе «Математические основы квантовой механики» (Mathematische Grundlagen der Quantenmechanik) изложил свой подход к аксиоматизации квантовой механики.

В 1933−1957 годах — профессор Принстонского института перспективных исследований.

В 1930-е годы был авторитетом по математике кумулятивных зарядов.

В 1937 году стал получил американское гражданство.

В 1937−1939 годах работал над теорией решётки — теории частично упорядоченных множеств.

В 1938 году был удостоен премии им. Максима Бохера за свои работы в области анализа.

С 1940 года — консультант различных армейских и морских учреждений США.

В 1940-е годы Станислав Улам, работая в Лос-Аламосской национальной лаборатории, исследовал рост кристаллов, применяя простую решёточную модель. В это же время его коллега фон Нейман работал над проблемой самовоспроизводящихся систем. Изначальная концепция Джона фон Неймана основывалась на идее робота, собирающего другого робота. Эта модель известна как кинематическая. Разработав данную модель, Нейман осознал сложность создания самовоспроизводящегося робота и, среди прочего, обеспечения необходимого «запаса частей», из которого должен строиться робот. Улам предложил фон Нейману применить более абстрактную математическую модель, подобную той, что Улам применил для изучения роста кристаллов. Тем самым возникла первая клеточно-автоматная система. Подобно решётке Улама, клеточный автомат Джона Неймана двухмерный, а самовоспроизводящийся робот описан алгоритмически. Результатом стал универсальный конструктор, работающий «внутри» клеточного автомата с окрестностью, включающей непосредственно прилегающие ячейки, и имеющего 29 состояний. Нейман доказал, что для такой модели существует паттерн, который будет самого себя бесконечно копировать.

Принимал участие в Манхэттенском проекте (разработал взрывные линзы, состоявших из быстро сгоравшего внешнего слоя и медленно горевшего внутреннего компонента, и которые действуя как увеличительное стекло, формировали контуры взрывной волны и направляли её к ядру бомбы, и которые были необходимы для сжатия плутониевого ядра, чтобы вызвать атомный взрыв).

В 1944 году вышла книга фон Неймана и Оскара Моргенштерна «Теория игр и экономическое поведение» (Theory of Games and Economic Behavior) в которой были изложены первые математические аспекты и приложения теории игр.

В 1949 году ввёл понятие прямого интеграла.

В 1950 году был произведён первый успешный численный прогноз погоды с использованием компьютера ENIAC командой метеорологов вместе с фон Нейманом.

Работая в Принстонском институте перспективных исследований участвовал в разработке нескольких компьютеров, в том числе ЭВМ, использованный для решения задач, связанных с созданием водородной бомбы, которую остроумно окрестил «Маньяк» (MANIAC, аббревиатура от Mathematical Analyzer, Numerator, Integrator and Computer — математический анализатор, счетчик, интегратор и компьютер).

В июле 1954 года подготовил отчет на 101 странице, в котором обобщил планы работы над машиной EDVAC.

С октября 1954 года — член Комиссии по атомной энергии США, которая ставила своей главной заботой накопление и развитие ядерного оружия. В течение последних лет жизни был главным советником по атомной энергии, атомному оружию и межконтинентальному баллистическому оружию. Нейман придерживался правого крыла политических взглядов. В статье журнала «Жизнь», опубликованной 25 февраля 1957 года, вскоре после его смерти, он был представлен приверженцем предупредительной войны с СССР. Именно фон Нейман придумал термин «взаимное гарантированное уничтожение» (mutually assured destruction, MAD). Был членом Комиссии по атомной энергии и председателем консультативного комитета ВВС США по баллистическим ракетам. Наряду с Эдвардом Теллером и Станиславом Улам работал в ядерной физике, над термоядерной реакцией и водородной бомбой.

Исследования в области квантовой физики, квантовой логики, функционального анализа, теорию множеств, информатики, экономики, математической логике, по теории топологических групп и т. д. Стал одним из создателей математически строгого аппарата квантовой механики. После завершения аксиоматизации теории множеств занялся аксиоматизацией квантовой механики; фон Нейман понял, что состояния квантовых систем могут быть рассмотрены как точки в гильбертовом пространстве, подобно тому как в классической механике состояниям сопоставляются точки 6N-мерного фазового пространства; в этом случае обычные для физики величины (позиция, импульсы и т. д.) могут представляться как линейные операторы над гильбертовым пространством; тем самым изучение квантовой механики было редуцировано к изучению алгебр линейных эрмитовых операторов над гильбертовым пространством. Основными его работами по теории колец операторов стали исследования, связанные с алгебрами фон Неймана, представляющую собой *-алгебру ограниченных операторов на гильбертовом пространстве, которая замкнута в слабой операторной топологии и содержит единичный оператор. Другой заслугой учёного стала редукция классификации алгебр Неймана на сепарабельных гильбертовых пространствах к классификации факторов. В гидродинамике изучал алгоритм определения искусственной вязкости, изучением ударной и взрывной волны. Внёс значительный вклад в развитие информатики. Теорема фон Неймана о бикоммутанте доказывает, что аналитическое определение алгебры фон Неймана эквивалентно алгебраическому определению как *-алгебры ограниченных операторов на гильбертовом пространстве, совпадающей со своим вторым коммутантом. Проводил важные исследования в области оснований математики, математической логики и теории топологических групп. Создатель одной из наиболее эвристичных аксиоматизаций теории множеств. В области функционального анализа построил абстрактную теорию самосопряженных операторов в гильбертовом пространстве, теорию колец операторов (факторов) и обосновал приложение этого раздела математики к проблемам классической и квантовой механики. Созданный им метод статистических испытаний (метод Монте-Карло) позволил применить математический аппарат теории вероятностей к решению прикладных задач. Основоположник теории игр как основы математического подхода к явлениям конкурентной экономики. Фундаментальный вклад фон Неймана в разработку и развитие математического аппарата квантовой механики — доказательство важной теоремы о невозможности ее нестатической интерпретации. Велики заслуги учёного и в становлении эконометрии и экономической математики, особенно в развитии методов оптимизации и разработки различных типов нормативных моделей, в создании эргодической теории (Нейман сформулировал основную теорему), в возникновении теории программирования и т. д. Внёс большой вклад в создание первых ЭВМ и разработку методов их применения.

В 1930−1937 годах был женат на Мариэтте Кёвеши, изучавшей экономику в Будапештском университете. С ней у Неймана была дочь Марина Уайтмен, экономистка, бизнесвумен и профессор делового администрирования и государственной политики в Университете штата Мичиган.

В октябре 1938 года женился на программистке Кларе Дэн (1911−1963).

[править] Последние годы

Летом 1954 года ушиб левое плечо при падении; боль не проходила, хирурги поставили диагноз: костная форма рака. По всей видимости, болезнь была вызвана радиоактивным облучением при испытании атомной бомбы в Тихом океане или из-за работы с радиоактивными материалами в Лос-Аламосе, штат Нью-Мексико.

Умер 8 февраля 1957 года в Вашингтоне, округ Колумбия.

• 1923. On the introduction of transfinite numbers, 346-54.
• 1925. An axiomatization of set theory, 393—413.
• 1932. Mathematical Foundations of Quantum Mechanics, Beyer, R. T., trans., Princeton Univ. Press. 1996 edition: ISBN 0-691-02893-1.
• 1937. Continuous geometries with a transition probability. — 1981. — Т. 34. — ISBN 978-0-8218-2252-4.
• 1944. Theory of Games and Economic Behavior, with Morgenstern, O., Princeton Univ. Press. 2007 edition: ISBN 978-0-691-13061-3.
• 1945. First Draft of a Report on the EDVAC
• 1948. «The general and logical theory of automata, » in Cerebral Mechanisms in Behavior: The Hixon Symposium, Jeffress, L.A. ed., John Wiley & Sons, New York, N. Y, 1951, pp. 1-31.
• 1960. Continuous geometry. — Princeton University Press, 1998. — ISBN 978-0-691-05893-1.
• 1963. Collected Works of John von Neumann, Taub, A. H., ed., Pergamon Press. ISBN 0-08-009566-6
• 1966. Theory of Self-Reproducing Automata, Burks, A. W., ed., University of Illinois Press. ISBN 0-598-37798-0
• Математические основы квантовой механики. М.: Наука, 1964.
• Теория игр и экономическое поведение. М.: Наука, 1970. (В соавторстве с О. Моргенштерном)

cyclowiki.org

Архитектура фон Неймана — Википедия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 16 января 2018; проверки требуют 19 правок. Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 16 января 2018; проверки требуют 19 правок.

Архитектура фон Неймана (модель фон Неймана, Принстонская архитектура) — широко известный принцип совместного хранения команд и данных в памяти компьютера. Вычислительные машины такого рода часто обозначают термином «машина фон Неймана», однако соответствие этих понятий не всегда однозначно. В общем случае, когда говорят об архитектуре фон Неймана, подразумевают принцип хранения данных и инструкций в одной памяти.

ru.wikipedia.org

Фон Нейман, Джон — это… Что такое Фон Нейман, Джон?

Джон фон Нейман в 1940-е

Джон фон Не́йман (англ. John von Neumann или Йоганн фон Нейман, нем. Johann von Neumann; при рождении Я́нош Ла́йош Не́йман (венг. Neumann János Lajos), 28 декабря 1903, Будапешт — 8 февраля 1957, Вашингтон) — венгро-американский математик, сделавший важный вклад в квантовую физику, квантовую логику, функциональный анализ, теорию множеств, информатику, экономику и другие отрасли науки.

Наиболее известен как праотец современной архитектуры компьютеров (так называемая архитектура фон Неймана), применением теории операторов к квантовой механике (см. Алгебра фон Неймана), а также как участник Манхэттенского проекта и как создатель теории игр и концепции клеточных автоматов.

Биография

Янош Лайош Нейман родился старшим из трёх сыновей в состоятельной еврейской семье в Будапеште, бывшем в те времена городом Австро-Венгерской империи.^[1] Его отец, Макс Нейман (венг. Neumann Miksa, 1870—1929), переселился в Будапешт из провинциального городка Печ в конце 1880-х годов, получил степень доктора от юриспруденции и работал адвокатом в банке. Мать, Маргарет Канн (венг. Kann Margit, 1880—1956), была домохозяйкой и старшей дочерью (во втором браке) преуспевающего коммерсанта Якоба Канна — партнёра в фирме «Kann—Heller», специализирующейся на торговле мельничными жерновами и другим сельскохозяйственным оборудованием.

Янош, или просто «Янси», был необыкновенно одарённым ребёнком. Уже в 6 лет он мог разделить в уме два восьмизначных числа и беседовать с отцом на древнегреческом. Янош всегда интересовался математикой, природой чисел и логикой окружающего мира. В восемь лет он уже хорошо разбирался в математическом анализе. В 1911 году он поступил в Лютеранскую Гимназию. В 1913 году его отец получил дворянский титул, и Янош вместе с австрийским и венгерским символами знатности — приставками фон (von) к австрийской фамилии и титулом Маргиттаи (Margittai) в венгерском именовании — стал называться Янош фон Нейман или Нейманом Маргиттаи Янош Лайос. Во время преподавания в Берлине и Гамбурге его называли Иоганном фон Нейманом. Позже, после переселения в 1930-х годах в США, его имя на английский манер изменилось на Джон. Любопытно, что братья фон Неймана после переезда в США получили совсем другие фамилии: Воннеуманн (Vonneumann) и Ньюман (Newman).

Фон Нейман получил степень доктора философии по математике (с элементами экспериментальной физики и химии) в университете Будапешта в 23 года. Одновременно он изучал химическую инженерию в швейцарском Цюрихе (Макс фон Нейман полагал профессию математика недостаточной для того, чтобы обеспечить надёжное будущее сына). С 1926 по 1930 годы Джон фон Нейман был приват-доцентом в Берлине.

В 1930 году фон Нейман был приглашён на преподавательскую должность в американский Принстонский университет. Был одним из первых приглашённых на работу в основанный в 1930 году научно-исследовательский Институт Перспективных Исследований (англ. Institute for Advanced Study), также располагавшийся в Принстоне, где с 1933 года и до самой смерти занимал профессорскую должность.

В 1936—1938 годах Алан Тьюринг защищал в институте под руководством Алонзо Чёрча докторскую диссертацию. Это случилось вскоре после публикации в 1936 году статьи Тьюринга «On Computable Numbers with an Application to the Entscheidungs problem», которая включала в себя концепции логического проектирования и универсальной машины. Фон Нейман, несомненно, был знаком с идеями Тьюринга, однако неизвестно, применял ли он их в проектировании IAS-машины десять лет спустя.

В 1937 году фон Нейман стал гражданином США. В 1938 он был награждён премией имени М. Бохера за свои работы в области анализа.

Фон Нейман был женат дважды. В первый раз он женился на Мариэтте Кёвеши (Mariette Kövesi) в 1930 году. Брак распался в 1937 году, а уже в 1938 он женился на Кларе Дэн (Klara Dan). От первой жены у фон Неймана родилась дочь Марина — в будущем известный экономист.

В 1946 году Джон фон Нейман доказал теорему о плотности записи чисел в позиционных системах счисления с разными основаниями.

В 1957 году фон Нейман заболел раком кости, возможно, вызванным радиоактивным облучением при исследовании атомной бомбы в Тихом океане или, может быть, при последующей работе в Лос-Аламосе, штат Нью-Мексико (его коллега, пионер ядерных исследований Энрико Ферми, умер от рака кости в 1954 году). Через несколько месяцев после постановки диагноза фон Нейман умер в тяжёлых мучениях. Рак также поразил его мозг, практически лишив его возможности мыслить. Когда он лежал при смерти в госпитале Вальтера Рида, он шокировал своих друзей и знакомых просьбой поговорить с католическим священником.

Клеточные автоматы и живая клетка

Концепция создания клеточных автоматов являлась порождением антивиталистической идеологии (индоктринации), возможности создания жизни из мертвой материи. Аргументация виталистов в XIX веке не учитывала, что в мертвой материи возможно хранение информации — программы которая может изменить мир (например станок Жакара см. Ганс Дриш). Нельзя сказать, что идея клеточных автоматов перевернула мир, но она нашла применение почти во всех областях современной науки.

Нейман ясно видел предел своих интеллектуальных возможностей и чувствовал, что не может воспринять некоторые высшие математические и философские идеи.

Фон Нейман был блестящим, изобретательным, действенным математиком, с потрясающей широты кругом научных интересов, которые простирались и за пределы математики. Он знал о своём техническом таланте. Его виртуозность в понимании сложнейших рассуждений и интуиция были развиты в высшей степени; и тем не менее, ему было далеко до абсолютной самоуверенности. Возможно, ему казалось, что он не обладает способностью интуитивно предугадывать новые истины на самых высших уровнях или даром к мниморациональному пониманию доказательств и формулировок новых теорем. Мне трудно это понять. Может быть, это объяснялось тем, что пару раз его опередил или даже превзошёл кто-то другой. К примеру, его разочаровало то, что он не первым решил теоремы Геделя о полноте. Ему это было больше чем под силу и наедине с самим собой он допускал возможность того, что Гильберт избрал ошибочный ход решения. Другой пример — доказательство Дж. Д.Биркгофом эргодической теоремы. Его доказательство было более убедительным, более интересным и более независимым по сравнению с доказательством Джони. [Улам,70]

Данная проблематика личного отношения к математике, была очень близка Уламу, см. например

Помню, как в четыре года я резвился на восточном ковре, разглядывая дивную вязь его узора. Помню высокую фигуру отца, стоящего рядом, и его улыбку. Помню, что подумал: «Он улыбается, потому как думает, что я ещё совсем ребёнок, но я-то знаю, как удивительны эти узоры!». Я не утверждаю, что тогда мне пришли в голову в точности эти слова, но я уверен, что эта мысль возникла у меня в тот момент, а не позднее. Я определённо чувствовал: «Я знаю что-то, чего не знает мой папа. Возможно, я знаю больше чем он». [Улам,13]

Сравни с «Урожаями и посевам» Гротендика.

Примечания

См. также

Ссылки

Wikimedia Foundation. 2010.

dic.academic.ru

Джон фон Нейман (John von Neumann)

Джон фон Нейман, или Йоганн фон Нейман родился 28 декабря 1903 года в городе Будапешт — венгро-немецкий математик, сделавший важный вклад в квантовую физику, квантовую логику, функциональный анализ, теорию множеств, информатику, экономику и другие отрасли науки.

Наиболее известен как праотец современной архитектуры компьютеров (так называемая архитектура фон Неймана), применением теории операторов к квантовой механике (см. Алгебра фон Неймана), а также как участник Манхэттенского проекта и как создатель теории игр и концепции клеточных автоматов.

Родом из Венгрии, сын преуспевающего будапештского банкира, фон Нейман был продуктом той интеллектуальной среды. из которой вышли такие выдающиеся физики, как Эдвард Теллер, Лео Сциллард, Денис Габор и Юджин Вигнер. Джон выделялся среди них своими фенеменальными способностями.

В 6 лет он перебрасывался с отцом остротами на древнегреческом, а в 8 освоил основы высшей математики. В возрасте 20—30 лет, занимаясь преподавательской работой в Германии, он внес значительный вклад в развитие квантовой механики — краеугольного камня ядерной физики, и разработал теорию игр — метод анализа взаимоотношений между людьми, который нашел широкое применение в различных областях, от экономики до военной стратегии.

На протяжении всей жизни он любил поражать друзей и учеников своей способностью производить в уме сложные вычисления. Он делал это быстрее всех, вооруженных бумагой, карандашом и справочниками. Когда же фон Нейману приходилось писать на доске, он заполнял ее формулами, а потом стирал их настолько быстро, что однажды кто-то из его коллег, понаблюдав за очередным объяснением, пошутил: «Понятно. Это доказательство методом стирания».

Ю. Вигнер, школьный товарищ фон Неймана, лауреат Нобелевской премии, говорил, что его ум — это «совершенный инструмент, шестеренки которого подогнаны друг к другу с точностью до тысячных долей сантиметра». Это интеллектуальное совершенство было сдобрено изрядной долей добродушной и весьма привлекательной экцентричности. В поездках он порой так глубоко задумывался о математических проблемах, что забывал, куда и зачем должен ехать, и тогда приходилось звонить на работу за уточнениями.

Фон Нейман настолько легко и непринужденно чувствовал себя в любой обстановке, как на работе, так и в обществе, без всяких усилий переключаясь от математических теорий к компонентам вычислительной техники, что некоторые коллеги считали его «ученым среди ученых», своего рода «новым человеком», что, собственно, и означала его фамилия в переводе с немецкого. Теллер как-то в шутку сказал, что он «один из немногих математиков, способных снизойти до уровня физика». Сам же фон Нейман не без юмора объяснял свою мобильность тем, что он родом из Будапешта: «Только человек, родившийся в Будапеште, может, войдя во вращающиеся двери после вас, выйти из них первым».

Интерес фон Неймана к компьютерам в какой-то степени связан с его участием в сверхсекретном Манхэттенском проекте по созданию атомной бомбы, который разрабатывался в Лос-Аламосе, шт. Нью-Мексико. Там фон Нейман математически доказал осуществимость взрывного способа детонации атомной бомбы. Теперь он размышлял о значительно более мощном оружии — водородной бомбе, создание которой требовало очень сложных расчетов.

Однако фон Нейман понимал, что компьютер — это не больше, чем простой калькулятор, что — по крайней мере потенциально — он представляет собой универсальный инструмент для научных исследований. В июле 1954 г., меньше чем через год после того, как он присоединился к группе Моучли и Эккерта, фон Нейман подготовил отчет на 101 странице, в котором обощил планы работы над машиной EDVAC. Этот отчет, озаглавленный «Предварительный доклад о машине EDVAC» представлял собой прекрасное описание не только самой машины, но и ее логических свойств. Присутствовавший на докладе военный представитель Голдстейн размножил доклад и разослал ученым как США, так и Великобритании.

Благодаря этому «Предварительный доклад» фон Неймана стал первой работой по цифровым электронным компьютерам, с которым познакомились широкие круги научной общественности. Доклад передавали из рук в руки, из лаборатории в лабораторию, из университета в университет, из одной страны в другую. Эта работа обратила на себя особое внимание, поскольку фон Нейман пользовался широкой известностью в ученом мире. С того момента компьютер был признан объектом, представлявшим научный интерес. В самом деле, и по сей день ученые иногда называют компьютер «машиной фон Неймана».

Читатели «Предварительного доклада» были склонны полагать, что все содержащиеся в нем идеи, в частности, принципиально важное решение хранить программы в памяти компьютера, исходили от самого фон Неймана. Мало кто знал, что Моучли и Эккерт говорили о программах, записанных в памяти, по крайней мере за пол-года до появления фон Неймана в их рабочей группе; большинству неведомо было и то, что Алан Тьюринг, описывая свою гипотетическую универсальную машину, еще в 1936 г. наделил ее внутренней памятью. В действительности, фон Нейман читал классическую работу Тьюринга незадолго до войны.

Увидев, сколько шума наделал фон Нейман и его «Предварительный доклад», Моучли и Эккерт были глубоко возмущены. В свое время по соображениям секретости они не смогли опубликовать никаких сообщений о своем изобретении. И вдруг Голдстейн, нарушив секретность, предоставил трибуну человеку, который только-только присоединился к проекту. Споры о том, кому должны принадлежать авторские права на EDVAC и ENIAC привели в конце концов к распаду рабочей группы.

В дальнейшем фон Нейман работал в Принстонском институте перспективных исследований, принимал участие в разработке нескольких компьютеров новейшей конструкции. Среди них была, в частности, машина, которая использовалась для решения задач, связанных с созданием водородной бомбы. Фон Нейман остроумно окрестил ее «Маньяк» (MANIAC, аббревиатура от Mathematical Analyzer, Numerator, Integrator and Computer — математический анализатор, счетчик, интегратор и компьютер). Фон Нейман был также членом Комисcии по атомной энергии и председателем консультативного комитета ВВС США по баллистическим ракетам.

Умер фон Нейман 8 февраля 1957 года в Вашингтоне от саркомы.

lichnosti.net

Нейман, Джон фон — это… Что такое Нейман, Джон фон?

В Википедии есть статьи о других людях с такой фамилией, см. Нейман.

Джон фон Не́йман (англ. John von Neumann; или Иоганн фон Нейман, нем. Johann von Neumann; при рождении Я́нош Ла́йош Не́йман, венг. Neumann János Lajos; 28 декабря 1903, Будапешт — 8 февраля 1957, Вашингтон) — венгеро-американский математик еврейского происхождения, сделавший важный вклад в квантовую физику, квантовую логику, функциональный анализ, теорию множеств, информатику, экономику и другие отрасли науки.

Наиболее известен как праотец современной архитектуры компьютеров (так называемая архитектура фон Неймана), применением теории операторов к квантовой механике (алгебра фон Неймана), а также как участник Манхэттенского проекта и как создатель теории игр и концепции клеточных автоматов.

Биография

Янош Лайош Нейман родился старшим из трёх сыновей в состоятельной еврейской семье в Будапеште, бывшем в те времена второй столицей Австро-Венгерской империи^[1]. Его отец, Макс Нейман (венг. Neumann Miksa, 1870—1929), переселился в Будапешт из провинциального городка Печ в конце 1880-х годов, получил степень доктора от юриспруденции и работал адвокатом в банке. Мать, Маргарет Канн (венг. Kann Margit, 1880—1956), была домохозяйкой и старшей дочерью (во втором браке) преуспевающего коммерсанта Якоба Канна — партнёра в фирме «Kann—Heller», специализирующейся на торговле мельничными жерновами и другим сельскохозяйственным оборудованием.

Янош, или просто Янчи, был необыкновенно одарённым ребёнком. Уже в 6 лет он мог разделить в уме два восьмизначных числа и беседовать с отцом на древнегреческом. Янош всегда интересовался математикой, природой чисел и логикой окружающего мира. В восемь лет он уже хорошо разбирался в математическом анализе. В 1911 году он поступил в Лютеранскую Гимназию. В 1913 году его отец получил дворянский титул, и Янош вместе с австрийским и венгерским символами знатности — приставкой фон (von) к австрийской фамилии и титулом Маргиттаи (Margittai) в венгерском именовании — стал называться Янош фон Нейман или Нейман Маргиттаи Янош Лайош. Во время преподавания в Берлине и Гамбурге его называли Иоганн фон Нейман. Позже, после переселения в 1930-х годах в США, его имя на английский манер изменилось на Джон. Любопытно, что его братья после переезда в США получили совсем другие фамилии: Vonneumann и Newman. Первая, как можно заметить, является «сплавом» фамилии и приставки «фон», вторая же — дословным переводом фамилии с немецкого на английский.

Фон Нейман получил степень доктора философии по математике (с элементами экспериментальной физики и химии) в университете Будапешта в 23 года. Одновременно он изучал химическую инженерию в швейцарском Цюрихе (Макс фон Нейман полагал профессию математика недостаточной для того, чтобы обеспечить надёжное будущее сына). С 1926 по 1930 год Джон фон Нейман был приват-доцентом в Берлине.

В 1930 году фон Нейман был приглашён на преподавательскую должность в американский Принстонский университет. Был одним из первых приглашённых на работу в основанный в 1930 году научно-исследовательский Институт перспективных исследований, также расположенный в Принстоне, где с 1933 года и до самой смерти занимал профессорскую должность.

В 1936—1938 годах Алан Тьюринг защищал в институте под руководством Алонзо Чёрча докторскую диссертацию. Это случилось вскоре после публикации в 1936 году статьи Тьюринга «О вычислимых числах в применении к проблеме разрешимости» (англ. On Computable Numbers with an Application to the Entscheidungs problem), которая включала в себя концепции логического проектирования и универсальной машины. Фон Нейман, несомненно, был знаком с идеями Тьюринга, однако неизвестно, применял ли он их в проектировании IAS-машины десять лет спустя.

В 1937 году фон Нейман стал гражданином США. В 1938 он был награждён премией имени М. Бохера за свои работы в области анализа.

Первый успешный численный прогноз погоды был произведен в 1950 году с использованием компьютера ENIAC командой американских метеорологов совместно с Джоном фон Нейманом^[2].

В октябре 1954 года фон Нейман был назначен членом Комиссии по атомной энергии, которая ставила своей главной заботой накопление и развитие ядерного оружия. Он был утвержден Сенатом Соединенных Штатов 15 марта 1955 года. В мае он и его жена переехали в Вашингтон, пригород Джорджтаун. В течение последних лет жизни фон Нейман был главным советником по атомной энергии, атомному оружию и межконтинентальному баллистическому оружию. Возможно, вследствие своего происхождения или раннего опыта в Венгрии, фон Нейман решительно придерживался правого крыла политических взглядов. В статье журнала «Жизнь», опубликованной 25 февраля 1957 года, вскоре после его смерти, он представлен приверженцем предупредительной войны с Советским Союзом.

Летом 1954 года фон Нейман ушиб левое плечо при падении. Боль не проходила, и хирурги поставили диагноз костная форма рака. Предполагалось, что рак фон Неймана мог быть вызван радиоактивным облучением при испытании атомной бомбы в Тихом океане или, может быть, при последующей работе в Лос-Аламосе, штат Нью-Мексико (его коллега, пионер ядерных исследований Энрико Ферми, умер от рака желудка на 54 году жизни). Болезнь прогрессировала и посещение три раза в неделю совещаний КАЭ (Комиссии по атомной энергии) требовало огромных усилий. Через несколько месяцев после постановки диагноза фон Нейман умер в тяжёлых мучениях. Рак также поразил его мозг, практически лишив его возможности мыслить. Когда он лежал при смерти в госпитале Вальтера Рида, он шокировал своих друзей и знакомых просьбой поговорить с католическим священником.

Клеточные автоматы и живая клетка

Концепция создания клеточных автоматов являлась порождением антивиталистической идеологии (индоктринации), возможности создания жизни из мертвой материи. Аргументация виталистов в XIX веке не учитывала, что в мертвой материи возможно хранение информации — программы, которая может изменить мир (например, станок Жакара — см. Ганс Дриш). Нельзя сказать, что идея клеточных автоматов перевернула мир, но она нашла применение почти во всех областях современной науки.

Нейман ясно видел предел своих интеллектуальных возможностей и чувствовал, что не может воспринять некоторые высшие математические и философские идеи.

Фон Нейман был блестящим, изобретательным, действенным математиком, с потрясающей широты кругом научных интересов, которые простирались и за пределы математики. Он знал о своём техническом таланте. Его виртуозность в понимании сложнейших рассуждений и интуиция были развиты в высшей степени; и тем не менее, ему было далеко до абсолютной самоуверенности. Возможно, ему казалось, что он не обладает способностью интуитивно предугадывать новые истины на самых высших уровнях или даром к мниморациональному пониманию доказательств и формулировок новых теорем. Мне трудно это понять. Может быть, это объяснялось тем, что пару раз его опередил или даже превзошёл кто-то другой. К примеру, его разочаровало то, что он не первым решил теоремы Гёделя о полноте. Ему это было больше чем под силу, и наедине с самим собой он допускал возможность того, что Гильберт избрал ошибочный ход решения. Другой пример — доказательство Дж. Д. Биркгофом эргодической теоремы. Его доказательство было более убедительным, более интересным и более независимым по сравнению с доказательством Джонни.

— [Улам, 70]

Данная проблематика личного отношения к математике была очень близка Уламу, см., например:

Помню, как в четыре года я резвился на восточном ковре, разглядывая дивную вязь его узора. Помню высокую фигуру отца, стоящего рядом, и его улыбку. Помню, что подумал: «Он улыбается, потому как думает, что я ещё совсем ребёнок, но я-то знаю, как удивительны эти узоры!». Я не утверждаю, что тогда мне пришли в голову в точности эти слова, но я уверен, что эта мысль возникла у меня в тот момент, а не позднее. Я определённо чувствовал: «Я знаю что-то, чего не знает мой папа. Возможно, я знаю больше чем он».

— [Улам, 13]

Сравните с «Урожаями и посевам» Гротендика.

Личная жизнь

Фон Нейман был женат дважды. В первый раз он женился на Мариэтте Кёвеши (Mariette Kövesi) в 1930 году. Брак распался в 1937 году, а уже в 1938 он женился на Кларе Дэн (Klara Dan). От первой жены у фон Неймана родилась дочь Марина — в последующем известный экономист.

Библиография

• Математические основы квантовой механики. М.: Наука, 1964.
• Теория игр и экономическое поведение. М.: Наука, 1970.

Литература

Примечания

См. также

Ссылки

dic.academic.ru