Anul nașterii lui John von Neumann. Biografie

Evreul maghiar John von Neumann a fost probabil ultimul reprezentant al unei rase de matematicieni care se simțeau la fel de confortabili în matematică pură și aplicată (ca și în alte domenii ale științei și artei). El este creditat cu îmbogățirea sau chiar crearea unor domenii întregi de cercetare matematică, inclusiv logica matematică și teoria mulțimilor, teoria măsurii, inelele operatorilor (numite acum „algebra von Neumann”), teoria jocurilor (în special celebra sa teoremă minimax) și conceptele de automată. Teoria jocurilor a fost utilizată pe scară largă în anii 1950 în luarea deciziilor economice, militare și politice în Statele Unite. Von Neumann a avut cel mai mare impact asupra dezvoltării de noi metode de programare și dispozitive mecanice care servesc drept bază pentru calculatoare. Von Neumann a fost numit pe bună dreptate „părintele computerului”.

Tatăl lui Von Neumann a fost un bancher de succes care a dobândit prefixul nobil „von” de la guvernul maghiar. John, născut Janos, cel mai mare dintre trei frați, era atât de neobișnuit în sine vârstă fragedă abilități uimitoare de matematică, ce profesori școală primară Au invitat profesori universitari să-i dea lecții. John a demonstrat o abilitate aproape mozartiană de a sintetiza concepte fundamental diferite cu o precizie uimitoare și o viteză fulgerătoare. Până la vârsta de nouăsprezece ani, preda deja un curs special de matematică la Berlin (unde a participat simultan la prelegeri ale lui Albert Einstein). John l-a vizitat și pe marele matematician David Hilbert la Göttingen, a cărui personalitate și opera au devenit poate cea mai mare sursă de inspirație a lui von Neumann.

După ce a studiat ingineria mecanică la Zurich și a predat la Berlin și Hamburg, la vârsta de treizeci de ani, von Neumann a devenit cel mai tânăr cercetător de la Institutul pentru Studii Avansate din Princeton, New Jersey. În timpul celui de-al Doilea Război Mondial, a luat parte la dezvoltarea secretă la Los Alamos bombă atomică. După război, a slujit în Comisia pentru Energie Atomică. A murit în 1957 de cancer.

Frustrat de computerele disponibile dezvoltatorilor bombei atomice a Proiectului Manhattan de la Los Alamos, von Neumann a studiat mașinile și a dezvoltat noi metode de calcul. A venit cu coduri speciale care au lansat un sistem de conexiuni pentru a obține răspunsuri la multe întrebări. Acest dispozitiv și programarea pe care a dezvoltat-o ​​servesc drept modele pe care se bazează mașinile de calcul moderne.

Spre deosebire de Szilard și Bohr, care au căutat modalități de a controla proliferarea armelor nucleare, focoasa anticomunistă von Neumann a contribuit la justificarea cursei înarmărilor americane în timpul administrației Eisenhower. Chiar dacă a rezistat atacurilor senatorului Joseph McCarthy (care i-au amintit de persecuția fascistă) împotriva lui Robert Oppenheimer și a altor oameni de știință, von Neumann și-a petrecut ultimii ani ajutând activ instituția de apărare, aplicând teoria jocurilor și abilitățile matematice uimitoare la dezvoltarea unor armate mai letale. scheme de strategie.

La mijlocul anilor 1940, existau mai multe căi posibile pentru crearea computerelor electronice. Arhitectura Harvard nu poate fi ignorată; este mai dificil de implementat decât von Neumann, dar poate oferi performanțe semnificativ mai mari, așa că a fost păstrat în procesoarele încorporate, unde viteza de procesare a semnalului este cea mai critică. Dar soarta a hotărât că arhitectura lui von Neumann a fost acceptată fără ambiguitate și necondiționat la scară largă. Ea a postulat trei principii de bază.

• Control software. Un program constă dintr-o secvență de instrucțiuni de mașină preluate din memorie folosind un numărător de programe. Un contor este un registru obișnuit, fie crește automat cu unul la finalizarea comenzii curente, fie starea lui se schimbă forțat la executarea comenzilor de salt condiționate sau necondiționate.

• Omogenitatea memoriei. Atât programele, cât și datele sunt stocate în memoria partajată; Puteți efectua aceleași acțiuni pe codurile de comandă ca și pe codurile de date. În consecință, programul poate fi modificat în timpul execuției, de exemplu, execuția buclelor și a subrutinelor poate fi controlată; un program poate fi rezultatul acțiunii unui alt program, metodele de compilare se bazează pe aceasta.

• Adresarea. Memoria este formată din celule renumerotate și orice celulă este disponibilă procesorului în orice moment.

Aceste prevederi au o consecință extrem de importantă: hardware-ul este o parte imuabilă a unui computer, iar programele sunt o parte variabilă.

Software-ul și hardware-ul modern, cu foarte puține excepții, sunt derivate din această alegere. Dar arhitectura von Neumann, ca tot ce este în această lume, nu este eternă; neobservată de cei mai mulți, are loc îmbătrânirea sa morală. Critica acestei arhitecturi și abandonul ei inevitabil de-a lungul timpului nu ar trebui considerate drept critici la adresa von Neumann — mai degrabă, critica corectă poate fi îndreptată către cei care i-au dogmatizat opiniile de zeci de ani.

Anecdote și fapte din biografia lui John von Neumann.

• Neumann avea o memorie aproape absolută, astfel încât după mulți ani să poată repovesti paginile cărților pe care le citise cândva, traducând imediat textul în engleză sau limbi germane, și cu ușoare întârzieri și în franceză sau italiană.

• Când Neumann a vorbit la tablă, a acoperit foarte repede întreaga suprafață a acesteia cu diverse formule, apoi a șters totul, astfel încât nu toată lumea a avut timp să înțeleagă cursul raționamentului său. Într-o zi, unul dintre colegii săi, urmărind manipulările lui Neumann la tablă, a glumit: „Totul este clar, aceasta este o dovadă prin ștergere de pe tablă”.

• În 1928, Neumann a scris un articol „Către teoria jocurilor strategice”. În ea, el a demonstrat celebra teoremă minimax, care a servit drept unul dintre fundamentele teoriei jocurilor de mai târziu. Acest articol a fost rezultatul unui studiu asupra a doi jucători care joacă poker și al unei discuții despre strategia optimă pentru fiecare jucător. Cu toate acestea, această muncă nu a ajutat însuși Neumann când juca poker. Așa că în 1944, în Los Alamos, a pierdut 10 dolari în fața N. Metropolis imediat după ce i-a explicat această teorie. După ce și-a primit câștigurile, Metropolis a cumpărat cartea „Teoria jocurilor și comportamentul economic” de Neumann și Morgenstern pentru 5 dolari, a lipit alți 5 dolari pe ea și l-a forțat pe autor să semneze istoria acestei pierderi pe carte.

• În 1936, S. Ulam l-a întrebat pe Neumann cum vede el situația din Europa și a evaluat rolul Franței. Neumann a răspuns profetic: „Despre ce vorbești, Franța nu va conta deloc!”

• Ei spun că în timp ce lucrează la creație bombă cu hidrogen von Neumann și S. Ulam au dezvoltat o metodă de testare statistică independentă, cunoscută acum ca metoda Monte Carlo. Una dintre principalele dificultăți în dezvoltarea acestei metode a fost lipsa generatoarelor de numere aleatorii la acel moment. Apoi Neumann a sugerat folosirea uneia dintre ruletele din cazinoul Monte Carlo pentru a genera secvențe de numere aleatoare, unde existau cele mai bune rulete și, prin urmare, au fost generate cele mai bune secvențe de numere aleatoare. Departamentul militar a fost de acord să închirieze unul dintre aceste dispozitive, Ulam și Neumann au jucat mult la ruletă pe cheltuiala guvernului, iar în amintirea acestui lucru au numit metoda lor metoda Monte Carlo.

• Când Neumann l-a invitat pe Ulam să participe la proiectul atomic, a fost oarecum îndoielnic și a spus că nu înțelege nimic despre tehnologie, că nici măcar nu știe cum funcționează o cisternă de toaletă, deși nu avea nicio îndoială că au loc unele procese hidrodinamice. Acolo. Neumann a râs și a spus că nici el nu știe asta.

• Neumann nu-și putea imagina că matematica ar putea părea dificilă pentru oricine: „Dacă oamenii nu cred că matematica este simplă, este doar pentru că nu înțeleg cât de complexă este viața cu adevărat.”

• Discutând problema complexă a generării numerelor aleatoare, Neumann a spus: „Persoana care ia în considerare metodele aritmetice pentru generarea numerelor aleatoare este, desigur, într-o stare păcătoasă”.

• Au scris despre Neumann că ar putea merge la culcare cu o problemă nerezolvată și să se trezească la trei dimineața cu un răspuns gata. După care s-a dus la telefon și și-a sunat angajații. Prin urmare, una dintre cerințele lui Neumann pentru angajații săi a fost dorința de a fi trezit în miezul nopții.

• Neumann era cunoscut ca un cunoscător și povestitor de glume de neegalat și le-a introdus adesea chiar și în cele mai serioase și importante discursuri.

• În timp ce călătorea într-o mașină, Neumann s-a putut lăsa atât de purtat la volan rezolvând o problemă, încât și-a pierdut orientarea în spațiu și a avut nevoie de clarificări. Soția lui a spus că ar putea să sune și să întrebe, de exemplu, următoarele: „Am ajuns în New Brunswick, se pare că mă duc la New York, dar am uitat unde și de ce”.

• Neiman nu a mers în cinematografe, ci a adormit la cinema alături de soția sa imediat după ce a citit un buletin de știri, cu primele cadre ale filmului. Când ea l-a trezit cu reproș înainte de sfârșitul filmului, el, în apărarea sa, a venit cu intrigi pentru pozele care erau adesea mai incitante decât cele pe care le vedea, dar nu aveau nimic în comun cu ele.

• Trebuie menționat că Neumann a fost obișnuit cu o viață bogată încă din copilărie și, prin urmare, îi plăcea să repete cuvintele unuia dintre unchii săi: „Nu este suficient să fii bogat, trebuie să ai și bani în Elveția”.

• Se știe că Neumann era un dependent de muncă, a început să lucreze chiar înainte de micul dejun. Adesea, în timpul cinei, el lăsa oaspeții pentru o vreme să scrie gândurile care îi veneau în minte.

• Teller a spus odată în glumă despre Neumann că el este unul dintre puținii matematicieni care se puteau apleca la nivelul unui fizician.

• Neumann și-a explicat energia și eficiența astfel: „Doar o persoană născută la Budapesta poate, după ce a intrat pe ușile rotative după tine, să iasă primul.”

• Odată, în timp ce lucra la proiectul atomic de la Los Alamos, a fost necesar să se facă niște calcule foarte complexe. Enrico Fermi, Richard Feynman și John von Neumann au abordat problema. Fermi a luat rigula lui preferată, un creion și o grămadă de coli de hârtie. Feynman a consultat diverse cărți de referință, a pornit un calculator electric (cel mai rapid care exista la acea vreme) și s-a adâncit în calcule. Neumann numără în capul lui. Au primit rezultate aproape identice în același timp.

• Celebrul matematician maghiar L. Feyer (1880-1959) l-a numit pe Neumann „cel mai faimos Janos din întreaga istorie a țării”.

• John Von Neumann poate fi considerat fondatorul și părintele tuturor virusurilor. El a fost cel care a venit cu teoria mecanismelor de auto-reproducere și a descris pentru prima dată metoda de creare a unui astfel de mecanism.

ABILITĂȚI NEOBBINUITE

După cum am menționat deja, John von Neumann avea abilități extraordinare. Și-a amintit conținutul cărților de ficțiune sau populare pe care le citise pe de rost. Datorită memoriei sale absolute, omul de știință vorbea fluent germană, engleză, franceză, italiană și spaniolă. Vorbea greacă și latină. De exemplu, după ce a citit „ Istoria lumii„în 44 de volume, John von Neumann mulți ani mai târziu ar putea

Abilitatea lui de a efectua calcule matematice complexe în capul lui a fost uimitoare. Într-o zi, în centru de cercetare privind dezvoltarea armelor nucleare în Los Alamos (SUA), oamenii de știință aveau nevoie urgent să calculeze un anumit proces. Trei persoane au preluat această lucrare - John von Neumann și fizicienii la fel de eminenți Richard Feynman și Enrico Fermi. Richard Feynman a folosit cel mai rapid calculator electric la acea vreme, Enrico Fermi a folosit o regulă de calcul, iar John von Neumann a făcut calculul în capul lui. Toți trei și-au terminat calculele în același timp!

Desigur, John von Neumann nu a fost singura persoană din istorie cu astfel de abilități fenomenale. Din când în când, apar oameni unici care surprind „simplii muritori” cu capacitățile lor. Cu toate acestea, mulți dintre ei nu au progresat dincolo de spectacolul la circ pentru amuzamentul publicului. John von Neumann este o excepție rară. Abilitățile sale au servit cauzei științei. Prima lucrare publicată a omului de știință a fost scrisă împreună cu Fekete, un angajat al Universității din Budapesta, a fost numită „Despre locația zerourilor unor polinoame minime”. Von Neumann avea doar 18 ani la acea vreme. O altă abilități extraordinare ale savantului remarcabil a fost și darul de a găsi aplicare practică teorii matematice abstracte. Dacă nu ar fi acest dar, omenirea ar începe mult mai târziu să folosească computerele, să gestioneze economia, iar Statele Unite ar avea arme nucleare.

Cine este von Neumann? Masele largi ale populației sunt familiarizate cu numele lui chiar și cei care nu sunt interesați de matematica superioară îl cunosc pe om de știință.

Chestia este că a dezvoltat o logică cuprinzătoare pentru funcționarea unui computer. Astăzi este implementat în milioane de computere de acasă și de afaceri.

Cele mai mari realizări ale lui Neumann

A fost numit o mașină matematică umană, un om cu o logică impecabilă. S-a bucurat sincer când a întâmpinat o problemă conceptuală dificilă care a necesitat nu numai rezolvarea, ci și crearea preliminară a unui set de instrumente unic pentru aceasta. Omul de știință însuși, cu modestia sa caracteristică, în ultimii ani și-a anunțat foarte pe scurt - în trei puncte - contribuția sa la matematică:

Motivație mecanica cuantică;

Crearea teoriei operatorilor nemărginiți;

Teoria ergodică.

Nici măcar nu a menționat contribuția sa la teoria jocurilor, la dezvoltarea computerelor electronice, la teoria automatelor. Și acest lucru este de înțeles, pentru că vorbea despre matematică academică, unde realizările lui arată ca aceleași vârfuri impresionante ale inteligenței umane ca și lucrările lui Henri Poincaré, David Hilbert, Hermann Weyl.

Tipul sanguin sociabil

Mai mult, cu toate acestea, prietenii săi și-au amintit că, alături de capacitatea lui supraomenească de a lucra, von Neumann avea un uimitor simț al umorului, era un povestitor genial, iar casa lui din Princeton (după mutarea în SUA) era reputată a fi cel mai ospitalier și primitor. Prietenii lui îl îndrăgeau și chiar îl numeau pe prenumele lui: Johnny.

Era înăuntru cel mai înalt grad un matematician atipic. Ungurul era interesat de oameni, era neobișnuit de amuzat de bârfe. Cu toate acestea, a fost mai mult decât tolerant cu slăbiciunile umane. Singurul lucru pentru care nu și-a cerut scuze a fost necinstea științifică.

Omul de știință părea să colecteze slăbiciunile și ciudateniile umane pentru a colecta statistici despre abaterile sistemului. Iubea istoria și literatura, memorând fapte și date în mod enciclopedic. Von Neumann, pe lângă limba sa maternă, vorbea fluent engleza, germană și franceză. A mai comunicat, deși nu fără defecte, în spaniolă. Am citit în latină și greacă.

Cum arăta acest geniu? Om plin de înălțime medie într-un costum gri cu un mers lejer, dar inegal și cumva spontan accelerat și încetinit. O privire pătrunzătoare. Un bun conversator. Putea să vorbească ore întregi pe subiecte care îl interesau.

Copilărie și adolescență

Biografia lui Von Neumann începe pe 23 decembrie 1903. În acea zi, la Budapesta, Janos, cel mai mare dintre trei fii, s-a născut în familia bancherului Max von Neumann. El este cel care va deveni John în viitor peste Atlantic. Cât de mult înseamnă creșterea corectă, care dezvoltă abilitățile naturale, în viața unei persoane! Chiar înainte de școală, Jan a fost instruit de profesori angajați de tatăl său. Băiatul și-a făcut studiile secundare la un gimnaziu de elită luterană. Apropo, E. Wigner, viitorul laureat, a studiat cu el în același timp Premiul Nobel.

Atunci tânărul a primit studii superioare la Universitatea din Budapesta. Din fericire pentru el, pe când era încă la universitate, Janos l-a întâlnit pe un profesor de matematică superioară, Laszlo Ratz. Acest profesor cu T mare a primit puterea de a descoperi viitorul geniu matematic al tânărului. L-a introdus pe Janos în cercul elitei matematice maghiare, în care Lipot Fejer cânta la prima vioară.

Datorită patronajului lui M. Fekete și I. Kürschak, von Neumann și-a câștigat deja o reputație de tânăr talent în cercurile științifice până la momentul în care și-a primit certificatul de înmatriculare. Începutul lui a fost într-adevăr devreme. Prima ta munca stiintifica Janos a scris „Despre locația zerourilor polinoamelor minime” la vârsta de 17 ani.

Romantic și clasic într-unul singur

Neumann se remarcă printre venerabilii matematicieni pentru versatilitatea sa. Cu excepția, poate, a teoriei numerelor, toate celelalte ramuri ale matematicii au fost, într-o măsură sau alta, influențate de ideile matematice ale maghiarului. Oamenii de știință (conform clasificării lui V. Oswald) sunt fie romantici (generatori de idei), fie clasici (știu să tragă consecințe din idei și să formuleze o teorie completă.) El ar putea fi clasificat ca ambele tipuri. Pentru claritate, să prezentăm principalele lucrări ale lui von Neumann, identificând în același timp ramurile matematicii la care se referă.

- „Despre axiomatica teoriei mulțimilor” (1923).

- „Spre teoria dovezilor lui Hilbert” (1927).

2. Teoria jocurilor:

- „Către teoria jocurilor strategice” (1928).

Lucrarea fundamentală „Comportamentul economic și teoria jocurilor” (1944).

3. Mecanica cuantică:

- „Pe bazele mecanicii cuantice” (1927).

Monografia „Bazele matematice ale mecanicii cuantice” (1932).

4. Teoria ergodică:

- „Despre algebra operatorilor funcționali..” (1929).

Seria de lucrări „Despre inelele operatorului” (1936 - 1938).

5. Sarcini aplicate pentru crearea unui computer:

- „Inversarea numerică a matricelor de ordin înalt” (1938).

- „Teoria logică și generală a automatelor” (1948).

- „Sinteza sistemelor fiabile din elemente nesigure” (1952).

Inițial, John von Neumann a evaluat capacitatea unei persoane de a-și practica știința preferată. În opinia sa, oamenilor li se oferă posibilitatea de a dezvolta abilități matematice până la 26 de ani. Începutul timpuriu, conform omului de știință, este cel mai important. Apoi, adepții „Reginei Științelor” încep o perioadă de sofisticare profesională.

Calificările care cresc datorită deceniilor de studiu, potrivit lui Neumann, compensează scăderea abilităților naturale. Cu toate acestea, chiar și după mulți ani, omul de știință însuși s-a remarcat atât prin talent, cât și prin performanțe uimitoare, care au devenit nelimitate atunci când rezolvă probleme importante. De exemplu, justificarea matematică a teoriei cuantice i-a luat doar doi ani. Și în ceea ce privește profunzimea dezvoltării, a echivalat cu zeci de ani de muncă a întregii comunități științifice.

Pe principiile lui von Neumann

Unde își începea de obicei cercetările tânărul Neumann, despre a cărui lucrare venerabili profesori spuneau că „se poate recunoaște un leu după gheare”? Când a început să rezolve problema, a formulat mai întâi un sistem de axiome.

Să luăm un caz special. Care sunt principiile lui von Neumann relevante pentru formularea sa a filozofiei matematice a construcției computerelor? În axiomatica lor raţională primară. Nu este adevărat că aceste mesaje sunt impregnate de o intuiție științifică strălucitoare?

Ele sunt integrale și substanțiale, deși au fost scrise de un teoretician când computerul nu era încă la vedere:

1. Calculatoarele trebuie să funcționeze cu numere prezentate în formă binară. Acesta din urmă se corelează cu proprietățile semiconductorilor.

2. Procesul de calcul efectuat de mașină este controlat folosind un program de control, care este o secvență formalizată de comenzi executabile.

3. Memoria îndeplinește o dublă funcție: stocarea atât a datelor, cât și a programelor. Mai mult, ambele sunt codificate în formă binară. Accesul la programe este similar cu accesul la date. Sunt aceleași ca tip de date, dar se disting prin metodele de procesare și accesare a celulei de memorie.

4. Celulele de memorie ale computerului sunt adresabile. La o anumită adresă, puteți accesa oricând datele stocate în celulă. Acesta este modul în care variabilele funcționează în programare.

5. Furnizarea unei comenzi unice pentru executarea comenzilor prin aplicarea În acest caz, acestea nu vor fi executate în ordinea firească a înregistrării lor, ci urmând adresa de tranziție specificată de programator.

Impresionează fizicienii

Orizonturile lui Neumann i-au permis să găsească idei matematice în cea mai largă lume fenomene fizice. Principiile lui John von Neumann au fost formate în colaborare creativă la crearea computerului ADVAK ​​​​cu fizicienii.

Unul dintre ei, pe nume S. Ulam, și-a amintit că John a înțeles instantaneu gândul lor, apoi în creierul său l-a tradus în limbajul matematicii. După ce a rezolvat expresiile și diagramele formulate de el însuși (omul de știință a făcut aproape instantaneu calcule brute în minte), a înțeles astfel însăși esența problemei.

Iar la etapa finală a muncii deductive efectuate, ungurul și-a transformat concluziile înapoi în „limbajul fizicii” și a oferit aceste informații cele mai relevante colegilor săi uluiți.

O astfel de deductivitate a făcut o impresie puternică asupra colegilor implicați în dezvoltarea proiectului.

Fundamentarea analitică a funcționării calculatorului

Principiile de funcționare ale computerului lui von Neumann au presupus părți separate de mașină și software. La schimbarea programelor, se obține o funcționalitate nelimitată a sistemului. Omul de știință a reușit să determine analitic principalele elemente funcționale ale viitorului sistem într-o manieră extrem de rațională. Ca element de control, el și-a asumat feedback în el. Omul de știință a dat numele unităților funcționale ale dispozitivului, care în viitor au devenit cheia revoluției informaționale. Deci, computerul imaginar al lui von Neumann a constat din:

Memorie de calculator sau dispozitiv de stocare (abreviat ca memorie);

Unitate logică aritmetică (ALU);

Dispozitiv de control (CU);

Dispozitive I/O.

Chiar dacă ne aflăm într-un alt secol, putem percepe logica strălucită pe care a realizat-o ca pe o perspectivă, ca pe o revelație. Cu toate acestea, a fost chiar acesta cazul? La urma urmei, întreaga structură menționată mai sus, în esența sa, a devenit rodul muncii unei mașini logice unice în formă umană, al cărei nume este Neumann.

Matematica a devenit instrumentul său principal. Din păcate, regretatul clasic Umberto Eco a scris excelent despre acest fenomen. „Geniul joacă întotdeauna pe un element. Dar joacă atât de strălucit încât toate celelalte elemente sunt incluse în acest joc!”

Schema funcțională a unui calculator

Apropo, omul de știință și-a subliniat înțelegerea acestei științe în articolul „Matematician”. El a considerat progresul oricărei științe în capacitatea ei de a fi în sfera acțiunii metoda matematica. Modelarea matematică pe care a efectuat-o a devenit o parte esențială a invenției menționate mai sus. În general, cel clasic arăta așa cum este prezentat în diagramă.

Această schemă funcționează după cum urmează: datele brute, precum și programele intră în sistem printr-un dispozitiv de intrare. Ulterior, acestea sunt procesate în Comenzile sunt executate în acesta. Oricare dintre ele conține detalii: din ce celule trebuie luate datele, ce tranzacții trebuie efectuate asupra lor, unde să salvezi rezultatul (cel din urmă este implementat într-un dispozitiv de stocare - memorie). Datele de ieșire pot fi, de asemenea, scoase direct printr-un dispozitiv de ieșire. În acest caz (spre deosebire de stocarea în memorie), ele sunt adaptate percepției umane.

Administrarea generală și coordonarea lucrărilor blocurilor structurale de mai sus ale circuitului este efectuată de dispozitivul de control (CU). În ea, funcția de control este atribuită contorului de comenzi, care păstrează înregistrări stricte ale ordinii de execuție a acestora.

Despre un incident istoric

Pentru a fi principial, este important de menționat că munca de creare a unui computer a fost încă un efort colectiv. Calculatoarele lui Von Neumann au fost dezvoltate la cererea și pe cheltuiala Laboratorului de Balistică al Forțelor Armate ale SUA.

Incidentul istoric, în urma căruia toată munca desfășurată de un grup de oameni de știință i-a fost atribuită lui John Neumann, s-a născut întâmplător. Ideea este că descriere generală arhitectura (care a fost trimisă comunității științifice pentru revizuire) conținea o singură semnătură pe prima pagină. Și era semnătura lui Neumann. Astfel, datorită regulilor de prezentare a rezultatelor cercetării, oamenii de știință au avut impresia că autorul întregii lucrări globale este celebrul maghiar.

În loc de o concluzie

Pentru a fi corect, trebuie remarcat că și astăzi amploarea ideilor marelui matematician pentru dezvoltarea computerelor a depășit capacitățile civilizaționale ale timpului nostru. În special, munca lui von Neumann a sugerat să ofere sistemelor informaționale capacitatea de a se reproduce. Și ultima sa lucrare, neterminată, a fost numită extrem de relevantă și astăzi: „Computerul și creierul”.

„Matematicianul” (inițial probabil o prelegere sau un raport) oferă cititorului o ocazie rară de a se familiariza cu conceptul de matematică dezvoltat de un om a cărui muncă i-a determinat în mare măsură aspectul modern. Răspunzând la un chestionar în 1954 Academia Națională SUA, von Neumann (apropo, a fost membru al acestei academii din 1937) și-a numit cele mai înalte realizări științifice: fundamentul matematic al mecanicii cuantice, teoria operatorilor nemărginiți și teoria ergodică. Această evaluare nu este doar o manifestare a gusturilor personale ale lui von Neumann, ci și generozitatea unui geniu: multe din ceea ce von Neumann nu a inclus în lista celor mai bune realizări ale sale a intrat în fondul de aur al științei matematice și a imortalizat pe bună dreptate numele acesteia. creator. Este suficient să spunem că printre lucrările „respinse” au fost o soluție parțială (pentru grupuri compacte local) a celebrei probleme a cincea a lui Hilbert și lucrări fundamentale despre teoria jocurilor și teoria automatelor.

Articolul lui Von Neumann este, de asemenea, interesant pentru că autorul său aparține unui tip rar de matematician universal în zilele noastre, care disprețuiește partițiile artificiale între zonele individuale ale științei sale străvechi, dar veșnic tânăre, îl percepe ca pe un singur organism viu și se deplasează liber de la o secțiune la alta, la prima vedere foarte departe de cea precedentă, dar în realitate legată de legături indisolubile de unitate internă.

Nu numai istoricii științei, ci și mulți matematicieni care lucrează activ au încercat să găsească o explicație pentru acest fenomen unic. Iată ce spune, de exemplu, celebrul matematician S. Ulam, care l-a cunoscut personal pe von Neumann și a lucrat cu el mulți ani despre aceasta: „Rătăcirile lui Von Neumann prin numeroase ramuri ale științei matematice nu au fost o consecință a neliniștii interioare care l-a mistuit. Nu au fost cauzate nici de dorința de noutate, nici de dorința de a folosi un set mic metode comune la multe cazuri speciale diferite. Matematica, spre deosebire de fizica teoretică, nu se reduce la rezolvarea mai multor probleme centrale. Dorința de unitate, dacă se bazează pe o bază pur formală, a considerat von Neumann sortită eșecului. Motivul curiozității sale nesățioase a stat în anumite motive matematice și a fost determinat în mare măsură de lumea fenomenelor fizice, care, din câte se poate aprecia, nu se va preta formalizării mult timp...

Cu căutarea sa neobosită de noi domenii de aplicare și cu instinctul matematic general care operează la fel de fără greșeală în toate științele exacte, von Neumann amintește de Euler, Poincaré sau, dacă ne întoarcem la o epocă mai recentă, Hermann Weyl. Nu trebuie trecut cu vederea, însă, că diversitatea și complexitatea probleme moderne de multe ori mai mare decât ceea ce au întâlnit Euler și Poincaré”.

Lumea fenomenelor fizice a fost pentru von Neumann busola prin care și-a calibrat cursul în vastul ocean al matematicii moderne, intuiția sa subtilă i-a permis să prezică în ce direcție ar trebui să caute ținuturi necunoscute și potențialul științific ridicat și măiestria sa; a tehnologiei i-a permis să depășească dificultățile care se întâlnesc din belșug pe calea fiecărui descoperitor de ceva nou.

Dar având o înțelegere excelentă a problemelor fizicii contemporane, von Neumann a rămas întotdeauna în primul rând un matematician. În munca lor, matematicienii se ocupă de abstracții de ordin superior fizicienilor teoreticieni, subiectul considerației lor este îndepărtat de realitate la o „distanță” și mai mare și ar putea părea că matematicienii, într-o măsură mai mare decât fizicienii teoreticieni, sunt înclinați să iei în considerare realitatea creației minții tale. Dar, întorcându-ne la lucrările lui von Neumann, vedem o imagine diferită:

După ce a experimentat influența puternică a școlii axiomatice a lui Hilbert în tinerețe, von Neumann, de regulă, și-a început munca, indiferent de domeniul căruia îi aparținea, întocmind o listă de axiome. Reprezentările vizuale ale obiectului au fost înlocuite cu o descriere schematică a proprietăților sale cele mai esențiale și numai aceste proprietăți au fost folosite în raționamentul și dovezile ulterioare.

Von Neumann plutea liber într-o atmosferă rarefiată de abstracțiuni, fără a apela la imagini vizuale, spre deosebire de mulți alți matematicieni. Abstracția era elementul său. Remarcând această trăsătură a stilului creativ al lui von Neumann, S. Ulam a scris: „Nu este lipsit de interes să remarcăm că în multe conversații matematice pe teme legate de teoria mulțimilor și domenii conexe ale matematicii, gândirea formală a lui von Neumann a fost simțită în mod clar. Majoritatea matematicienilor, atunci când discută astfel de probleme, pornesc de la idei intuitive bazate pe imagini geometrice sau aproape tangibile ale unor mulțimi abstracte, transformări etc. Ascultându-l pe von Neumann, ai simțit viu cât de consecvent a lucrat cu concluzii pur formale. Prin aceasta vreau să spun că baza intuiției sale, care i-a permis să formuleze noi teoreme și să găsească dovezi (ca, într-adevăr, baza intuiției sale „naive”), aparținea unui tip care este mult mai puțin comun. Dacă noi, după Poincaré, am împărți matematicienii în două tipuri - cei cu intuiție vizuală și auditivă, atunci Johnny, cel mai probabil, ar aparține celui de-al doilea tip. Cu toate acestea, „auzul său interior” era foarte abstract. Era mai degrabă o anumită complementaritate între seturile formale de simboluri și jocul cu ele, pe de o parte, și interpretarea semnificației lor, pe de altă parte. Diferența dintre unul și celălalt amintește într-o oarecare măsură de reprezentarea mentală a unei table de șah real și de reprezentarea mentală a secvenței de mișcări de pe ea, scrisă în notație de șah.”

Interacțiune subtilă între abstracție și fundamentele de origine empirice ale matematicii moderne, legături inextricabile care leagă „regina și roaba tuturor științelor” cu furnizorul inepuizabil de probleme pur matematice - științele naturii, prezentarea tradițional deductivă a teoriilor matematice, completată de inductive, ca în toate științele naturii, caută adevărul, aceasta nu este o listă completă de subiecte atinse în mica, dar semnificativă lucrare „Matematică” a lui von Neumann.

Specificul gândirii matematice este un subiect interesant în sine. Von Neumann a fost, de asemenea, interesat de ea, deoarece se gândea la o gamă largă de probleme asociate cu crearea inteligenței artificiale și a automatelor auto-replicabile. La sfârșitul anilor '40, după ce a acumulat o experiență practică enormă în crearea de software matematic, dezvoltarea circuitelor logice și proiectarea computerelor de mare viteză, von Neumann a început să dezvolte un general (sau, așa cum prefera el însuși să-l numească). , logic) teoria automatelor. Atunci (în 1947) articolul „Matematician” a fost publicat pentru prima dată într-o colecție publicată de Universitatea din Chicago sub titlul expresiv „The Work of the Mind”.

Străin oricărei retorici, discursul simplu și clar al lui von Neumann încă captivează prin frumusețea gândurilor sale, puterea de convingere și dovezile judecăților sale. Și aceasta este o dovadă autentică a autenticității „matematicii”, a adecvării acesteia la esența și spiritul matematicii. Sperăm că matematicienii, deschizând primul dintre cele șase volume ale Lucrărilor științifice colectate ale lui von Neumann, își vor începe pentru o lungă perioadă de timp cunoașterea moștenirii remarcabilului matematician al timpului nostru cu o prezentare condensată a filozofiei matematicii - articolul " Matematician”, publicată acum în traducere rusă.

John von Neumann, sau Johann von Neumann, s-a născut pe 28 decembrie 1903 an în orașul Budapesta - un matematician maghiar-german care a făcut contribuție importantăîn 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 a descoperit aplicare largăîn diverse domenii, de la economie la strategie militară.

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 atrăgătoare. Când călătorea, se gândea uneori atât de profund la problemele matematice încât uita unde și de ce trebuia să meargă, iar 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 mult mai mult armă puternică- o bombă 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 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; Majoritatea oamenilor, de asemenea, nu știau că Alan Turing, descriindu-și ipotetic masina universala, înapoi înăuntru 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.

YouTube enciclopedic

1 / 5

✪ Efect de observator | Experiment cu dublă fantă

✪ Cursul 1 | Algebrele Von Neumann și aplicațiile lor în teoria cuantică | Grigori Amosov | Lectorium

✪ Dinamica metrică. PARTEA 4. Quanta și atomul.

✪ Cursul 2 | Algebrele Von Neumann și aplicațiile lor în teoria cuantică | Grigori Amosov | Lectorium

✪ VIITORUL TE ÎNNEBENEȘTE SECRET Proiectul Philadelphia „RAINBOW”

Subtitrări

Biografie

Janos Lajos Neumann s-a născut cel mai mare dintre trei fiiîntr-o familie evreiască înstărită din Budapesta, care la acea vreme era a doua capitală a Imperiului Austro-Ungar. Tatăl lui Max Neumann(ungur Neumann Miksa, 1870-1929), s-a mutat la Budapesta din orașul de provincie Pécs la sfârșitul anilor 1880, a primit un doctorat în drept și a lucrat ca avocat într-o bancă; toată familia lui venea din Serenc. Mamă, Margaret Kann(maghiară Kann Margit, 1880-1956), a fost casnică și fiica cea mare(în cea de-a doua căsătorie) om de afaceri de succes Jacob Kann - partener în compania Kann-Heller, specializată în comerțul cu pietre de moară și alte echipamente 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 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 fundal (von) la un nume de familie și un titlu austriac Margittai (Margittai) în denumirea maghiară - a început să se numească 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 engleză în mod englezesc în John. Este curios că după ce s-au mutat în SUA, frații săi au primit nume de familie complet diferite: VonneumannŞi 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.

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.. Pentru ultimii ani von Neumann a fost consilierul principal pentru energia atomică, arme atomiceși 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: cancer osos. S-a sugerat că cancerul lui von Neumann ar fi putut fi cauzat de expunerea la radiații în urma testelor cu bombe atomice în Pacific, sau poate din munca ulterioară la Los Alamos, New Mexico (colegul său, pionierul cercetării nucleare Enrico Fermi, a murit de cancer la stomac la 54 de ani. 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 el 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 sfârşitul secolului al XIX-lea, axiomatizarea matematicii a urmat exemplul A început Euclid a atins noi niveluri 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 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 demonstrativă (numită mai târziu metoda model 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 Köningsberg, la care Kurt Gödel și-a prezentat teorema de incompletitudine.

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 închis 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.

- [Ulam, 70]

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.”

- [Ulam, 13]

Comparați cu Grothendieck's Harvests and Sewings.

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 în lucrarea sa „Prima schiță a raportului EDVAC”, unde a introdus ideea unui computer cu un program stocat în memorie în științifice. lume. Această arhitectură este încă numită arhitectură von Neumann și de mulți ani a fost implementată în toate computerele și microprocesoarele.

După încheierea războiului, von Neumann și-a continuat munca 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.

Viața personală

Von Neumann a fost căsătorit de două ori. S-a căsătorit pentru prima dată cu Marietta Kövesi ( Mariette Kovesi) în 1930 . Căsătoria s-a despărțit în 1937 și deja în 1937 s-a căsătorit cu Clara Dan ( Clara 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:

Bibliografie

• Fundamentele matematice ale mecanicii cuantice. M.: Nauka, 1964.
• Teoria jocurilor și comportamentul economic. M.: Nauka, 1970. (coautor cu O. Morgenstern)

Literatură

• Steve Hems. John Von Neumann și Norbert Wiener: de la matematică la tehnologiile vieții și morții. - MIT Press, 1980. - 568 p. - ISBN 0262081059.(engleză)
• Danilov Yu.. John von Neumann. - M.: Cunoașterea, 1981.(rusă)
• William Aspray. John von Neumann și Originile de Computing Modern. - MIT Press, 1990. - 376 p. - ISBN 0262011212.(engleză)
• Norman Macrae. John von Neumann. - 1992.(engleză)
• Monastyrsky M. I. John von Neumann - matematician și om. // Cercetări istorice și matematice. - M.: Janus-K, 2006. - Nr. 46 (11). - p. 240-266. .
• Ulam S. M. Aventurile unui matematician. - Izhevsk: R&C Dynamics, 272 p. ISBN 5-93972-084-6 .
• Wigner E. Studii de simetrie, trad. din engleză - M., 1971. - P. 204-09.
• „Buletinul Societății Americane de Matematică”, 1958, v. 64, nr. 3, pct. 2

Vezi de asemenea

Legături

• Perelman M., Amusya M. Cea mai rapidă minte a epocii (la centenarul lui John von Neumann) // Revista online „Notes on Jewish History”.