Джон фон Нойман: биография и библиография

Кой е фон Нойман? С името му са познати на широките маси на населението, учените са известни, че дори не са пристрастени към висшата математика. Работата е, че той разработи изчерпателната логика на функционирането на компютъра. Към днешна дата той се реализира в милиони домашни и офисни компютри.

Най-големите постижения на Нойман

Наричан е човек-математическа машина, човек с неподправена логика. Той беше искрено щастлив, когато срещна трудна концептуална задача, изискваща не само разрешение, но и предварително създаване на уникален инструмент за това. Самият учен, с присъщата му скромност, през последните години, в изключително кратки, трибутови термини, обяви своя принос за математиката:

- обосновка на квантовата механика;

- създаването на теорията за неограничените оператори;

- теорията е ergodic.

Той дори не споменава приноса си към теорията на игрите, образуването на електронни компютри, теорията за автоматиката. И това е разбираемо, защото той говори за академичната математика, където неговите постижения изглеждат като впечатляващи върхове на човешкия интелект като работата на Анри Пойнкере, Дейвид Хилберт, Херман Вайл.

Съвместим сангвин тип

Въпреки, че с всичките си приятели припомни, че заедно с свръхчовешка способност за работа, фон Нойман имаше страхотно чувство за хумор, беше брилянтен разказвач, и дома си в Принстън (след преместването в САЩ) е известен като най-гостоприемните и приятелски настроени. Приятели на душата не chayali и дори на очите, наречено просто с името на Джони.

Той беше много атипичен математик. Унгарският се интересуваше от хората, той беше необичайно забавляван от клюки. Той обаче повече от толерантни към човешките слабости. Единственото нещо, с което беше непримиримо, беше научната нечестност.

Ученият сякаш събира човешки слабости и странности за набор от статистически данни за отклоненията на системите. Той обича историята, литературата, енциклопедично запаметявайки факти и дати. Фон Нойман говореше свободно английски, немски, френски, в допълнение към родния си език. Той също съобщи, но не без недостатъци, на испански език. Четох латински и гръцки.

Как изглежда този гений? Пълнен човек на средна височина в сив костюм с спокойна, но неравномерна, но някак си спонтанно ускорена и забавена походка. А очарователно око. Добър събеседник. На теми от интерес за него може да говори часове.

Детство и младост

Биографията на фон Нойман започва с 23.12.1903 г. На този ден в Будапеща семейството на банкер Макс фон Нойман е роден Янош, най-големият от тримата сина. За него е да стане Джон в бъдеще за Атлантическия океан. Колко в живота на човека е подходящо образование, развиване на естествени способности! Още преди училището Ян бе обучен от наетите от баща му учители. Получил е средно образование в елитен лутерански гимназия. Между другото, заедно с него учи едновременно Е. Вигнер, бъдещата носителка на Нобелова награда.

Тогава младият мъж завършва в Будапещенския университет. За щастие, дори и в гимназията, Яносу се срещна с преподавателя по висша математика Ласло Ризтс. Този учител с главно писмо получи разрешение да отвори в момчето бъдещ математически гений. Той въведе Янос в кръга на унгарския математически елит, в който Липот Фейер изигра първата цигулка. Благодарение на патронажа на М. Фекет и И. Куршак, фон Нойман, който вече е получил сертификата за зрялост, спечели репутация в научната общност за млад талант. Стартът му беше наистина ранен. Янос написа първата си научна статия "На подреждането на нули на минимални полиноми" на възраст 17 години.

Романтична и класическа в един човек

Нойман се откроява сред неговите почитаеми математици за неговата универсалност. Освен, може би, само на теорията на числата, всички други клонове на математиката в различна степен са повлияни от математически идеи унгарски. Учените (класификация Б. Oswald) са или Романтиците (генератори на идеи) или класиците (в състояние да извлече последиците от идеи и формулира пълна теория.) Това може да се дължи на двата вида. Представлява за яснота значими произведения Нойман фон, като по този начин маркировка областта на математиката, за които се отнасят.

1. Теория на сериите:

- "Аксиоматиката на теорията на множествата" (1923).

- "По теорията на доказателството на Хилберт" (1927).

2. Теория на игрите:

- "Към теория на стратегическите игри" (1928).

- Основна работа "Икономическо поведение и теория на игрите" (1944 г.).

3. Квантова механика:

- "На основите на квантовата механика" (1927).

- Монография "Математически основи на квантовата механика" (1932 г.).

4. Ергодична теория:

- "На алгебра на функционалните оператори .." (1929).

- Серия от произведения "На пръстените на операторите" (1936 - 1938).

5. Приложни задачи за създаване на компютър:

- "Числено инверсиране на матрици от висок клас" (1938).

- "Логическа и обща теория на автоматиката" (1948).

- "Синтез на надеждни системи от ненадеждни елементи" (1952).

Първоначално Джон фон Нойман оценява способността на човек да се занимава с любимата му наука. Според него дясната ръка на Божия народ е дадена да развива математически способности до 26 години. Това е ранен старт, според учения, е от съществено значение. След това адептите на "кралицата на науките" имат период на професионална изтънченост.

Благодарение на десетилетия на обучение, квалификацията, според Neiman, компенсира намаляването на естествените способности. Въпреки това, дори след много години, ученият се отличава с таланта си и огромната си ефективност, която става неограничена при решаването на важни задачи. Например, математическото оправдание на квантовата теория го отне само две години. И според дълбочината на работата тя се равнява на десетки години работа на цялата научна общност.

На принципите на фон Нойман

Къде обикновено младият Нейман обикновено започва своето обучение, за чии произведения уважаемите професори казаха, че "лъвът ще бъде разпознат от ноктите"? Той, започвайки да решава проблема, първо формулира система от аксиоми.

Вземете специалния случай. Какви са принципите на фон Нойман, свързани с неговата формулировка на математическата философия на компютърното строителство? В основната си рационална аксиоматика. Не е ли вярно, че тези обещания са наситени с брилянтна научна интуиция!

Те са неразделна част и предмет, макар и написани от теоретик, когато компютърът изобщо не се виждаше:

1. Компютърни машини трябва да работи с номера, представени в двоична форма. Последното съответства на свойствата на полупроводниците.

2. Компютърният процес, произвеждан от машината, се управлява от контролна програма, която е формализирана последователност от изпълними инструкции.

3. Паметта на компютъра изпълнява двойна функция: съхранение както на данни, така и на програми. И двете са кодирани в двоична форма. Достъпът до програми е подобен на достъпа до данни. По вид на данните те са еднакви, но те са различни начини за обработка и достъп до клетката на паметта.

4. Клетките на компютърната памет са адресируеми. На конкретен адрес имате достъп до данните, съхранявани в клетката по всяко време. По този начин променливите функционират в програмирането.

5. Осигуряване на уникална поръчка за изпълнение на команди чрез прилагане условни оператори. В същото време те ще бъдат изпълнени не в естествения ред на техния запис, а в зависимост от адресируемостта на прехода, указана от програмиста.

Впечатлени физици

Хоризонтът на Нойман ни позволи да намерим математически идеи в най-широкия свят на физическите феномени. Принципите на Джон фон Нойман са формирани в творческата съвместна работа по създаването на компютъра на EDWAC с физици.

Един от тях, наречен С. Уалам, припомни, че Джон незабавно схвана мислите им, а след това вече в мозъка му го преведе на езика на математиката. След като е решил изразите и схемите, формулирани от него (ученият прави изчисления почти мигновено в съзнанието му), той разбираше самата същност на проблема. И в последния етап на извършената дедуктивна работа, унгарското обратно превърна заключенията си в "език на физиката" и даде тази най-неотложна информация на своите глупави колеги.

Такова приспадане е дало силно впечатление на колегите, участвали в разработването на проекта.

Аналитично обосноваване на компютърната работа

Принципите на функциониране на компютъра на фон Нойман поемат отделни машинни и софтуерни части. При смяна на програми се постига неограничена функционалност на системата. Ученият успя да определи основните функционални елементи на бъдещата система по изключително рационален и аналитичен начин. Като елемент на контрол, той прие обратна връзка в него. Ученият също така даде името на функционалните възли на устройството, което в бъдеще стана ключът към информационната революция. И така, въображаемият компютър на фон Нойман се състои от:

- компютърна памет или устройство за съхранение (съкратено - памет);

- Логическо-аритметично устройство (ALU);

- контролно устройство (CU);

- входно-изходни устройства.

Дори в другия век можем да възприемем блестящата логика, която е била постигната от него като прозрение, като откровение. Но наистина ли беше така? В крайна сметка гореспоменатата структура в същността си се превърна в плод на работата на уникална логическа машина в човешката форма, чието име е Нейман.

Математиката се превърна в основен инструмент. Отлично, за този феномен пише, за съжаление, вече късния класически Умберто Еко. "Гениите винаги играят върху един елемент. Но той играе толкова блестящ, че всички други елементи са включени в тази игра! "

Функционална диаграма на компютър

Между другото, ученият обясни разбирането си за тази наука в статията "Математик". Напредъкът на всяка наука, която смята за способност да бъде в сферата на математическия метод. Неговото математическо моделиране стана съществена част от гореспоменатото изобретение. Като цяло класическата фон Нойман архитектура изглеждаше така, както е показано на диаграмата.

Тази схема работи както следва: данните за източника, както и програмите влизат в системата чрез входното устройство. В бъдеще те се обработват аритметична логическа единица (ALU). Изпълнява команди. Всеки от тях съдържа реквизитите: от кои клетки е необходимо да се вземат данни, какви транзакции да се изпълняват над тях, къде да се съхранява резултата (последният се реализира в паметта на устройството с памет). Изходните данни могат да се изведат директно чрез изходното устройство. В този случай (за разлика от съхранението в паметта), те са адаптирани към човешкото възприятие.

Общото администриране и координация на горепосочените структурни блокове на веригата се извършва от управляващото устройство (CU). В него контролната функция се възлага на екипния брояч, който стриктно контролира реда на тяхното изпълнение.

На историческия инцидент

Ако е важно, важно е да се отбележи, че работата по създаването на компютър беше все още колективна. Компютрите на фон Нойман са проектирани по поръчка и за парите на балистичната лаборатория на американските въоръжени сили. Историческият инцидент, в резултат на който цялата работа, извършена от група учени, се приписва на Джон Нойман, се роди случайно. Факт е, че общото описание на архитектурата (което беше изпратено до научната общност за преглед) на първата страница съдържаше един подпис. И това беше подписът на Нойман. По този начин, благодарение на правилата за регистриране на резултатите от изследването, учените имаха впечатлението, че авторът на цялата тази глобална творба е известният унгарец.

Вместо да приключи

Заради справедливостта трябва да се отбележи, че дори и днес мащабът на идеите на великия математик за компютърно развитие надхвърли цивилизационните способности на наши дни. По-специално, произведенията на фон Нойман предполагат, че информационните системи трябва да могат да се възпроизвеждат. И последната, недовършена работа се наричаше супер-действителна дори и до днес: "Компютър и мозък".