John von Neumann: biografi och bibliografi

Vem är von Neumann? Med hans namn är bekant för befolkningens breda massor är forskaren känd att han inte ens är beroende av högre matematik. Saken är att han utvecklade den uttömmande logiken för datorns funktion. Hittills är det implementerat i miljoner hem- och kontorsdatorer.

De största prestationerna från Neumann

Han kallades en människa-matematisk maskin, en man av obeskrivlig logik. Han var uppriktigt glad när han stött på en svår konceptuell uppgift, som inte bara krävde tillstånd, men också det preliminära skapandet av ett unikt verktyg för detta. Läraren själv, med sin inneboende blygsamhet, under de senaste åren, i extremt korta, tre-punktsvillkor, tillkännagav sitt bidrag till matematik:

- Motivering av kvantmekanik

- Skapande av teorin om obegränsade operatörer

- Teorin är ergodisk.

Han nämnde inte ens hans bidrag till teorin om spel, bildandet av elektroniska datorer, teorin om automatik. Och det är förståeligt för att han pratade om akademisk matematik, där hans prestationer ser ut som imponerande toppar av mänskligt intellekt som Henri Poincares arbete, David Hilbert, Herman Weil.

Sällskaplig sanguine typ

Samtidigt kom ihåg med alla sina vänner att tillsammans med omänsklig bearbetbarhet von Neumann hade en enorm humor, var en strålande berättare, och hans hus i Princeton (efter att ha flyttat till USA) var känt som den mest gästvänliga och gästvänliga. Självens vänner i honom räknades inte och även för ögonen kallades helt enkelt av namnet: Johnny.

Han var en mycket atypisk matematiker. Ungerska var intresserad av människor, han blev ovanligt amuserad av skvaller. Han var dock mer än tolerant för mänskliga svagheter. Det enda han var oförenligt med var vetenskaplig oärlighet.

Vetenskapsmannen verkade samla mänskliga svagheter och krånglar för en uppsättning statistik över systemavvikelser. Han älskade historia, litteratur, encyclopedically memorizing fakta och datum. Von Neumann talade flytande engelska, tyska, franska, förutom sitt modersmål. Han meddelade också, men inte utan brister, på spanska. Jag läste latin och grekiska.

Vad såg det här genialet ut? En full man medellång höjd i en grå kostym med en lugn men ojämn, men på något sätt spontant accelererad och fördröjd gång. Ett angeläget öga. Bra samtalspartner. Han kunde prata i timmar om ämnen av intresse.

Barndom och ungdom

Von Neumanns biografi börjar den 23 december, På den dagen i Budapest föddes familjen bankör Max von Neumann Janos, den äldste av tre söner. Det är för honom att bli John i framtiden för Atlanten. Hur mycket i en persons liv är rätt utbildning, utveckla naturliga förmågor! Ännu före skolan utbildades Jan av hans faders hyrda lärare. Han fick en gymnasieutbildning i en elit luthersk gymnasium. Förresten studerade han samtidigt E. Wigner, den framtida nobelprisvinnaren.

Därefter tog den unge mannen ut på Budapest University. Till hans lycka, så tidigt som på universitetstid, träffades Janos av läraren av högre matematik Laszlo Rats. Det var denna lärare med en bokstav som gavs till att öppna i pojken ett framtida matematiskt geni. Han introducerade Janos i cirkeln av den ungerska matematiska eliten, där Lipot Fejer spelade den första fiolen. Tack vare patronage av M. Fekete och I. Kurshak, von Neumann, redan vid tidpunkten för att få mognadbeviset, fick han ett rykte i det vetenskapliga samhället för en ung talang. Hans start var verkligen tidigt. Janos skrev sin första vetenskapliga tidning "Om arrangemang av nollor av minimala polynomier" vid 17 års ålder.

Romantisk och klassisk i en person

Neumann sticker ut bland hans värdiga matematiker för sin mångsidighet. Med undantag, kanske bara av talteori, var alla andra grenar av matematiken i varierande grad föremål för inflytande av ungerska matematiska idéer. Forskare (enligt V. Oswalds klassificering) är antingen romantiker (idégeneratorer) eller klassiker (de kan lära sig konsekvenserna av idéer och formulera en komplett teori.) Det kan tillskrivas båda typerna. För tydligheten, låt oss presentera Neumanns bakgrunds huvudsakliga verk, samtidigt som vi anger de grenar av matematiken som de relaterar till.

1. Sätta teorin :

- "På axiomatics of set theory" (1923).

- "På teorin om Hilbers bevis" (1927).

2. Spelteori:

- "Teorin om strategiska spel" (1928).

- Grundarbete "Ekonomiskt beteende och spelteori" (1944).

3. Kvantmekanik:

- "På grund av kvantmekaniken" (1927).

- Monografi "Matematiska grunden för kvantmekanik" (1932).

4. Ergodisk teori:

- "På funktionella operatörers algebra" (1929).

- En serie verk "På operatörernas ringar" (1936-1938).

5. Tillämpade uppgifter för att skapa en dator:

- "Numerisk inversion av högordningsmatriser" (1938).

- "Logisk och allmän teori om automat" (1948).

- "Syntes av tillförlitliga system från otillförlitliga element" (1952).

Ursprungligen bedömde John von Neumann en persons förmåga att engagera sig i sin favoritvetenskap. Enligt hans åsikt ges Guds folkens högra hand att utveckla matematiska förmågor upp till 26 år. Det är tidigt att börja, är det enligt forskarens mening väsentligt viktigt. Då har "vetenskapens drottning" adekvat en period av professionell förfining.

Att växa tack vare årtionden av studier, kvalificerar, enligt Neiman, kompenserar för nedgången i naturliga förmågor. Men även efter många år skedde forskaren för sin begåvning och enorma effektivitet, vilket blir obegränsat för att lösa viktiga uppgifter. Till exempel tog den matematiska motiveringen av kvantteori honom bara två år. Och på djupet av arbetet var det lika med tiotals år av arbetet i hela vetenskapssamfundet.

På principerna von von Neumann

Var startade unga Neiman vanligtvis sina studier, om vilka verk de ärafulla professorerna sade att "lejonet kommer att erkännas av klor"? Han, som började lösa problemet, formulerade först ett system av axiomer.

Vi tar ett speciellt fall. Vilka är principerna för von Neumann, relevant för hans formulering av den matematiska filosofin för datorkonstruktion? I deras primära rationella axiomatics. Är det inte sant att dessa löften är genomsyrad av strålande vetenskaplig intuition!

De är integrerade och subjektiva, även om de skrevs av en teoretiker, när datorn inte ens var i sikte:

1. Datorer måste fungera med siffror representerade i binär form. Den senare korrelerar med egenskaperna hos halvledarna.

2. Dataprocessen som produceras av maskinen styrs av ett styrprogram, vilket är en formaliserad sekvens av körbara instruktioner.

3. Minnet på datorn har en dubbel funktion: lagring av både data och program. Och båda är kodade i binär form. Tillgång till program liknar åtkomst till data. Enligt typen av data är de samma, men de är olika sätt att bearbeta och komma åt minnescellen.

4. Dataminnescellerna är adresserbara. Vid en viss adress kan du när som helst få tillgång till data som är lagrade i cellen. Således fungerar variabler i programmering.

5. Ge en unik ordning för att utföra kommandon genom att tillämpa villkorliga uttalanden. Samtidigt kommer de att utföras inte i den naturliga ordningen för inspelningen, men följer den angivna programmerarens adresserbarhet för övergången.

Imponerande fysiker

Neumanns horisont gjorde det möjligt för oss att hitta matematiska idéer i den bredaste världen av fysiska fenomen. Principerna för John von Neumann bildades i ett kreativt gemensamt arbete kring skapandet av EDWAC-datorn med fysiker.

En av dem, med namnet S. Ulam, påminde om att John omedelbart greppte sin tanke, då översatte han redan i sin hjärna det till matematikens språk. Efter att ha löst de uttryck och formulär som formulerats av sig själv (vetenskapsmannen gjorde beräkningar nästan omedelbart i hans sinne) förstod han sålunda själva väsentligheten i problemet. Och i det slutliga skedet av det färdiga deduktiva arbetet omvandlade den ungerska tillbaka sina slutsatser till "fysikens språk" och gav ut den mest relevanta informationen till sina dumbfounded kollegor.

Sådan avdragskraft gav ett starkt intryck på kollegor som deltog i utvecklingen av projektet.

Analytisk underbyggnad av datorarbete

Principerna för att fungera von Neumanns dator antog en separat maskin och programvaru delar. Vid byte av program uppnås systemets obegränsade funktionalitet. Vetenskapsmannen lyckades bestämma de viktigaste funktionella elementen i det framtida systemet på ett extremt rationellt analytiskt sätt. Som ett element av kontroll antog han återkoppling i den. Vetenskapsmannen gav också namnet på enhetens funktionella noder, som i framtiden blev nyckeln till informationsrevolutionen. Så, von Neumanns imaginära dator bestod av:

- datorminne, eller minne (förkortat minne);

- Logisk-aritmetisk enhet (ALU);

- styranordning (CU);

- Inmatningsutgångsenheter.

Även under andra århundradet kan vi uppfatta den strålande logiken som har uppnåtts av honom som insikt, som en uppenbarelse. Men var det verkligen så? När allt kommer ifrån blev den ovan nämnda strukturen i sin växt en frukt av arbetet med en unik logisk maskin i den mänskliga formen, vars namn är Neiman.

Matematik har blivit hans huvudverktyg. Utmärkt, om detta fenomen skrev tyvärr redan den sena klassiska Umberto Eco. "Genius spelar alltid på ett element. Men det spelar så lysande att alla andra element ingår i detta spel! "

Funktionsschema för en dator

Förresten förklarade forskaren sin förståelse för denna vetenskap i artikeln "matematiker". Framstegen i någon vetenskap som han ansåg för sin förmåga att vara inom den matematiska metoden. Det var hans matematiska modellering som blev en väsentlig del av ovanstående uppfinning. I allmänhet såg den klassiska von Neumann-arkitekturen så här, som visas i diagrammet.

Detta schema fungerar enligt följande: källdata, liksom programmen matar in systemet via inmatningsenheten. Senare genomgår de behandling i en aritmetisk logisk enhet (ALU). Det exekverar kommandon. Var och en innehåller kraven: från vilka celler är det nödvändigt att ta data, vilka transaktioner som ska utföras, var för att spara resultatet (det senare är realiserat i minnesenhetens minne). Utdata kan också matas ut direkt via utmatningsenheten. I detta fall (till skillnad från lagring i minnet) är de anpassade till mänsklig uppfattning.

Allmän administration och samordning av de ovan nämnda strukturella blocken i kretsen utförs av styranordningen (CU). I det tilldelas kontrollfunktionen till lagräknaren, som strikt kontrollerar deras utförande.

På den historiska händelsen

Om det är grundläggande är det viktigt att notera att arbetet med att skapa en dator fortfarande var en kollektiv. Von Neumanns datorer var designade på beställning och för pengar från det amerikanska försvarsmaktens ballistiska laboratorium. Historisk händelse, som resulterade i att allt arbete som en grupp vetenskapsmän gjorde till John Neumann, föddes av misstag. Faktum är att den allmänna beskrivningen av arkitekturen (som skickades till det vetenskapliga samfundet för granskning) på första sidan innehöll en enda signatur. Och det var Neumanns underskrift. På grund av registreringsreglerna för forskningsresultatet fick forskarna intrycket att författaren till det här hela globala arbetet var den berömda ungerska.

Istället för att avsluta

För att vara rättvis bör det noteras att även idag har omfattningen av de stora matematikerens idéer för datorutveckling överskridit dagens civilisationsförmåga. I synnerhet var von Neumanns arbete tänkt att göra informationssystem möjliga för självreproduktion. Och det sista, oavslutade arbetet heter super-faktiskt även idag: "Dator och hjärna".