John von Neumann: biografie a bibliografie

Kdo je von Neumann? Se svým jménem je známo širokému počtu obyvatel, vědce je známo, že ani není závislý na vyšší matematice. Věc je, že vyvinul vyčerpávající logiku fungování počítače. K dnešnímu dni je implementován v milionech domácích a kancelářských počítačů.

Největší úspěchy Neumanna

Byl nazýván člověkem-matematickým strojem, člověkem bezúhonné logiky. Byl upřímně šťastný, když se setkal s obtížným koncepčním úkolem, který vyžaduje nejen povolení, ale také předběžné vytvoření jedinečného nástroje pro toto. Samotný učenec se svou nedůležitou skromností v posledních letech v extrémně krátkých tříbodových termínech informoval o svém příspěvku k matematice:

- zdůvodnění kvantové mechaniky;

- vytvoření teorie neobmedzených operátorů;

- teorie je ergodická.

Dokonce se nezmínil o svém příspěvku k teorii her, tvorbě elektronických počítačů, teorii automatů. Je to pochopitelné, protože uvažoval o akademické matematiky, kde se jeho úspěchy zdají jako impozantní vrcholy lidského intelektu, stejně jako díla Henri Poincaré, David Hilbert, Hermann Weyl.

Sociable sanguine type

Ačkoli se všemi svými přáteli připomenout, že spolu s nadlidskou schopnost pracovat, von Neumann měl skvělý smysl pro humor, byl skvělý vypravěč a jeho domov v Princetonu (po přestěhování do Spojených států) byl znám jako velmi pohostinní a přátelští. Přátelé duše v něm se nepočítají a ani oči se nazývají jednoduše jménem: Johnny.

Byl to velmi atypický matematik. Maďarský zájem o lidi byl neobvykle pobavenými drby. Byl však více než tolerantní k lidským slabostem. Jediná věc, s níž byl neslučitelný, byla vědecká nepoctivost.

Zdálo se, že vědec shromažďuje lidské slabiny a chvilky pro soubor statistik odchylek systémů. Miloval historii, literaturu, encyklopedicky zapamatoval fakta a data. Von Neumann hovořil plynule anglicky, německy, francouzsky, kromě svého mateřského jazyka. On také oznámil, ne bez chyb, ve španělštině. Četl jsem latinu a řečtinu.

Jak vypadal tento genius? Plný muž střední velikosti v šedém obleku s klidnou, ale nerovnoměrnou, ale spontánně zrychlenou a zpomalenou chůzí. Zoufalé oko. Dobrý partner. Na tématech, které by ho mohly zajímat, by mohly mluvit celé hodiny.

Dětství a mládí

Životopis von Neumanna začíná dne 23.12.1903. V ten den v Budapešti se rodina bankéře Max von Neumann narodila Janos, nejstarší ze tří synů. Je pro něj, aby se stal v budoucnu Johnem pro Atlantik. Kolik v životě člověka je správné vzdělání, rozvoj přirozených schopností! Ještě před školou byl Jan vyškolen učiteli svého otce. Získal středoškolské vzdělání v elitním luteránském gymnáziu. Mimochodem, spolu s ním studoval zároveň E. Wignera, budoucího nositele Nobelovy ceny.

Poté mladý muž absolvoval Budapešťskou univerzitu. K jeho štěstí, dokonce i ve střední škole Janosu se setkal s učitelem vyšší matematiky Laszlo Rats. Právě tento učitel s velkým dopisem umožnil otevřít chlapci budoucí matematický génius. Janus uvedl do kruhu maďarské matematické elity, ve které Lipot Fejer hrál první housle. Díky záštitě M. Fekete a I. Kurshakovi získal von Neumann, již v době obdržení osvědčení o zralosti, pověst ve vědecké komunitě za mladý talent. Jeho start byl opravdu brzy. Janos napsal svůj první vědecký článek "o uspořádání nul a minimálních polynomů" ve věku 17 let.

Romantický a klasický v jedné osobě

Neumann vystupuje mezi jeho ctihodnými matematiky pro jeho všestrannost. Jen s výjimkou teorie čísel, všech ostatních oborů matematiky byly v různé míře vystaveny vlivu maďarských matematických myšlenek. Vědci (klasifikace B. Oswald) jsou buď romantismy (generátory nápadů) nebo klasiků (schopné extrahovat následky myšlenek a formulovat kompletní teorie). To lze přičíst na oba typy. Z důvodu srozumitelnosti ukážeme hlavní díla Neumannova pozadí s uvedením větev matematiky, ke které se vztahují.

1. Teorie množin:

- "O axiomatikách teorie množin" (1923).

- "O teorii Hilbertova důkazu" (1927).

2. Teorie hry:

- "K teorii strategických her" (1928).

- Základní práce "Ekonomické chování a teorie her" (1944).

3. Kvantová mechanika:

- "Na základech kvantové mechaniky" (1927).

- Monografie "Matematické základy kvantové mechaniky" (1932).

4. Ergodická teorie:

- "Na algebru funkčních operátorů .." (1929).

- Série prací "Na prstencích operátorů" (1936 - 1938).

5. Aplikované úlohy při vytváření počítače:

- "Numerická inverze vysokorychlostních matric" (1938).

- "Logická a obecná teorie automatů" (1948).

- "Syntéza spolehlivých systémů nespolehlivých prvků" (1952).

Původně John von Neumann hodnotil schopnost osoby zapojit se do své oblíbené vědy. Podle jeho názoru je pravá ruka Božího lidu dána k rozvoji matematických schopností až do 26 let. Jedná se o časný začátek, podle vědce, je zásadně důležitý. Pak adepti "královny věd" mají období profesionální sofistikovanosti.

Rostoucí díky dekádám studia, kvalifikace, podle Neimana, kompenzuje pokles přírodních schopností. Nicméně i po mnoha letech se vědec vyznačoval svou nadřízeností a obrovskou efektivitou, která se stává neomezená při řešení důležitých úkolů. Například matematické odůvodnění kvantové teorie ho vzalo jen dva roky. A podle hloubky práce to bylo ekvivalentní desetileté práci celé vědecké obce.

Na principech von Neumanna

Kde se mladý Neiman obvykle začal studovat, o činech ctihodní ctihodní profesoři říkali, že "lev bude rozpoznán drápy"? Začal tento problém vyřešit nejprve formuloval systém axiomů.

Vezměte si zvláštní případ. Jaké jsou principy von Neumanna, relevantní pro jeho formulaci matematické filosofie počítačové konstrukce? Ve své primární racionální axiomatice. Není pravda, že tyto sliby jsou vyzařovány brilantní vědeckou intuicí!

Jsou integrální a předmět, ačkoli napsaný teoretikem, když počítač nebyl ani na zrak:

1. Počítačové stroje musí pracovat s čísly zastoupenými v binární formě. Ta druhá koreluje s vlastnostmi polovodičů.

2. Počítačový proces produkovaný strojem je řízen řídicím programem, což je formalizovaná sekvence spustitelných instrukcí.

3. Paměť počítače provádí dvojí funkci: ukládání dat i programů. A oba jsou kódovány v binární formě. Přístup k programům je podobný přístupu k datům. Podle typu dat jsou stejné, ale existují různé způsoby zpracování a přístup k paměťové buňce.

4. Paměťové buňky počítače jsou adresovatelné. Na konkrétní adresu můžete k datům uloženým v buňce přistupovat kdykoliv. Proměnné proto fungují v programování.

5. Poskytnutí jedinečné objednávky pro provádění příkazů aplikací podmíněných operátorů. Současně budou provedeny nikoliv v přirozeném pořadí jejich záznamu, ale podle určení adresovatelnosti přechodu.

Impozantní fyzici

Neumannův obzor nám umožnil nalézt matematické myšlenky v nejširším světě fyzických jevů. Principy Johna von Neumanna se utvářily v tvůrčí společné práci na vytvoření počítače EDWAC s fyziky.

Jeden z nich, jmenoval S. Ulam, připomněl, že John okamžitě uchopil jejich myšlenku, pak už v jeho mozku přeložil do jazyka matematiky. Po vyřešení výrazů a schémat, které sám formuloval (vědec provedl výpočty téměř okamžitě v jeho mysli), pochopil podstatu problému. A v závěrečné fázi deduktivní práce, maďarská záda přeměnila své závěry na "jazyk fyziky" a rozdávala tyto nejnaléhavější informace svým otupělým kolegům.

Taková deduktivita vyvolala silný dojem na kolegy, kteří se podíleli na vývoji projektu.

Analytické zdůvodnění počítačové práce

Principy fungování počítače von Neumanna převzaly samostatné části stroje a softwaru. Při změně programů je dosaženo neomezené funkčnosti systému. Vědec se podařilo určit extrémně racionální a analytické hlavní funkční prvky budoucího systému. Jako součást kontroly získal zpětnou vazbu. Vědec také dal název funkčním uzlům zařízení, které se v budoucnu staly klíčem k informační revoluci. Takzvaný počítač von Neumanna sestával z:

- paměť počítače nebo paměťové zařízení (zkrácená paměť);

- Logické aritmetické zařízení (ALU);

- ovládací zařízení (CU);

- vstupních a výstupních zařízení.

I v druhém století dokážeme vnímat brilantní logiku, kterou dosáhl jako vhled, jako zjevení. Ale bylo to opravdu tak? Koneckonců, výše uvedená struktura se ve své podstatě stala ovocem práce jedinečného logického stroje v lidské podobě, jehož jménem je Neiman.

Matematika se stala jeho hlavním nástrojem. Vynikající, o tomto jevu napsal bohužel již pozdně klasický Umberto Eco. "Genius vždy hraje na jednom prvku. Ale hraje tak skvěle, že všechny ostatní prvky jsou součástí této hry! "

Funkční schéma počítače

Mimochodem, vědec vysvětlil své chápání této vědy v článku "Matematik". Průběh jakékoli vědy, kterou považoval za svou schopnost být v oblasti matematické metody. Bylo to jeho matematické modelování, které se stalo podstatnou součástí výše zmíněného vynálezu. Obecně platí klasický von Neumannovy architektury vypadalo to tak, jak je vidět na obrázku.

Tato schéma funguje následovně: zdrojová data a programy vstupují do systému prostřednictvím vstupního zařízení. V budoucnu jsou zpracovávány aritmetické logické jednotky (ALU). Spouští příkazy. Každý z nich obsahuje údaje: od toho, co buňky by měla mít data, která transakce na nich provést, kam se má uložit výsledek (ten je implementován v paměti - paměť). Výstupní data mohou být také výstupní přímo přes výstupní zařízení. V tomto případě (na rozdíl od uložení v paměti) jsou přizpůsobeny lidskému vnímání.

Obecné vedení a koordinace výše uvedených konstrukčních bloků obvodu se provádí řídicím zařízením (CU). V něm je kontrolní funkce přidělena počítačovým týmům, které přísně řídí pořadí jejich provádění.

Na historickém incidentu

Pokud je to důležité, je důležité poznamenat, že práce na vytvoření počítače byla stále kolektivní. Počítače Von Neumanna byly navrženy na zakázku a za peníze balistické laboratoře amerických ozbrojených sil. Historický incident, jehož výsledkem byla práce Johna Neumanna, která byla provedena skupinou vědců, se narodila náhodně. Faktem je, že obecný popis architektury (který byl zaslán vědecké komunitě k posouzení) na první stránce obsahoval jediný podpis. A to byl Neumannův podpis. Proto, kvůli pravidlům registrace výsledků výzkumu, vědci mají dojem, že autorem této celosvětové práce byl slavný maďarský.

Namísto závěru

Kvůli spravedlnosti je třeba poznamenat, že i dnes míra myšlenek velkého matematika pro vývoj počítačů překonala civilizační schopnosti dneška. Zejména práce von Neumanna předpokládaly, že informační systémy by měly mít možnost reprodukovat samy sebe. A poslední nedokončené dílo bylo nazýváno super-aktuálním i dodnes: "Počítač a mozek."