Биография джон фон нейман

Джон фон Нейман биография

Джон фон Нейман по праву считается одним из величайших математиков всех времён.

Джон фон Нейман родился в Будапеште, столице Венгрии, 28 декабря 1903 года. Он был старшим сыном у своих родителей — Макса Неймана и Маргарет Канн. С самого раннего возраста Неймана интересовала природа чисел и математическая логика.

Математика была не единственным предметом, которым интересовался юный Нейман. Ему также нравилась история, и так, что в возрасте восьми лет он прочёл 40 томов всемирной истории. Это свидетельствовало о том, что Нейман одинаково хорошо себя чувствовал и в логической и в социальной отраслях науки. Нейману также повезло с родителями, которые поддерживали его во всех начинаниях.

В 1914 году, в возрасте десяти лет, Нейман поступил в лютеранскую гимназию, которая была одной из трёх лучших на тот момент в Будапеште. Свою первую работу он опубликовал в журнале Немецкого математического сообщества в 1922 году, речь в которой шла о нулях определённых минимальных многочленов.

Хоть Нейман и не имел большого интереса ни к химии, ни к инженерному делу, его отец убедил его заняться инженерией, так как на тот момент это считалось престижным. Нейман учился в Католическом университете Петера Пазманя в Будапеште, где получил докторскую степень по математике, а параллельно заканчивал базовый университетский курс по химическому машиностроению в Швейцарской технической школе Цюриха.

В своей докторской работе Нейман занимался постулированием теории множеств, предложенной Кантором. Конечно же это было необычное достижение, что семнадцатилетний парень одновременно учился в одном ВУЗе и писал докторскую работу во втором. Он получил хорошие оценки и по окончанию базового курса химического машиностроения и по докторской работе по математике. Ему было всего двадцать два года.

После получения сразу двух степеней, в 1926 году Нейман начал посещать Гёттингенский университет в Германии, в котором он занимался квантовой механикой. Он был творческим и оригинальным в своём мышлении, предлагал полные и логические концепции. В том же 1926 году он занимался теориями квантовой механики с целью их упорядочивания и улучшения.

Нейман пытался найти сходные черты у волновой и матричной механик. Он также работал над правилами абстрактного пространства Гильберта и разработал математическую структуру с точки зрения квантовой теории.

В течение 1927-1929 годов, после представления теории квантовой механики, Нейман посещал многочисленные конференции и коллоквиумы. К 1929 году он написал около 32 работ на английском языке. Эти работы были хорошо структуризированны для того, чтобы другие математики могли включать работы Неймана в свои теории. К этому времени он стал знаменитостью в академических кругах благодаря своим творческим и инновационным теориям. К концу 1929 года Нейману предложили место преподавателя в Принстонском университете. В это же время он женился на Мариэтте Кёвеши, подруге детства. В 1935 году у них родилась дочь, которую назвали Мариной. Брак Джона и Мариэтты распался в 1936 году. Мариэтта вернулась назад в Будапешт, а Нейман некоторое время путешествовал по Европе, а затем вернулся в США. Во время поездки в Будапешт он познакомился с Кларой Дэн, на которой женился в 1938 году.

Джону фон Нейману был поставлен диагноз рак, но несмотря на это он принимал участие в церемониях награждения, организованных в его честь, находясь в сидячей каталке. Он поддерживал тесные связи с семьёй и друзьями во время своей болезни. Скончался Джон фон Нейман 8 февраля 1957 года.

Нейман принимал участие в одном из правительственных проектов в Лос-Аламосе («Манхэттенский проект»), в котором работал над созданием схемы и рабочего прототипа взрывной линзы. Математическое моделирование, используемое им во время этих работ, способствовало разработке современных компьютеров. Помимо работы с этими моделями, он также финансировал проект, который занимался созданием компьютера. Он также принимал участие в разработке архитектуры компьютера, а его усилия со временем убедили других учёных, что компьютер это не только «большой калькулятор».

Квантовая логика, теория деловых игр, линейное программирование и математическая статистика всего лишь часть того, что он «подарил» науке.

Докладчик на коллоквиуме Американского математического общества (АМО),1937
Обладатель премии имени Бохера от АМО, 1938
Докладчик на лекциях имени Гиббса от АМО, 1944
Премия Энрико Ферми, 1956
Докладчик на международном конгрессе, 1950
Почётный член Лондонского математического общества, 1952
Президент Американского математического общества, 1951-1952
Докладчик на международном конгрессе, 1954

Новая функция! Средняя оценка, которую получила эта биография. Показать оценку

Будь в числе первых на доске почета

obrazovaka.ru

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

Джон фон Нейман (John von Neumann)

Джон фон Нейман (28 декабря 1903 — 8 февраля 1957) венгерско-американский математик, физик, изобретатель, ученый и Эрудит. Он внес большой вклад в целый ряд областей, включая математику (основы математики, функциональный анализ, геометрии, топологиия математического анализа) , физики (квантовой механики, гидродинамики и квантовой статистической механики), экономике (теория игр), вычислительной (фон-Неймановской архитектуры, линейного программирования, самовоспроизводящихся машин, стохастических вычислений), и статистики.

Он был одним из пионеров применения теории операторов к квантовой механике, в развитии функционального анализа, и ключевой фигурой в развитии теории игр и концепции клеточных автоматов. Он опубликовал более 150 статей в своей жизни: около 60 по математике, 20 по физике и 60 по прикладной математике, а остальные по специальным математическим дисциплинам. Его последнее произведение, незаконченный манускрипт написанный в то время когда он был в больнице, позже была опубликована в виде книги.

Его анализ структуры самовоспроизводства предшествовало открытие структуры ДНК. В короткий список фактов о его жизни, который он представил на Национальной Академии наук, он заявил: «Наиболее важной частью моей работы я считаю работу по квантовой механике, которая сложилась в Геттингене в 1926 году, и впоследствии в Берлине в 1927-1929 годах. Кроме того, моя работа на различных формах теории, Берлин 1930 и Принстон 1935-1939».

Во время Второй Мировой войны он работал над Манхэттенским проектом, разработке математических моделей за взрывные линзы , используемые в ядерном оружии. После войны, он служил в комиссии по атомной энергии США, а позднее в качестве одного из ее членов. Он являлся консультантом ряда организаций, включая ВВС США, армии баллистической исследовательской лаборатории, в Вооруженных Силах секретного оружия, и Ливерморской Национальной лаборатории. Наряду с теоретическим физиком Эдвардом Теллером, математиком Станиславом Улам, работал в ядерной физике, над термоядерной реакции и водородной бомбой.

Фон Нейман был одним из основателей вычислительной техники. Дональд Кнут называет фон Неймана изобретателем, который в 1945 году разработал алгоритм сортировки слиянием, в котором первая и вторая половины массива сортируются рекуррентно, а потом сливаются. Фон Нейман написал программу сортировки для ЕДВАК, чернилами на 23-х страницах. На первой странице можно увидеть следы фразы «Совершенно секретно», которая была написана карандашом, а позже стерта. Он также работал по философии искусственного интеллекта с Аланом Тьюрингом во время визита в Принстон в 1930-х годах.

Фон Нейман (слева) и Роберт Оппенгеймер (справа) перед ЕДВАК

Водородная бомба фон Неймана была выставлена в области вычислительной техники, где он и Станислав Улам разработали моделирование на цифровых ЭВМ фон Неймана для гидродинамических расчетов. За это время он внес свой вклад в развитие метода Монте-Карло, что позволило решению сложных проблем, чтобы аппроксимировать с помощью случайных чисел. Его алгоритм для имитации монеты используют некоторые аппаратные генераторы случайных чисел. Потому что, использовать списки «истинно» случайных чисел было чрезвычайно медленно, фон Нейман разработал форму псевдослучайных чисел, используя средний квадратный метод. Хотя этот метод подвергается критике как сырой, фон Нейман знал об этом: он оправдал ее, сделав быстрее, чем любой другой метод, который был в его распоряжении, написав, что «тот, кто рассматривает арифметические методы получения случайных цифр, безусловно, грешит.»

Во время консультирования школы электротехники в университете Пенсильвании на ЕДВАК, фон Нейман написал первый неполный проект доклада. Им была описана архитектура компьютера , в котором данные и программы сохраняются в памяти компьютера, в адресное пространство. Эта архитектура является по сей день основой современного компьютера, в отличии от первых компьютеров, которые были «запрограммированы» с помощью отдельной памяти устройства.

Сортировка слиянием анимации. Отсортированные элементы представлены точками. искусственный интеллект Нейман

neuronus.com

Джон фон Нейман: биография и библиография

Кто такой фон Нейман? С его именем знакомы широкие массы населения, ученого знают даже не увлекающиеся высшей математикой. Все дело в том, что он разработал исчерпывающую логику функционирования вычислительной машины. На сегодняшний день она реализована в миллионах домашних и служебных компьютеров.

Величайшие достижения Неймана

Его называли человеком-математической машиной, человеком безупречной логики. Он искренно радовался, когда ему встречалась трудная концептуальная задача, требующая не просто разрешения, но и предварительного создания для этого уникального инструментария. Сам ученый с присущей ему скромностью в последние годы предельно кратко - в три пункта - огласил свой вклад в математику:

- обоснование квантовой механики;

- создание теории операторов неограниченных;

- теорию эргодическую.

Он даже не упомянул свой вклад в теорию игр, в становление электронных вычислительных машин, в теорию автоматов. И это понятно, ведь рассуждал он об академической математике, где его достижения выглядят такими же впечатляющими вершинами человеческого интеллекта, как и работы Анри Пуанкаре, Давида Гильберта, Германа Вейля.

Общительный сангвинистический типаж

При том при всем его друзья вспоминали, что наряду с нечеловеческой трудоспособность фон Нейман обладал потрясающим чувством юмора, был блестящим рассказчиком, а его дом в Принстоне (после переезда в США) слыл самым гостеприимным и радушным. Друзья души в нем не чаяли и даже за глаза называли просто по имени: Джонни.

Он был в высшей степени нетипичным математиком. Венгр интересовался людьми, его необычайно забавляли сплетни. Однако он более чем терпимо относился к человеческим слабостям. Единственное, в чем он был непримирим, - в научной нечестности.

Ученый словно коллекционировал людские слабости и причуды для набора статистики отклонений систем. Он любил историю, литературу, энциклопедически запоминая факты и даты. Фон Нейман кроме родного языка бегло разговаривал на английском, немецком, французском. Он также общался, правда, не без огрехов, на испанском. Читал на латыни и на греческом.

Как выглядел этот гений? Полный человек среднего роста в сером костюме с неторопливой, но неравномерной, а как-то спонтанно ускоряемой и замедляемой походкой. Проницательный взгляд. Хороший собеседник. На интересующие его темы мог беседовать часами.

Детство и юношество

Биография фон Неймана начинается с 23.12.1903 года. В тот день в Будапеште в семье банкира Макса фон Неймана родился Янош, старший из троих сыновей. Это ему в будущем за Атлантикой предстоит стать Джоном. Как много значит в жизни человека правильное воспитание, развивающее природные способности! Еще до школы Яна готовили нанятые отцом педагоги. Среднее образование мальчик получил в элитной лютеранской гимназии. Кстати, с ним одновременно учился Е. Вигнер, будущий лауреат Нобелевской премии.

Затем молодой человек получил высшее образование в Будапештском университете. К его счастью, еще в вузовское время Яношу встретился преподаватель высшей математики Ласло Рац. Именно этому учителю с большой буквы было дано открыть в юноше будущего математического гения. Он ввел Яноша в круг венгерской математической элиты, в которой первую скрипку играл Липот Фейер. Благодаря шефству М. Фекете и И. Кюршака фон Нейман уже к моменту получения аттестата зрелости заслужил в научных кругах репутацию молодого дарования. Его старт действительно был ранним. Свою первую научную работу «О расположении нулей минимальных полиномов» Янош написал еще в возрасте 17 лет.

Романтик и классик в одном лице

Нейман выделяется в среде маститых математиков своей универсальностью. За исключением, пожалуй, лишь теории чисел, все другие разделы математики в той или иной степени были подвержены влиянию математических идей венгра. Ученые (по классификации В. Освальда) бывают либо романтиками (генераторами идей), либо классиками (умеют извлекать следствия из идей и формулировать законченную теорию.) Его можно было отнести к обоим типам. Представим для наглядности основные работы фона Неймана, при этом обозначив разделы математики, к которым они относятся.

1. Теория множеств:

- «Об аксиоматике теории множеств» (1923).

- «К теории доказательств Гильберта» (1927).

2. Теория игр:

- «К теории стратегических игр» (1928).

- Фундаментальный труд «Экономическое поведение и теория игр» (1944).

3. Квантовая механика:

- «Об основаниях квантовой механики» (1927).

- Монография «Математические основы квантовой механики» (1932).

4. Эргодическая теория:

- «Об алгебре функциональных операторов..» (1929).

- Серия работ «О кольцах операторов» (1936 - 1938).

5. Прикладные задачи создания ЭВМ:

- «Численное обращение матриц высокого порядка» (1938).

- «Логическая и общая теория автоматов» (1948).

- «Синтез надежных систем из ненадежных элементов» (1952).

Оригинально Джон фон Нейман оценивал способности человека к занятиям своей любимой наукой. По его мнению, десницей Божьей людям дано развивать математические способности до 26 лет. Именно ранний старт, по мнению ученого, принципиально важен. Затем у адептов «царицы наук» наступает период профессиональной изощренности.

Растущая благодаря десятилетиям занятий квалификация, по мнению Неймана, компенсирует убывание природных способностей. Однако даже спустя много лет самого ученого отличали и одаренность, и потрясающая работоспособность, становящаяся беспредельной при разрешении важных задач. Например, математическое обоснование квантовой теории заняло у него одного лишь два года. А по глубине проработки оно было эквивалентно десяткам лет работы всего научного сообщества.

О принципах фон Неймана

С чего обычно начинал свои исследования молодой Нейман, о работах которого маститые профессора говорили, что «по когтям узнают льва»? Он, приступая к разрешению проблемы, сперва формулировал систему аксиом.

Возьмем частный случай. В чем заключаются принципы фон Неймана, актуальные при формулировке им математической философии строительства ЭВМ? В их первичной рациональной аксиоматике. Не правда ли, блестящей научной интуицией проникнуты эти посылы!

Они цельные и предметные, хотя и написаны теоретиком, когда ЭВМ еще не было и в помине:

1. Вычислительные машины должны работать с числами, представленными в двоичной форме. Последняя коррелирует со свойствами полупроводников.

2. Вычислительный процесс, производимый машиной, контролируется при помощи управляющей программы, представляющей собой формализованную последовательность исполняемых команд.

3. Память вычислительной машины выполняет двоякую функцию: хранение и данных, и программ. Причем и те, и другие закодированы в двоичном виде. Доступ к программам аналогичен доступу к данным. По типу данных они одинаковы, однако их различают способы обработки и обращения к ячейке памяти.

4. Ячейки памяти ЭВМ адресны. По определенному адресу можно в любой момент обратиться к данным, хранимым в ячейке. Таким образом функционируют в программировании переменные.

5. Предусмотрение уникального порядка выполнение команд путем применения условных операторов. При этом они будут выполняться не в естественном порядке своей записи, а следуя указанной программистом адресности перехода.

Кругозор Неймана позволял находить математические идеи в широчайшем мире физических явлений. Принципы Джона фон Неймана формировались в творческой совместной работе по созданию ЭВМ ЭДВАК с учеными-физиками.

Один из них, по имени С. Улам, вспоминал, что Джон мгновенно схватывал их мысль, затем уже в своем мозгу переводил ее на язык математики. Разрешив же сформулированные собой выражения и схемы (прикидочные вычисления ученый практически мгновенно производил в уме), он таким образом разбирался в самой сущности задачи. И на заключительном этапе проделанной дедуктивной работы венгр обратно трансформировал свои выводы на «язык физики» и выдавал эту актуальнейшую информацию оторопевшим коллегам.

Подобная дедуктивность производила сильное впечатление на коллег, участвовавших в разработке проекта.

Аналитическое обоснование работы ЭВМ

Принципы функционирования компьютера фон Неймана предполагали раздельную машинную и программную части. При смене программ достигается безграничная функциональность системы. Ученому удалось предельно рационально аналитически определить основные функциональные элементы будущей системы. Как элемент контроля он предполагал в ней обратную связь. Ученый же и дал название функциональным узлам устройства, ставшего в будущем ключом к информационной революции. Итак, воображаемая ЭВМ фон Неймана состояла из:

- машинной памяти, или запоминающего устройства (сокращенно - ЗУ);

- логико-арифметического устройства (АЛУ);

- управляющего устройства (УУ);

- устройств ввода-вывода.

Даже пребывая в другом столетии, мы можем воспринять достигнутую им блестящую логику как прозрение, как откровение. Однако так ли на самом деле это было? Ведь вся вышеупомянутая структура, по своей сути, стала плодом работы уникальной логической машины в человеческом обличье, имя которой - Нейман.

Математика стала его главным инструментом. Великолепно о подобном феномене написал, к сожалению, уже покойный классик Умберто Эко. «Гений всегда играет на одном элементе. Но играет настолько гениально, что в эту игру включаются все остальные элементы!»

Функциональная схема вычислительной машины

Кстати, свое понимание этой науки ученый изложил в статье «Математик». Прогресс любой науки он рассматривал в ее способности находиться в сфере действия математического метода. Именно проведенное им математическое моделирование стало существенной частью вышеупомянутого изобретения. В целом же классическая архитектура фон Неймана выглядела таким образом, как это изображено на схеме.

Эта схема работает следующим образом: исходные данные, а также программы поступают в систему через устройство ввода. В дальнейшем они проходят обработку в арифметико-логическом устройстве (АЛУ). В нем выполняются команды. Любая из них содержит реквизиты: из каких ячеек следует брать данные, какие трансакции над ними выполнять, куда сохранять результат (последнее реализуется в запоминающем устройстве - ЗУ). Выходные данные могут также быть выведены непосредственно через устройство вывода. В этом случае (в отличие от хранения в ЗУ) они адаптированы к восприятию человеком.

Общее администрирование и координацию работы вышеупомянутых структурных блоков схемы выполняет устройство управления (УУ). В нем функция контроля возложена на счетчик команд, ведущий строгий учет порядка их выполнения.

Об историческом казусе

Если быть принципиальным, то важно заметить, что труд над созданием ЭВМ все-таки был коллективным. Компьютеры фон Неймана разрабатывались по заказу и за деньги Баллистической лаборатории вооруженных сил США. Исторический казус, вследствие которого всю проведенную групой ученых работу приписали Джону Нейману, родился случайно. Дело в том, что общее описание архитектуры (которое рассылалось научному сообществу для ознакомления) на первой странице содержало единственную подпись. И это была подпись Неймана. Таким образом, из-за правил оформления результатов исследования у ученых сложилось впечатление, что автором всей этой глобальной работы был знаменитый венгр.

Вместо заключения

Справедливости ради следует отметить, что даже на сегодняшний день масштаб идей великого математика по развитию ЭВМ превысил цивилизационные возможности современности. В частности, работы фон Неймана предполагали придание информационным системам возможности к самовоспроизведению. А последний, незавершенный его труд назывался сверхактуально даже на сегодняшний день: «Вычислительная машина и мозг».

fb.ru