Новосибирский государственный университет

Факультет информационных технологий

Современные проблемы информатики и вычислительной техники

ICT SBRAS
А.М.Федотов

Персоны в коллекции "Современные проблемы информатики"

Джон фон Нейман
28 декабря 1903, Будапешт — 8 февраля 1957, Вашингтон

[Нейман]

Основные достижения:

Джон Фон Нейман (John von Neumann) сделал важный вклад в квантовую физику, квантовую логику, функциональный анализ, теорию множеств, теорию автоматов, кибернетику, информатику, экономику и другие отрасли науки.

Наиболее известен как создатель современной архитектуры компьютеров (архитектура фон Неймана), применением теории операторов к квантовой механике (алгебра фон Неймана), а также как участник Манхэттенского проекта и как создатель теории игр и концепции клеточных автоматов.

В 1946 году Джон фон Нейман на основе критического анализа конструкции ENIAC предложил ряд новых идей организации ЭВМ, в том числе концепцию хранимой в памяти программы. В результате реализации идей фон Неймана была создана архитектура ЭВМ, во многих чертах сохранившаяся до настоящего времени.

В 1951 году Джон фон Нейман, используя идеи Эккерта формулирует принципы организации вычислительных систем (Принципы фон Неймана), которые легли в основу всех современных компьютеров:

  1. Универсальная вычислительная машина должна содержать несколько основных компонент, таких, как арифметическое устройство, память, устройство управления и связи с оператором.
  2. Вычислительная машина должна быть полностью автоматической, т.е. после начала вычислений, работа машины не должна зависеть от человека-оператора.
  3. Вычислительная машина должна запоминать не только цифровую информацию, необходимую для данного вычисления, но и промежуточные результаты вычислений, а также и команды, управляющие работой машины.
  4. Как сами данные, так и команды машине необходимо свести к числовому коду, который должен храниться в оперативной памяти и автоматически распознаваться.
  5. В машине должно существовать устройство управления, которое автоматически исполняет команды, хранящиеся в памяти.
  6. Вычислительная машина должна иметь арифметическое устройство, которое выполняет элементарные арифметические операции: сложения, вычитания, умножения и деления.
  7. В машине должны существовать устройства ввода/вывода, с помощью которых осуществляется связь между человеком-оператором и машиной.
Вычислительная машина, построенная на принципах фон Неймана, может лишь «тупо» выполнить любые, сколь угодно длинные и очень долго, заданные вами команды и не более того. Ее интеллект определяется интеллектом, заложенным в программу действий, т.е. Вашим интеллектом. Т.о. споры о том, может ли машина мыслить (имеется в виду, так же как и человек) при внимательном анализе перечисленных принципов оказываются беспочвенными.

Краткая биография:

Джон фон Нейман (John von Neumann) — венгеро-американский математик еврейского происхождения.

Нейман родился старшим из трёх сыновей в состоятельной еврейской семье в Будапеште, бывшем в те времена второй столицей Австро-Венгерской империи. Его отец, Макс Нейман (венг. Neumann Miksa, 1870—1929), переселился в Будапешт из провинциального городка Печ в конце 1880-х годов, получил степень доктора от юриспруденции и работал адвокатом в банке. Мать, Маргарет Канн (венг. Kann Margit, 1880—1956), была домохозяйкой и старшей дочерью (во втором браке) преуспевающего коммерсанта Якоба Канна — партнёра в фирме «Kann—Heller», специализирующейся на торговле мельничными жерновами и другим сельскохозяйственным оборудованием.

Нейман был необыкновенно одарённым ребёнком. Уже в 6 лет он мог разделить в уме два восьмизначных числа и беседовать с отцом на древнегреческом. Нейман всегда интересовался математикой, природой чисел и логикой окружающего мира. В восемь лет он уже хорошо разбирался в математическом анализе. В 1911 году он поступил в Лютеранскую Гимназию. В 1913 году его отец получил дворянский титул, и Янош вместе с австрийским и венгерским символами знатности — приставкой фон (von) к австрийской фамилии и титулом Маргиттаи (Margittai) в венгерском именовании — стал называться Янош фон Нейман или Нейман Маргиттаи Янош Лайош. Во время преподавания в Берлине и Гамбурге его называли Иоганн фон Нейман. Позже, после переселения в 1930-х годах в США, его имя на английский манер изменилось на Джон. Любопытно, что его братья после переезда в США получили совсем другие фамилии: Vonneumann и Newman. Первая, как можно заметить, является «сплавом» фамилии и приставки «фон», вторая же — дословным переводом фамилии с немецкого на английский.

Фон Нейман получил степень доктора философии по математике (с элементами экспериментальной физики и химии) в университете Будапешта в 23 года. Одновременно он изучал химическую инженерию в швейцарском Цюрихе (Макс фон Нейман полагал профессию математика недостаточной для того, чтобы обеспечить надёжное будущее сына). С 1926 по 1930 год Джон фон Нейман был приват-доцентом в Берлине.

В 1930 году фон Нейман был приглашён на преподавательскую должность в американский Принстонский университет. Был одним из первых приглашённых на работу в основанный в 1930 году научно-исследовательский Институт перспективных исследований, также расположенный в Принстоне, где с 1933 года и до самой смерти занимал профессорскую должность.

В 1936—1938 годах Алан Тьюринг защищал в институте под руководством Алонзо Чёрча докторскую диссертацию. Это случилось вскоре после публикации в 1936 году статьи Тьюринга «О вычислимых числах в применении к проблеме разрешимости» (англ. On Computable Numbers with an Application to the Entscheidungs problem), которая включала в себя концепции логического проектирования и универсальной машины. Фон Нейман, несомненно, был знаком с идеями Тьюринга, однако неизвестно, применял ли он их в проектировании IAS-машины десять лет спустя.

В 1937 году фон Нейман стал гражданином США. В 1938 он был награждён премией имени М. Бохера за свои работы в области анализа.

Первый успешный численный прогноз погоды был произведен в 1950 году с использованием компьютера ENIAC командой американских метеорологов совместно с Джоном фон Нейманом.

В октябре 1954 года фон Нейман был назначен членом Комиссии по атомной энергии, которая ставила своей главной заботой накопление и развитие ядерного оружия. Он был утвержден Сенатом Соединенных Штатов 15 марта 1955 года. В мае он и его жена переехали в Вашингтон, пригород Джорджтаун. В течение последних лет жизни фон Нейман был главным советником по атомной энергии, атомному оружию и межконтинентальному баллистическому оружию. Возможно, вследствие своего происхождения или раннего опыта в Венгрии, фон Нейман решительно придерживался правого крыла политических взглядов. В статье журнала "Жизнь", опубликованной 25 февраля 1957 года, вскоре после его смерти, он представлен приверженцем предупредительной войны с Советским Союзом.

Летом 1954 года фон Нейман ушиб левое плечо при падении. Боль не проходила, и хирурги поставили диагноз костная форма рака. Предполагалось, что рак фон Неймана мог быть вызван радиоактивным облучением при испытании атомной бомбы в Тихом океане или, может быть, при последующей работе в Лос-Аламосе, штат Нью-Мексико (его коллега, пионер ядерных исследований Энрико Ферми, умер от рака желудка на 54 году жизни). Болезнь прогрессировала и посещение три раза в неделю совещаний КАЭ (Комиссии по атомной энергии) требовало огромных усилий. Через несколько месяцев после постановки диагноза фон Нейман умер в тяжёлых мучениях. Рак также поразил его мозг, практически лишив его возможности мыслить. Когда он лежал при смерти в госпитале Вальтера Рида, он шокировал своих друзей и знакомых просьбой поговорить с католическим священником.

Публикации o жизни и деятельности персоны:

  1. Черняк Л. Архитектура фон Неймана, реконфигурируемые компьютерные системы и антимашина // Открытые системы №06, 2008
  2. Из истории кибернетики / Редактор - составитель Я.И. Фет. – Новосибирск: Академическое издательство «Гео», 2006.– 322 с. – ISBN 5-9747-0038-4

Публикации персоны:

  1. John von Neumann First Draft of a Report on the EDVAC // Journal IEEE Annals of the History of Computing archive Volume 15 Issue 4, October 1993 Page 27-75
  2. Дж. фон Нейман Общая и логическая теория автоматов // В кн.: А.Тьюринг. Может ли машина мыслить? (С приложением статьи Дж. фон Неймана Общая и логическая теория автоматов): ГИФМЛ; М.; 1960

Ключевые термины:  Архитектура компьютера;   история ВТ;   Архитектура вычислительной машины;   Принципы фон Неймана;   ENIAC;   EDVAC;   Архитектура фон Неймана;   теория автоматов;   история ИТ;


Контекстный поиск: Задайте образец для поиска:

|Головная| |Преподавание| | Современные проблемы информатики| |Информатика| |Ключевые термины| |Персоны|

Федотов Анатолий Михайлович
[SBRAS]
НГУ
ФИТ НГУ
ИВТ СО РАН
© 1998-2019, Новосибирский государственный университет, Новосибирск
© 1998-2019, Институт вычислительных технологий СО РАН, Новосибирск
© 1998-2019, Федотов А.М.
    Дата последней модификации: 06.12.2013