Max, el padre de Von Neumann, era joven, prometedor y afable. Con diligencia, ingenio y buena gestión, fue uno de los banqueros de Budapest en su juventud. La madre de Von Neumann era una mujer de buen corazón, virtuosa, gentil y bien educada.
Von Neumann mostró un genio matemático desde pequeño, y existen muchas leyendas sobre su infancia. La mayoría de las leyendas hablan de la asombrosa velocidad con la que von Neumann absorbió conocimientos y resolvió problemas desde una edad temprana. Puede calcular mentalmente multiplicaciones y divisiones de ocho dígitos a la edad de seis años, domina el cálculo a la edad de ocho años y comprende la esencia de la obra maestra de Bohr "Teoría de funciones" a la edad de doce años.
Von Neumann conoció el Grupo de Desarrollo de Máquinas ENIAC por la Capitana Diosa Din del Grupo de Desarrollo de Máquinas ENIAC, y luego dirigió este grupo de personas jóvenes científicas y técnicas que ingresan al ejército y avanzan hacia niveles superiores. objetivos. En 1945, basándose en las discusiones, apareció una nueva "solución informática electrónica universal de programa almacenado" EDVAC (abreviatura de Computadora automática variable discreta electrónica). En este proceso, von Neumann demostró sus sólidos conocimientos básicos de matemáticas y física, y aprovechó al máximo su función de asesoramiento y su capacidad para explorar problemas y analizarlos exhaustivamente.
El plan EDVAC establecía claramente que la nueva máquina se compone de cinco partes: unidad aritmética, dispositivo de control lógico, memoria y dispositivos de entrada y salida, y describía las funciones y relaciones mutuas de estas cinco partes. La máquina EDVAC tiene dos mejoras muy significativas, a saber: (1) Utiliza binarios, no solo datos, sino también instrucciones (2) Una vez establecido el programa almacenado, las instrucciones y los datos se pueden colocar juntos en la memoria y procesarse en el; De la misma manera, simplificando la estructura de la computadora y aumentando considerablemente la velocidad de la misma. 2008 Entre julio y agosto de 1946, von Neumann, la Diosa Din y Boxer propusieron un informe de diseño más completo "Investigación preliminar sobre el diseño lógico de computadoras electrónicas". Estos dos documentos, que contenían tanto teoría como diseños específicos, desencadenaron por primera vez una "locura informática" en todo el mundo. Su idea de diseño integral es la famosa "máquina von Neumann", en cuyo centro se encuentra un programa almacenado.
En principio, las instrucciones y los datos se almacenan juntos. Este concepto ha sido llamado "un hito en la historia del desarrollo informático". Marcó el verdadero comienzo de la era de las computadoras electrónicas y guió el futuro diseño de computadoras. Todo está en constante evolución. Con el avance de la ciencia y la tecnología, la gente hoy se da cuenta de que las deficiencias de la "máquina de von Neumann" han obstaculizado una mayor mejora de la velocidad de la computadora y han propuesto la idea de una "máquina que no es de von Neumann". la invención en 1937 ganó el Premio Potzer de la Sociedad Matemática Estadounidense; en 1947, ganó la Medalla Presidencial al Mérito de los Estados Unidos y el Premio al Servicio Ciudadano Distinguido de la Marina de los Estados Unidos; en 1956, recibió la Medalla de la Libertad, el Premio en Memoria de Einstein; y el Premio Fermi del presidente de Estados Unidos.
Tras la muerte de von Neumann, este manuscrito inacabado se publicó en 1958 con el título Computers and the Human Brain. Sus principales obras están incluidas en los seis volúmenes "Las obras completas de von Neumann", publicado en 1961.
Nacido en 1913, su reputación de "prodigio de las matemáticas" se extendió por el extranjero: a la edad de 6 años ya podía calcular mentalmente números de 8 dígitos. Estudió cálculo a los 8 años y leyó teoría de funciones a los 12 años. A través de un arduo estudio, publicó su primer artículo de matemáticas a la edad de 17 años, rápidamente dominó siete idiomas y logró avances en la investigación teórica sobre las últimas ramas de las matemáticas, como la teoría de conjuntos y el análisis funcional. A los 22 años se licenció en ingeniería química en el Instituto Federal Suizo de Tecnología de Zúrich. Un año después, obtuve fácilmente mi doctorado en matemáticas de la Universidad de Budapest. Se dedicó a la física y trabajó en modelos matemáticos de la mecánica cuántica, lo que le llevó a una posición destacada en el campo de la física teórica. Von Neumann, en su mejor momento, "barrió con miles de tropas" en los pasillos de la ciencia y se convirtió en un súper generalista en disciplinas como "la química matemática, física y química".
Von Neumann es uno de los matemáticos más importantes del siglo XX. Ha realizado destacadas aportaciones tanto en matemática pura como en matemática aplicada. Su trabajo se puede dividir a grandes rasgos en dos períodos: antes de 1940, estudió principalmente matemáticas puras: propuso una teoría ordinal simple y clara en lógica matemática e hizo una nueva axiomatización de la teoría de conjuntos, en la que conjuntos y clases tienen una clara distinción; más tarde, estudió la teoría espectral de los operadores lineales autoadjuntos en el espacio de Hilbert, sentando así las bases matemáticas de la mecánica cuántica del 65438 al 0930, demostró el teorema ergódico medio y abrió el nuevo campo de la teoría ergódica; resolvió el quinto problema de Hilbert usando grupos compactos. Además, también realizó contribuciones innovadoras en teoría de medidas, teoría de redes, geometría continua, etc. De 1936 a 1943, colaboró con Murray para crear la teoría de los anillos de operadores, ahora conocida como álgebras de von Neumann.
Después de 1940, von Neumann se dedicó a las matemáticas aplicadas. Si sus resultados matemáticos puros pertenecen a las matemáticas, entonces su trabajo en mecánica, economía, análisis numérico y ordenadores electrónicos pertenece a toda la humanidad. En los primeros días de la Segunda Guerra Mundial, von Neumann estudió el movimiento de gases comprimibles para las necesidades de la guerra, estableció la teoría de las ondas de choque y la teoría de la turbulencia y desarrolló la mecánica de fluidos. A partir de 1942, colaboró con Morgenstern para escribir el libro "Teoría de juegos y comportamiento económico", que es un trabajo clásico en teoría de juegos (también conocida como teoría de juegos), lo que lo convirtió en uno de los fundadores de la economía matemática.
Von Neumann propuso el diseño del primer ordenador electrónico del mundo, ENIAC (Electronic Numerical Integrator Computer). En marzo de 1945, redactó el primer borrador del informe de diseño de EDVAC (Computadora automática variable discreta electrónica) basándose en discusiones que tuvieron un impacto decisivo en el diseño de computadoras posteriores, especialmente en la determinación de la estructura de la computadora, los programas almacenados y la codificación binaria. Los diseñadores de computadoras todavía utilizan .
Del 65438 al 0946, von Neumann comenzó a aprender programación. Es uno de los fundadores de las matemáticas computacionales analíticas numéricas modernas. Primero estudió cálculos numéricos en álgebra lineal y aritmética, y luego se centró en la discretización y estabilidad de ecuaciones diferenciales no lineales y proporcionó estimaciones de error. Ayudó a desarrollar algunos algoritmos, especialmente los métodos de Monte Carlo.
A finales de la década de 1940, comenzó a estudiar la teoría de los autómatas, la teoría de la lógica general y los sistemas autorreplicantes. Al final de su vida, hizo una profunda comparación entre los autómatas naturales y artificiales. Después de su muerte, su manuscrito inacabado se publicó en 1958 con el título Computers and the Human Brain. Las principales obras de Von Neumann están incluidas en "Las obras completas de Von Neumann" (6 volúmenes, 1961).
No importa lo que digan los historiadores, el erudito húngaro-estadounidense John von Neumann (1903-1957) es digno de ser un destacado maestro científico en todos los aspectos. La gente todavía habla de ello. Este genio no pudo encontrar un tutor cuando era joven...
Sucedió en Budapest, Hungría en 1931. Un banquero judío puso un anuncio en un periódico buscando un tutor para su hijo de 11 años, y el salario era 10 veces mayor que el salario normal. Budapest está llena de gente con talento, pero después de más de un mes nadie se postuló. Porque todo el mundo en esta ciudad ha oído hablar de von Neumann, el hijo mayor de un banquero, que era muy inteligente. A los 3 años ya podía recitar todos los números del libro de cuentas de su padre. A la edad de 6 años, podía calcular mentalmente problemas aritméticos complejos de división de números de 8 dígitos. A los 8 años estudió cálculo. Su extraordinaria capacidad de aprendizaje sorprendió a quienes le enseñaron.
El padre no tuvo más remedio que enviar a von Neumann a una escuela normal. Menos de un semestre después, el profesor de matemáticas de su clase entró en la casa y le dijo al banquero que su nivel de matemáticas estaba lejos de cumplir con los requisitos de von Neumann. "Si no le damos a este niño la oportunidad de continuar su educación, su futuro se verá retrasado", dijo seriamente el maestro. "Puedo recomendarlo a un profesor de matemáticas. ¿Qué opinas?"
Cuando el banquero escuchó esto, se llenó de alegría, por lo que von Neumann estudió en la escuela y fue profesor en la Universidad de Budapest " Abre una pequeña estufa" para él. Sin embargo, esta situación no duró unos años y los estudiosos estudiantes de secundaria pronto superaron a los profesores universitarios.
De hecho, extendió sus tentáculos de aprendizaje a las últimas ramas de las matemáticas de la época: la teoría y el análisis funcional. Al mismo tiempo, también leyó una gran cantidad de libros sobre historia y literatura y aprendió siete idiomas extranjeros. En vísperas de graduarse, von Neumann publicó su primer artículo matemático con un profesor de matemáticas. Ese año aún no tenía 17 años.
En vísperas del examen de ingreso a la universidad, la situación política en Hungría era turbulenta. Von Neumann viajó por toda Europa y asistió a conferencias en algunas universidades famosas de Berlín y Suiza. A los 22 años se licenció en ingeniería química en el Instituto Federal Suizo de Tecnología de Zúrich. Un año después, obtuve fácilmente mi doctorado en matemáticas de la Universidad de Budapest. Después de trabajar como profesor no remunerado en Berlín durante varios años, se dedicó a la física, trabajando en modelos matemáticos de la mecánica cuántica y estableciéndose en una posición destacada en el campo de la física teórica. Von Neumann, en su mejor momento, confió en su tenaz perseverancia en el aprendizaje para barrer a miles de tropas en los pasillos de la ciencia y se convirtió en un súper todoterreno en matemáticas, ciencias, química y otras disciplinas.
Las oportunidades sólo favorecen a quienes están preparados. En 1928, O. Veblen, un maestro de matemáticas estadounidense y profesor del Instituto de Estudios Avanzados de Princeton, envió una carta de nombramiento bañada en oro a un profesor no remunerado de la Universidad de Berlín, invitándolo a dar conferencias sobre teoría de la mecánica cuántica en Estados Unidos. Von Neumann previó que el centro del desarrollo científico se trasladaría hacia el oeste en el futuro y aceptó de inmediato enseñar en los Estados Unidos. En 1930, von Neumann, de 27 años, fue ascendido a profesor; en 1933, él y Einstein fueron contratados como el primer grupo de profesores titulares en el Instituto de Estudios Avanzados de Princeton, lo que lo convirtió en el más joven entre los seis maestros.
A los ojos de algunos de sus colegas, von Neumann simplemente no parecía un ser humano de nuestro planeta. Comentaron: "Verás, Jonny realmente no es un mortal, pero después de llevarse bien con la gente durante mucho tiempo, también ha aprendido a imitar muy bien el mundo. El pensamiento de Von Neumann es muy rápido, y cuando otros dicen un." En pocas palabras, él sabe el punto final de inmediato. El genio surge del trabajo duro. Trabajaba hasta el amanecer casi todos los días, a menudo contando chistes y quedando fascinado por el arduo trabajo.
Se dice que un día, von Neumann fue distraído por sus colegas y llevado a la mesa de juego. Mientras jugaba a las cartas, todavía estaba pensando en su lección y perdí 10 presa del pánico. Este colega, que también era matemático, de repente tuvo un plan para gastarle una broma a su amigo, por lo que usó los 5 yuanes que ganó para comprar un libro "Teoría de juegos y comportamiento económico" escrito por von Neumann, y gastó los 5 restantes. El dinero estaba colocado en la portada del libro para mostrar que había "derrotado" al "teórico económico del juego", lo que realmente "avergonzó" a von Neumann.
Otra broma ocurrió durante el desarrollo de la computadora ENIAC. Varios matemáticos se reunieron para discutir un problema matemático y no pudieron pensar en una respuesta al problema. Un hombre decidió llevarse su calculadora de escritorio a casa y continuar con sus cálculos. A la mañana siguiente, entró a la oficina con un par de ojos oscuros y una cara cansada, y se mostró orgulloso ante todos: "Conté desde anoche hasta las 4:30 de esta mañana. Finalmente encontré cinco respuestas especiales a esa pregunta. Cada una ¡Cualquiera de ellos es más difícil que el otro!" Mientras hablaba, von Neumann abrió la puerta y entró. "¿Qué es más difícil?" Aunque sólo escuchó la segunda mitad de la frase, la palabra "más difícil" de repente lo emocionó. Alguien le contó el tema, y el profesor inmediatamente arrojó sus cosas en Java y sugirió felizmente: "Trabajemos juntos en estas cinco soluciones especiales".
Todos querían ver la habilidad de "aritmética mental" del profesor. Vi a von Neumann mirando al techo, sin decir nada, y pronto entré en un estado de "concentración". Después de unos cinco minutos, hablé de las primeras cuatro opciones y estaba pensando en la quinta. El joven matemático no pudo soportarlo más. No pudo evitar dejar escapar la respuesta. Von Neumann se sobresaltó, pero no respondió a la pregunta. Después de otro minuto, dijo: "¡Tienes razón!"
El matemático se fue con reverencia. Pensó: "¿Por qué construir una computadora? ¿No es la mente del profesor sólo una supercomputadora?" ¿ordenador?" Sin embargo, von Neumann se quedó quieto, pensando mucho y sin poder liberarse durante mucho tiempo. Alguien le preguntó en voz baja por qué, y el profesor respondió con inquietud: "No sé qué método usó para obtener la respuesta tan rápido". Cuando todos escucharon esto, no pudieron evitar reírse: "Usó una computadora de escritorio para calcular". ¡Toda la noche! "Von Neumann se quedó atónito por un momento y luego se echó a reír.
La mayor contribución de Von Neumann a la ciencia se encuentra, por supuesto, en el campo de la informática.
Una tarde de verano de 1944, Goldstein llegó a la estación de Abedin, esperando el tren con destino a Filadelfia, cuando de repente vio una figura familiar caminando hacia él no muy lejos. El recién llegado es el mundialmente famoso matemático von Neumann. Oportunidad dada por Dios, Goldstein sintió que nunca dejaría pasar este encuentro casual. Confió en varios problemas matemáticos que habían estado enterrados durante mucho tiempo en su mente y le pidió consejo al maestro de matemáticas. El matemático es afable, no se da aires y resuelve pacientemente los problemas de Goldstein. Mientras escuchaba, von Neumann inconscientemente mostró una mirada de sorpresa y, por los problemas matemáticos, sintió agudamente que algo inusual estaba sucediendo alrededor de este joven. Comenzó a hacerle preguntas a Goldstein una por una, haciendo que el joven "pareciera haber pasado por otra defensa de tesis doctoral". Finalmente, Goldstein habló con franqueza sobre el programa de computación y el progreso actual de la investigación en la Escuela Moore.
Von Neumann quedó realmente impactado y luego se sintió extremadamente emocionado. Desde 1940 era consultor en el campo de pruebas de Abedin y los mismos problemas de cálculo inquietaban al maestro de matemáticas. Con entusiasmo le dijo a Goldstein que deseaba ir al Moore College para ver por sí mismo la máquina no nacida. Años más tarde, Goldstein recordó: "Cuando Jonny vio un trabajo en el que estábamos trabajando, saltó hacia la computadora".
Mosely y Eckert esperaron felices la visita de von Neumann. También estaban ansiosos por recibir orientación de este famoso erudito, pero al mismo tiempo se mostraban un poco escépticos. Eckert le dijo a Mocelli en privado: "Basta con escuchar la primera pregunta de von Neumann para saber si es un verdadero genio".
En el caluroso agosto, von Neumann llegó a la base experimental del Moore College y se reunió sin parar con miembros del equipo de investigación. Mosely recordó las palabras de Eckert y escuchó atentamente la primera pregunta del maestro de matemáticas. Cuando escuchó a von Neumann preguntar por primera vez sobre la estructura lógica de la máquina, no pudo evitar sonreír tácitamente a Eckert. ¡Ambos quedaron impresionados por la sabiduría de este gran científico! A partir de entonces, von Neumann se convirtió en consultor práctico del equipo de investigación informática del Moore College y frecuentemente intercambiaba opiniones con los miembros del equipo. Los jóvenes presentaron inteligentemente varias ideas y von Neumann utilizó su profundo conocimiento para profundizar la discusión y gradualmente formó las ideas de diseño de sistemas de computadoras electrónicas. Von Neumann se basó en su sólida base científica y tecnológica y sus sólidas capacidades integrales, combinadas con los jóvenes, para mejorar en gran medida el nivel general del Grupo Moore y convertirlo en un "amplificador de talentos". comunidad científica.
Más tarde se atribuyó el título de "padre de los ordenadores electrónicos" a von Neumann, en lugar de a los dos verdaderos desarrolladores del primer ordenador. Esto no es infundado. La computadora ENIAC desarrollada por Moseley y Eckert fue un gran éxito, pero su defecto más fatal fue la separación entre programación y cálculo. Las instrucciones del programa que controlan el funcionamiento de casi 20.000 "interruptores" de válvulas se almacenan en el circuito externo de la máquina. Necesidad de calcular un problema Actualmente, Eckert debe enviar personas para conectar manualmente cientos de líneas, trabajando como operadores telefónicos durante horas o incluso días para realizar operaciones que solo toman unos minutos.
Antes de que ENIAC se pusiera en funcionamiento, von Neumann ya había comenzado a prepararse para reinventar este ordenador electrónico. En sólo 10 meses, von Neumann convirtió rápidamente el concepto en un plan. La nueva solución de máquina lleva el nombre de "Computadora Electrónica Automática de Variable Discreta", con la abreviatura en inglés EDVAC. En junio de 1945, von Neumann y Goldstein publicaron conjuntamente un informe de 101 páginas, que es el famoso "informe de 101 páginas" en la historia de las computadoras. Este informe sentó una base sólida para la arquitectura informática moderna y, hasta el día de hoy, todavía se considera un documento histórico en el desarrollo de la informática moderna.
En el informe EDVAC, von Neumann definió claramente los cinco componentes principales de la computadora: unidad aritmética CA, controlador lógico C C, memoria M, dispositivo de entrada I y dispositivo de salida O, y describió los cinco componentes principales. Funciones y relaciones de componentes.
En comparación con ENIAC, la primera mejora de EDVAC radica en el ingenioso método de "programa almacenado" de von Neumann. El programa también se almacena en la máquina como datos, lo que permite a la computadora ejecutar automáticamente instrucciones una por una sin conectar ninguna línea. En segundo lugar, señaló claramente que este tipo de máquina debe adoptar un sistema numérico binario para aprovechar al máximo las características de funcionamiento de los dispositivos electrónicos y hacerlos compactos y más versátiles. Más tarde, las máquinas diseñadas según esta idea se denominaron colectivamente "máquinas Neumann".
Desde el ordenador EDVAC diseñado por von Neumann hasta los ordenadores multimedia actuales fabricados con chips Pentium, generaciones de ordenadores, miles de ordenadores grandes y pequeños, no han podido escapar del legado de Neumann El hombre en la palma de la mano. . Von Neumann marcó el camino para el desarrollo de las computadoras modernas. En este sentido, es el merecido "Padre de las Computadoras Electrónicas". Por supuesto, con el desarrollo de la inteligencia artificial y las computadoras de redes neuronales, el dominio de las "máquinas Neumann" se ha roto, ¡pero la enorme contribución de von Neumann al desarrollo de las computadoras nunca se perderá!
Después del final de la Segunda Guerra Mundial, por diversas razones, el equipo de desarrollo de ENIAC sufrió una lamentable división y la máquina del "programa de memoria" no pudo desarrollarse de inmediato. Von Neumann, Goldstein y Boxer regresaron a la Universidad de Princeton en Nueva Jersey. En 1946, desarrollaron una nueva computadora IAS para el Instituto de Estudios Avanzados de Princeton.
El regreso de Von Neumann desató una fuerte locura por las computadoras en Princeton. El instituto, normalmente desierto, llegó a su punto de ebullición y un gran número de profesionales vinieron aquí, lo que convirtió al Instituto de Estudios Avanzados de Princeton en el centro de investigación informática de los Estados Unidos. Von Neumann golpeó mientras el hierro estaba caliente y puso en práctica su plan informático de 101 páginas. En 1951, finalmente apareció la computadora EDSAC, que condensaba sus muchos años de arduo trabajo. Una vez que el programa se almacena en la máquina, la eficiencia es cientos de veces mayor que la de ENIAC. Solo se utilizan 3563 tubos de electrones y 1000 diodos de cristal para almacenar programas y datos, y 1024 líneas de retardo de mercurio para almacenar programas y datos. Su consumo de energía y espacio son solo un tercio de ENIAC.
Mientras von Neumann estaba desarrollando la computadora ISA, aparecieron en Estados Unidos una serie de computadoras basadas en fotografías de ISA proporcionadas por la Universidad de Princeton. Por ejemplo, MANIAC fue desarrollado en el Laboratorio Nacional de Los Alamos y I LLAC fabricado en la Universidad de Illinois. El científico de Remington Rand Corporation, W. Ware, incluso nombró a la máquina que desarrolló Johanik ("Johanik", "John" es el nombre de von Neumann) a pesar de las objeciones de von Neumann. El nombre de Von Neumann se ha convertido en sinónimo de ordenadores modernos.
En Princeton, von Neumann también utilizó ordenadores para resolver problemas en diversos campos científicos. Propuso un plan de investigación para utilizar computadoras para predecir el clima, que formó la base del pronóstico meteorológico numérico sistemático actual. Fue contratado como consultor científico para IBM y ayudó a la compañía a crear la IBM 701, la primera computadora con programa almacenado que tuvo; profundo conocimiento de las computadoras y los humanos. Interesado en las similitudes del cerebro y preparándose para estudiar el pensamiento humano desde una perspectiva informática. Aunque no asistió a la primera conferencia sobre inteligencia artificial en Dartmouth, inauguró una escuela de matemáticas en el campo de la investigación de la inteligencia artificial. Incluso fue el primero en proponer que los programas informáticos podían copiarse y predijo la aparición de virus informáticos hace medio siglo...
El 8 de febrero de 1957, von Neumann sufrió una enfermedad ósea. cáncer y murió en un hospital de Delhi en los Estados Unidos antes de terminar de escribir "Notas de conferencia sobre simulación por computadora del lenguaje humano". Sólo vivió 54 años. Ganó numerosos premios a lo largo de su vida, incluidos dos Premios Presidenciales y el Premio Nacional de Ciencias Básicas en 1994. Es la generación más influyente en la historia del desarrollo informático.
Von Neumann escribió el informe a mano mientras viajaba a Los Álamos en tren y envió la nota escrita a mano por correo a Filadelfia. Goldstein imprimió y copió el informe. Aunque el informe se mecanografió el 30 de junio, cinco días antes, el 25 de junio, se distribuyeron 24 copias del primer borrador a personas estrechamente relacionadas con el proyecto EDVAC. Debido a que mucha gente estaba interesada en el informe, la noticia de su existencia se difundió por todo el mundo.
Maurice Wilkes, de la Universidad de Cambridge, estaba tan entusiasmado con el contenido del informe que decidió viajar a los Estados Unidos en el verano de 1946 para asistir a un curso de conferencias en el Moore College.
Von Neumann publicó alrededor de 150 artículos a lo largo de su vida, incluidos 60 artículos de matemáticas puras, 20 artículos de física y 60 artículos de matemáticas aplicadas. Su último trabajo, un manuscrito inacabado escrito en un hospital y publicado posteriormente como Computers and the Human Brain, muestra su interés por los últimos días de su vida.