好程序员:计算机之父-冯·诺伊曼

2019-11-02 09:29栏目:文物考古
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冯·诺依曼是着名的数学家、计算机学家、物理学家,着有《博弈论与经济行为》、《计算机与人脑》等作品。冯·诺依曼也是一个科学全才式的人物,他最大的贡献在于计算机和博弈论方面,就连核武器方面都有贡献。图片 1

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冯·诺依曼 冯·诺依曼简介 冯·诺依曼是20世纪最重要的数学家之一,在现代计算机、博弈论、核武器和生化武器等领域内的科学全才之一,被后人称为“计算机之父”和“博弈论之父”。 他原籍匈牙利,后入美国籍,历任普林斯顿大学、普林斯顿高级研究所教授,美国原子能委员会会员、美国全国科学院院士等。主要着作有《量子力学的数学基础》、《计算机与人脑》、《经典力学的算子方法》、《博弈论与经济行为》、《连续几何》等。 早期以算子理论、共振论、量子理论、集合论等方面的研究闻名,开创了冯·诺依曼代数。第二次世界大战期间为第一颗原子弹的研制作出了贡献。为研制电子数字计算机提供了基础性的方案。晚年,研究自动机理论,着有对人脑和计算机系统进行精确分析的着作《计算机与人脑》。 冯·诺依曼个人成就 简单来说他的精髓贡献是两点:2进制思想与程序内存思想。冯·诺依曼对人类的最大贡献是对计算机科学、计算机技术、数值分析和经济学中的博弈论的开拓性工作。 他的工作大致可以分为两个时期:1940年以前,主要是纯粹数学的研究:在数理逻辑方面提出简单而明确的序数理论,并对集合论进行新的公理化,其中明确区别集合与类;其后,他研究希尔伯特空间上线性自伴算子谱理论,从而为量子力学打下数学基础;1930年起,他证明平均遍历定理开拓了遍历理论的新领域;1933年,他运用紧致群解决了希尔伯特第五问题;此外,他还在测度论、格论和连续几何学方面也有开创性的贡献;从1936~1943年,他和默里合作,创造了算子环理论,即所谓的冯·诺伊曼代数。 1940年以后,冯·诺伊曼转向应用数学。如果说他的纯粹数学成就属于数学界,那么他在力学、经济学、数值分析和电子计算机方面的工作则属于全人类。第二次世界大战开始,冯·诺伊曼因战事的需要研究可压缩气体运动,建立冲击波理论和湍流理论,发展了流体力学;从1942年起,他同莫根施特恩合作,写作《博弈论和经济行为》一书,这是博弈论中的经典着作,使他成为数理经济学的奠基人之一。 冯·诺依曼由ENIAC机研制组的戈尔德斯廷中尉介绍参加ENIAC机研制小组后,便带领这批富有创新精神的年轻科技人员,向着更高的目标进军。1945年,他们在共同讨论的基础上,发表了一个全新的“存储程序通用电子计算机方案”--EDVAC(Electronic Discrete Variable Automatic Computer的缩写)。在这过程中,冯·诺依曼显示出他雄厚的数理基础知识,充分发挥了他的顾问作用及探索问题和综合分析的能力。诺伊曼以“关于EDVAC的报告草案”为题,起草了长达101页的总结报告。报告广泛而具体地介绍了制造电子计算机和程序设计的新思想。这份报告是计算机发展史上一个划时代的文献,它向世界宣告:电子计算机的时代开始了。

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冯·诺依曼(John von Neumann,1903~1957),20世纪最重要的数学家之一,在现代计算机、博弈论、核武器和生化武器等诸多领域内有杰出建树的最伟大的科学全才之一,被后人称为“计算机之父”和“博弈论之父”。

冯·诺依曼原籍匈牙利。布达佩斯大学数学博士。先后执教于柏林大学和汉堡大学。1930年前往美国,后入美国籍。历任普林斯顿大学、普林斯顿高级研究所教授,美国原子能委员会会员。美国全国科学院院士。早期以算子理论、共振论、量子理论、集合论等方面的研究闻名,开创了冯·诺依曼代数。第二次世界大战期间为第一颗原子弹的研制作出了贡献。为研制电子数字计算机提供了基础性的方案。1944年与摩根斯特恩(Oskar Morgenstern)合著《博弈论与经济行为》,是博弈论学科的奠基性著作。晚年,研究自动机理论,著有对人脑和计算机系统进行精确分析的著作《计算机与人脑》。今天主要说的是计算机领域的杰出贡献.

研究创新

1940年冯·诺依曼科学生涯开始发生大的转折。在此之前,他是一位通晓物理学的登峰造极的纯粹数学家;此后则成了一位牢固掌握纯粹数学的出神入化的应用数学家。他开始关注当时把数学应用于物理领域去的最主要工具——偏微分方程。研究同时他还不断创新,把非古典数学应用到两个新领域:对策论和电子计算机。

早在洛斯·阿拉莫斯,冯·诺依曼就明显看到,即使对一些理论物理的研究,只是为了得到定性的结果,单靠解析研究也已显得不够,必须辅之以数值计算。进行手工计算或使用台式计算机所需花费的时间是令人难以容忍的,于是冯·诺依曼劲头十足的开始从事电子计算机和计算方法的研究。

计算机领域的贡献

1944~1945年间,冯·诺依曼形成了现今所用的将一组数学过程转变为计算机指令语言的基本方法,当时的电子计算机(如ENIAC)缺少灵活性、普适性。冯·诺依曼关于机器中的固定的、普适线路系统,关于“流图”概念,关于“代码”概念为克服以上缺点作出了重大贡献。尽管对数理逻辑学家来说,这种安排是显见的。

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