John Louis von Neumann – mysciencefeel

Original page: http://ei.cs.vt.edu/~history/VonNeumann.html

John^[1] Louis von Neumann Syntynyt 28. Joulukuu 1903 Budapest, Unkari; Kuollut 8. Helmikuu 1957 Washington DC; Loistava matemaatikko, syntetisaattori, ja edistäjänä tallennetun ohjelman konsepti, jonka looginen rakenne IAS tuli prototyyppi useimmat sen seuraajien – von Neumann arkkitehtuuri.

EDUC: Budapestin yliopisto, 1921; Berliinin yliopisto, 1921-23; Kemiantekniikan, Sveitsin liittovaltion teknologiainstituutti [ETH] (Sveitsin liittovaltion teknologiainstituutti), 1923-25; Tohtorin matematiikan (alaikäisiä kokeellisen fysiikan ja kemian), Budapestin yliopisto, 1926; Professori Exp: Privatdozent, Berliinin yliopisto, 1927-30; Vieraileva professori, Princetonin yliopisto, 1930-53; Professori matematiikan, Instituutti pitkälle kehittynyt tutkimus, Princetonin yliopisto, 1933-57; Kunnianosoitukset ja palkinnot: TkT (Hon), Princetonin yliopisto, 1947; Mitali Merit (Presidentin palkinto), 1947; Hienostunut Siviilipalvelu palkinto, 1947; TkT (Hon), Pennsylvanian yliopisto, 1950; TkT (Hon), Harvardin yliopisto, 1950; TkT (Hon), yliopisto Istanbulissa, 1952; TkT (Hon), asia Teknologiainstituutti, 1952; TkT (Hon), Marylandin yliopisto, 1952; TkT (Hon), Instituutti Ammattikorkeakoulut, Munich, 1953; Vapausmitalin (Presidentin palkinto), 1956; Albert Einsteinin muistomerkki, 1956; Enrico Fermin palkinto, 1956; Jäsen, Amerikan taideakatemia; Jäsen, Academiz Nacional de Ciencias Exactas, Lima, Peru; Jäsen, Acamedia Nazionale dei Lincei, Rooma, Italia; Jäsen, Kansallinen tiedeakatemia; Jäsen, Alankomaiden kuninkaallinen tiedeakatemia ja kirjeet, Amsterdam, Alankomaat; Jäsen, Tietojenkäsittely kunniagalleria, Infomart, Dallas TX, 1985.

Von Neumann oli lapsi, joka on syntynyt pankkiryhmään Budapest, Unkari. Kun vain kuusi vuotta vanha hän pystyi jakamaan kahdeksan numeron numerot päähänsä. Hän sai varhaiskasvatuksensa Budapestissä M. Fekete -yhtiön johdolla, jonka kanssa hän julkaisi ensimmäisen paperinsa 18-vuotiaana. Budapestin yliopistoon astuminen vuonna 1921 hän opiskeli kemiaa siirtämällä opintonsa Berliiniin ja Zürich ennen kuin hän sai tutkintonsa vuonna 1925 kemian tekniikassa. Hän palasi ensimmäiseen rakkauteensa matematiikkaan suorittamalla tohtorintutkimuksensa vuonna 1928. hän sai nopeasti mainetta teoreettisessa, algebra- ja kvanttimekaniikassa. Keski-Euroopan poliittisten levottomuuksien aikana hänet kutsuttiin vierailemaan Princetonin yliopistossa vuonna 1930, ja kun vuonna 1933 perustettiin Advanced Studies -instituutti, hänet nimitettiin yhdeksi kuudesta matematiikan professorista. hän säilytti loppuelämänsä. Oskar Morgansternin, von Neumannin ja Kurt Gödelin aloitteesta ja sponsoroinnista tuli Yhdysvaltain kansalaisia ajoissa, jotta he voisivat tehdä sotatyötä. On olemassa anekdootti, joka kertoo Morgansternille ajaessaan heidät maahanmuuttokyselyyn, kun hän on oppinut Yhdysvaltain perustuslaista ja maan historiasta. Siellä Morganstern kysyi heiltä, onko heillä kysymyksiä, joihin hän voisi vastata. Gödel vastasi, että hänellä ei ollut kysymyksiä, mutta hän oli löytänyt perustuslain loogisia epäjohdonmukaisuuksia, että hän halusi kysyä maahanmuuttovirkailijoilta. Morganstern suositteli voimakkaasti, ettei hän kysy kysymyksiä, vastaa vain niihin!

Vuoden 1936 ja 1938 välisenä aikana Alan Turing oli Princetonin matematiikan laitoksen jatko-opiskelija ja teki väitöskirjansa Alonzon kirkossa. Von Neumann kutsui Turingin pysymään instituutissa assistenttina, mutta hän halusi palata Cambridgeen; vuosi myöhemmin Turing oli mukana sodankäynnissä Bletchley Parkissa. Tämä vierailu tapahtui pian sen jälkeen, kun Turing oli julkaissut hänen 1934-luvun paperinsa “On laskettavissa olevat numerot ja sovellus Entscheidungs-ongelmaan”, joka sisälsi loogisen suunnittelun ja yleiskoneen käsitteet. On pääteltävä, että von Neumann tiesi Turingin ideoista, mutta onko hän soveltanut niitä IAS-koneen suunnitteluun kymmenen vuotta myöhemmin, on kyseenalainen. [5]

Von Neumannin kiinnostus tietokoneisiin poikkesi vertaistensa kiinnostuksesta, kun hän havaitsi nopeasti tietokoneiden soveltamisen sovellettuun matematiikkaan tiettyihin ongelmiin sen sijaan, että se olisi pelkästään sovellus taulukoiden kehittämiseen. Sodan aikana von Neumannin osaamista hydrodynamiikassa, ballistiikassa, meteorologiassa, peliteoriassa ja tilastoissa hyödynnettiin useissa projekteissa. Tämä työ johti häneen harkitsemaan mekaanisten laitteiden käyttöä laskennassa, ja vaikka kertomukset von Neumannista viittaavat siihen, että hänen ensimmäinen tietokonekokemuksensa oli ENIAC: n kanssa, itse asiassa se oli Howard Aikenin Harvard Mark I (ASCC) -laskurilla. Hänen kirjeenvaihtonsa vuonna 1944 osoittaa kiinnostuksensa paitsi Aikenin työhön kuin myös George Stibitzin sähkömekaanisiin releihin ja Jan Schiltin työhön Watsonin tieteellisessä tietotekniikan laboratoriossa Columbian yliopistossa. Toisen maailmansodan jälkeisinä vuosina von Neumann pelasi johtoryhmän johtajaa, joka toimi useissa kansallisissa valiokunnissa ja joka oli käyttänyt hämmästyttävää kykyään nähdä ongelmansa nopeasti ratkaisuihinsa. Tällä tavoin hän oli myös kanava tutkijoiden ryhmien välillä, jotka muuten olivat suojattuja toisistaan salassapitovaatimusten mukaisesti. Hän toi yhteen Los Alamosin kansallisen laboratorion (ja Manhattan-projektin) tarpeet ensinnäkin Moore-sähkötekniikan korkeakoulun insinöörien kanssa, jotka rakentivat ENIACin, ja myöhemmin hänen oman työnsä IAS-koneen rakentamiseen. Kansalliset laboratoriot rakensi useita “supertietokoneita” koneensa kopioiksi.

Sodan jälkeinen Neumann keskittyi kehittyneiden tutkimusten instituutin (IAS) ja sen kopioiden kehittämiseen ympäri maailmaa. Hänen työstään Los Alamos -ryhmän kanssa jatkui ja hän jatkoi tietokoneiden ominaisuuksien ja laskentaratkaisujen tarpeiden kehittämistä vetypommiin liittyviin ydinongelmiin.

Jokainen tietotekniikan tutkija, joka tarkastelee John von Neumannin virallisia seurakuntia juuri sen jälkeen, kun hän oli kuollut, joutuu kärsimään siitä, että hän ei tunne hänen osallistumistaan tietokoneiden ja tietojenkäsittelyn alalla. Hänen tiedeakatemiansa elämäkerta, jonka ovat kirjoittaneet esimerkiksi Salomon Bochner [1958], sisältää vain yhden lyhyen kappaleen kymmenestä sivusta – “…vuonna 1944 von Neumannin huomion kääntyi tietokoneisiin ja hieman yllättäen hän päätti rakentaa Vuosien edetessä hän näytti kukoistavan hänen tehtäviensä moninaisuudesta, ja on todettu, että von Neumannin elektroninen tietokone nopeutti vetypommi-räjähdystä 1. marraskuuta 1952.” Dieudonné [1981] on hieman suotuisampi sanoilla, mutta näyttää sekoittavan tallennetun ohjelmakonseptin käsitteen tietokoneiden johdotukseen: “Tyytymätön tietojenkäsittelykoneisiin, jotka ovat saatavilla heti sodan jälkeen, hän sai tutkia sen perustuksista optimaalisen menetelmä, jota tällaisten koneiden tulisi noudattaa, ja hän otti käyttöön uusia menettelyjä loogisessa organisaatiossa, “koodit”, joilla kiinteä johdotusjärjestelmä voisi ratkaista monia erilaisia ongelmia”!

Von Neumannin tietojenkäsittelyalaan osallistumisen näkökulmasta, mukaan lukien matematiikan käsitteiden soveltaminen tietojenkäsittelyyn, ja tietojenkäsittelyn soveltaminen hänen muihin etuihinsa, kuten matemaattiseen fysiikkaan ja talouteen, on ehkä Herman Goldstine [1972]. Goldstine’n näkökulmaa on arvosteltu jonkin verran, koska hän osallistui henkilökohtaisesti von Neumannin tietojenkäsittelytoimintaan siitä lähtien, kun he olivat kokoontuneet Aberdeenin rautatiealustalla vuonna 1944 [2] yhteisten toimintojensa avulla kehittyneiden tutkimusten instituutissa. IAS-kone.

Ei ole epäilystäkään siitä, että hänen näkemyksensä koneiden organisaatiosta johtivat infrastruktuuriin, jota nykyään kutsutaan nimellä “Neumannin arkkitehtuuri”. Von Neumannin ajatukset eivät kuitenkaan olleet alkuperäisiä; hän tunnusti tietokoneiden rinnakkaisuuden tarpeen, mutta samalla tunnustettiin rakentamisen ongelmat ja näin ollen ratkaistiin peräkkäiseen täytäntöönpanojärjestelmään. Ainoastaan von Neumannin laatiman raportin, joka koskee EDVAC-raportin ensimmäistä luonnosta [1945], avulla tuotannonalalle esiteltiin tallennetun ohjelmakonseptin perusosat. Retrospektiivinen tarkastelu tämän ajatuksen kehityksestä [3] paljastaa, että konseptia keskustelivat J. Presper Eckert, John Mauchly, Arthur Burks ja muut suunnitelmista, jotka koskevat ENIAC: n seuraajaa. “Luonnos mietinnöksi” oli juuri se, luonnos, ja vaikka von Neumannin kirjoitti, sen oli tarkoitus olla koko ryhmän yhteinen julkaisu. EDVAC oli tarkoitus olla ensimmäinen tallennettu ohjelmatietokone, mutta Moore-koulun kesäkoulu vuonna 1946 EDVAC: ssa korostettiin niin paljon, että Cambridge-yliopiston matematiikan laboratorio Maurice Wilkes suunnitteli oman suunnittelunsa EDSAC: lle, josta tuli maailman ensimmäinen toiminnallinen, tuotanto, tallennettu-ohjelma-tietokone.

1950-luvulla von Neumann työskenteli IBM: n konsulttina tarkastelemaan ehdotettuja ja meneillään olevia kehittyneitä teknologiahankkeita. Yksi päivä viikossa, von Neumann “pidti tuomioistuimessa” 590 Madison Avenue, New York. Yhdessä näistä tapauksista vuonna 1954 hän kohtasi FORTRAN-käsitteen; John Backus muisti von Neumannin unimpressedin ja kysyi “miksi haluat enemmän kuin konekielen?” Myös Frank Beckman, joka oli läsnä, muistutti, että von Neumann hylkäsi koko kehitystyön “mutta Turingin” lyhytkoodin “ajatuksen sovelluksena.” Donald Gillies, yksi von Neumannin opiskelijoista Princetonissa ja myöhemmin tiedekunnan jäsen Illinoisin yliopistossa, muistutti 1970-luvun puolivälissä, että valmistuneet opiskelijat “käytettiin” käsin koottamaan ohjelmia binääriksi heidän varhaiselle koneelleen (todennäköisesti IAS-kone). Hän otti aikaa rakentaa kokoonpanija, mutta kun von Neumann sai tietää hänestä oli hyvin vihainen, sanoen (parafraasi), “Se on arvokasta tietojenkäsittelyvälineen tuhlausta käyttää sitä toimistotyössä.”

Viimeinen anekdootin von Neumann loistava matemaattisia valmiuksia. Von Neumann kotitalouksien Princeton oli avoin monia sosiaaliseen toimintaan ja yksi tällainen tilaisuus joku esitti seuraavan ”lentää ja juna” ongelma [4] von Neumann. Nopeasti von Neumann keksi vastausta. Epäillä, että hän oli nähnyt läpi ongelma löytää yksinkertainen ratkaisu, häneltä kysyttiin, miten hän ratkaisi ongelman. ”Yksinkertainen”, hän vastasi: ”Minä summasi sarjaa!” [Nick Metropolis]

Sähkö-ja elektroniikkatekniikan instituutti (IEEE) jatkaa John von Neumannin kunnioittamista esittelemällä vuosittaisen palkinnon hänen nimissään. IEEE: n John von Neumannin mitali perustettiin hallituksen vuonna 1990 ja se voidaan esittää vuosittain “tietotekniikan ja tietotekniikan erinomaisista saavutuksista”. Saavutukset voivat olla teoreettisia, teknologisia tai yrittäjyyttä, eikä niitä tarvitse tehdä välittömästi ennen palkinnon myöntämispäivää.

Lainaukset

Jos ihmiset eivät usko, että matematiikka on yksinkertainen, vain siksi, että he eivät ymmärrä, kuinka monimutkainen elämä on.
Jokainen, joka pitää aritmeettisia menetelmiä satunnaislukujen tuottamisessa, on tietysti synnin tilassa. (Mainittu julkaisussa Knuth, 1968, osa 2, myös Goldstine, 1972, s. 297.)

Bibliografia

Elämäkerrallinen

Aspray, William F. 1980. From Mathematical Constructivity to Computer Science: Alan Turing, John von Neumann, and the Origins of Computer Science in Mathematical Logic, Unpublished Ph. D. Dissertation, Univ. of Wisconsin, Madison WI.

Aspray, William. 1987. “The Mathematical Reception of the Modern Computer: John von Neumann and the Institute for Advanced Study Computer”, in Phillips, Esther R. (ed), Studies in the History of Mathematics, Vol. 26, MAA, Washington DC, pp. 166-194.

Bigelow, Julian. 1980. “Computer Development at the Institute for Advanced Study”, in Metropolis, N., J. Howlett, and Gian-Carlo Rota. 1980. A History of Computing in the Twentieth Century, Academic Press, Inc., New York. pp. 291-310.

Birkhoff, G. et al. 1958. “Memorial Papers on John von Neumann”, Bull. AMS, Vol. 64, No. 3, Pt. 2.

Bochner, Salomon. 1958. “John von Neumann”, Biographical Memoirs, Vol. 32, National Academy of Sciences, pp. 456-451.

Dieudonné, J. 1981 “Von Neumann, Johann (or John)”, in Gillespie, Charles C. Dictionary of Scientific Biography, Charles Scribner’s Sons, New York, pp. 88-92.

Goldstine, Herman H. 1972. The Computer from Pascal to von Neumann, Princeton Univ. Press, Princeton NJ, 378 pp.

Hurd, Cuthbert. 1981. “Early IBM Computers: Edited Testimony”, Ann. Hist. Comp., Vol. 3. No. 1., pp. 163-182.

Ritchie, David. 1986. The Computer Pioneers, Simon & Shuster, Inc., New York, Chapter 9.

Slater, Robert. 1987. Portraits in Silicon, MIT Press, Cambridge MA, Chapter 3.

Stern, Nancy. 1981. From ENIAC to UNIVAC: An Appraisal of the Eckert-Mauchly Computers, Digital Press, Bedford MA.

Stern, Nancy. 1980. “John von Neumann’s Influence on Electronic Digital Computing, 1944-46”, Ann. Hist. Comp., Vol. 2, No. 4, pp. 349-362.

Tropp, H. S. 1983. “John von Neumann” in Ralston, Anthony, and Edwin D. Reilly, Jr. 1983. Encyclopedia of Computer Science and Engineering, Van Nostrand Reinhold Co., New York, pp. 1564-65.

Ulam, S. M. 1980. “Von Neumann: The Interaction of Mathematics and Computing”, in Metropolis, N., J. Howlett, and Gian-Carlo Rota. 1980. A History of Computing in the Twentieth Century, Academic Press, Inc., New York. pp. 93-99.

Ulam, S. April 1982. “John von Neumann, 1903-1957”, Ann. Hist. Comp., Vol. 4, No. 2.

Vonneuman, Nicholas A. 1988. John von Neumann – As Seen by his Brother, Private Printing, Meadowbrook PA.

Merkittäviä julkaisuja

Charney, J. G., R. Fjörtoft and John von Neumann. 1950. “Numerical Integration of the Barotropic Vorticity Equation”, Tellus, Vol. 2, pp. 237-254.

Taub, A. H. (ed). 1961-63. John von Neumann: Collected Works, 1903-1957, 6 Vols., Pergamon Press, Oxford (UK).

von Neumann, John and Oskar Morgenstern. 1944. Theory of Games and Economic Behavior, Princeton Univ. Press, Princeton NJ.

von Neumann, John. 30 June 1945. First Draft of a Report on the EDVAC, Contract No. W-670-ORD-492, Moore School of Electrical Engineering, Univ. of Penn., Philadelphia. Reprinted (in part) in Randell, Brian. 1982. Origins of Digital Computers: Selected Papers, Springer-Verlag, Berlin Heidelberg, pp. 383-392.

von Neumann, John. 1946. “The Principles of Large-Scale Computing Machines”, reprinted in Ann. Hist. Comp., Vol. 3, No. 3, pp. 263-273.

von Neumann, John. 1958. The Computer and the Brain, Yale Univ. Press, New Haven.

von Neumann, John and Arthur W. Burks. 1966. Theory of Self-Reproducing Automata, Univ. of Illinois Press, Urbana IL.

Alaviitteet:

[1] Alun perin nimetty Johann, vaan kutsui Jancsi perheen.

[2] Goldstine, 1972, s. 182.

[3] Ks Aspray, WF 1982. ”Pioneer Päivä` 82: historia tallennetun ohjelman konsepti”, Ann. Hist. Comp., Voi. 4, nro 4, s. 358-53.

[4] Oletetaan kaksi junaa samalla radalla on 20 kilometrin päässä toisistaan, kohti toisiaan, jokainen kulkee 20 mailia tunnissa. Oletetaan lentää, pystyy lentämään 60 mailia tunnissa lähtee ensimmäinen juna, lentää toiselle, kääntyy ympäri ja lentää edestakaisin kunnes kaksi junaa törmäsi. Kuinka pitkälle kärpäsen matka ennen kuin se on litistynyt välillä kaatuu junat?

[5] Aiempaa versiota elämäkerta kertoi, että Turing oli suorittanut väitöskirjan alle John von Neumann. Tämä korjattiin Michael Mahoney, Princeton University. Omat kiitokset.

Tämä sivusto valittiin Links²Go Avainresurssipalkinto heinäkuussa 1998.