約翰·馮·諾依曼
人物生平
? 馮·諾依曼谒兄,著名匈牙利裔美籍?dāng)?shù)學(xué)家、計(jì)算機(jī)科學(xué)家炮车、物理學(xué)家和化學(xué)家 舵变。1903年12月28日生于匈牙利布達(dá)佩斯的一個(gè)猶太人家庭。
? 馮·諾依曼的父親麥克斯年輕有為瘦穆、風(fēng)度翩翩纪隙,憑著勤奮、機(jī)智和善于經(jīng)營(yíng)扛或,年輕時(shí)就已躋身于布達(dá)佩斯的銀行家行列绵咱。馮·諾依曼的母親是一位善良的婦女,賢慧溫順熙兔,受過(guò)良好教育悲伶。
? 馮·諾依曼從小就顯示出數(shù)學(xué)和記憶方面的天才艾恼,從孩提時(shí)代起,馮諾依曼就有過(guò)目不忘的天賦麸锉,六歲時(shí)他就能用希臘語(yǔ)同父親互相開(kāi)玩笑钠绍。六歲時(shí)他能心算做八位數(shù)除法,八歲時(shí)掌握微積分花沉,在十歲時(shí)他花費(fèi)了數(shù)月讀完了一部四十八卷的世界史柳爽,并可以對(duì)當(dāng)前發(fā)生的事件和歷史上某個(gè)事件做出對(duì)比,并討論兩者的軍事理論和政治策略 碱屁,十二歲就讀懂領(lǐng)會(huì)了波萊爾的大作《函數(shù)論》要義磷脯。
? 1914年夏天,約翰進(jìn)入了大學(xué)預(yù)科班學(xué)習(xí)娩脾,是年7月28日赵誓,奧匈帝國(guó)借故向塞爾維亞宣戰(zhàn),揭開(kāi)了第一次世界大戰(zhàn)的序幕柿赊。由于戰(zhàn)爭(zhēng)動(dòng)亂連年不斷俩功,馮·諾依曼全家離開(kāi)過(guò)匈牙利,以后再重返布達(dá)佩斯闹瞧。當(dāng)然他的學(xué)業(yè)也會(huì)受到影響绑雄。但是在畢業(yè)考試時(shí),馮·諾依曼的成績(jī)?nèi)悦星懊ǔw育和書(shū)寫(xiě)外奥邮,都是A )万牺。
? 1921年,馮·諾依曼通過(guò)“成熟”考試時(shí)洽腺,已被大家當(dāng)作數(shù)學(xué)家了脚粟。他的第一篇論文是和菲克特合寫(xiě)的,那時(shí)他還不到18歲蘸朋。麥克斯由于考慮到經(jīng)濟(jì)上原因核无,請(qǐng)人勸阻年方17的馮·諾依曼不要專攻數(shù)學(xué),后來(lái)父子倆達(dá)成協(xié)議藕坯,馮·諾依曼便去攻讀化學(xué)团南。
? 其后的四年間,馮·諾依曼[布達(dá)佩斯大學(xué)注冊(cè)為數(shù)學(xué)方面的學(xué)生炼彪,但并不聽(tīng)課吐根,只是每年按時(shí)參加考試,考試都得A [1] 辐马。與此同時(shí)拷橘,馮·諾依曼進(jìn)入柏林大學(xué)(1921年),1923年又進(jìn)入瑞士蘇黎世聯(lián)邦工業(yè)大學(xué)學(xué)習(xí)化學(xué)。1926年他在蘇黎世聯(lián)邦工業(yè)大學(xué)獲得化學(xué)方面的大學(xué)畢業(yè)學(xué)位冗疮,通過(guò)在每學(xué)期期末回到布達(dá)佩斯大學(xué)通過(guò)課程考試萄唇,他也獲得了布達(dá)佩斯大學(xué)數(shù)學(xué)博士學(xué)位。
? 1926年春术幔,馮·諾依曼到哥廷根大學(xué)任希爾伯特的助手另萤。1927~1929年,馮·諾依曼在柏林大學(xué)任兼職講師诅挑,期間他發(fā)表了集合論仲墨、代數(shù)和量子理論方面的文章。1927年馮·諾依曼到波蘭里沃夫出席數(shù)學(xué)家會(huì)議揍障,那時(shí)他在數(shù)學(xué)基礎(chǔ)和集合論方面的工作已經(jīng)很有名氣。
? 1929年俩由,馮·諾依曼轉(zhuǎn)任漢堡大學(xué)兼職講師毒嫡。1930年他首次赴美,成為普林斯頓大學(xué)的客座講師幻梯。善于匯集人才的美國(guó)不久就聘馮·諾依曼為客座教授兜畸。
? 1930年諾依曼和瑪麗達(dá)·柯維斯結(jié)婚。1935年他們的女兒瑪麗娜出生在普林斯頓碘梢。馮·諾依曼家里常常舉辦時(shí)間持續(xù)很長(zhǎng)的社交聚會(huì)咬摇,這是遠(yuǎn)近皆知的。1937年馮·諾依曼與妻子離婚煞躬,1938年又與克拉拉·丹結(jié)婚肛鹏,并一起回到普林斯頓。丹隨馮·諾依曼學(xué)數(shù)學(xué)恩沛,后來(lái)成為優(yōu)秀的程序編制家在扰。與克拉拉婚后,馮·諾依曼的家仍是科學(xué)家聚會(huì)的場(chǎng)所雷客,還是那樣殷勤好客芒珠,在那里人人都會(huì)感到一種聰慧的氣氛。
? 1955年的夏天搅裙,X射線檢查出他患有癌癥皱卓,但他還是不停的工作,病勢(shì)擴(kuò)展部逮。 后來(lái)他被安置在輪椅上娜汁,繼續(xù)思考、演說(shuō)及參加會(huì)議甥啄。長(zhǎng)期而無(wú)情的疾病折磨著他存炮,慢慢地終止了他所有的活動(dòng)。1956年4月,他進(jìn)入華盛頓的沃爾特·里德醫(yī)院穆桂,1957年2月8日在醫(yī)院逝世宫盔,享年53歲。
經(jīng)典理論
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馮諾依曼體系結(jié)構(gòu)
根據(jù)馮諾依曼體系結(jié)構(gòu)構(gòu)成的計(jì)算機(jī)享完,必須具有如下功能:
把需要的程序和數(shù)據(jù)送至計(jì)算機(jī)中灼芭。
必須具有長(zhǎng)期記憶程序、數(shù)據(jù)般又、中間結(jié)果及最終運(yùn)算結(jié)果的能力彼绷。
能夠完成各種算術(shù)、邏輯運(yùn)算和數(shù)據(jù)傳送等數(shù)據(jù)加工處理的能力茴迁。
能夠根據(jù)需要控制程序走向寄悯,并能根據(jù)指令控制機(jī)器的各部件協(xié)調(diào)操作。
能夠按照要求將處理結(jié)果輸出給用戶堕义。
為了完成上述的功能猜旬,計(jì)算機(jī)必須具備五大基本組成部件,包括:
輸入數(shù)據(jù)和程序的輸入設(shè)備
記憶程序和數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)器
完成數(shù)據(jù)加工處理的運(yùn)算器
控制程序執(zhí)行的控制器
輸出處理結(jié)果的輸出設(shè)備
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純粹數(shù)學(xué)
在1930~1940年間倦卖,馮諾依曼在純粹數(shù)學(xué)方面取得的成就更為集中洒擦,1932世界聞名的斯普林格出版社出版了他的《量子力學(xué)的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)》,它是馮·諾依曼主要著作之一怕膛,初版為德文熟嫩,1943年出了法文版,1949年為西班牙文版褐捻,1955年被譯成英文出版掸茅,至今仍不失為這方面的經(jīng)典著作。當(dāng)然他還在量子統(tǒng)計(jì)學(xué)舍扰、量子熱力學(xué)倦蚪、引力場(chǎng)等方面做了不少重要工作。
社會(huì)貢獻(xiàn)
- 1933年边苹,馮·諾依曼解決了希爾伯特第5問(wèn)題陵且,即證明了局部歐幾里得 緊群是李群。此外个束,測(cè)量理論慕购、格理論和連續(xù)介質(zhì)幾何做出了開(kāi)創(chuàng)性的貢獻(xiàn)。
- 從1936年到1943年茬底,馮·諾依曼與默里合作創(chuàng)立了算符環(huán)理論沪悲,即算符環(huán)理論。
- 1940年以前阱表,馮·諾依曼主要研究純數(shù)學(xué):在數(shù)理邏輯中提出了一個(gè)簡(jiǎn)單明了的序數(shù)理論殿如,并提出了一種新的集理論公理化贡珊,使集與類有了明顯的區(qū)別;接著涉馁,研究了線性自伴算符的譜理論门岔。
- 1942年以來(lái),馮·諾依曼與摩根·斯特恩合作撰寫(xiě)了博弈論和經(jīng)濟(jì)行為烤送,這是博弈論的經(jīng)典著作寒随,使馮·諾依曼成為數(shù)理經(jīng)濟(jì)學(xué)的奠基人之一。
- 1946年帮坚,馮·諾依曼開(kāi)始學(xué)習(xí)編程妻往。是現(xiàn)代數(shù)值分析計(jì)算數(shù)學(xué)的創(chuàng)始人之一。首先研究了線性代數(shù)和算術(shù)的數(shù)值計(jì)算试和。隨后讯泣,重點(diǎn)研究了非線性微分方程的離散化和穩(wěn)定性,并給出了誤差估計(jì)阅悍。馮·諾依曼幫助開(kāi)發(fā)了一些算法判帮,特別是蒙特卡羅方法。
- 數(shù)學(xué)家馮·諾依曼提出了計(jì)算機(jī)制造的三個(gè)基本原則溉箕,即采用二進(jìn)制邏輯、程序存儲(chǔ)執(zhí)行以及計(jì)算機(jī)由五個(gè)部分組成(運(yùn)算器悦昵、控制器肴茄、存儲(chǔ)器、輸入設(shè)備但指、輸出設(shè)備)寡痰,這套理論被稱為馮·諾依曼體系結(jié)構(gòu)。