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——冯诺依曼，数学和计算机之父

20世纪即将结束，21世纪即将到来。站在世纪之交的门槛上，回顾20世纪科学技术的辉煌发展，不能不提到20世纪最杰出的数学家之一冯。纽曼。众所周知，1946年发明的电子计算机极大地推动了科技和社会生活的进步。在冯看来。诺伊曼在发明电子计算机方面起了关键作用。他被西方人誉为“计算机之父”。约翰。冯。约翰冯努马(1903-1957)，美籍匈牙利人，1903年12月28日出生于匈牙利布达佩斯。他的父亲是银行家，他的家庭很富有。他非常重视孩子的教育。冯。诺曼从小聪明，兴趣广泛，读书时过目不忘。据说他6岁的时候就能和父亲用古希腊语聊天，一生掌握了7种语言。他擅长德语，但当他用德语思考想法时，他能以阅读速度将其翻译成英语。他对他读过的书和论文感兴趣。能够快速的一字不差的复述内容，若干年后依然可以如此。从1911年到1921年，冯。在布达佩斯卢塞恩中学学习期间，因曼出了名，受到老师的高度评价。在费希特的个别指导和合作下，老师发表了第一篇数学论文，当冯。诺伊曼还不到18岁。从1921年到1923年，他在苏黎世大学学习。不久，1926年，他以优异的成绩获得布达佩斯大学数学博士学位，当了冯。诺伊曼只有22岁。1927-1929年冯。诺伊曼曾在柏林大学和汉堡大学担任数学讲师。1930年，他接受了普林斯顿大学客座教授的职位，并前往美国。1931年，他成为该校的终身教授。1933年，他调到大学高等研究院，成为首批六位教授之一，并在那里工作了一辈子。冯。诺伊曼是普林斯顿大学、宾夕法尼亚大学、哈佛大学、伊斯坦布尔大学、马里兰大学、哥伦比亚大学和慕尼黑理工学院的荣誉博士。他是美国国家科学院、秘鲁国家自然科学院和意大利国家林科研究所的所在地。1954年任美国原子能委员会委员；1951年至1953年任美国数学学会主席。一九五四年夏天，冯。诺伊曼现在正遭受癌症的折磨，于1957年2月8日在华盛顿去世，享年54岁。冯。诺依曼在数学的很多领域都做了开创性的工作，做出了巨大的贡献。二战前主要从事算子论、鼻子论、集合论的研究。1923年《集合论中关于超限序数的论文》给冯看。诺依曼处理集合论问题的独特方式和风格。他将集合论公理化，他的公理系统奠定了公理集合论的基础。他从公理出发，用代数方法推导出集合论中的许多重要概念、基本运算和重要定理。特别是在1925年冯的一篇论文中。诺依曼指出，有一些命题在任何公理系统中都是无法判断的。一九三三年，冯。诺曼解决了希尔伯特的第5个问题，即证明了局部欧氏紧群是李群。1934年，他将紧群理论与玻尔的概周期函数理论统一起来。他对一般拓扑群的结构也有深刻的理解，发现其代数结构和拓扑结构与实数一致。他在他的子代数上做了开创性的工作，并固定了它的理论基础，从而建立了一个新的数学分支——算子代数。这个分支在当代数学文献中被称为冯。诺依曼代数。这是矩阵代数在有限维空间的自然推广。冯。诺伊曼还创立了博弈论，现代数学的另一个重要分支。1944年，他发表了一篇重要的开创性论文《博奕论与经济行为》。本文包含了对博弈论的纯数学形式的阐述和对实际博弈应用的详细说明。还包含统计理论等教学思想。冯。诺依曼在晶格理论、连续几何、理论物理、动力学、连续介质力学、气象计算、原子能和经济学方面都做了重要的工作。冯。诺曼对人类最大的贡献是他在计算机科学、计算机技术和数值分析方面的开创性工作。

一般认为ENIAC是世界上第一台电子计算机。它由美国科学家开发，于1946年2月14日在费城开始运行。实际上，由汤米、劳尔斯和其他英国科学家开发的“科洛萨斯”计算机比ENIAC早问世两年多，它于1944年1月10日开始在布莱奇利公园运行。ENIAC证明了电子真空技术可以大大提高计算技术。但是ENIAC本身有两个缺点：(1)没有内存；(2)由接线板控制，即使需要接天，计算速度也会被这项工作抵消。ENIAC机器开发集团的Moakley和eckert显然感受到了这一点，他们也想尽快开始开发另一台计算机，以便对其进行改进。冯。在被ENIAC机器开发集团的上尉戈德斯丁介绍加入ENIAC机器开发集团后，诺依曼带领着这一批富有创新精神的年轻科技人员向更高的目标进军。1945年，在共同讨论的基础上，他们发表了一个全新的‘存储程序通用电子计算机方案’3354 edvac(电子离散变量自动计算机的缩写)。在这个过程中，冯。诺曼展示了他丰富的数学和物理基础知识，充分发挥了他作为顾问的作用和探索问题、综合分析的能力。EDVAC方案明确确立了新机由运算器、逻辑控制器件、存储器、输入输出器件五部分组成，并描述了这五部分的功能和关系。EDVAC机有两个显著的改进，即：(1)采用二进制，不仅是数据，还有指令；(2)随着存储程序的建立，指令和数据可以一起放在存储器中，并以同样的方式进行处理。简化了计算机的结构，大大提高了计算机的速度。一九四六年七八月间，冯。在EDVAC方案的基础上，Neumann、Gordes Ting和Burks在为普林斯顿大学高级研究所开发IAS计算机时，提出了一个更完善的设计报告《电子计算机逻辑设计初探》。以上两个既有理论又有具体设计的文件，第一次在全世界掀起了一股‘计算机热’。他们的综合设计理念就是著名的‘丰’。‘诺依曼机器’，它的中心是有存储程序原理3354，把指令和数据存储在一起。这个概念被称为“计算机发展史上的里程碑”。它标志着电子计算机时代的真正开始，并指导着未来的计算机设计。一切自然事物总是在发展的。随着科技的进步，今天人们认识到‘冯’的‘诺曼机’的不足阻碍了计算机速度的进一步提高，于是提出了‘封飞’。诺依曼机的设想。冯。诺曼还积极参与计算机的普及和应用，在编程和数值计算方面做出了突出贡献。冯。诺依曼于1937年获得美国数学会普利策奖；1947年获得美国总统功绩勋章和美国海军杰出公民服务奖；1956年获得美国总统自由勋章、爱因斯坦纪念奖和费米奖。冯。诺依曼去世后，未完成的手稿于1958年以《计算机与人脑》的名字出版。他的主要作品被收集在六卷《冯。诺依曼全集》中，并于1961年出版。

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