Джон фон нейман краткая биография


Нейман, Джон фон — Википедия

В Википедии есть статьи о других людях с фамилией Нейман.

Джон фон Не́йман (англ. John von Neumann /vɒn ˈnɔɪmən/; или Иоганн фон Нейман, нем. Johann von Neumann; при рождении Я́нош Ла́йош Нейман, венг. Neumann János Lajos, IPA: [nojmɒn ˈjaːnoʃ ˈlɒjoʃ]; 28 декабря 1903, Будапешт — 8 февраля 1957, Вашингтон) — венгеро-американский математик и педагог еврейского происхождения, сделавший важный вклад в квантовую физику, квантовую логику, функциональный анализ, теорию множеств, информатику, экономику и другие отрасли науки.

Наиболее известен как человек, с именем которого связывают архитектуру большинства современных компьютеров (так называемая архитектура фон Неймана), применение теории операторов к квантовой механике (алгебра фон Неймана), а также как участник Манхэттенского проекта и как создатель теории игр и концепции клеточных автоматов.

Янош Лайош Нейман родился старшим из трёх сыновей в состоятельной еврейской семье в Будапеште, бывшем в те времена второй столицей Австро-Венгерской империи[10]. Его отец, Макс Нейман (венг. Neumann Miksa, 1870—1929), переселился в Будапешт из провинциального городка Печ в конце 1880-х годов, получил степень доктора от юриспруденции и работал адвокатом в банке; вся его семья происходила из Серенча[11]. Мать, Маргарет Канн (венг. Kann Margit, 1880—1956), была домохозяйкой и старшей дочерью (во втором браке) преуспевающего коммерсанта Якоба Канна — партнёра в фирме «Kann—Heller», специализирующейся на торговле мельничными жерновами и другим сельскохозяйственным оборудованием. Её мать, Каталина Майзельс (бабушка учёного), происходила из Мункача.

Янош, или просто Янчи, был необыкновенно одарённым ребёнком. Уже в 6 лет он мог разделить в уме два восьмизначных числа и беседовать с отцом на древнегреческом. Янош всегда интересовался математикой, природой чисел и логикой окружающего мира. В восемь лет он уже хорошо разбирался в математическом анализе. В 1911 году он поступил в лютеранскую гимназию. В 1913 году его отец получил дворянский титул, и Янош вместе с австрийским и венгерским символами знатности — приставкой фон (von) к австрийской фамилии и титулом Маргиттаи (Margittai) в венгерском именовании — стал называться Янош фон Нейман или Нейман Маргиттаи Янош Лайош. Во время преподавания в Берлине и Гамбурге его называли Иоганн фон Нейман. Позже, после переселения в 1930-х годах в США, его имя на английский манер изменилось на Джон. Любопытно, что его братья после переезда в США получили совсем другие фамилии: Vonneumann и Newman. Первая, как можно заметить, является «сплавом» фамилии и приставки «фон», вторая же — дословным переводом фамилии с немецкого на английский.

Фон Нейман получил степень доктора философии по математике (с элементами экспериментальной физики и химии) в университете Будапешта в 23 года. Одновременно он изучал химические технологии в швейцарском Цюрихе (Макс фон Нейман полагал профессию математика недостаточной для того, чтобы обеспечить надёжное будущее сына). С 1926 по 1930 год Джон фон Нейман был приват-доцентом в Берлинском университете.

В 1930 году фон Нейман был приглашён на преподавательскую должность в американский Принстонский университет. Был одним из первых приглашённых на работу в основанный в 1930 году научно-исследовательский Институт перспективных исследований, также расположенный в Принстоне, где с 1933 года и до самой смерти занимал профессорскую должность.

В 1936—1938 годах Алан Тьюринг работал в Принстонском институте под руководством Алонзо Чёрча и защитил докторскую диссертацию. Это случилось вскоре после публикации в 1936 году статьи Тьюринга «О вычислимых числах в применении к проблеме разрешимости» (англ. On Computable Numbers with an Application to the Entscheidungs problem), которая включала в себя концепции логического проектирования и универсальной машины. Фон Нейман, несомненно, был знаком с идеями Тьюринга, однако неизвестно, применял ли он их в проектировании IAS-машины десять лет спустя.

В 1937 году фон Нейман стал гражданином США. В 1938 он был награждён премией имени М. Бохера за свои работы в области анализа.

Первый успешный численный прогноз погоды был произведен в 1950 году с использованием компьютера ENIAC командой американских метеорологов совместно с Джоном фон Нейманом[12].

В октябре 1954 года фон Нейман был назначен членом Комиссии по атомной энергии, которая ставила своей главной заботой накопление и развитие ядерного оружия. Он был утвержден Сенатом Соединенных Штатов 15 марта 1955 года. В мае он и его жена переехали в Вашингтон, пригород Джорджтаун. В течение последних лет жизни фон Нейман был главным советником по атомной энергии, атомному оружию и межконтинентальному баллистическому оружию. Возможно, вследствие своего происхождения или раннего опыта в Венгрии, фон Нейман решительно придерживался правого крыла политических взглядов. В статье журнала «Лайф» (англ. Life), опубликованной 25 февраля 1957 года, вскоре после его смерти, он представлен приверженцем предупредительной войны с Советским Союзом.

Летом 1954 года фон Нейман ушиб левое плечо при падении. Боль не проходила, и хирурги поставили диагноз: костная форма рака. Предполагалось, что рак фон Неймана мог быть вызван радиоактивным облучением при испытании атомной бомбы в Тихом океане или, может быть, при последующей работе в Лос-Аламосе, штат Нью-Мексико (его коллега, пионер ядерных исследований Энрико Ферми, умер от рака желудка на 54 году жизни). Болезнь прогрессировала, и посещение три раза в неделю совещаний КАЭ (Комиссии по атомной энергии) требовало огромных усилий. Через несколько месяцев после постановки диагноза фон Нейман умер в тяжёлых мучениях. Когда он лежал при смерти в госпитале Вальтера Рида, он попросил встречи с католическим священником. Ряд знакомых учёного полагают, что, поскольку он был агностиком большую часть сознательной жизни, это желание не отражало его реальные взгляды, а было вызвано страданиями от болезни и страхом смерти[13].

В конце девятнадцатого века аксиоматизация математики по примеру Начал Евклида достигла нового уровня точности и широты. Особенно сильно это было заметно в арифметике (благодаря аксиоматике Ричарда Дедекинда и Чарльза Сандерса Пирса), а также в геометрии (благодаря Давиду Гильберту). К началу двадцатого века было предпринято несколько попыток формализовать теорию множеств, однако в 1901 Бертраном Расселом была показана противоречивость наивного подхода, использовавшегося ранее (парадокс Рассела). Этот парадокс вновь подвесил в воздухе вопрос о формализации теории множеств. Проблема была решена двадцать лет спустя Эрнстом Цермело и Абрахамом Френкелем. Аксиоматика Цермело — Френкеля позволила конструировать множества обычно используемые в математике, однако они не смогли явно исключить из рассмотрения парадокс Рассела.

В докторской диссертации в 1925 году фон Нейман продемонстрировал два способа, позволяющие исключить из рассмотрения множества из парадокса Рассела: аксиома основания и понятие класса. Аксиома основания требовала, чтобы каждое множество можно было сконструировать снизу-вверх в порядке возрастания шага по принципу Цермело и Френкеля таким образом, что если одно множество принадлежит другому, то необходимо, чтобы первое стояло прежде второго, тем самым исключая возможность множеству принадлежать самому себе. Для того чтобы показать то, что новая аксиома не противоречит другим аксиомам, фон Нейман предложил метод демонстрации (впоследствии названный методом внутренней модели), который стал важным инструментом в теории множеств.

Второй подход к проблеме выражался в том, чтобы взять за основу понятие класса и определить множество как класс, который принадлежит некоторому другому классу, и одновременно с этим ввести понятие собственного класса (класса, который не принадлежит другим классам). В предположениях Цермело-Френкеля аксиомы препятствуют конструированию множества всех множеств, которые не принадлежат самим себе. В предположениях фон Неймана класс всех множеств, не принадлежащих самим себе, может быть построен, но это собственный класс, то есть он не является множеством.

С помощью этой конструкции фон Неймана аксиоматическая система Цермело — Френкеля смогла исключить парадокс Рассела как невозможный. Следующей проблемой стал вопрос о том, можно ли определить эти конструкции, или этот объект не подлежит улучшению. Строго отрицательный ответ был получен в сентябре 1930 года на математическом конгрессе в Кенингсберге, на котором Курт Гёдель представил свою теорему о неполноте.

Ввёл в математику классы, получившие название классов Шаттена — фон Неймана.

Математические основы квантовой механики[править | править код]

Фон Нейман был одним из создателей математически строгого аппарата квантовой механики. Свой подход к аксиоматизации квантовой механики он изложил в работе «Математические основы квантовой механики» (нем. Mathematische Grundlagen der Quantenmechanik) в 1932 году.

После завершения аксиоматизации теории множеств фон Нейман занялся аксиоматизацией квантовой механики. Он сразу понял, что состояния квантовых систем могут быть рассмотрены как точки в гильбертовом пространстве, подобно тому как в классической механике состояниям сопоставляются точки 6N-мерного фазового пространства. В таком случае обычные для физики величины (такие как позиция и импульсы) могут быть представлены как линейные операторы над гильбертовым пространством. Таким образом изучение квантовой механики было редуцировано к изучению алгебр линейных эрмитовых операторов над гильбертовым пространством.

Надо заметить, что в этом подходе принцип неопределенности, согласно которому точное определение местоположения и импульса частицы одновременно невозможны, выражается в некоммутативности соответствующих этим величинам операторов. Эта новая математическая формулировка включила в себя формулировки Гейзенберга и Шрёдингера как частные случаи.

Главными работами фон Неймана по теории колец операторов стали работы, связанные с алгебрами фон Неймана. Алгебра фон Неймана — это *-алгебра ограниченных операторов на гильбертовом пространстве, которая замкнута в слабой операторной топологии и содержит единичный оператор.

Теорема фон Неймана о бикоммутанте доказывает, что аналитическое определение алгебры фон Неймана эквивалентно алгебраическому определению как *-алгебры ограниченных операторов на гильбертовом пространстве, совпадающей со своим вторым коммутантом.

В 1949 Джон фон Нейман ввел понятие прямого интеграла. Одной из заслуг фон Неймана считается редукция классификации алгебр фон Неймана на сепарабельных гильбертовых пространствах к классификации факторов.

Концепция создания клеточных автоматов являлась порождением антивиталистической идеологии (индоктринации), возможности создания жизни из мертвой материи. Аргументация виталистов в XIX веке не учитывала, что в мертвой материи возможно хранение информации — программы, которая может изменить мир (например, станок Жакара — см. Ганс Дриш). Нельзя сказать, что идея клеточных автоматов перевернула мир, но она нашла применение почти во всех областях современной науки.

Нейман ясно видел предел своих интеллектуальных возможностей и чувствовал, что не может воспринять некоторые высшие математические и философские идеи.

Фон Нейман был блестящим, изобретательным, действенным математиком, с потрясающей широты кругом научных интересов, которые простирались и за пределы математики. Он знал о своём техническом таланте. Его виртуозность в понимании сложнейших рассуждений и интуиция были развиты в высшей степени; и тем не менее, ему было далеко до абсолютной самоуверенности. Возможно, ему казалось, что он не обладает способностью интуитивно предугадывать новые истины на самых высших уровнях или даром к мниморациональному пониманию доказательств и формулировок новых теорем. Мне трудно это понять. Может быть, это объяснялось тем, что пару раз его опередил или даже превзошёл кто-то другой. К примеру, его разочаровало то, что он не первым решил теоремы Гёделя о полноте. Ему это было больше чем под силу, и наедине с самим собой он допускал возможность того, что Гильберт избрал ошибочный ход решения. Другой пример — доказательство Дж. Д. Биркгофом эргодической теоремы. Его доказательство было более убедительным, более интересным и более независимым по сравнению с доказательством Джонни.

[Улам, 70]

Данная проблематика личного отношения к математике была очень близка Уламу, см., например:

Помню, как в четыре года я резвился на восточном ковре, разглядывая дивную вязь его узора. Помню высокую фигуру отца, стоящего рядом, и его улыбку. Помню, что подумал: «Он улыбается, потому как думает, что я ещё совсем ребёнок, но я-то знаю, как удивительны эти узоры!». Я не утверждаю, что тогда мне пришли в голову в точности эти слова, но я уверен, что эта мысль возникла у меня в тот момент, а не позднее. Я определённо чувствовал: «Я знаю что-то, чего не знает мой папа. Возможно, я знаю больше чем он».

[Улам, 13]

Сравните с «Урожаями и посевами» Гротендика.

Участие в Манхэттенском проекте и вклад в информатику[править | править код]

Будучи экспертом в математике ударных волн и взрывов во время Второй мировой войны фон Нейман работал консультантом Лаборатории баллистических исследований (Army Ballistics Research Laboratory) Управления боеприпасов Армии США. По приглашению Оппенгеймера Фон Нейман был привлечен к работе в Лос-Аламосе над Манхеттэнским проектом начиная с осени 1943 года[14], где он работал над расчетами сжатия плутониевого заряда до критической массы путем имплозии.

Расчеты по этой задаче требовали больших вычислений, которые поначалу осуществлялись в Лос-Аламосе на ручных калькуляторах, потом на механических табуляторах IBM 601, где использовались перфокарты. Фон Нейман, свободно разъезжая по стране, собирал информацию из разных источников о текущих проектах по созданию электронно-механических (Bell Telephone Relay-Computer, компьютер Mark I Говарда Айкена в Гарвардском университете использовался Манхеттенским проектом для расчетов весной 1944 г.) и полностью электронных компьютеров (ENIAC использовался в декабре 1945 года для расчетов по проблеме термоядерной бомбы).

Фон Нейман помогал в разработке компьютеров ENIAC и EDVAC, внес вклад в развитие науки о компьютерах в своей работе "Первый проект отчёта о EDVAC", где представил научному миру идею компьютера с программой хранимой в памяти. Эта архитектура до сих пор носит название архитектуры фон Неймана, и долгие годы реализовывалась во всех компьютерах и микропроцессорах.

После окончания войны фон Нейман продолжил работу в этой области, разрабатывая высокоскоростной исследовательский компьютер IAS-машину в Принстонском университете, который предполагалось использовать для ускорения расчетов по термоядерному оружию.

В честь Фон Неймана был назван компьютер JOHNNIAC, созданный в 1953 году в Корпорации RAND.

Фон Нейман был женат дважды. В первый раз он женился на Мариэтте Кёвеши (Mariette Kövesi) в 1930 году. Брак распался в 1937 году, а уже в 1938 он женился на Кларе Дэн (Klara Dan). От первой жены у фон Неймана родилась дочь Марина — в последующем известный экономист.

В 1970 г. Международный астрономический союз присвоил имя Джона фон Неймана кратеру на обратной стороне Луны. В его память учреждены награды:

  1. Немецкая национальная библиотека, Берлинская государственная библиотека, Баварская государственная библиотека и др. Record #118770314 // Общий нормативный контроль (GND) — 2012—2016.
  2. ↑ идентификатор BNF: платформа открытых данных — 2011.
  3. 1 2 Архив по истории математики Мактьютор
  4. 1 2 Нейман Джон фон // Большая советская энциклопедия: [в 30 т.] / под ред. А. М. Прохорова — 3-е изд. — М.: Советская энциклопедия, 1969.
  5. ↑ Biografisch Portaal — 2009.
  6. ↑ Нейман Джон фон // Нейман Джон фон / под ред. А. М. Прохорова — 3-е изд. — М.: Советская энциклопедия, 1969.
  7. Macrae N. John von Neumann: The Scientific Genius Who Pioneered the Modern Computer, Game Theory, Nuclear Deterrence, and Much More — 1992. — С. 380. — ISBN 0-679-41308-1
  8. 1 2 http://www.nasonline.org/member-directory/deceased-members/20000935.html
  9. ↑ http://www.computerhope.com/people/john_neumann.htm
  10. ↑ Научная биография (неопр.) (недоступная ссылка). Дата обращения 25 ноября 2008. Архивировано 13 июля 2007 года.
  11. ↑ Генеалогия семьи Нейман
  12. ↑ American Institute of Physics. Atmospheric General Circulation Modeling. 2008-01-13.
  13. Abraham Pais. J. Robert Oppenheimer: A Life (англ.). — Oxford University Press, 2006. — P. 109. — ISBN 9780195166736.
  14. ↑ Igniting the Light Elements: The Los Alamos Thermonuclear Weapon Project, 1942-1952 - by Anne C. Fitzpatrick, 2013,p.66
  • Steve Heims. John Von Neumann and Norbert Wiener: from mathematics to the technologies of life and death. — MIT Press, 1980. — 568 p. — ISBN 0262081059. (англ.)
  • Данилов Ю. А.. Джон фон Нейман. — М.:Знание, 1981. (рус.)
  • William Aspray. John von Neumann and the Origins of Modern Computing. — MIT Press, 1990. — 376 p. — ISBN 0262011212. (англ.)
  • Norman Macrae. John von Neumann. — 1992. (англ.)
  • Монастырский М. И. Джон фон Нейман — математик и человек // Историко-математические исследования. — М.: Янус-К, 2006. — № 46 (11). — С. 240—266..
  • Улам С. М. Приключения математика. — Ижевск: R&C Dynamics, 272 с. ISBN 5-93972-084-6.
  • Вигнер Е. Этюды о симметрии, пер. с англ. — М., 1971. — С. 204—209.
  • «Bulletin of the American Mathematical Society», 1958, v. 64, № 3, pt 2

ru.wikipedia.org

Джон фон Нейман краткая биография

Джон фон Нейман краткая биография венгеро-американского математика, сделавшего вклад в функциональный анализ, квантовую логику, квантовую физику, теорию множеств, экономику и информатику.

Джон фон Нейман биография кратко

Годы жизни Джона фон Неймана 1903 – 1957

Будущий ученый появился на свет в столице Венгрии Будапеште. Еще с юного возраста мальчик интересовался природой математической логики и чисел. Кроме этого Нейман любил историю и прочитал 40 томов всемирной истории. В 10 лет его отдали в лучшую лютеранскую гимназию Будапешта. А в 1922 году он уже публиковался в журнале математического сообщества Германии.

По настоянию отца Джон фон Нейман сначала добывал высшее образование в будапештском Католическом университете Петера Пазманя, параллельно заканчивая базовый курс по химическому машиностроению в технической школе Цюриха в Швейцарии.  Католический университет юноша закончил с докторской степенью по математике в 22 года, точно также, как и школу Цюриха.

Получив две научные степени, Нейман в 1926 посещал немецкий Геттингенский университет, где изучал квантовую механику и задался целью улучшить и упорядочить ее теории.  Ученый искал общие черты матричной и волновой механик, изучал правила абстрактного пространства Гильберта.

Личная жизнь Неймана 

В период 1927 – 1929 годов, когда он представил свою теорию квантовой механики, то стал посещать коллоквиумы и конференции. На его счету уже было 32 хорошо структурированные работы. Нейман стал настоящей звездой в кругах академиков, так его подходы к инновационным теориям  были свежи и творческие. В 1929 году его взяли на должность преподавателя Принстонского университета. Тогда же он женится на Мариэтте Кевеши, которая в 1935 году родила ему дочь Марину. Но их брак не был долговечным – они расстались в 1936 году. Нейман отправляется в путешествие по Европе. Возвратившись в Америку, ученый знакомится с некой Кларой Дэн, впоследствии ставшей его женой в 1938 году.

Но самым его главным вкладом в науку является то, что он брал участие в создании ЭВМ, а также он был первым человеком, который создал принципы, по которым работает компьютер. Основные принципы Джона фон Неймана актуальны и сегодня: все современные электронно-вычислительные машины работают на этих принципах:

  • Принцип двоичной системы вычисления команд и данных.
  • Принцип программного управления. Программа являет собой набор команд, выполняемых процессором в определенной последовательности.
  • Принцип однородности памяти. Все данные хранятся и кодируются в одной памяти.
  • Принцип адресуемости памяти. Память состоит из нумерованных ячеек, и процессор имеет произвольный доступ к любой из них.
  • Принцип последовательного программного управления. Команды, хранящиеся в памяти, выполняются поочередно после того, как завершилась предыдущая команда.
  • Принцип условного перехода. Он был сформулирован Чарльзом Бэббиджем и Адой Лавлейс. Фон Нейман добавил его в свою общую архитектуру.
Причина смерти Джона фон Неймана

Известному ученому врачи поставили неутешительный диагноз – рак. Но, несмотря на то, что Джон сидел в каталке, математик вел активную жизнь. Умер великий ученый 8 февраля 1957 года.

kratkoe.com

Нейман Джон

Джон фон Нейман

Джон фон Нейман (3 декабря 1903, Будапешт - 8 февраля 1957, Вашингтон) — американский математик и физик. Труды по функциональному анализу, квантовой механике, логике, метеорологии. Внес большой вклад в создание первых ЭВМ и разработку методов их применения. Его теория игр сыграла важную роль в экономике.

Биография

Янош фон Нейман был старшим из трех сыновей преуспевающего будапештского банкира Макса фон Неймана. Позже, в Цюрихе, Гамбурге и Берлине, Яноша называли Иоганном, а после переезда в США - Джоном (дружески - Джонни). Фон Нейман был продуктом той интеллектуальной среды. из которой вышли такие выдающиеся физики, как Эдвард Теллер, Лео Сциллард, Денис Габор и Юджин Вигнер. Джон выделялся среди них своими фенеменальными способностями. В 6 лет он перебрасывался с отцом остротами на древнегреческом, а в 8 освоил основы высшей математики. В юные годы Янош занимался дома со специально приглашенными педагогам, а в возрасте 10 лет поступил в одно из лучших учебных заведений того времени - лютеранскую гимназию. Еще в школе фон Нейман заинтересовался математикой. Гения в фон Неймане распознал преподаватель математики Ласло Ратц. Он и помог ему развить его дарование. Ратц ввел фон Неймана в небольшой, но блестящий кружок будапештских математиков того времени, который возглавлял духовный отец венгерских математиков Липот Фейер. Помогать фон Неймону было поручено ассистенту Будапештского университета М. Фекете: а общее руководство взял на себя выдающийся педагог: профессор Йожеф Кюршак. Атмосфера универсиета и беседы с математиками и внимание со стороны Фейера помогло сформироваться фон Нейману как математику, также как изучение университетских курсов. К моменту получения аттестат зрелости Янош фон Нейман пользовался у математиков репутацией молодого дарования. Его первая печатная работа была написана совместно с М. Фекете "О расположении нулей некоторых минимальных полиномов"(1921) вышла в свет, когда фон Нейману было 18 лет. Вскоре фон Нейман окончил гимназию. Макс фон Нейман не считал профессию математика достаточно надежной, способной обеспечить будущее сына. Он настоял на том, чтобы Янош приобрел еще и профессию инженера-химика. Поэтому Янош поступил в Федеральную высшую техническую школу в Цюрихе, где изучал химию, и одновременно на математический факультет Будапештского университета. Благодаря такому совмещению, у него было свободное посещение лекций, поэтому он появлялся в Будапеште только в конце семестра, для сдачи экзаменов. Потом он уезжал в Цюрих или Берлин, но не для того чтобы изучать химию, а для подготовки к печати своих работ, бесед с коллегами-математиками, посещения семинаров. Фон Нейман считал, что о этот период он очень много узнал у двух математиков: Эрхарда Шмидта и Германа Вейля. Когда Вейлю поднадобилось отлучиться во время семестра, то чтение курса за него продолжил фон Нейман.

Достижения

Первая работа фон Неймана по аксиоматической теории множеств вышла в свет в 1923 году. Она называлась "К введению трансфинитных ординальных чисел". Она была опубликована в трудах Сегедского университета. Фон Нейман разработал свою систему аксиом и изложил ее в докторской диссертации и двух статьях. Диссертация сильно заинтересовала А. Френкеля, которому поручили отрецензировать ее. Несмотря на то, что он не смог разобраться в ней полностью, он пригласил к себе фон Неймана. Он Френкель попросил его написать популярную статью, в которой излагались бы новый подход к проблеме и следствия, извлекаемые из его. Фон Нейман написал такую работу, назвав ее "К вопросу об аксиоматическом построении теории множеств". Она была опубликована в 1925 году а "Journal fuer Mathematik". Фон Нейман построил замечательную систему аксиом теории множеств, такую же простую, как гильбертовая для евклидовой геометрии. Система аксиом фон Неймана занимает немногим более одной страницы печатного текста. В 1925 фон Нейман получает диплом инженера-химика в Цюрихе и успешно защищает диссертацию "Аксиоматическое построение теории множеств" на звание доктора философии в Будапештском университете. Молодой доктор отправляется совершенствовать свои знания в Геттингенский университет, где в то время читали лекции люди, чьи имена стали гордостью науки: К. Рунге, Ф. Клейн, Э. Ландау, Д. Гильберт, Э. Цермело, Г. Вейль, Г. Минковский, Ф. Франк, М. Борн и другие. Приглашенными лекторами были Г. Лоренц, Н. Бор, М. Планк, П. Эренфест, А. Пуанкаре, А. Зоммерфельд...

На фон Неймана очень большое влияние оказало общение с Давидом Гильбертом. В Геттингене фон Нейман познакомился с идеями зарождавшейся тогда квантовой механики, ее математическое обоснование сразу захватило. Совместно с Д. Гильбертом и Л. Нордгеймом фон Нейман написал статью "Об основаниях квантовой механики". Потом выпускает серию работ "Математическое обоснование квантовой механики", "Теоретико-вероятностное построение квантовой механики" и "Термодинамика квантовомеханических систем". В работах фон Неймана квантовая механика обрела свой естественный язык - язык операторов, действующих в гильбертовом пространстве состояний. В его работах была подведена прочная математическая основа под статистическую интерпретацию квантовой механики, введено новое понятие матрицы плотности, доказан квантовый аналог H-теоремы Больцмана и эргодической теоремы. На основе этих работ фон Нейман начал другой цикл - по теории операторов, благодаря которым он считается основоположником современного функционального анализа. Фон Нейман показал, что "слишком вольное" обоснование теории {Дирака} можно обосновать в терминах аксиоматической теории гильбертова пространства и спектральной теории операторов.

В 1927 году фон Нейман становится приват-доцентом Берлинского, а с 1929 года - Гамбургского университета.

В период 1927 по 1929 годы фон Нейман выполнил основополагающие работы трёх больших циклов: по теории множеств, теории игр и математическому обоснованию квантовой механики.

В 1927 фон Нейман написал статью "К гильбертовой теории доказательства". В ней он исследовал проблему непротиворечивости математики.

В 1928 фон Нейман написал работу "К теории стратегических игр", в которой доказал теорему о минимаксе, ставшей краеугольным камнем возникшей позже теории игр. В своей теореме фон Нейман рассматривает ситуацию, когда двое играют в игру, по правилам которой вигрыш одного игрока равен проигрышу другого. При этом каждый игрок может выбирать из конечного числа стратегий. При этом игрок считает, что противник действует наилучшим для себя образом. Теорема фон Неймана утверждает, что в такой ситуации существует "устойчивая" пара стратегий, для которых минимальный проигрыш одного игрока совпадает с максимальным выигрышем другого. Устойчивость стратегий означает, что каждый из игроков, отклоняясь от оптимальной стратегии лишь ухудшает свои шансы и, ему приходится вернуться к оптимальной стратегии.

Фон Нейман доказал эту теорему, обратив внимание на её связь с теорией неподвижных точек. Позже были найдены доказательства, использующие теорию выпуклых множеств. В работе "Об определении через трансфинитную индукцию и родственных вопросах общей теории множеств"(1928), фон Нейман вновь возвращается к проблеме введения ординальных чисел, и дает строгое аксиоматическое изложение теории.

В работе "Об одной проблеме непротиворечивости аксиоматической теории множеств" фон Нейман показал, что одна из "нетрадиционных" аксиом в предложенной им системе выводима из аксиом других систем. Поскольку обратная выводимость была доказана раньше, то результат означал, что его "необычная" аксиома эквивалентна обычным в других системах.

В 1929 году фон Нейман пишет работу "Общая спектральная теория эрмитовых операторов".

В 1929 году фон Нейман получает приглашение прочитать в течении одного семестра цикл лекций в Принстонском университете. В США фон Нейман впервые оказался в 1930 году. Вскоре после приезда Иоганн фон Нейман для многих коллег становится просто Джонни. В 1931 году фон Нейман окончательно расстается с Гамбургским университетом, чтобы принять профессуру в Принстоне.

В 1934 году выходит в свет статья "Об алгебраическом обобщении квантовомеханического формализма", написанная в соавторстве с П. Иорданом и Е. Вигнером.

Незадолго до первого визита в Принстон фон Нейман женился на Мариэтте Кевуши, а в 1935 году у них родилась дочь Марина.

В 1936 фон Нейман совместно с Дж. Биркгофом пишет статью "Логика квантовой механики".

В 1937 году брак фон Неймана распался, а из очередной поездки на летние каникулы в Будапешт в 1938 фон Нейман вернулся со второй женой - Кларой Дан. Позднее, во время второй мировой войны, Клара фон Нейман стала программисткой. Ей принадлежат первые программы для электронынх вычислительных машин, в разработку и создание которых её муж внёс большой вклад.

Первыми профессорами Института высших исследований в Принстоне стали Освальд Веблен (в 1932 году) и Альберт Эйнштейн (1933). В том же 1933 этой высокой чести был удостоен и Джон фон Нейман.

Нейман и ЭВМ

Джон фон Нейман и ЭВМ

В 1938 вышла работа фон Неймана "О бесконечных прямых произведениях". Первая ЭВМ была построена в 1943-1946 годах в школе инженеров-электриков Мура Пенсильванского университета и получила название ЭНИАК ( по первым буквам английского названия - электронный цифровой интегратор и вычислитель). Фон Нейман подсказал её разработикам, как можно модифицировать ЭНИАК, чтобы упростить его программирование.

А вот в создании следующей машины - ЭДВАК(электронный автоматический вычислитель с дискретными переменными) фон Нейман принял более активное участие. Он разработал подробную логическую схему машины, в который структурными единицами были не физические элементы цепей, а идеализированные вычислительные элементы. Использование идеализированных вычислительных элементов стало важным шагом вперед, так как позволило отделить создание принципиальной логической схемы от ее технического воплощения. Также фон Нейман предложил ряд инженерных решений. Фон Нейман предложил использовать в качестве элементов памяти не линии задержки, а электронно-лучевой трубки (электростатическая запоминающая система), что должно было сильно повысить быстродействие. При этом можно было обрабатывать все разряды иашинного слова параллельно. Эта машина была названа ДЖОНИАК - в честь фон Неймана. С помощью ДЖОНИАКА были осуществленны важные расчеты при создании водородной бомбы.

В 1944 увидела свет работа фон Неймана и О. Моргенштерна "Теория игр и экономического поведения". В конце сороковых годов, накопив практический опыт создания компьютеров, фон Нейман приступил к созданию общей математической (логической) теории автоматов. Различия между теорией автоматов фон Неймана и кибернетикой Винера несущественны и обусловлены личным вкусом их создателей, а не принципиальными соображениями. Теория фон Неймана посвящена, в основном, дискретной математике, в то время как у Винера - непрерывной.

Фон Нейман предложил систему корректировки данных, для повышения надежности систем - использование дублирующихся устройств с выбором двоичного результата по наибольшему числу.

Фон Нейман много работал над самовоспроизведением автоматов и смог доказать возможность самовоспроизвдения конечного автомата, обладавшего 29 внутренними состояниями.

Во второй половине 1930-х годов совместно с Ф. Дж. Мюрреем Нейман опубликовал ряд работ по кольцам операторов, положив начало так называемой алгебре Неймана, которая впоследствии стала одним из главных инструментов для квантовых исследований. В 1937 Нейман принял гражданство США. Во время Второй мировой войны служил консультантом в атомном центре в Лос-Аламосе, где рассчитал взрывной метод детонации ядерной бомбы и участвовал в разработке водородной бомбы. В марте 1955 стал членом американской комиссии по атомной энергии.

Из 150 трудов Неймана лишь 20 касаются проблем физики, остальные же равным образом распределены между чистой математикой и ее практическими приложениями, в том числе теорией игр и компьютерной теорией.

Нейману принадлежат новаторские работы по компьютерной теории, связанные с логической организацией компьютеров, проблемами функционирования машинной памяти, имитацией случайности, проблемами самовоспроизводящихся систем. В 1944 Нейман присоединился к группе Мокли и Эккерта, занятой созданием машины ENIAC, в качестве консультанта по математическим вопросам. Тем временем в группе началась разработка новой модели, EDVAC, которая, в отличие от предыдущей, могла бы хранить программы в своей внутренней памяти. В 1945 Нейман опубликовал «Предварительный доклад о машине EDVAC», в котором описывалась сама машина и ее логические свойства. Описанная Нейманом архитектура компьютера получила название «фон Неймановской», и таким образом ему было приписано авторство всего проекта. Это вылилось впоследствии в судебное разбирательство о праве на патент и привело к тому, что Эккерт и Мокли покинули лабораторию и основали собственную фирму. Тем не менее «архитектура фон Неймана» была положена в основу всех последующих моделей компьютеров. В 1952 Нейман разработал первый компьютер, использующий программы, записанные на гибком носителе, MANIAC I.

Секретом успеха Неймана иногда считают его «аксиоматический метод». Он рассматривал предмет, сконцентрировавшись на его основных свойствах (аксиомах), из которых вытекает все остальное.

Одной из утопических идей Неймана, для разработки которой он предлагал использовать компьютерные расчеты, было искусственное потепление климата на Земле, для чего преполагалось покрыть темной краской полярные льды чтобы уменьшить отражение ими солнечной энергии. Одно время это предложение всерьез обсуждалось во многих странах. В 1956 Комиссия по атомной энергии наградила Неймана премией Энрико Ферми за выдающийся вклад в компьютерную теорию и практику.

Многие идеи фон Неймана ещё не получили должного развития, например, идея о взаимосвязи уровня сложности и способности системы к самовоспроизведению, о существовании критического уровня сложности, ниже которого система вырождается, а выше обретает способность к самовоспроизведению. В 1949 выходит работа "О кольцах операторов. Теория разложения".

Джон фон Нейман был удостоен высших академических почестей. Он был избран членом Академии точных наук (Лима, Перу), Академии деи Линчеи (Рим, Италия), Американской академии искусств и наук, Американского философского общества, Ломбардского института наук и литературы, Нидерландской королевской акдаемии наук и искусств, Национальной академии США, почетным доктором многих университетов США и других стран.

www.tadviser.ru

Джон фон Нейман (краткая биография)


Американский ученый-математик венгерского происхождения. За свою жизнь сделал неоценимый вклад в развитие математики, квантовой физики, информатики. Фон Нейман считается прародителем современных компьютеров. Имя ученого знает каждый человек, связанный с программированием.

Биография


Янош Лайош Нейман родился в Будапеште в 1903 году. Отец мальчика (Макс Нейман) был банковским работником, мать - домохозяйка. У Джона было два младших брата. В 1913 году отцу Яноша дали титул дворянина. С получением титула, к фамилии Нейман присоединилась приставка фон, указывающая на принадлежность к знатному роду. После переезда в Америку, в 1930 году, математик сменил имя на американский манер - Джон.

Янош с ранних лет был любознательным ребенком. Родители отмечали у мальчика склонность к математике. В 6 лет он в уме делил восьмизначные числа и свободно говорил на греческом. Неймана-младшего интересовали математические законы, тайны окружающего мира. В возрасте восьми лет им был изучен математический анализ.

В 1911 году родители отправили Джона в лютеранскую школу. Это была одна из лучших школ Будапешта. Нейман интересовался не только математикой. В первый год обучения он прочел 40 томов Всемирной истории. Мальчик был всесторонне развит: мог поддержать разговор на любую тему.

Свою первую научную работу Джон опубликовал в 19 лет. Исследование было посвящено нулям в определенных минимальных многочленов. Докторскую степень в области математики Нейман получил в 23 года. По наставлению отца Янош поступил в Цюрих и изучал химическую инженерию. В 1926 году фон Нейман занял должность приват-доцента Берлинского университета имени Гумбольдта. На этой должности он проработал до 1930 года.

В 1930 году Джона Неймана пригласили преподавать в университет Принстона. Он был одним из первых иностранцев, кого пригласили работать в американский научно-исследовательский институт. Приехав в Америку, Янош приступил к преподавательской деятельности, должность профессора занимал до смерти.

В 1938 году Нейман защитил докторскую диссертацию. Научным руководителем был Алонзо Черч. За основу исследования была взята статья Тьюринга “О вычислимых числах в проблемах разрешимости”. За вклад в развитие математического анализа Джон получил премию Бохера.

С 1945 по 1951 занимался разработкой и созданием вычислительной машины. Современные компьютеры построены на архитектуре машины фон Неймана. Практическое применение компьютера было доказано метеорологами. С помощью машины был получен первый подробный прогноз погоды.

В 1954 году фон Неймана пригласили стать членом Комиссии по атомной энергетики. Целью комиссии было создание ядерного оружия. В течении двух последующих лет Джон являлся главным советником по атомному оружию.

Летом того же года у ученого обнаружили рак костей. Врачи предполагали, что болезнь появилась из-за работы математика на испытаниях ядерного оружия. Заболевание прогрессировало, Нейман сгорал на глазах. Янош всю жизнь был агностиком, но перед смертью попросил позвать священника. Умер физик в медицинском центре Вальтера Рида.

Джон фон Нейман был женат на Мариэтте Кёвеши. Свадьба состоялась в 1929 году. У пары родилась дочь - Марина. Но в 1936 супруги развелись. Мириэтта приняла решение вернуться в Вернгрию. После развода Джон путешествовал по Европе. Во второй раз Нейман женился в 1938 году на Кларе Дэн, с которой прожил до смерти. Жена ученого после Второй мировой войны стала программистом. Написала первые программы для компьютера.

Вклад в науку


Фон Нейман спонсировал проект по созданию компьютера. Создал принципы вычислительной машины. Схемы и вычисления, использованные при работе над проектированием взрывной линзы, стали основой в разработке компьютера. Джон Нейман положил начало развитию линейного программирования. В 1929 году проводил исследования в теории игр.

Янош участвовал в создании строгого квантового аппарата. Аксиомы о квантовой механике написаны в труде “Математические основы квантовой механики”. Опубликована работа была в 1932 году. Фон Нейман считал, что простые физические величины можно представить в виде линейных операторов. Данная теория получила развитие при изучении алгебры эрмитовых операторов.

При исследовании теории колец, главной работой ученого стала работа над алгеброй фон Неймана. Во время своего изучения Джоном было введено понятие интеграла.

Награды


За свою жизнь фон Нейман сделал много открытий. Вклад в науку в был оценен множеством наград:

В 1937 году ученый выступал докладчиком на математическом коллоквиуме Общества математиков Америки.

Получил премию Бохера в 1938.

В 1956 удостоен премии Энрико Ферми.

С 1951 по 1952 год был президентом Американского математического общества. В 1952 году стал почетным членом математического обществ Лондона.

www.istmira.com

Джон фон Нейман - фото, биография, личная жизнь, причина смерти, информатика

Биография

Джон фон Нейман – прославленный ученый и эрудит, специализировавшийся в математике, физике, экономике, статистике и вычислительной технике. Автор 150 работ стал пионером в применении теории операторов к квантовой механике и центральной фигурой в развитии концепций клеточных автоматов, универсального конструктора и цифрового компьютера. Будучи участником Манхэттенского проекта, фон Нейман создал математические модели, используемые в ядерном оружии, а позже стал консультантом правительственной группы по оценке системы вооружений.

Детство и юность

Человек, знакомый ученому миру под именем Джон фон Нейман, родился 28 декабря 1903 года в столице Венгрии, Будапеште, в благополучной еврейской семье. Отец Макс Нейман, доктор юриспруденции, работал в банке, а мать Маргарет Канн вела хозяйство и воспитывала троих детей. Будущий ученый с детства проявлял невероятные способности: в 6-тилетнем возрасте он свободно делил и умножал в уме длинные числа и говорил на древнегреческом языке.

Джон фон Нейман в детствеДжон фон Нейман в детстве

Получив первые уроки у гувернанток, мальчик познакомился с дифференциальным и интегральным исчислением и изучил несколько томов истории, написанной Вильгельмом Онкеном. Когда фон Нейману исполнилось 10 лет, родители отправили его в лучшую школу Будапешта, воспитавшую не одно поколение великих умов, и наняли частных репетиторов, чтобы развить и укрепить знания сына.

К 19 годам юноша выпустил публикацию, в которой дал современное определение порядковых чисел, заменившее формулировку Георга Кантора, и выиграл национальную премию Eötvös. Отец восхищался умом юного фон Неймана, но не видел продуктивного применения его знаниям. Пойдя на компромисс, юноша согласился стать инженером-химиком и в течение 2-х лет изучал необходимые предметы в университете Берлина. В 1923 году он поступил в Высшую техническую школу Цюриха, одновременно став кандидатом математических наук в ELTE.

Джон фон Нейман в молодостиДжон фон Нейман в молодости

Окончив оба учебных заведения, молодой человек продолжил совершенствоваться и сдал вступительные экзамены в Гёттингенский университет имени Георга-Августа, получил стипендию Фонда Рокфеллера и попал на кафедру Давида Гильберта, прославившегося аксиоматикой евклидовой геометрии и созданием функционального анализа.

В 1926 году фон Нейман получил докторскую степень по математике и стал лектором Берлинского университета. Судя по фото, начинающий преподаватель органично вписался в обстановку колледжа и вел занятия, постоянно находясь у доски, покрытой формулами и вычислениями. К концу 1929 года молодой приват-доцент напечатал 32 научных статьи и перешел в коллектив высшего учебного заведения города Принстона, США, где проработал до конца жизни.

Научная деятельность

Первым крупным трудом фон Неймана стала диссертация, описывающая новый подход к формализации теории множеств. Ученый сформулировал 2 способа избавления от парадокса Рассела, введя термины "аксиома основания" и "класс".

Математик Джон фон НейманМатематик Джон фон Нейман

Аксиома основания подразумевала построение множеств снизу вверх и организацию последовательности, где каждое множество предшествовало другому или шло за ним. Для демонстрации отсутствия противоречий Джон применил понятие метода внутренней модели, которое стало основополагающим орудием в работе над теорией множеств.

Для описания 2-го способа исключения математического парадокса фон Нейман отождествил множество с понятием класса и продемонстрировал вероятность построения группы множеств, которые не принадлежат сами себе.

Джон фон НейманДжон фон Нейман

В статьях, выпущенных в конце 1920-х годов, фон Нейман отличился вкладом в эргодическую теорию, а затем перешел к вопросам квантовой механики и ее математического обоснования. Он написал ряд научных сочинений в этой области и доказал, что квантовые системы - это не что иное, как точки в гильбертовом пространстве, над которым расположены линейные операторы, состоящие из обычных физических величин.

Доказательство фон Неймана дало старт исследованиям, приведшим к утверждению, что квантовая физика либо нуждается в понятии реальности, либо должна включать нелокальность в явное нарушение специальной теории относительности.

Джон фон Нейман, Ричард Фейнман и Станислав УламДжон фон Нейман с коллегами Ричардом Фейнманом и Станиславом Уламом

Рассуждая о математических началах квантовой механики, Джон фон Нейман проанализировал так называемую теорию измерения и сделал вывод, что физическая вселенная может быть обусловлена универсальной волновой функцией.

Это подтолкнуло исследователя к открытию фундаментальных принципов функционального анализа, созданию теории ограниченных операторов и введению понятия «прямого интеграла», что принесло Джону мемориальную премию имени Бохера в 1938 году.

Одной из многочисленных заслуг венгерского математика стало доказательство «теоремы о минимаксе», необходимого элемента зарождавшейся теории игр. Ученый понял, что в играх с нулевой суммой присутствует пара стратегий, позволяющая каждому участнику минимизировать собственные максимальные потери. Игрок обязан учесть все существующие реакции противника и разыграть оптимальную стратегию, которая станет гарантом минимизации его максимального убытка.

Джон фон НейманДжон фон Нейман с выпускниками университета

Между 1937 и 1939 годами фон Нейман изучал теорию решеток, где объектом исследования являлись частично упорядоченные множества, в которых каждые 2 элемента имели наибольшую нижнюю границу и наименьшую верхнюю, и в процессе доказал следующую основную теорему представления.

Кроме того, фон Нейман вложился в развитие экономики, напечатав труды об интеллектуальном и математическом уровне этой дисциплины. Опираясь на результаты, Джон изобрел теорию двойственности в линейном программировании и стал автором первого внутреннего точечного метода, базировавшегося на системе Гордана.

Джон фон Нейман с компьютером первого поколенияДжон фон Нейман с компьютером первого поколения

Очередной заслугой Джона фон Неймана считается работа в сфере науки информатики, посвященная созданию и описанию архитектуры ЭВМ, где в основании лежало двоичное кодирование, однородность и адресуемость памяти, условный переход и последовательное программирование управления. Используя компьютеры первого поколения, Джон в сотрудничестве с Аланом Тьюрингом исследовал проблемы философии искусственного интеллекта, но в этом вопросе далеко не продвинулся.

В гидродинамике основным изобретением фон Неймана признан алгоритм определения искусственной вязкости, который помог в понимании феномена ударных волн. Ученый открыл классическое решение потока и применил компьютерное моделирование для баллистических исследований в этой области.

Президент США Дуайт Эйзенхауэр и Джон фон НейманПрезидент США Дуайт Эйзенхауэр и Джон фон Нейман

С конца 1930-х годов Джон стал главным специалистом по математике кумулятивных зарядов, консультировавшим вооруженные силы Соединенных Штатов. Являясь одним из создателей атомной бомбы, ученый разработал концепцию и дизайн взрывных линз, применяемых для сжатия плутониевого ядра оружия, которое вскоре было сброшено на Хиросиму и Нагасаки.

Будучи участником Манхэттенского проекта, фон Нейман входил в комитет по отбору целей атомной бомбы и расчетов, связанных с прогнозированием размеров взрывов и количества погибших людей. Математик, не расценивавший эту страницу биографии как позорную, стал очевидцем первых взрывных испытаний на полигоне вблизи армейского аэродрома Аламогордо под кодовым названием «Тринити».

В середине 1940-х годов Джон поддерживал идею конструкции водородной бомбы и вместе с теоретиком Клаусом Фуксом подал секретный патент на совершенствование методов и средств применения ядерной энергии.

В послевоенное время фон Неймана сделали консультантом группы по оценке системы вооружений, работавшей на правительство, военных и ЦРУ. В 1955 году ученый стал комиссаром АЭК и участвовал в производстве компактных водородных бомб, пригодных для транспортировки на межконтинентальных баллистических ракетах.

Личная жизнь

В 1930 году Джон принял католицизм и взял в жены девушку по имени Мариэтта Кёвеши, которая изучала экономику в Будапештском университете. В 1935 году у пары родилась дочь Марина, ставшая профессором делового администрирования и государственной политики в Мичигане. Во время визитов на родину фон Нейман увлекся Кларой Дан, которая вскоре заняла центральное место в личной жизни математика и в 1938 году стала его 2-ой женой.

Новая семья переехала в Принстон и поселилась в шикарном поместье, расположенном неподалеку от начальной школы Community Park, став центром академического общества университетского городка.

Джон фон Нейман и его жена КлараДжон фон Нейман и его жена Клара

Ученый жил на широкую ногу, уделяя пристальное внимание внешнему виду и домашней обстановке, любил вкусную еду и дорогие напитки. Интересен тот факт, что, работая дома, фон Нейман включал телевизор на полную громкость и мешал окружающим. Сосед по помещению Альберт Эйнштейн регулярно жаловался на шумную немецкую музыку, доносившуюся из кабинета Джона.

Кроме того, математик приобрел репутацию плохого водителя, позволявшего себе читать книгу, находясь за рулем машины. Это спровоцировало несколько аварий и бесконечные разбирательства с дорожной полицией.

Смерть

Проблемы со здоровьем у фон Неймана начались в 1954 году, когда врачи обнаружили костный рак. Реальные причины возникновения болезни неизвестны, но биографы предполагают, что опухоль могло вызвать облучение, полученное в ходе работы над атомным проектом в годы Второй мировой войны.

Могила Джона фон НейманаМогила Джона фон Неймана

Последние годы и месяцы жизни венгерского математика прошли в мучениях, связанных с рецидивами заболевания. Зимой 1957 года физическое состояние фон Неймана потребовало срочной госпитализации, но лечение не помогло, и 8 февраля ученый скончался в палате медицинского центра имени Уолтера Рида. Причиной смерти стала злокачественная опухоль костной ткани.

24smi.org

Джон фон Нейман — Вікіпедія

Джон (Янош) фон Нейман
Ім'я при народженні угор. Margittai Neumann János Lajos
Народився 28 грудня 1903(1903-12-28)[1][2][…]
Будапешт, Австро-Угорщина[4]
Помер 8 лютого 1957(1957-02-08)[4][3][…](53 роки)
Walter Reed Army Medical Centerd, Вашингтон, США[6][7]
·рак простати
Поховання цвинтар Принстонаd
Місце проживання США
Громадянство Угорщина,  США
Національність Ашкеназі, угорці і євреї
Діяльність математик, інформатик, хімік, фізик, інженер, винахідник, економіст, фізик-ядерник, викладач університету
Alma mater Будапештський університет
Сфера інтересів математика, фізика, інформатика
Заклад Принстонський університет, Гумбольдтський університет Берліна і Комісія з атомної енергії США[8]
Аспіранти, докторанти Donald B. Gilliesd і Maurice Pryced
Член Національна академія наук США[8], Американська академія мистецтв і наук, Американське філософське товариство[9] і Нідерландська королівська академія наук
Відомий завдяки: теорія ігор
квантова фізика,
архітектура фон Неймана
У шлюбі з Клара Дан фон Нейман
Діти Marina von Neumann Whitmand
Нагороди Премія Енріко Фермі

 Джон фон Нейман на Вікісховищі

Джон фон Не́йман чи Джон фон Но́йман (англ. John von Neumann), Нейман Янош Лайош (угор. Neumann János Lajos; Йоганн фон Нойман (нім. Johann von Neumann; 28 грудня 1903 — 8 лютого 1957) — американський математик угорського походження, що зробив значний вклад у квантову фізику, функціональний аналіз, теорію множин, інформатику, економічні науки та в інші численні розділи знання. Він став засновником теорії ігор разом із Оскаром Морґенштерном у 1944 році. Розробив архітектуру (так звану «архітектуру фон Неймана»), яка використовується в усіх сучасних комп'ютерах.

Янош Лайош Нейман народився в Будапешті, що був у ті часи містом Австро-Угорської імперії. Він був старшим з трьох синів у єврейській сім'ї процвітаючого будапештського банкіра Макса Неймана (угор. Neumann Miksa) і Маргарет Канн (угор. Kann Margit). Янош, або просто «Янсі», був незвичайно обдарованою дитиною, цікавився математикою, природою чисел і логікою навколишнього світу.

У 1911 році він поступив до Лютеранської гімназії. У 1913 році його батько отримав дворянський титул, і Янош разом з австрійським і угорським символами знатності — частка фон (von) до австрійського прізвища і титулом Маргиттаї (Margittai) в угорському іменуванні — став називатися Янош фон Нейман або Нейманом Маргиттаї Янош Лайош. Під час викладання в Берліні та Гамбурзі його називали Йоганном фон Нейманом. Пізніше, після переїзду в 1930-тих роках до США, він своє ім'я на англійський зразок змінив на Джон. Цікаво, що брати фон Неймана після переїзду в США отримали зовсім інші прізвища: Воннеуманн (Vonneumann) і Ньюман (Newman).

Джон Фон Нейман отримав ступінь доктора філософії з математики (з елементами експериментальної фізики і хімії) в університеті Будапешта в 23 роки. Одночасно він вивчав хімічну інженерію в швейцарському Цюриху (Макс фон Нейман вважав професію математика недостатньою для того, щоб забезпечити надійне майбутнє сина). З 1926 по 1930 роки Джон фон Нейман був приват-доцентом в Берліні.

У 1930 році фон Нейман був запрошений на викладацьку посаду в американський Принстонський університет. Був одним з перших запрошених на роботу в заснований в 1930 році науково-дослідний Інститут перспективних досліджень (англ. Institute for Advanced Study), що також розташовувався в Принстоні, де з 1933 року і до самої смерті посідав професорську посаду.

У 1936—1938 роках Алан Тюрінг захищав в інституті під керівництвом Алонзо Черча докторську дисертацію. Це сталося незабаром після публікації в 1936 році статті Тюрінга «On Computable Numbers with an Application to the Entscheidungs problem», яка включала концепції логічного проектування і універсальної машини. Фон Нейман, поза сумнівом, був знайомий з ідеями Тюрінга, проте невідомо, чи застосовував він їх в проектуванні IAS-машини десять років опісля.

У 1937 році фон Нейман став повноправним громадянином США. У 1938 він був нагороджений премією імені М. Бохера за свої роботи в області аналізу.

Фон Нейман був одружений двічі. Вперше він одружився з Маріетт Кевеші (Mariette Kövesi) в 1930 році. Фон Нейман навіть погодився перейти в католицтво, щоб догодити її сім'ї. Шлюб розпався в 1937 році, а вже в 1938 він одружився з Кларою Ден (Klara Dan). Від першої дружини у фон Неймана народилася дочка Марина — в майбутньому відомий економіст.

У 1957 році фон Нейман захворів на рак кісток, який, можливо, спричинило радіоактивне опромінювання при дослідженні вибуху атомної бомби та його наслідків в Тихому океані або, можливо, при подальшій роботі в Лос-Аламосі, штат Нью-Мексико (його колега, піонер ядерних досліджень Енріко Фермі, помер від раку шлунка в 1954 році). Через кілька місяців після постановки діагнозу фон Нейман помер у важких муках.

Внесок Нейман у розвиток багатьох галузей математики є значним. Перші його роботи, написані під впливом Давида Гільберта, присвячено основам математики. Коли Курт Гедель довів нездійсненність запропонованої Гільбертом програми, Нейман залишив дослідження в цій галузі та взявся до функціонального аналізу і його застосування у квантовій механіці. Нейману належить чітке математичне формулювання принципів квантової механіки, зокрема, її ймовірнісна інтерпретація; його праця «Математичні основи квантової механіки» (Mathematische Grundlagen der Quantenmechanik, 1932[10]) вважається класичною. 1932 року Нейман довів еквівалентність хвильової та матричної механіки. Дослідження основ квантової механіки спонукало його до глибшого вивчення теорії операторів і створення теорії необмежених операторів.

Праці Неймана справили вплив на економічну науку. Учений став одним з творців теорії ігор — галузі математики, яка вивчає ситуації, пов'язані з ухваленням оптимальних рішень. Застосування теорії ігор до вирішення економічних задач виявилось не менш значним, ніж сама теорія. Результати цих досліджень було опубліковано в спільній з економістом О. Моргенштерном праці «Теорія ігор і економічна поведінка» (The Theory of Games and Economic Behavior, 1944).

Третьою галуззю наук, на яку мала вплив творчість фон Неймана, стала теорія обчислювальних машин і аксіоматична теорія автоматів. Справжнім пам'ятником його досягненням є власне комп'ютери, принципи дії яких було розроблено саме Нейманом (частково — спільно з Г. Голдстайном).

  • фон Нейман Дж. Избранные труды по функциональному анализу // Классики науки. —  : Наука, 1987. — 375+369 с.
  • фон Нейман И. Математические основы квантовой механики = Mathematische Grundlagen der Quantenmechanik. —  : Наука, 1964. — 368 с.
  • фон Нейман Дж. Теория самовоспроизводящихся автоматов = Theory of Self-reproducing Automata. —  : Мир, 1971. — 384 с.
  • фон Нейман Дж., Моргенштерн О. Теория игр и экономическое поведение = Theory of Games and Economic Behavior. —  : Наука, 1970. — 708 с.
  • Пуанкаре А., Эренфесты Т. и П., фон Нейман Дж. Работы по статистической механике. — Ижевск : РХД, 2011. — 282 с.

uk.wikipedia.org

детские годы, учеба в университете, научные труды и награды, личная жизнь

Джон Луи фон Нейман — пионер информатики XX века. Его концепция сохранения компьютерной программы привела к разработке мощных суперкомпьютеров, используемых правительствами, университетами и другими учреждениями. Биография Джона фон Неймана насыщена датами и интересными событиями. Одна из самых известных цитат ученого иллюстрирует глубину его интеллекта: «Если люди не верят, что математика проста, то только потому, что они не понимают, насколько сложна жизнь».

Ранние годы

Джон Луи Нейман родился 28 декабря 1903 г. в столице Венгрии Будапеште в семье богатых еврейских банкиров. В детстве его называли Янси (уменьшительная форма Яноша), затем в США его стали звать Джонни. Уже с юных лет Янси проявлял уникальные способности, поскольку обладал эйдетической памятью. В возрасте шести лет он мог в уме разделить два восьмизначных числа и разговаривал на древнегреческом языке.

Семья Неймана иногда развлекала гостей демонстрацией способности Джонни запоминать телефонную книгу. Джонни, прочитав колонку несколько раз, мог ответить на любой заданный ему вопрос.

До 1914 г. он был на домашнем обучении, а в 1911 г. поступил в лютеранскую гимназию. Учитель математики быстро признал в ученике гения. Для него была назначена специальная программа обучения, в которой предусматривалось усиленное занятие математикой. В 1921 г. он закончил образование в гимназии.

Отец Джонни не хотел, чтобы юноша занимался математикой, считая, что она не принесет ему должного материального вознаграждения. В итоге был найден компромисс: базовым университетским предметом была выбрана химия. В то время Венгрия по многим причинам была сложной страной для евреев. В ней существовало ограничение на количество еврейских студентов, поэтому молодой Нейман поступает в 1921 г. в Берлинский университет для изучения химии.

Первые шаги в науке

Джонни не имел базовых знаний по химии, поэтому решил пройти двухгодичный курс в Берлинском университете. Все еще заинтересованный в изучении математики, он одновременно поступает в Будапештский университет, где заочно защищает кандидатскую диссертацию. Находясь в Берлине, он работал с Эрхардом Шмидтом по теории множеств, а также посещал курсы по физике, включая статистическую механику, которую преподавал Альберт Эйнштейн.

С 1923 года Нейман проводил исследования в области химии и математики. Он начал изучать теорию согласованности Гильберта с немецким математиком Германом Вейлем. В 1926 г. он окончил Берлинский университет по специальности инженер-химик и с отличием Будапештский университет. Осенью 1926 г. Нейман отправляется в Геттинген, чтобы продолжить свою работу с Давидом Гильбертом.

Принстонский университет

Джон впервые приехал в Америку в октябре 1929 г., когда его пригласили читать лекции по квантовой теории в Принстонском университете. В 1930 г. он принял приглашение университета и стал профессором, проработав на этой должности до 1933 г. В этом году к власти в Германии пришел Адольф Гитлер, и Джон Нейман полностью отказался от всех академических должностей в Европе из-за несогласия с нацистским режимом.

В 1933 г. тридцатилетнему Джону было предложено пожизненное профессорство в Институте повышения квалификации (IAS) в США, который был основан всего лишь три года назад. Нейман стал одним из первых профессоров IAS, в числе которых были выдающиеся ученые Альберт Эйнштейн, Марстон Морс, Освальд Веблен и Герман Вейль.

Манхэттенский проект

В 1937 г. Нейман подал заявку на должность лейтенанта в резерв боеприпасов Министерства обороны США. В середине 30-х годов Джонни заинтересовался проблемами гидродинамической турбулентности. Его работа в начале Второй мировой войны касается изучения уравнений гидродинамики и теории ударов.

С 1940 года Нейман был членом Научно-консультативного комитета при Баллистических исследовательских лабораториях на Абердинском полигоне в Мэриленде. Он принял участие в разработке водородной бомбы, предложил метод взрыва для подготовки ядерного топлива.

Ученый был членом Военно-морского бюро боеприпасов с 1941 по 1955 год и консультантом Лос-Аламосской научной лаборатории с 1943 по 1955 год. Нейман присутствовал во время испытания 16 июля 1945 года в пустыне Невада, когда был проведен первый взрыв атомной бомбы. С 1950 по 1955 г. он был участником проекта по созданию специального оружия для вооруженных сил в Вашингтоне.

Личная жизнь

Несмотря на многочисленные назначения, обязанности и позитивные результаты исследований, Нейман вел довольно необычный образ жизни для математика. В обществе его можно было принять за управляющего банком. Он был гурманом и весельчаком, хотя и консервативным. Проявлял большой интерес к людям, был неизлечимым сплетником и неплохим рассказчиком с отличным чувством юмора. Нейман принес в Принстон часть аромата ночной жизни в стиле кабаре, которую он нашел привлекательной в 1920-х годах в Берлине.

Джон Нейман женился на Мариэтте Кёвеши перед переездом в США в 1930 г. У пары родилась дочка Марина в 1935 г., которая сейчас является профессором Мичиганского университета. В 1937 г. семья распалась. На следующий год он женился на Кларе Дэн из Будапешта. С нею он познакомился во время своего европейского визита. Вскоре она стала ученым и первым программистом для ENIAC. После заключения брака они отплыли в США и обосновались в Принстоне.

Длинные дикие вечеринки, которые он и Клара регулярно устраивали дома в Принстоне два раза в неделю, вскоре стали знаменитыми. Джон обычно носил серый фланелевый деловой костюм, он даже в теннис играл в нем. Математик любил много есть и пить, его жена шутила, что он способен просчитать все, кроме калорий. Он был слабым водителем, но любил водить машину. Порой за рулем читал книгу, что приводило к многочисленным авариям. Когда Катберт Херд принял его консультантом в IBM, то зачастую тайно оплачивал штрафы Неймана.

Помимо работы по теории компьютера он был важным военным советником, чье влияние распространилось на высшие круги правительства США и вооруженные силы. В 1955 г. ученому был поставлен диагноз рак кости. Специалисты считали, что болезнь была вызвана облучением во время испытаний атомной бомбы. До конца своей жизни он находился под контролем военных, которые особенно усилили его охрану во время болезни, поскольку боялись, что под воздействием лекарств он сможет раскрыть государственные тайны.

Нейман был самопровозглашенным антикоммунистом, одобрял милитаризацию и распространение ядерного оружия. После того как в 1955 г. у ученого диагностировали рак, он продолжал свою исследовательскую и профессиональную деятельность.

Находясь в больнице Уолтера Рида в Вашингтоне, он пригласил римского католического священника Ансельма Стриттматтера. Этот шаг потряс многих друзей ученого. Священник совершил последние таинства, после чего математик умер 8 февраля 1957 года в возрасте 53 лет. Он похоронен на Принстонском кладбище, штат Нью-Джерси.

Последняя его книга «Компьютер и мозг», в которой были изложены его взгляды на аналогию между вычислительными машинами и человеческим мозгом, была опубликована Йельским университетом посмертно.

Научное наследие

Джон Нейман написал 150 работ: 60 из них были по теоретической математике, 20 — по физике и 60 — по прикладной математике. Его финальная работа, написанная в больнице, а затем опубликованная в виде книги «Компьютер и мозг», дает представление о его интересах в последние дни жизни. Главные труды Неймана:

  1. «Математическая теория игр». Произведение впервые было опубликовано в 1928 году на немецком языке.
  2. «Математические основы квантовой механики. Реферат по физике». Книга впервые была опубликована автором в 1932 г. в Германии.
  3. «Логика квантовой механики», 1936 г. Основной доклад в Нью-Йорке.
  4. «Об экономической системе уравнений и обобщении теоремы Брауэра о неподвижной точке». Краткое сообщение 1937 г.
  5. «Теория игр и экономического поведения». Нью-Йорк, 1944 г.
  6. «Функциональные операторы», 1950 г. Место издания — Принстонский университет.
  7. «Вероятностная логика и синтез надежных организмов из ненадежных компонентов». Нью-Йорк, 1956 г.
  8. «Компьютер и мозг». Опубликовано посмертно в 1958 г. в Нью-Хейвене.
  9. «Непрерывная геометрия». Издано посмертно в 1960 г. в Принстоне.
  10. «Теория самовоспроизводящихся автоматов». Напечатано посмертно в 1966 г. в Иллинойсе.

Награды и почести

Нейман большую часть своей научной деятельности занимался исследованиями и изобретениями в Институте перспективных исследований. Три наивысших достижения Дж. фон Неймана:

  1. Вклад в аксиоматическую систему теории множеств.
  2. Фундаментальный вклад в теорию аналитических мер.
  3. Математическая формулировка квантовой механики.

Кроме того, ученый занимался разработкой теории решеток и игр, квантовой логикой, математической экономикой и статистикой.

Ученый опубликовал статьи по теории операторов, его работа была применена в эргодической теореме Неймана. Он ввел изучение колец операторов через Ряд Неймана, а также ввел прямой интеграл в 1949 году. Нейман опирался на свою модель расширяющейся экономики и матричных игр и изобрел теорию двойственности в линейном программировании. Он также был экспертом по взрывам и математике кумулятивных зарядов.

Изобретатель работал на военно-морском флоте, занимался исследованиями ядерного оружия, а также участвовал в Манхэттенском проекте. Нейман был членом нескольких престижных академий:

  1. Американской академии искусств и наук.
  2. Academiz Nacional de Ciencias Exactas, Перу.
  3. Acamedia Nazionale dei Lincei, Италия.
  4. Королевской академии наук и литературы Нидерландов.
  5. Зала славы обработки информации.

Академическая карьера ученого была наполнена наградами и почестями. Лекция Джона Неймана ежегодно кратко читается в Обществе промышленной и прикладной математики (SIAM) исследователям, которые внесли вклад в прикладную математику, а выбранный лектор получает денежную премию. В честь математика названы кратер на Луне и вычислительный центр в Принстоне.

4 мая 2005 года Почтовая служба США выпустила серию марок с изображениями американских ученых. Она состояла из четырех 37-центовых самоклеящихся марок в нескольких конфигурациях. На снимках были изображены Джон Нейман, Барбара МакКлинток, Джордж Уиллард Гиббс и Ричард Фейнман. После смерти Неймана ученым, достигшим выдающихся успехов, присуждаются премии его имени:

  1. Теоретическая премия имени Джона фон Неймана присуждается ежегодно лицу или группе лиц, которые внесли фундаментальный и устойчивый вклад в теорию исследования операций и наук управления.
  2. IEEE John von Neumann Medal ежегодно присуждается IEEE «за выдающиеся достижения в области компьютерных наук и технологий».
  3. Премия имени Джона фон Неймана вручается колледжем Повышения квалификации имени Райка Ласло ежегодно с 1995 года профессорам, которые внесли выдающийся вклад в точные социальные науки и благодаря своей работе оказали сильное влияние на профессиональное развитие.

Джон Нейман вдохновлял многих современных физиков и математиков. Например, его незавершенная работа по теории игр была закончена Джоном Форбсом Нэшем. Своими исследованиями по квантовой теории, атомной бомбе и компьютеру ученый оказал большее влияние на современный мир, чем любой другой математик XX века.

1001student.ru

Нейман, Джон фон - это... Что такое Нейман, Джон фон?

В Википедии есть статьи о других людях с такой фамилией, см. Нейман.

Джон фон Не́йман (англ. John von Neumann; или Иоганн фон Нейман, нем. Johann von Neumann; при рождении Я́нош Ла́йош Не́йман, венг. Neumann János Lajos; 28 декабря 1903, Будапешт — 8 февраля 1957, Вашингтон) — венгеро-американский математик еврейского происхождения, сделавший важный вклад в квантовую физику, квантовую логику, функциональный анализ, теорию множеств, информатику, экономику и другие отрасли науки.

Наиболее известен как праотец современной архитектуры компьютеров (так называемая архитектура фон Неймана), применением теории операторов к квантовой механике (алгебра фон Неймана), а также как участник Манхэттенского проекта и как создатель теории игр и концепции клеточных автоматов.

Биография

Янош Лайош Нейман родился старшим из трёх сыновей в состоятельной еврейской семье в Будапеште, бывшем в те времена второй столицей Австро-Венгерской империи[1]. Его отец, Макс Нейман (венг. Neumann Miksa, 1870—1929), переселился в Будапешт из провинциального городка Печ в конце 1880-х годов, получил степень доктора от юриспруденции и работал адвокатом в банке. Мать, Маргарет Канн (венг. Kann Margit, 1880—1956), была домохозяйкой и старшей дочерью (во втором браке) преуспевающего коммерсанта Якоба Канна — партнёра в фирме «Kann—Heller», специализирующейся на торговле мельничными жерновами и другим сельскохозяйственным оборудованием.

Янош, или просто Янчи, был необыкновенно одарённым ребёнком. Уже в 6 лет он мог разделить в уме два восьмизначных числа и беседовать с отцом на древнегреческом. Янош всегда интересовался математикой, природой чисел и логикой окружающего мира. В восемь лет он уже хорошо разбирался в математическом анализе. В 1911 году он поступил в Лютеранскую Гимназию. В 1913 году его отец получил дворянский титул, и Янош вместе с австрийским и венгерским символами знатности — приставкой фон (von) к австрийской фамилии и титулом Маргиттаи (Margittai) в венгерском именовании — стал называться Янош фон Нейман или Нейман Маргиттаи Янош Лайош. Во время преподавания в Берлине и Гамбурге его называли Иоганн фон Нейман. Позже, после переселения в 1930-х годах в США, его имя на английский манер изменилось на Джон. Любопытно, что его братья после переезда в США получили совсем другие фамилии: Vonneumann и Newman. Первая, как можно заметить, является «сплавом» фамилии и приставки «фон», вторая же — дословным переводом фамилии с немецкого на английский.

Фон Нейман получил степень доктора философии по математике (с элементами экспериментальной физики и химии) в университете Будапешта в 23 года. Одновременно он изучал химическую инженерию в швейцарском Цюрихе (Макс фон Нейман полагал профессию математика недостаточной для того, чтобы обеспечить надёжное будущее сына). С 1926 по 1930 год Джон фон Нейман был приват-доцентом в Берлине.

В 1930 году фон Нейман был приглашён на преподавательскую должность в американский Принстонский университет. Был одним из первых приглашённых на работу в основанный в 1930 году научно-исследовательский Институт перспективных исследований, также расположенный в Принстоне, где с 1933 года и до самой смерти занимал профессорскую должность.

В 1936—1938 годах Алан Тьюринг защищал в институте под руководством Алонзо Чёрча докторскую диссертацию. Это случилось вскоре после публикации в 1936 году статьи Тьюринга «О вычислимых числах в применении к проблеме разрешимости» (англ. On Computable Numbers with an Application to the Entscheidungs problem), которая включала в себя концепции логического проектирования и универсальной машины. Фон Нейман, несомненно, был знаком с идеями Тьюринга, однако неизвестно, применял ли он их в проектировании IAS-машины десять лет спустя.

В 1937 году фон Нейман стал гражданином США. В 1938 он был награждён премией имени М. Бохера за свои работы в области анализа.


Первый успешный численный прогноз погоды был произведен в 1950 году с использованием компьютера ENIAC командой американских метеорологов совместно с Джоном фон Нейманом[2].

В октябре 1954 года фон Нейман был назначен членом Комиссии по атомной энергии, которая ставила своей главной заботой накопление и развитие ядерного оружия. Он был утвержден Сенатом Соединенных Штатов 15 марта 1955 года. В мае он и его жена переехали в Вашингтон, пригород Джорджтаун. В течение последних лет жизни фон Нейман был главным советником по атомной энергии, атомному оружию и межконтинентальному баллистическому оружию. Возможно, вследствие своего происхождения или раннего опыта в Венгрии, фон Нейман решительно придерживался правого крыла политических взглядов. В статье журнала "Жизнь", опубликованной 25 февраля 1957 года, вскоре после его смерти, он представлен приверженцем предупредительной войны с Советским Союзом.

Летом 1954 года фон Нейман ушиб левое плечо при падении. Боль не проходила, и хирурги поставили диагноз костная форма рака. Предполагалось, что рак фон Неймана мог быть вызван радиоактивным облучением при испытании атомной бомбы в Тихом океане или, может быть, при последующей работе в Лос-Аламосе, штат Нью-Мексико (его коллега, пионер ядерных исследований Энрико Ферми, умер от рака желудка на 54 году жизни). Болезнь прогрессировала и посещение три раза в неделю совещаний КАЭ (Комиссии по атомной энергии) требовало огромных усилий. Через несколько месяцев после постановки диагноза фон Нейман умер в тяжёлых мучениях. Рак также поразил его мозг, практически лишив его возможности мыслить. Когда он лежал при смерти в госпитале Вальтера Рида, он шокировал своих друзей и знакомых просьбой поговорить с католическим священником.

Клеточные автоматы и живая клетка

Концепция создания клеточных автоматов являлась порождением антивиталистической идеологии (индоктринации), возможности создания жизни из мертвой материи. Аргументация виталистов в XIX веке не учитывала, что в мертвой материи возможно хранение информации — программы, которая может изменить мир (например, станок Жакара — см. Ганс Дриш). Нельзя сказать, что идея клеточных автоматов перевернула мир, но она нашла применение почти во всех областях современной науки.

Нейман ясно видел предел своих интеллектуальных возможностей и чувствовал, что не может воспринять некоторые высшие математические и философские идеи.

Фон Нейман был блестящим, изобретательным, действенным математиком, с потрясающей широты кругом научных интересов, которые простирались и за пределы математики. Он знал о своём техническом таланте. Его виртуозность в понимании сложнейших рассуждений и интуиция были развиты в высшей степени; и тем не менее, ему было далеко до абсолютной самоуверенности. Возможно, ему казалось, что он не обладает способностью интуитивно предугадывать новые истины на самых высших уровнях или даром к мниморациональному пониманию доказательств и формулировок новых теорем. Мне трудно это понять. Может быть, это объяснялось тем, что пару раз его опередил или даже превзошёл кто-то другой. К примеру, его разочаровало то, что он не первым решил теоремы Гёделя о полноте. Ему это было больше чем под силу, и наедине с самим собой он допускал возможность того, что Гильберт избрал ошибочный ход решения. Другой пример — доказательство Дж. Д. Биркгофом эргодической теоремы. Его доказательство было более убедительным, более интересным и более независимым по сравнению с доказательством Джонни.

— [Улам, 70]

Данная проблематика личного отношения к математике была очень близка Уламу, см., например:

Помню, как в четыре года я резвился на восточном ковре, разглядывая дивную вязь его узора. Помню высокую фигуру отца, стоящего рядом, и его улыбку. Помню, что подумал: «Он улыбается, потому как думает, что я ещё совсем ребёнок, но я-то знаю, как удивительны эти узоры!». Я не утверждаю, что тогда мне пришли в голову в точности эти слова, но я уверен, что эта мысль возникла у меня в тот момент, а не позднее. Я определённо чувствовал: «Я знаю что-то, чего не знает мой папа. Возможно, я знаю больше чем он».

— [Улам, 13]

Сравните с «Урожаями и посевам» Гротендика.

Личная жизнь

Фон Нейман был женат дважды. В первый раз он женился на Мариэтте Кёвеши (Mariette Kövesi) в 1930 году. Брак распался в 1937 году, а уже в 1938 он женился на Кларе Дэн (Klara Dan). От первой жены у фон Неймана родилась дочь Марина — в последующем известный экономист.

Библиография

  • Математические основы квантовой механики. М.: Наука, 1964.
  • Теория игр и экономическое поведение. М.: Наука, 1970.

Литература

Примечания

См. также

Ссылки

dic.academic.ru

Джон фон Нейман — Циклопедия

Джон фон Нейман

John von Neumann

 

Джон фон Нейман (англ. John von Neumann, Иоганн фон Нейман, нем. Johann von Neumann, Янош Лайош Нейман, венг. Neumann János Lajos) — передовой универсалист XX века: математик, логик, естествовед, инженер-изобретатель. Автор каноничной математической модели для квантовой механики, один из отцов-основателей информатики и других отраслей формальной науки. Участвовал в создании первых компьютеров, ядерного оружия, современных методов прогнозирования погоды, автор теории игр и концепции клеточных автоматов[1], среди иных многочисленных учёных достижений.

[править] Ранние годы и образование

Родился 28 декабря 1903 года в Будапеште в семье венгерских евреев адвоката Макса Неймана и Маргарет Канн, старшей дочери коммерсанта Якоба Канна — партнёра в фирме «Kann—Heller».

С раннего детства показал выдающиеся умственные способности: 6-ти лет от роду мог разделить в уме два восьмизначных числа́ и беседовать с отцом на древнегреческом языке; увлекался природой чисел и логикой окружающего мира, и в 8 лет уже хорошо разбирался в математическом анализе, был знаком с дифференциальным и c интегральным исчислением.

В 1911 году поступил в лютеранскую гимназию.

В 1913 году отец Неймана получил дворянский титул, и Янош вместе с австрийским и венгерским символами знатности — приставкой фон (von) к австрийской фамилии и титулом Маргиттаи (Margittai) в венгерском именовании — стал именоваться Янош фон Нейман (Нейман Маргиттаи Янош Лайош).

В 1926 году одновременно окончил Цюрихский университет по специальности химия (изучал химические технологии) и Будапештский университет (где получил степень доктора философии по математике с элементами экспериментальной физики и химии).

[править] Научная карьера

В 1925 году в докторской диссертации продемонстрировал два способа, позволяющие исключить из рассмотрения множества из парадокса Рассела: аксиома основания и понятие класса. Аксиома основания требовала, чтобы каждое множество можно было сконструировать снизу-вверх в порядке возрастания шага по принципу Цермело и Абрахама Френкеля таким образом, что если одно множество принадлежит другому, то необходимо, чтобы первое стояло прежде второго, тем самым исключая возможность множеству принадлежать самому себе. Для того чтобы показать то, что новая аксиома не противоречит другим аксиомам, учёный предложил метод демонстрации (метод внутренней модели), ставший важным инструментом в теории множеств. Второй подход к проблеме выражался в том, чтобы взять за основу понятие класса и определить множество как класс, который принадлежит некоторому другому классу, и одновременно с этим ввести понятие собственного класса (класса, который не принадлежит другим классам). В предположениях Цермело-Френкеля аксиомы препятствуют конструированию множества всех множеств, которые не принадлежат самим себе. В предположениях Неймана класс всех множеств, не принадлежащих самим себе, может быть построен, но это собственный класс, то есть он не является множеством. При помощи данной неймановской конструкции аксиоматическая система Цермело—Френкеля сумела исключить парадокс Рассела как невозможный.

В 1926−1930 годах — приват-доцент в Берлинском университете.

К концу 1927 года фон Нейман опубликовал 12 работ по математике, а к концу 1929 года — уже 32 работы.

В 1929 году некоторое время работал в университете Гамбурга.

В Германии его называли Иоганн фон Нейман.

В 1930 году был приглашён на преподавательскую должность в Принстонский университет США. Стал одним из первых приглашённых на работу в созданный в том же 1930 году научно-исследовательский Институт перспективных исследований, находящимся в Принстоне.

В 1932 году в работе «Математические основы квантовой механики» (Mathematische Grundlagen der Quantenmechanik) изложил свой подход к аксиоматизации квантовой механики.

В 1933−1957 годах — профессор Принстонского института перспективных исследований.

В 1930-е годы был авторитетом по математике кумулятивных зарядов.

В 1937 году стал получил американское гражданство.

В 1937−1939 годах работал над теорией решётки — теории частично упорядоченных множеств.

В 1938 году был удостоен премии им. Максима Бохера за свои работы в области анализа.

С 1940 года — консультант различных армейских и морских учреждений США.

В 1940-е годы Станислав Улам, работая в Лос-Аламосской национальной лаборатории, исследовал рост кристаллов, применяя простую решёточную модель. В это же время его коллега фон Нейман работал над проблемой самовоспроизводящихся систем. Изначальная концепция Джона фон Неймана основывалась на идее робота, собирающего другого робота. Эта модель известна как кинематическая. Разработав данную модель, Нейман осознал сложность создания самовоспроизводящегося робота и, среди прочего, обеспечения необходимого «запаса частей», из которого должен строиться робот. Улам предложил фон Нейману применить более абстрактную математическую модель, подобную той, что Улам применил для изучения роста кристаллов. Тем самым возникла первая клеточно-автоматная система. Подобно решётке Улама, клеточный автомат Джона Неймана двухмерный, а самовоспроизводящийся робот описан алгоритмически. Результатом стал универсальный конструктор, работающий «внутри» клеточного автомата с окрестностью, включающей непосредственно прилегающие ячейки, и имеющего 29 состояний. Нейман доказал, что для такой модели существует паттерн, который будет самого себя бесконечно копировать.

Принимал участие в Манхэттенском проекте (разработал взрывные линзы, состоявших из быстро сгоравшего внешнего слоя и медленно горевшего внутреннего компонента, и которые действуя как увеличительное стекло, формировали контуры взрывной волны и направляли её к ядру бомбы, и которые были необходимы для сжатия плутониевого ядра, чтобы вызвать атомный взрыв).

В 1944 году вышла книга фон Неймана и Оскара Моргенштерна «Теория игр и экономическое поведение» (Theory of Games and Economic Behavior) в которой были изложены первые математические аспекты и приложения теории игр.

В 1949 году ввёл понятие прямого интеграла.

В 1950 году был произведён первый успешный численный прогноз погоды с использованием компьютера ENIAC командой метеорологов вместе с фон Нейманом.

Работая в Принстонском институте перспективных исследований участвовал в разработке нескольких компьютеров, в том числе ЭВМ, использованный для решения задач, связанных с созданием водородной бомбы, которую остроумно окрестил «Маньяк» (MANIAC, аббревиатура от Mathematical Analyzer, Numerator, Integrator and Computer — математический анализатор, счетчик, интегратор и компьютер).

В июле 1954 года подготовил отчет на 101 странице, в котором обобщил планы работы над машиной EDVAC.

С октября 1954 года — член Комиссии по атомной энергии США, которая ставила своей главной заботой накопление и развитие ядерного оружия. В течение последних лет жизни был главным советником по атомной энергии, атомному оружию и межконтинентальному баллистическому оружию. Нейман придерживался правого крыла политических взглядов. В статье журнала «Жизнь», опубликованной 25 февраля 1957 года, вскоре после его смерти, он был представлен приверженцем предупредительной войны с СССР. Именно фон Нейман придумал термин «взаимное гарантированное уничтожение» (mutually assured destruction, MAD). Был членом Комиссии по атомной энергии и председателем консультативного комитета ВВС США по баллистическим ракетам. Наряду с Эдвардом Теллером и Станиславом Улам работал в ядерной физике, над термоядерной реакцией и водородной бомбой.

Исследования в области квантовой физики, квантовой логики, функционального анализа, теорию множеств, информатики, экономики, математической логике, по теории топологических групп и т. д. Стал одним из создателей математически строгого аппарата квантовой механики. После завершения аксиоматизации теории множеств занялся аксиоматизацией квантовой механики; фон Нейман понял, что состояния квантовых систем могут быть рассмотрены как точки в гильбертовом пространстве, подобно тому как в классической механике состояниям сопоставляются точки 6N-мерного фазового пространства; в этом случае обычные для физики величины (позиция, импульсы и т. д.) могут представляться как линейные операторы над гильбертовым пространством; тем самым изучение квантовой механики было редуцировано к изучению алгебр линейных эрмитовых операторов над гильбертовым пространством. Основными его работами по теории колец операторов стали исследования, связанные с алгебрами фон Неймана, представляющую собой *-алгебру ограниченных операторов на гильбертовом пространстве, которая замкнута в слабой операторной топологии и содержит единичный оператор. Другой заслугой учёного стала редукция классификации алгебр Неймана на сепарабельных гильбертовых пространствах к классификации факторов. В гидродинамике изучал алгоритм определения искусственной вязкости, изучением ударной и взрывной волны. Внёс значительный вклад в развитие информатики. Теорема фон Неймана о бикоммутанте доказывает, что аналитическое определение алгебры фон Неймана эквивалентно алгебраическому определению как *-алгебры ограниченных операторов на гильбертовом пространстве, совпадающей со своим вторым коммутантом. Проводил важные исследования в области оснований математики, математической логики и теории топологических групп. Создатель одной из наиболее эвристичных аксиоматизаций теории множеств. В области функционального анализа построил абстрактную теорию самосопряженных операторов в гильбертовом пространстве, теорию колец операторов (факторов) и обосновал приложение этого раздела математики к проблемам классической и квантовой механики. Созданный им метод статистических испытаний (метод Монте-Карло) позволил применить математический аппарат теории вероятностей к решению прикладных задач. Основоположник теории игр как основы математического подхода к явлениям конкурентной экономики. Фундаментальный вклад фон Неймана в разработку и развитие математического аппарата квантовой механики — доказательство важной теоремы о невозможности ее нестатической интерпретации. Велики заслуги учёного и в становлении эконометрии и экономической математики, особенно в развитии методов оптимизации и разработки различных типов нормативных моделей, в создании эргодической теории (Нейман сформулировал основную теорему), в возникновении теории программирования и т. д. Внёс большой вклад в создание первых ЭВМ и разработку методов их применения.

В 1930−1937 годах был женат на Мариэтте Кёвеши, изучавшей экономику в Будапештском университете. С ней у Неймана была дочь Марина Уайтмен, экономистка, бизнесвумен и профессор делового администрирования и государственной политики в Университете штата Мичиган.

В октябре 1938 года женился на программистке Кларе Дэн (1911−1963).

[править] Последние годы

Летом 1954 года ушиб левое плечо при падении; боль не проходила, хирурги поставили диагноз: костная форма рака. По всей видимости, болезнь была вызвана радиоактивным облучением при испытании атомной бомбы в Тихом океане или из-за работы с радиоактивными материалами в Лос-Аламосе, штат Нью-Мексико.

Умер 8 февраля 1957 года в Вашингтоне, округ Колумбия.

  • 1923. On the introduction of transfinite numbers, 346-54.
  • 1925. An axiomatization of set theory, 393—413.
  • 1932. Mathematical Foundations of Quantum Mechanics, Beyer, R. T., trans., Princeton Univ. Press. 1996 edition: ISBN 0-691-02893-1.
  • 1937. Continuous geometries with a transition probability. — 1981. — Т. 34. — ISBN 978-0-8218-2252-4.
  • 1944. Theory of Games and Economic Behavior, with Morgenstern, O., Princeton Univ. Press. 2007 edition: ISBN 978-0-691-13061-3.
  • 1945. First Draft of a Report on the EDVAC
  • 1948. "The general and logical theory of automata, " in Cerebral Mechanisms in Behavior: The Hixon Symposium, Jeffress, L.A. ed., John Wiley & Sons, New York, N. Y, 1951, pp. 1-31.
  • 1960. Continuous geometry. — Princeton University Press, 1998. — ISBN 978-0-691-05893-1.
  • 1963. Collected Works of John von Neumann, Taub, A. H., ed., Pergamon Press. ISBN 0-08-009566-6
  • 1966. Theory of Self-Reproducing Automata, Burks, A. W., ed., University of Illinois Press. ISBN 0-598-37798-0
  • Математические основы квантовой механики. М.: Наука, 1964.
  • Теория игр и экономическое поведение. М.: Наука, 1970. (В соавторстве с О. Моргенштерном)

cyclowiki.org

Джон фон Нейман — Вікіпедыя

Джон фон Нейман
англ.: John von Neumann

Джон фон Нейман у 1940-я
Дата нараджэння 28 снежня 1903(1903-12-28)[1][2][…]
Месца нараджэння
Дата смерці 8 лютага 1957(1957-02-08)[5][3][…](53 гады)
Месца смерці
Месца пахавання
Грамадзянства
Жонка Klara Dan von Neumann[d]
Дзеці Marina von Neumann Whitman[d]
Род дзейнасці матэматык, спецыяліст у галіне інфарматыкі, хімік, фізік, інжынер, вынаходнік, эканаміст, вучоны-ядзершчык, выкладчык універсітэта
Навуковая сфера Шаблон:Матэматык, Шаблон:Фізік
Месца працы
Альма-матар
Навуковы кіраўнік Ліпат Феер[d]
Член у
Узнагароды і прэміі
 Джон фон Нейман на Вікісховішчы

Джон фон Нейман (англ.: John von Neumann; або Іаган фон Нейман, ням. Johann von Neumann; пры нараджэнні Янаш Лаёша Нейман, венг. Neumann János Lajos; 28 снежня 1903, Будапешт — 8 лютага 1957, Вашынгтон) — венгра-амерыканскі матэматык, які зрабіў важны ўклад у квантавую фізіку, квантавую логіку, функцыянальны аналіз, тэорыю мностваў, інфарматыку, эканоміку і іншыя галіны навукі. Найбольш вядомы як прабацька сучаснай архітэктуры камп'ютараў (так званая архітэктура фон Неймана), ужываннем тэорыі аператараў да квантавай механікі (алгебра фон Неймана), а таксама як удзельнік Манхэтэнскага праекта і як стваральнік тэорыі гульняў і канцэпцыі клеткавых аўтаматаў.

Таксама вядомасць Джон фон Нейман заслужыў як вынаходнік, паліглот і энцыклапедыст.

У гонар Джона фон Неймана названы кратар на Месяцы.

  • 1923. On the introduction of transfinite numbers, 346-54.
  • 1925. An axiomatization of set theory, 393—413.
  • 1932. Mathematical Foundations of Quantum Mechanics, Beyer, R. T., trans., Princeton Univ. Press. 1996 edition: ISBN 0-691-02893-1.
  • 1944. Theory of Games and Economic Behavior, with Morgenstern, O., Princeton Univ. Press, online at archive.org. 2007 edition: ISBN 978-0-691-13061-3.
  • 1945. First Draft of a Report on the EDVAC TheFirstDraft.pdf
  • 1963. Collected Works of John von Neumann, Taub, A. H., ed., Pergamon Press. ISBN 0-08-009566-6
  • 1966. Theory of Self-Reproducing Automata, Burks, A. W., ed., University of Illinois Press. ISBN 0-598-37798-0

Зноскі

  1. Нямецкая нацыянальная бібліятэка, Берлінская дзяржаўная бібліятэка, Баварская дзяржаўная бібліятэка і інш. Record #118770314 // Агульны нарматыўны кантроль — 2012—2016. Праверана 9 красавіка 2014.
  2. ↑ data.bnf.fr: платформа адкрытых дадзеных — 2011. Праверана 10 кастрычніка 2015.
  3. 3,03,1 MacTutor History of Mathematics archive Праверана 22 жніўня 2017.
  4. ↑ Нейман Джон фон // Большая советская энциклопедия: [в 30 т.] / под ред. А. М. Прохорова — 3-е изд. — М.: Советская энциклопедия, 1969. Праверана 26 лютага 2017.
  5. ↑ Нейман Джон фон // Большая советская энциклопедия: [в 30 т.] / под ред. А. М. Прохорова — 3-е изд. — М.: Советская энциклопедия, 1969. Праверана 28 верасня 2015.
  6. ↑ John von Neumann // Biografisch Portaal — 2009. Праверана 9 кастрычніка 2017.
  7. ↑ Нейман Джон фон // Нейман Джон фон / под ред. А. М. Прохорова — 3-е изд. — М.: Советская энциклопедия, 1969. Праверана 28 верасня 2015.
  8. Macrae N. John von Neumann: The Scientific Genius Who Pioneered the Modern Computer, Game Theory, Nuclear Deterrence, and Much More — 1992. — С. 380. — ISBN 0-679-41308-1
  9. 9,09,19,2 http://www.nasonline.org/member-directory/deceased-members/20000935.html
  10. ↑ http://www.computerhope.com/people/john_neumann.htm
  11. (unspecified title) Праверана 8 ліпеня 2019.
  12. ↑ NNDB — 2002.
  • Steve Heims. John Von Neumann and Norbert Wiener: from mathematics to the technologies of life and death. — MIT Press, 1980. — 568 p. — ISBN 0262081059.
  • William Aspray. John von Neumann and the Origins of Modern Computing. — MIT Press, 1990. — 376 p. — ISBN 0262011212. (англ.) 
  • Данилов Ю. А.. Джон фон Нейман. — М.:Знание, 1981.
  • Norman Macrae. John von Neumann: The Scientific Genius who Pioneered the Modern Computer, Game Theory, Nuclear Deterrence, and Much More, Random House, 1992. Перавыдадзена AMS у 2008 г. (англ.) 
  • Монастырский М. И. Джон фон Нейман — математик и человек. // Историко-математические исследования. — М.: Янус-К, 2006. — № 46 (11). — С. 240—266. (руск.) 
  • «Bulletin of the American Mathematical Society», 1958, v. 64, № 3, pt 2. (англ.) 

be.wikipedia.org

Джон фон Нейман (John von Neumann)

Джон фон Нейман, или Йоганн фон Нейман родился 28 декабря 1903 года в городе Будапешт — венгро-немецкий математик, сделавший важный вклад в квантовую физику, квантовую логику, функциональный анализ, теорию множеств, информатику, экономику и другие отрасли науки.

Наиболее известен как праотец современной архитектуры компьютеров (так называемая архитектура фон Неймана), применением теории операторов к квантовой механике (см. Алгебра фон Неймана), а также как участник Манхэттенского проекта и как создатель теории игр и концепции клеточных автоматов.

Родом из Венгрии, сын преуспевающего будапештского банкира, фон Нейман был продуктом той интеллектуальной среды. из которой вышли такие выдающиеся физики, как Эдвард Теллер, Лео Сциллард, Денис Габор и Юджин Вигнер. Джон выделялся среди них своими фенеменальными способностями.

В 6 лет он перебрасывался с отцом остротами на древнегреческом, а в 8 освоил основы высшей математики. В возрасте 20—30 лет, занимаясь преподавательской работой в Германии, он внес значительный вклад в развитие квантовой механики — краеугольного камня ядерной физики, и разработал теорию игр — метод анализа взаимоотношений между людьми, который нашел широкое применение в различных областях, от экономики до военной стратегии.

На протяжении всей жизни он любил поражать друзей и учеников своей способностью производить в уме сложные вычисления. Он делал это быстрее всех, вооруженных бумагой, карандашом и справочниками. Когда же фон Нейману приходилось писать на доске, он заполнял ее формулами, а потом стирал их настолько быстро, что однажды кто-то из его коллег, понаблюдав за очередным объяснением, пошутил: "Понятно. Это доказательство методом стирания".

Ю. Вигнер, школьный товарищ фон Неймана, лауреат Нобелевской премии, говорил, что его ум — это "совершенный инструмент, шестеренки которого подогнаны друг к другу с точностью до тысячных долей сантиметра". Это интеллектуальное совершенство было сдобрено изрядной долей добродушной и весьма привлекательной экцентричности. В поездках он порой так глубоко задумывался о математических проблемах, что забывал, куда и зачем должен ехать, и тогда приходилось звонить на работу за уточнениями.

Фон Нейман настолько легко и непринужденно чувствовал себя в любой обстановке, как на работе, так и в обществе, без всяких усилий переключаясь от математических теорий к компонентам вычислительной техники, что некоторые коллеги считали его "ученым среди ученых", своего рода "новым человеком", что, собственно, и означала его фамилия в переводе с немецкого. Теллер как-то в шутку сказал, что он "один из немногих математиков, способных снизойти до уровня физика". Сам же фон Нейман не без юмора объяснял свою мобильность тем, что он родом из Будапешта: "Только человек, родившийся в Будапеште, может, войдя во вращающиеся двери после вас, выйти из них первым".

Интерес фон Неймана к компьютерам в какой-то степени связан с его участием в сверхсекретном Манхэттенском проекте по созданию атомной бомбы, который разрабатывался в Лос-Аламосе, шт. Нью-Мексико. Там фон Нейман математически доказал осуществимость взрывного способа детонации атомной бомбы. Теперь он размышлял о значительно более мощном оружии — водородной бомбе, создание которой требовало очень сложных расчетов.

Однако фон Нейман понимал, что компьютер — это не больше, чем простой калькулятор, что — по крайней мере потенциально — он представляет собой универсальный инструмент для научных исследований. В июле 1954 г., меньше чем через год после того, как он присоединился к группе Моучли и Эккерта, фон Нейман подготовил отчет на 101 странице, в котором обощил планы работы над машиной EDVAC. Этот отчет, озаглавленный "Предварительный доклад о машине EDVAC" представлял собой прекрасное описание не только самой машины, но и ее логических свойств. Присутствовавший на докладе военный представитель Голдстейн размножил доклад и разослал ученым как США, так и Великобритании.

Благодаря этому "Предварительный доклад" фон Неймана стал первой работой по цифровым электронным компьютерам, с которым познакомились широкие круги научной общественности. Доклад передавали из рук в руки, из лаборатории в лабораторию, из университета в университет, из одной страны в другую. Эта работа обратила на себя особое внимание, поскольку фон Нейман пользовался широкой известностью в ученом мире. С того момента компьютер был признан объектом, представлявшим научный интерес. В самом деле, и по сей день ученые иногда называют компьютер "машиной фон Неймана".

Читатели "Предварительного доклада" были склонны полагать, что все содержащиеся в нем идеи, в частности, принципиально важное решение хранить программы в памяти компьютера, исходили от самого фон Неймана. Мало кто знал, что Моучли и Эккерт говорили о программах, записанных в памяти, по крайней мере за пол-года до появления фон Неймана в их рабочей группе; большинству неведомо было и то, что Алан Тьюринг, описывая свою гипотетическую универсальную машину, еще в 1936 г. наделил ее внутренней памятью. В действительности, фон Нейман читал классическую работу Тьюринга незадолго до войны.

Увидев, сколько шума наделал фон Нейман и его "Предварительный доклад", Моучли и Эккерт были глубоко возмущены. В свое время по соображениям секретости они не смогли опубликовать никаких сообщений о своем изобретении. И вдруг Голдстейн, нарушив секретность, предоставил трибуну человеку, который только-только присоединился к проекту. Споры о том, кому должны принадлежать авторские права на EDVAC и ENIAC привели в конце концов к распаду рабочей группы.

В дальнейшем фон Нейман работал в Принстонском институте перспективных исследований, принимал участие в разработке нескольких компьютеров новейшей конструкции. Среди них была, в частности, машина, которая использовалась для решения задач, связанных с созданием водородной бомбы. Фон Нейман остроумно окрестил ее "Маньяк" (MANIAC, аббревиатура от Mathematical Analyzer, Numerator, Integrator and Computer — математический анализатор, счетчик, интегратор и компьютер). Фон Нейман был также членом Комисcии по атомной энергии и председателем консультативного комитета ВВС США по баллистическим ракетам.

Умер фон Нейман 8 февраля 1957 года в Вашингтоне от саркомы.

lichnosti.net


Смотрите также



© 2010- GutenBlog.ru Карта сайта, XML.