约翰·冯·诺依曼.doc

1、翰 冯诺依曼1903 年 12 月 28 日 ， 在 布 达 佩 斯 诞 生 了 一 位 神 童 ， 这不 仅 给 这 个 家 庭 带 来 了 巨 大 的 喜 悦 ， 也 值 得 整 个 计 算机 界 去 纪 念 。 正 是 他 ， 开 创 了 现 代 计 算 机 理 论 ， 其 体系 结 构 沿 用 至 今 ， 而 且 他 早 在 40 年 代 就 已 预 见 到 计算 机 建 模 和 仿 真 技 术 对 当 代 计 算 机 将 产 生 的 意 义 深 远的 影 响 。 他 ， 就 是 约 翰 冯 诺 依 曼 （ JohnvonNewmann） 。约 翰 冯 诺 依 曼 （ John Von

2、 Neuman，1903 1957）， 美 藉 匈 牙 利 人 ， 1903 年 12 月 28 日 生 于 匈 牙 利 的 布 达 佩 斯 ， 父 亲 是 一 个 银 行 家 ，家 境 富 裕 ， 十 分 注 意 对 孩 子 的 教 育 冯 诺 依 曼 从 小 聪 颖 过 人 ， 兴 趣 广 泛 ， 读 书 过 目 不忘 据 说 他 6 岁 时 就 能 用 古 希 腊 语 同 父 亲 闲 谈 ， 一 生 掌 握 了 七 种 语 言 最 擅 德 语 ，可 在 他 用 德 语 思 考 种 种 设 想 时 ， 又 能 以 阅 读 的 速 度 译 成 英 语 他 对 读 过 的 书 籍 和 论文 能

3、 很 快 一 句 不 差 地 将 内 容 复 述 出 来 ， 而 且 若 干 年 之 后 ， 仍 可 如 此 1911 年 一 1921 年 ， 冯 诺 依 曼 在 布 达 佩 斯 的 卢 瑟 伦 中 学 读 书 期 间 ， 就 崭 露 头 角 而 深 受 老 师 的 器 重 在 费 克 特 老 师 的 个 别 指 导 下 并 合 作 发 表 了 第 一 篇 数 学 论 文 ， 此 时 冯 诺 依 曼 还 不 到18 岁 1921 年 一 1923 年 在 苏 黎 世 大 学 学 习 很 快 又 在 1926 年 以 优 异 的 成 绩 获 得了 布 达 佩 斯 大 学 数 学 博 士 学 位

4、 ， 此 时 冯 诺 依 曼 年 仅 22 岁 1927 年 一 1929 年 冯 诺依 曼 相 继 在 柏 林 大 学 和 汉 堡 大 学 担 任 数 学 讲 师 。 1930 年 接 受 了 普 林 斯 顿 大 学 客 座 教授 的 职 位 ， 西 渡 美 国 1931 年 他 成 为 美 国 普 林 斯 顿 大 学 的 第 一 批 终 身 教 授 ， 那 时 ， 他还 不 到 30 岁 。 1933 年 转 到 该 校 的 高 级 研 究 所 ， 成 为 最 初 六 位 教 授 之 一 ， 并 在 那 里 工作 了 一 生 冯 诺 依 曼 是 普 林 斯 顿 大 学 、 宾 夕 法 尼

5、亚 大 学 、 哈 佛 大 学 、 伊 斯 坦 堡 大 学、 马 里 兰 大 学 、 哥 伦 比 亚 大 学 和 慕 尼 黑 高 等 技 术 学 院 等 校 的 荣 誉 博 士 他 是 美 国 国家 科 学 院 、 秘 鲁 国 立 自 然 科 学 院 和 意 大 利 国 立 林 且 学 院 等 院 的 院 士 1954 年 他 任美 国 原 子 能 委 员 会 委 员 ； 1951 年 至 1953 年 任 美 国 数 学 会 主 席 1954 年 夏 ， 冯 诺 依 曼 被 发 现 患 有 癌 症 ， 1957 年 2 月 8 日 ， 在 华 盛 顿 去 世 ， 终年 54 岁 最 简 单

6、的 来 说 他 的 精 髓 贡 献 是 2 点 ： 2 进 制 思 想 与 程 序 内 存 思 想回 顾 20 世 纪 科 学 技 术 的 辉 煌 发 展 时 ， 不 能 不 提 及 20 世 纪 最 杰 出 的 数 学 家 之 一的 冯 诺 依 曼 众 所 周 知 ， 1946 年 发 明 的 电 子 计 算 机 ， 大 大 促 进 了 科 学 技 术 的 进 步 ，大 大 促 进 了 社 会 生 活 的 进 步 鉴 于 冯 诺 依 曼 在 发 明 电 子 计 算 机 中 所 起 到 关 键 性 作 用， 他 被 西 方 人 誉 为 “计 算 机 之 父 “ 而 在 经 济 学 方 面 ，

7、他 也 有 突 破 性 成 就 ， 被 誉 为 “博弈 论 之 父 ”。 在 物 理 领 域 ， 冯 诺 依 曼 在 30 年 代 撰 写 的 量 子 力 学 的 数 学 基 础 已 经被 证 明 对 原 子 物 理 学 的 发 展 有 极 其 重 要 的 价 值 。 在 化 学 方 面 也 有 相 当 的 造 诣 ， 曾 获 苏黎 世 高 等 技 术 学 院 化 学 系 大 学 学 位 。 与 同 为 犹 太 人 的 哈 耶 克 一 样 ， 他 无 愧 是 上 世 纪 最伟 大 的 全 才 之 一 。冯 诺 依 曼 在 数 学 的 诸 多 领 域 都 进 行 了 开 创 性 工 作 ， 并

8、作 出 了 重 大 贡 献 在 第 二次 世 界 大 战 前 ， 他 主 要 从 事 算 子 理 论 、 集 合 论 等 方 面 的 研 究 1923 年 关 于 集 合 论 中超 限 序 数 的 论 文 ， 显 示 了 冯 诺 依 曼 处 理 集 合 论 问 题 所 特 有 的 方 式 和 风 格 他 把 集 会 论加 以 公 理 化 ， 他 的 公 理 化 体 系 奠 定 了 公 理 集 合 论 的 基 础 他 从 公 理 出 发 ， 用 代 数 方法 导 出 了 集 合 论 中 许 多 重 要 概 念 、 基 本 运 算 、 重 要 定 理 等 特 别 在 1925 年 的 一 篇 论文

9、 中 ， 冯 诺 依 曼 就 指 出 了 任 何 一 种 公 理 化 系 统 中 都 存 在 着 无 法 判 定 的 命 题 1933 年 ， 冯 诺 依 曼 解 决 了 希 尔 伯 特 第 5 问 题 ， 即 证 明 了 局 部 欧 几 里 得 紧 群 是 李群 1934 年 他 又 把 紧 群 理 论 与 波 尔 的 殆 周 期 函 数 理 论 统 一 起 来 他 还 对 一 般 拓 扑 群 的结 构 有 深 刻 的 认 识 ， 弄 清 了 它 的 代 数 结 构 和 拓 扑 结 构 与 实 数 是 一 致 的 他 对 算 子 代数 进 行 了 开 创 性 工 作 ， 并 奠 定 了 它

10、的 理 论 基 础 ， 从 而 建 立 了 算 子 代 数 这 门 新 的 数 学 分 支 这 个 分 支 在 当 代 的 有 关 数 学 文 献 中 均 称 为 冯 诺 依 曼 代 数 这 是 有 限 维 空 间 中 矩 阵 代数 的 自 然 推 广 冯 诺 依 曼 还 创 立 了 博 弈 论 这 一 现 代 数 学 的 又 一 重 要 分 支 1944年 发 表 了 奠 基 性 的 重 要 论 文 博 弈 论 与 经 济 行 为 论 文 中 包 含 博 弈 论 的 纯 粹 数 学 形式 的 阐 述 以 及 对 于 实 际 博 弈 应 用 的 详 细 说 明 文 中 还 包 含 了 诸 如

11、统 计 理 论 等 教 学 思 想 冯 诺 依 曼 在 格 论 、 连 续 几 何 、 理 论 物 理 、 动 力 学 、 连 续 介 质 力 学 、 气 象 计 算 、 原 子能 和 经 济 学 等 领 域 都 作 过 重 要 的 工 作 冯 诺 依 曼 对 人 类 的 最 大 贡 献 是 对 计 算 机 科 学 、 计 算 机 技 术 、 数 值 分 析 和 经 济 学中 的 博 弈 论 的 开 拓 性 工 作 现 在 一 般 认 为 ENIAC 机 是 世 界 第 一 台 电 子 计 算 机 ， 它 是 由 美 国 科 学 家 研 制 的 ， 于1946 年 2 月 14 日 在 费 城

12、 开 始 运 行 其 实 由 汤 米 、 费 劳 尔 斯 等 英 国 科 学 家 研 制 的 “科洛 萨 斯 “计 算 机 比 ENIAC 机 问 世 早 两 年 多 ， 于 1944 年 1 月 10 日 在 布 莱 奇 利 园 区 开始 运 行 ENIAC 机 证 明 电 子 真 空 技 术 可 以 大 大 地 提 高 计 算 技 术 ， 不 过 ， ENIAC 机 本身 存 在 两 大 缺 点 ： （ 1） 没 有 存 储 器 ； （ 2） 它 用 布 线 接 板 进 行 控 制 ， 甚 至 要 搭 接 几 天， 计 算 速 度 也 就 被 这 一 工 作 抵 消 了 ENIAC 机 研

13、 制 组 的 莫 克 利 和 埃 克 特 显 然 是 感 到了 这 一 点 ， 他 们 也 想 尽 快 着 手 研 制 另 一 台 计 算 机 ， 以 便 改 进 1944 年 ， 诺 伊 曼 参 加 原 子 弹 的 研 制 工 作 ， 该 工 作 涉 及 到 极 为 困 难 的 计 算 。 在 对 原子 核 反 应 过 程 的 研 究 中 ， 要 对 一 个 反 应 的 传 播 做 出 “是 ”或 “否 ”的 回 答 。 解 决 这 一 问 题通 常 需 要 通 过 几 十 亿 次 的 数 学 运 算 和 逻 辑 指 令 ， 尽 管 最 终 的 数 据 并 不 要 求 十 分 精 确 ， 但

14、所 有 的 中 间 运 算 过 程 均 不 可 缺 少 ， 且 要 尽 可 能 保 持 准 确 。 他 所 在 的 洛 斯 阿 拉 莫 斯 实验 室 为 此 聘 用 了 一 百 多 名 女 计 算 员 ， 利 用 台 式 计 算 机 从 早 到 晚 计 算 ， 还 是 远 远 不 能 满 足需 要 。 无 穷 无 尽 的 数 字 和 逻 辑 指 令 如 同 沙 漠 一 样 把 人 的 智 慧 和 精 力 吸 尽 。被 计 算 机 所 困 扰 的 诺 伊 曼 在 一 次 极 为 偶 然 的 机 会 中 知 道 了 ENIAC 计 算 机 的 研 制计 划 ， 从 此 他 投 身 到 计 算 机

15、研 制 这 一 宏 伟 的 事 业 中 ， 建 立 了 一 生 中 最 大 的 丰 功 伟 绩 。1944 年 夏 的 一 天 ， 正 在 火 车 站 候 车 的 诺 伊 曼 巧 遇 戈 尔 斯 坦 ， 并 同 他 进 行 了 短 暂 的交 谈 。 当 时 ， 戈 尔 斯 坦 是 美 国 弹 道 实 验 室 的 军 方 负 责 人 ， 他 正 参 与 ENIAC 计 算 机 的研 制 工 作 。 在 交 谈 在 ， 戈 尔 斯 坦 告 诉 了 诺 伊 曼 有 关 ENIAC 的 研 制 情 况 。 具 有 远 见 卓识 的 诺 伊 曼 为 这 一 研 制 计 划 所 吸 引 ， 他 意 识 到

16、 了 这 项 工 作 的 深 远 意 义 。冯 诺 依 曼 由 ENIAC 机 研 制 组 的 戈 尔 德 斯 廷 中 尉 介 绍 参 加 ENIAC 机 研 制 小 组 后， 便 带 领 这 批 富 有 创 新 精 神 的 年 轻 科 技 人 员 ， 向 着 更 高 的 目 标 进 军 1945 年 ， 他 们在 共 同 讨 论 的 基 础 上 ， 发 表 了 一 个 全 新 的 “存 储 程 序 通 用 电 子 计 算 机 方 案 “-EDVAC（ Electronic Discrete Variable AutomaticCompUter 的 缩 写 ） 在 这 过 程 中 ， 冯 诺

17、依 曼 显 示 出 他 雄 厚 的 数 理 基 础 知 识 ， 充 分 发 挥 了 他 的 顾 问 作 用 及 探 索 问 题 和 综 合 分 析的 能 力 。 诺 伊 曼 以 “关 于 EDVAC 的 报 告 草 案 ”为 题 ， 起 草 了 长 达 101 页 的 总 结 报 告 。报 告 广 泛 而 具 体 地 介 绍 了 制 造 电 子 计 算 机 和 程 序 设 计 的 新 思 想 。 这 份 报 告 是 计 算 机 发 展史 上 一 个 划 时 代 的 文 献 ， 它 向 世 界 宣 告 ： 电 子 计 算 机 的 时 代 开 始 了 。EDVAC 方 案 明 确 奠 定 了 新

18、机 器 由 五 个 部 分 组 成 ， 包 括 ： 运 算 器 、 逻 辑 控 制 装 置、 存 储 器 、 输 入 和 输 出 设 备 ， 并 描 述 了 这 五 部 分 的 职 能 和 相 互 关 系 报 告 中 ， 诺 伊 曼 对EDVAC 中 的 两 大 设 计 思 想 作 了 进 一 步 的 论 证 ， 为 计 算 机 的 设 计 树 立 了 一 座 里 程 碑 。设 计 思 想 之 一 是 二 进 制 ， 他 根 据 电 子 元 件 双 稳 工 作 的 特 点 ， 建 议 在 电 子 计 算 机 中采 用 二 进 制 。 报 告 提 到 了 二 进 制 的 优 点 ， 并 预 言

19、， 二 进 制 的 采 用 将 大 简 化 机 器 的 逻 辑 线路 。现 在 使 用 的 计 算 机 ， 其 基 本 工 作 原 理 是 存 储 程 序 和 程 序 控 制 ， 它 是 由 世 界 著 名 数 学家 冯 诺 依 曼 提 出 的 。 美 籍 匈 牙 利 数 学 家 冯 诺 依 曼 被 称 为 “计 算 机 之 父 ”。 实 践 证 明 了 诺 伊 曼 预 言 的 正 确 性 。 如 今 ， 逻 辑 代 数 的 应 用 已 成 为 设 计 电 子 计 算 机 的重 要 手 段 ， 在 EDVAC 中 采 用 的 主 要 逻 辑 线 路 也 一 直 沿 用 着 ， 只 是 对 实

20、现 逻 辑 线 路 的工 程 方 法 和 逻 辑 电 路 的 分 析 方 法 作 了 改 进 。程 序 内 存 是 诺 伊 曼 的 另 一 杰 作 。 通 过 对 ENIAC 的 考 察 ， 诺 伊 曼 敏 锐 地 抓 住 了 它的 最 大 弱 点 没 有 真 正 的 存 储 器 。 ENIAC 只 在 20 个 暂 存 器 ， 它 的 程 序 是 外 插 型 的， 指 令 存 储 在 计 算 机 的 其 他 电 路 中 。 这 样 ， 解 题 之 前 ， 必 需 先 相 好 所 需 的 全 部 指 令 ， 通过 手 工 把 相 应 的 电 路 联 通 。 这 种 准 备 工 作 要 花 几

21、小 时 甚 至 几 天 时 间 ， 而 计 算 本 身 只 需几 分 钟 。 计 算 的 高 速 与 程 序 的 手 工 存 在 着 很 大 的 矛 盾 。针 对 这 个 问 题 ， 诺 伊 曼 提 出 了 程 序 内 存 的 思 想 ： 把 运 算 程 序 存 在 机 器 的 存 储 器 中， 程 序 设 计 员 只 需 要 在 存 储 器 中 寻 找 运 算 指 令 ， 机 器 就 会 自 行 计 算 ， 这 样 ， 就 不 必 每 个问 题 都 重 新 编 程 ， 从 而 大 大 加 快 了 运 算 进 程 。 这 一 思 想 标 志 着 自 动 运 算 的 实 现 ， 标 志 着电 子

22、 计 算 机 的 成 熟 ， 已 成 为 电 子 计 算 机 设 计 的 基 本 原 则 。1946 年 7， 8 月 间 ， 冯 诺 依 曼 和 戈 尔 德 斯 廷 、 勃 克 斯 在 EDVAC 方 案 的 基 础 上， 为 普 林 斯 顿 大 学 高 级 研 究 所 研 制 IAS 计 算 机 时 ， 又 提 出 了 一 个 更 加 完 善 的 设 计 报 告 电 子 计 算 机 逻 辑 设 计 初 探 以 上 两 份 既 有 理 论 又 有 具 体 设 计 的 文 件 ， 首 次 在 全 世界 掀 起 了 一 股 “计 算 机 热 “， 它 们 的 综 合 设 计 思 想 ， 便 是

23、著 名 的 “冯 诺 依 曼 机 “， 其 中 心就 是 有 存 储 程 序 原 则 -指 令 和 数 据 一 起 存 储 这 个 概 念 被 誉 为 计 算 机 发 展 史 上 的 一 个里 程 碑 “ 它 标 志 着 电 子 计 算 机 时 代 的 真 正 开 始 ， 指 导 着 以 后 的 计 算 机 设 计 自 然 一 切事 物 总 是 在 发 展 着 的 ， 随 着 科 学 技 术 的 进 步 ， 今 天 人 们 又 认 识 到 “冯 诺 依 曼 机 “的 不足 ， 它 妨 碍 着 计 算 机 速 度 的 进 一 步 提 高 ， 而 提 出 了 “非 冯 诺 依 曼 机 “的 设 想

24、 冯 诺 依 曼 还 积 极 参 与 了 推 广 应 用 计 算 机 的 工 作 ， 对 如 何 编 制 程 序 及 搞 数 值 计 算 都作 出 了 杰 出 的 贡 献 冯 诺 依 曼 于 1937 年 获 美 国 数 学 会 的 波 策 奖 ； 1947 年 获 美 国总 统 的 功 勋 奖 章 、 美 国 海 军 优 秀 公 民 服 务 奖 ； 1956 年 获 美 国 总 统 的 自 由 奖 章 和 爱 因斯 坦 纪 念 奖 以 及 费 米 奖 冯 诺 依 曼 逝 世 后 ， 未 完 成 的 手 稿 于 1958 年 以 计 算 机 与 人 脑 为 名 出 版 他 的主 要 著 作 收

25、 集 在 六 卷 冯 诺 依 曼 全 集 中 ， 1961 年 出 版 另 外 ， 冯 诺 依 曼 40 年 代 出 版 的 著 作 博 弈 论 和 经 济 行 为 ， 使 他 在 经 济 学 和 决策 科 学 领 域 竖 起 了 一 块 丰 碑 。 他 被 经 济 学 家 公 认 为 博 弈 论 之 父 。 当 时 年 轻 的 约 翰 纳什 在 普 林 斯 顿 求 学 期 间 开 始 研 究 发 展 这 一 领 域 ， 并 在 1994 年 凭 借 对 博 弈 论 的 突 出 贡献 获 得 了 诺 贝 尔 经 济 学 奖 。补 充冯 诺 伊 曼 （ Neumann， John von)， 是

26、 20 世 纪 最 杰 出 的 数 学 家 之 一 ， 于 1945年 提 出 了 “程 序 内 存 式 ”计 算 机 的 设 计 思 想 。 这 一 卓 越 的 思 想 为 电 子 计 算 机 的 逻 辑 结 构 设计 奠 定 了 基 础 ， 已 成 为 计 算 机 设 计 的 基 本 原 则 。 由 于 他 在 计 算 机 逻 辑 结 构 设 计 上 的 伟 大贡 献 ， 他 被 誉 为 “计 算 机 之 父 ”。诺 伊 曼 于 1903 年 出 生 于 匈 牙 利 的 布 达 佩 斯 。 他 是 一 个 数 字 神 童 ， 11 岁 时 已 显示 出 数 学 天 赋 。 12 岁 的 诺

27、 伊 曼 就 对 集 合 论 ， 泛 函 分 析 等 深 奥 的 数 学 领 域 了 如 指 掌 。 青年 时 期 ， 诺 伊 曼 从 著 名 数 学 家 希 尔 伯 特 ， 从 此 ， 他 更 是 如 鱼 得 水 ， 在 数 学 在 海 洋 中 畅 游。 在 获 得 数 字 博 士 之 后 ， 他 成 为 美 国 普 林 斯 顿 大 学 的 第 一 批 终 身 教 授 ， 那 时 ， 他 还 不到 30 岁 。诺 伊 曼 不 仅 是 个 数 学 天 才 ， 在 其 他 领 域 也 大 有 建 树 。 他 精 通 七 种 语 言 ， 在 化 学 方 面也 有 相 当 的 造 诣 ， 曾 获 苏

28、 黎 世 高 等 技 术 学 院 化 学 系 大 学 学 位 。 更 为 难 得 的 是 ， 他 并 不 仅仅 局 限 于 纯 数 学 上 的 研 究 ， 而 是 把 数 学 应 用 到 其 他 学 科 中 去 。 他 对 经 典 力 学 、 量 子 力 学和 流 体 力 学 的 数 学 基 础 进 行 过 深 入 的 研 究 ， 并 获 得 重 大 成 果 ， 这 些 都 说 明 诺 伊 曼 具 备 了坚 实 的 数 理 基 础 ， 和 广 博 的 知 识 ， 为 他 后 来 从 事 计 算 机 逻 辑 设 计 提 供 了 坚 强 的 后 盾 。1944 年 ， 诺 伊 曼 参 加 原 子

29、弹 的 研 制 工 作 ， 该 工 作 涉 及 到 极 为 困 难 的 计 算 。 在 对 原子 核 反 应 过 程 的 研 究 中 ， 要 对 一 个 反 应 的 传 播 做 出 “是 ”或 “否 ”的 回 答 。 解 决 这 一 问 题通 常 需 要 通 过 几 十 亿 次 的 数 学 运 算 和 逻 辑 指 令 ， 尽 管 最 终 的 数 据 并 不 要 求 十 分 精 确 ， 但所 有 的 中 间 运 算 过 程 均 不 可 缺 少 ， 且 要 尽 可 能 保 持 准 确 。 他 所 在 的 洛 斯 阿 拉 莫 斯 实验 室 为 此 聘 用 了 一 百 多 名 女 计 算 员 ， 利

30、用 台 式 计 算 机 从 早 到 晚 计 算 ， 还 是 远 远 不 能 满 足需 要 。 无 穷 无 尽 的 数 字 和 逻 辑 指 令 如 同 沙 漠 一 样 把 人 的 智 慧 和 精 力 吸 尽 。被 计 算 机 所 困 扰 的 诺 伊 曼 在 一 次 极 为 偶 然 的 机 会 中 知 道 了 ENIAC 计 算 机 的 研 制计 划 ， 从 此 他 投 身 到 计 算 机 研 制 这 一 宏 伟 的 事 业 中 ， 建 立 了 一 生 中 最 大 的 丰 功 伟 绩 。1944 年 夏 的 一 天 ， 正 在 火 车 站 候 车 的 诺 伊 曼 巧 遇 戈 尔 斯 坦 ， 并 同

31、 他 进 行 了 短 暂 的交 谈 。 当 时 ， 戈 尔 斯 坦 是 美 国 弹 道 实 验 室 的 军 方 负 责 人 ， 他 正 参 与 ENIAC 计 算 机 的研 制 工 作 。 在 交 谈 在 ， 戈 尔 斯 坦 告 诉 了 诺 伊 曼 有 关 ENIAC 的 研 制 情 况 。 具 有 远 见 卓识 的 诺 伊 曼 为 这 一 研 制 计 划 所 吸 引 ， 他 意 识 到 了 这 项 工 作 的 深 远 意 义 。几 天 之 后 ， 诺 伊 曼 专 程 来 到 莫 尔 学 院 ， 参 观 了 尚 未 竣 工 的 这 台 庞 大 的 机 器 ， 并 以 其敏 锐 的 眼 光 ，

32、一 下 子 抓 住 了 计 算 机 的 灵 魂 逻 辑 结 构 问 题 ， 令 年 轻 的 ENIAC 的 研制 们 敬 佩 不 已 。因 实 际 工 作 中 对 计 算 的 需 要 以 及 把 数 学 应 用 到 其 他 科 学 问 题 的 强 烈 愿 望 ， 使 诺 伊 曼迅 速 决 定 投 身 到 计 算 机 研 制 者 的 行 列 。 对 业 已 功 成 名 就 的 诺 伊 曼 来 说 ， 这 样 做 需 要 极 大的 勇 气 ， 因 为 这 是 一 个 成 败 未 卜 的 新 征 途 ， 一 旦 失 败 ， 会 影 响 他 已 取 得 的 名 誉 和 地 位 。诺 伊 曼 却 以 对

33、 新 事 物 前 途 的 洞 察 力 ， 毅 然 决 然 地 向 此 征 途 迈 出 了 第 一 步 ， 于 1944年 8 月 加 入 莫 尔 计 算 机 研 制 小 组 ， 为 计 算 机 研 制 翻 开 了 辉 煌 的 一 页 。诺 伊 曼 以 其 非 凡 的 分 析 、 综 合 能 力 及 雄 厚 的 数 理 基 础 ， 集 众 人 之 长 ， 提 出 了 一 系 列优 秀 的 设 计 思 想 ， 在 他 和 莫 尔 小 组 其 他 成 员 的 共 同 努 力 下 ， 只 经 历 了 短 短 的 十 个 月 ， 人类 在 数 千 年 中 积 累 起 来 的 科 学 技 术 文 明 ，

34、终 于 结 出 了 最 激 动 人 心 的 智 慧 之 花 一 个 全新 的 存 储 程 序 通 用 电 子 计 算 机 方 案 （ EDVAC 方 案 ） 诞 生 了 。诺 伊 曼 以 “关 于 EDVAC 的 报 告 草 案 ”为 题 ， 起 草 了 长 达 101 页 的 总 结 报 告 。 报 告广 泛 而 具 体 地 介 绍 了 制 造 电 子 计 算 机 和 程 序 设 计 的 新 思 想 。 报 告 明 确 规 定 ， EDVAC计 算 机 由 计 算 器 、 逻 辑 控 制 装 置 、 存 储 器 、 输 入 和 输 出 五 大 部 分 组 成 ， 并 阐 述 了 这 五 大部

35、 分 的 职 能 和 相 互 关 系 。 这 份 报 告 是 计 算 机 发 展 史 上 一 个 划 时 代 的 文 献 ， 它 向 世 界 宣 告： 电 子 计 算 机 的 时 代 开 始 了 。1954 年 6 月 ， 诺 伊 曼 到 美 国 普 林 斯 顿 高 级 研 究 所 工 作 ， 出 任 ISA 计 算 机 研 制 小组 的 主 任 职 位 。 在 那 时 ， 他 提 出 了 更 加 完 善 的 设 计 报 告 “电 子 计 算 装 置 逻 辑 结 构 初 探 ”。 报 告 中 ， 诺 伊 曼 对 EDVAC 中 的 两 大 设 计 思 想 作 了 进 一 步 的 论 证 ， 为

36、 计 算 机 的 设 计树 立 了 一 座 里 程 碑 。设 计 思 想 之 一 是 二 进 制 ， 他 根 据 电 子 元 件 双 稳 工 作 的 特 点 ， 建 议 在 电 子 计 算 机 中 采用 二 进 制 。 报 告 提 到 了 二 进 制 的 优 点 ， 并 预 言 ， 二 进 制 的 采 用 将 大 简 化 机 器 的 逻 辑 线 路。实 践 证 明 了 诺 伊 曼 预 言 的 正 确 性 。 如 今 ， 逻 辑 代 数 的 应 用 已 成 为 设 计 电 子 计 算 机 的重 要 手 段 ， 在 EDVAC 中 采 用 的 主 要 逻 辑 线 路 也 一 直 沿 用 着 ， 只

37、 是 对 实 现 逻 辑 线 路 的工 程 方 法 和 逻 辑 电 路 的 分 析 方 法 作 了 改 进 。程 序 内 存 是 诺 伊 曼 的 另 一 杰 作 。 通 过 对 ENIAC 的 考 察 ， 诺 伊 曼 敏 锐 地 抓 住 了 它的 最 大 弱 点 没 有 真 正 的 存 储 器 。 ENIAC 只 在 20 个 暂 存 器 ， 它 的 程 序 是 外 插 型 的， 指 令 存 储 在 计 算 机 的 其 他 电 路 中 。 这 样 ， 解 题 之 前 ， 必 需 先 相 好 所 需 的 全 部 指 令 ， 通过 手 工 把 相 应 的 电 路 联 通 。 这 种 准 备 工 作

38、 要 花 几 小 时 甚 至 几 天 时 间 ， 而 计 算 本 身 只 需 几分 钟 。 计 算 的 高 速 与 程 序 的 手 工 存 在 着 很 大 的 矛 盾 。针 对 这 个 问 题 ， 诺 伊 曼 提 出 了 程 序 内 存 的 思 想 ： 把 运 算 程 序 存 在 机 器 的 存 储 器 中 ，程 序 设 计 员 只 需 要 云 存 储 器 中 寻 找 运 算 指 令 ， 机 器 就 会 自 行 计 算 ， 这 样 ， 就 不 必 每 个 问题 都 重 新 编 程 ， 从 而 大 大 加 快 了 运 算 进 程 。 这 一 思 想 标 志 着 自 动 运 算 的 实 现 ， 标

39、 志 着 电子 计 算 机 的 成 熟 ， 已 成 为 电 子 计 算 机 设 计 的 基 本 原 则 。 冯 诺 伊 曼 为 计 算 机 的 发 展 道 路 打 通 了 一 道 道 关 卡 。 尽 管 长 期 以 来 ， 关 于 二 进 制 的引 入 和 程 序 内 存 的 发 明 权 一 直 有 争 议 ， 但 是 ， 诺 伊 曼 在 计 算 机 总 体 配 置 和 逻 辑 设 计 上 所做 的 卓 越 贡 献 掀 起 了 一 次 计 算 机 热 潮 。 推 动 了 电 子 计 算 机 的 发 展 。 他 无 愧 于 “计 算 机之 父 ”这 一 美 称 。 再 补 充冯 诺 伊 曼 ，

40、著 名 美 籍 匈 牙 利 数 学 家 。 1903 年 12 月 3 日 生 于 匈 牙 利 布 达 佩 斯 的一 个 犹 太 人 家 庭 。冯 诺 依 曼 的 父 亲 麦 克 斯 年 轻 有 为 、 风 度 翩 翩 ， 凭 着 勤 奋 、 机 智 和 善 于 经 营 ， 年 轻时 就 已 跻 身 于 布 达 佩 斯 的 银 行 家 行 列 。 冯 诺 依 曼 的 母 亲 是 一 位 善 良 的 妇 女 ， 贤 慧 温 顺， 受 过 良 好 教 育 。冯 诺 伊 曼 从 小 就 显 示 出 数 学 天 才 ， 关 于 他 的 童 年 有 不 少 传 说 。 大 多 数 的 传 说 都 讲到

41、冯 诺 伊 曼 自 童 年 起 在 吸 收 知 识 和 解 题 方 面 就 具 有 惊 人 的 速 度 。 六 岁 时 他 能 心 算 做 八位 数 乘 除 法 ， 八 岁 时 掌 握 微 积 分 ， 十 二 岁 就 读 懂 领 会 了 波 莱 尔 的 大 作 函 数 论 要义 。微 积 分 的 实 质 是 对 无 穷 小 量 进 行 数 学 分 析 。 人 类 探 索 有 限 、 无 限 以 及 它 们 之 间 的关 系 由 来 已 久 ， l7 世 纪 由 牛 顿 、 莱 布 尼 茨 发 现 的 微 积 分 ， 是 人 类 探 索 无 限 方 面 取 得 的一 项 激 动 人 心 的 伟

42、大 成 果 。 三 百 年 来 ， 它 一 直 是 高 等 学 府 的 教 学 内 容 ， 随 着 时 代 的 发 展， 微 积 分 在 不 断 地 改 变 它 的 形 式 ， 概 念 变 得 精 确 了 ， 基 础 理 论 扎 实 了 ， 甚 至 有 不 少 简 明恰 当 的 陈 述 。 但 不 管 怎 么 说 ， 八 岁 的 儿 童 要 弄 懂 微 积 分 ， 仍 然 是 罕 见 的 。 上 述 种 种 传 闻虽 然 不 尽 可 信 ， 但 冯 诺 伊 曼 的 才 智 过 人 ， 则 是 与 他 相 识 的 人 们 的 一 致 看 法 。1914 年 夏 天 ， 约 翰 进 入 了 大 学

43、 预 科 班 学 习 ， 是 年 7 月 28 日 ， 奥 匈 帝 国 借 故 向 塞尔 维 亚 宣 战 ， 揭 开 了 第 一 次 世 界 大 战 的 序 幕 。 由 于 战 争 动 乱 连 年 不 断 ， 冯 诺 依 曼 全家 离 开 过 匈 牙 利 ， 以 后 再 重 返 布 达 佩 斯 。 当 然 他 的 学 业 也 会 受 到 影 响 。 但 是 在 毕 业 考 试时 ， 冯 诺 依 曼 的 成 绩 仍 名 列 前 茅 。1921 年 ， 冯 诺 依 曼 通 过 “成 熟 ”考 试 时 ， 已 被 大 家 当 作 数 学 家 了 。 他 的 第 一 篇 论 文是 和 菲 克 特 合

44、写 的 ， 那 时 他 还 不 到 18 岁 。 麦 克 斯 由 于 考 虑 到 经 济 上 原 因 ， 请 人 劝 阻年 方 17 的 冯 诺 依 曼 不 要 专 攻 数 学 ， 后 来 父 子 俩 达 成 协 议 ， 冯 诺 依 曼 便 去 攻 读 化 学。其 后 的 四 年 间 ， 冯 诺 依 曼 在 布 达 佩 斯 大 学 注 册 为 数 学 方 面 的 学 生 ， 但 并 不 听 课 ，只 是 每 年 按 时 参 加 考 试 。 与 此 同 时 ， 冯 诺 依 曼 入 柏 林 大 学 (1921 年 )， 1923 年 又 进入 瑞 士 苏 黎 世 联 邦 工 业 大 学 学 习 化

45、 学 。 1926 年 他 在 苏 黎 世 的 获 得 化 学 方 面 的 大 学 毕业 学 位 ， 通 过 在 每 学 期 期 末 回 到 布 达 佩 斯 大 学 通 过 课 程 考 试 ， 他 也 获 得 了 布 达 佩 斯 大 学数 学 博 士 学 位 。冯 诺 依 曼 的 这 种 不 参 加 听 课 只 参 加 考 试 的 求 学 方 式 ， 当 时 是 非 常 特 殊 的 ， 就 整 个欧 洲 来 说 也 是 完 全 不 合 规 则 的 。 但 是 这 不 合 规 则 的 学 习 方 法 ， 却 又 非 常 适 合 冯 诺 依曼 。 冯 诺 依 曼 在 柏 林 大 学 学 习 期 间

46、 ， 曾 得 到 化 学 家 哈 贝 尔 的 悉 心 栽 培 。 哈 贝 尔 是 德国 著 名 的 化 学 家 ， 由 于 合 成 氨 而 获 诺 贝 尔 奖 。逗 留 在 苏 黎 世 期 间 ， 冯 诺 依 曼 常 常 利 用 空 余 时 间 研 读 数 学 、 写 文 章 和 数 学 家 通 信。 在 此 期 间 冯 诺 依 曼 受 到 了 希 尔 伯 特 和 他 的 学 生 施 密 特 和 外 尔 的 思 想 影 响 ， 开 始 研 究数 理 逻 辑 。 当 时 外 尔 和 波 伊 亚 两 位 也 在 苏 黎 世 ， 他 和 他 们 有 过 交 往 。 一 次 外 尔 短 期 离 开苏

47、黎 世 ， 冯 诺 依 曼 还 代 他 上 过 课 。 聪 明 的 智 慧 加 上 得 天 独 厚 的 栽 培 ， 冯 诺 依 曼 在 茁壮 地 成 长 ， 当 他 结 束 学 生 时 代 的 时 候 ， 他 已 经 漫 步 在 数 学 、 物 理 、 化 学 三 个 领 域 的 某 些前 沿 。1926 年 春 ， 冯 诺 依 曼 到 哥 廷 根 大 学 任 希 尔 伯 特 的 助 手 。 1927 1929 年 ， 冯 诺依 曼 在 柏 林 大 学 任 兼 职 讲 师 ， 期 间 他 发 表 了 集 合 论 、 代 数 和 量 子 理 论 方 面 的 文 章 。 l927 年 冯 诺 依

48、曼 到 波 兰 里 沃 夫 出 席 数 学 家 会 议 ， 那 时 他 在 数 学 基 础 和 集 合 论 方 面 的 工作 已 经 很 有 名 气 。l929 年 ， 冯 诺 依 曼 转 任 汉 堡 大 学 兼 职 讲 师 。 1930 年 他 首 次 赴 美 ， 成 为 普 林 斯 顿大 学 的 客 座 讲 师 。 善 于 汇 集 人 才 的 美 国 不 久 就 聘 冯 诺 依 曼 为 客 座 教 授 。冯 诺 依 曼 曾 经 算 过 ， 德 国 大 学 里 现 有 的 和 可 以 期 待 的 空 缺 很 少 ， 照 他 典 型 的 推 理得 出 ， 在 三 年 内 可 以 得 到 的 教

49、 授 任 命 数 是 三 ， 而 参 加 竞 争 的 讲 师 则 有 40 名 之 多 。 在普 林 斯 顿 ， 冯 诺 依 曼 每 到 夏 季 就 回 欧 洲 ， 一 直 到 l933 年 担 任 普 林 斯 顿 高 级 研 究 院 教授 为 止 。 当 时 高 级 研 究 院 聘 有 六 名 教 授 ， 其 中 就 包 括 爱 因 斯 坦 ， 而 年 仅 30 岁 的 冯 诺 依 曼 是 他 们 当 中 最 年 轻 的 一 位 。在 高 等 研 究 院 初 创 时 间 ， 欧 洲 来 访 者 会 发 现 ， 那 里 充 满 着 一 种 极 好 的 不 拘 礼 节 的 、浓 厚 的 研 究 风 气 。 教 授 们 的 办 公 室 设 置 在 大 学 的 “优 美 大 厦 ”里 ， 生 活 安 定 ， 思 想 活 跃， 高 质 量 的 研 究 成