冯·诺依曼简述

冯·诺依曼

在所有计算机先驱中，冯·诺依曼和图灵一齐拥有着最高的知名度，但其实他的主要成就分布在其他领域。他首先是位伟大的数学家，在集合论、逻辑学、博弈论、代数学、几何学和拓扑学等各大分支都有卓越贡献，一生发表的150多篇论文中，120多篇都是数学论文；而后是一位物理学家，在量子力学和流体动力学中颇有建树；同时还是化学家和经济学家，是位令多数同行都只能望其项背的博学者。

个人经历

他天赋异禀，6岁就能心算8位数除法，8岁便熟稔微积分，22岁获得布达佩斯大学数学博士学位。他能一字不差地背诵出曾经看过的名著，甚至电话本，他所知的历史知识甚至令普林斯顿大学的历史学教授都自愧不如。其心算能力和记忆力之强，曾令某位ENIAC小组的数学家感叹：还造什么计算机，他本身就是台计算机！
在与冯·诺依曼接触过的人中，越是高学识者越惊叹于他的超群智力。苏黎世联邦理工学院的教授乔治·波伊亚用“害怕”来形容自己对冯·诺依曼的感受，因为只要他在课堂上提到某个数学界的未解难题，冯·诺依曼很可能一下课就拿着完美的解答去和他讨论了。“原子能之父”恩利克·费米曾向曼哈顿计划的同事这样形容冯·诺依曼的心算能力：“他的心算速度是我的十倍，而我的心算速度已经是你的十倍了。”加拿大数学家海尔·比林则感叹：“想赶上冯·诺依曼是不可能，那种感觉就好像你骑着三轮车妄图追上汽车一样。”诺贝尔物理学奖获得者汉斯·贝特则不止一次半开玩笑地揣测：冯·诺依曼的大脑暗示着有比人类更先进的物种存在。

生平

二战期间，冯·诺依曼加入曼哈顿计划，此时的他已经拥有极高的学术地位。原子弹的研制涉及大量运算，洛斯·阿拉莫斯国家实验室在体验过机电计算机Harvard Mark I之后，对ENIAC寄予了更高的期望。1944年的夏天，冯·诺依曼作为顾问加入ENIAC项目，提出了许多建设性意见，并深度参与到EDVAC的讨论中。这期间，冯·诺依曼在EDVAC上投入了许多思考，他愈发觉得，EDVAC不单是一个平凡的计算机项目，它潜藏着更深的理论意义。他想起图灵的论文，通用图灵机能够根据纸带上的策略信息模拟任意图灵机的行为，纸带是它是存储器[1]，策略信息就是程序，这正是存储程序最早的思想萌芽。而他们现在所尝试的，正是用电子管将它变成现实！1945年6月，在一趟返回洛斯·阿拉莫斯国家实验室的列车上，完整的EDVAC已在冯·诺依曼脑中清晰可见，他奋笔疾书，写出了那篇长达101页，影响计算机历史走向的《EDVAC报告书的第一份草案》。
草案不仅详述了EDVAC的设计，还为现代计算机的发展指明了道路： 1. 机器内部使用二进制表示数据； 2. 像存储数据一样存储程序； 3. 计算机由运算器、控制器、存储器、输入模块和输出模块5部分组成。
这些在现在看来似乎是理所应当的原则，在当时却是一次划时代的总结。这份草案与其说是冯·诺依曼对EDVAC的设计描述，不如说是他对当时全世界计算机建造经验集大成式的高度提炼。

社会贡献

冯·诺伊曼对于计算机科学、现代经济学（特别是博弈论）、量子力学这三个领域都是基础理论的奠基人之一，有这样的成就的人在人类历史上恐怕很难超过个位数。早在 DNA 的结构被发现之前，他就对自我复制的结构进行了数学分析。他的著作《量子力学的数学基础》顾名思义为量子力学建立了数学基础。他和尤金·维格纳一起提出了量子力学的冯·诺伊曼-维格纳解释，他们认为世界的状态可以被一个遵循薛定谔方程的波函数描述，是智慧生物的意识导致波函数坍缩，让状态从不确定变成确定。然而这个观点因为倾向唯心主义以及和一些宗教观点过于接近，没有得到主流物理学界接受。

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