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冯诺依曼的主要贡献
冯诺依曼指约翰·冯·诺依曼,冯·诺依曼早期以算子理论、共振论、量子理论、集合论等方面的研究闻名,开创了冯·诺依曼代数。第二次世界大战期间为第一颗原子弹的研制作出了贡献。
主要著作有《量子力学的数学基础》、《计算机与人脑》、《博弈论与经济行为》、《连续几何》等。
冯·诺依曼,著名匈牙利裔美籍数学家、计算机科学家、物理学家和化学家 。1903年12月28日生于匈牙利布达佩斯的一个犹太人家庭。
他是20世纪最重要的数学家之一,在现代计算机、博弈论、核武器和生化武器等领域内的科学全才之一,被后人称为“计算机之父”和“博弈论之父”。
扩展资料:
冯·诺依曼,1946年发明的电子计算机,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,而在经济学方面,他也有突破性成就。
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。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。
参考资料:百度百科–约翰·冯·诺依曼
冯·诺依曼
冯·诺依曼(John von Neumann,1903~1957) ,美国数学家,原籍匈牙利。毫无疑问,冯·诺依曼是20世纪最重要的数学家之一,他是基础数学(包括量子理论,测度论,集合论,代数几何,遍历论等)、量子力学、计算机科学与工程、博弈论等领域内的科学全才之一,由于他在相关领域内的开创性贡献,被后人誉为“计算机之父”和“博弈论之父”。
冯·诺依曼出生于奥匈帝国时期的布达佩斯,父亲是勤奋机智的犹太裔银行家,母亲也受过良好教育。冯·诺依曼名字里的“ 冯(von) ”表示的是他的贵族身份,而这样的身份是他的父亲在1913年获得的。
冯·诺依曼从小就显现出数学和记忆方面的天才,从孩提时代起,冯·诺依曼就有过目不断的天赋,六岁时他就能用希腊语同父亲共同开玩笑。六岁时他能心算做八位数除法,八岁时掌握微积分,在十岁时他花费数月读完了一部四十八卷的世界史,并可以对当前发生的时间和历史上某个时间做出对比,并讨论两者的军事理论和政治策略,十二岁就读懂领会了博莱尔德大作《函数论》要义。
1914年夏天,冯·诺依曼进入了大学预科班学习,是年7月28日,奥匈帝国借故向塞尔维亚宣战,揭开了世界第一次大战的序幕。由于战争动乱不断,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。但在毕业考试时,冯·诺依曼的成绩仍名列前茅(除体育和书写外,都是A)。
1921年,冯诺依曼通过“成熟”考试时,已经被大家当做数学家了。他的第一篇论文是和菲克特合写的,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,考试都得A。与此同时,冯·诺依曼进入柏林大学(1921年),1923年又进入瑞士苏黎世联邦工业大学学习化学。1926年他在苏黎世联邦工业大学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。
1926年春,冯·诺依曼专人汉堡大学兼职讲师。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·诺依曼成为客座教授。
1930年冯·诺依曼和玛丽达·柯维斯结婚。1935年他们的女儿玛丽娜出生在普林斯顿。冯·诺依曼家里常常举办时间很长的社交聚会。1937年冯·诺依曼与妻子离婚,1938年又与克拉拉·丹结婚,并一起回到普林斯顿。丹随冯·诺依曼学数学,后来成为优秀的程序编制家。
二次大战欧洲战事爆发后,冯·诺依曼的活动超越了普林斯顿,参与了同反法西斯战争有关的多项科学研究计划。1943年起他成了制造原子弹的顾问,战后仍在政府诸多部门和委员会中任职。1954年又成为美国原子能委员会成员。
冯·诺依曼的多年老友,原子能委员会主席席斯特劳斯曾对他作过这样的评价:从他被人明道1955年秋,冯·诺依曼干得很漂亮。他有一种是人望尘莫及的能力,最困难的问题到他手里。都会被分解成一件看起来十分简单的事情,用这种方法,他大大地促进了原子能委员会的工作。
冯·诺依曼的健康状态一直很好,可是由于工作繁忙,到1954年他开始感到十分疲劳。1955年的夏天,X射线检查出他患有癌症,但他还是不停的工作,病势扩展。后来他被安置在轮椅上,继续思考、演说及参加会议。长期而无情的疾病折磨着他,慢慢的终止了他所有的活动。1956年4月,他进入华盛顿的沃尔特·里德医院,1957年2月8日在医院逝世,享年53岁。
冯·诺依曼结构也称普林斯顿结构,是一种将程序指令和数据存储器合并在一起的存储器结构。程序指令存储地址和数据存储地址指向同一个存储器的不同物理位置,因此程序指令和数据的宽度相同,如英特尔公司的8086中央处理器的程序指令和数据都是16位宽。
20世纪30年代中期,美国科学家冯·诺依曼大胆的提出:抛弃十进制,采用二进制作为数字计算机的数制基础。同事,他还说预先编制计算程序,然后由计算机来按照人们事前制定的计算顺序来执行数值计算工作。
人们把冯·诺依曼的这个理论称为冯·诺依曼结构。从EDVAC到当前最先进的计算机都采用的是冯·诺依曼结构。所以冯·诺依曼是当之无愧的计算机之父。
人们把利用这种概念和原理设计的电子计算机系统统称为“冯·诺依曼型结构”计算机。冯·诺依曼结构的处理器使用同一个存储器,经由同一个总线传输。
美籍匈牙利科学家冯·诺依曼(John von Neumann)结构的计算机系统。
奠定了现代计算机的基本结构,其特点及原理是:
冯.诺依曼简介
冯.诺依曼先后执教于柏林大学和汉堡大学,1930年前往美国,后入美国国籍。历任普林斯顿大学教授、普林斯顿高等研究院教授,入选美国原子能委员会会员、美国国家科学院院士。早期以算子理论、共振理论、集合论等方面的研究文明,开创了冯.诺依曼代数。冯.诺依曼第二次世界大战期间曾参加曼哈顿计划,为第一颗原子弹的研制作出了贡献。
冯.诺依曼1944年与奥斯卡.摩根斯坦恩合著《博弈论与经济行为》,是博弈论的奠基性著作,晚年,冯.诺依曼转向研究自动机理论,著有对人脑和计算机系统进行精准分析的著作《计算机与人脑》(1958年),为研制电子数学计算机提供了基础性的方案。其余主要著有《量子力学的数学基础》(1926年)、《经典力学的算子方法》、《连续几何》(1960年)。
冯诺依曼
冯诺伊曼(John von Neumann, 1903年12月28日-1957年2月8日),美籍匈牙利数学家、计算机科学家,是20世纪最重要的科学家之一,冯诺依曼是布达佩斯大学数学博士,在现代计算机、博弈论、核武器和生化武器等领域内的科学全才之一,被后人称为“现代计算机之父“、“博弈论之父“。
冯诺依曼先后执教于柏林大学和汉堡大学,1930年前往美国,后入美国籍。历任普林斯顿大学教授、普林斯顿高等研究院教授,入选美国原子能委员会会员、美国国家科学院院士。早早期以算子理论、共振论、量子理论、集合论等当面的研究闻名,开窗了冯诺依曼代数。冯诺依曼第二次世界大战期间曾参与曼哈顿计划,为第一课原子弹的研制作出了贡献。
冯诺依曼1944年与奥斯卡摩根斯特恩合著《博弈论与经济行为》,是博弈论学科的奠基性著作。万年,芬诺一慢专项研究自动机理论,著有对人脑和计算机系统进行精确分析的著作《计算机与人脑》(1958),为研制电子数字计算机提供了基础性方案。其余主要著作有《量子力学的数学基础》(1926)、《经典力学的算子方法》、《连续几何》(1960)等。
冯诺依曼是二十世纪最重要的数学家之一,在纯粹数学和应用数学方面都有杰出贡献。他的工作大致可以分为两个时期:1940年以前,主要是纯粹数学的研究:在数学逻辑方面提出简单而明确的叙述理论,从而为量子力学打下数学基础;1930年其,他证明平均遍历定理开拓了遍历理论的新邻域;1933年,他运用紧致群解决了希泊尔特第五问题;此外,他还在测度论、格论和连续几何学方面也有开创性的贡献;从1936~1943年,他和默里合作,创造了算子环理论,即所谓的冯诺依曼代数。
冯诺依曼的主要贡献是什么
冯.诺依曼描述的计算机基本工作原理的主要思想是程序存储。
存储程序原理又称“冯·诺依曼原理”(1946年提出)。将程序像数据一样存储到计算机内部存储器中的一种设计原理。程序存入存储器后,计算机便可自动地从一条指令转到执行另一条指令。现代电子计算机均按此原理设计。
冯·诺依曼结构也称普林斯顿结构,是一种将程序指令存储器和数据存储器合并在一起的存储器结构。程序指令存储地址和数据存储地址指向同一个存储器的不同物理位置,因此程序指令和数据的宽度相同,如英特尔公司的8086中央处理器的程序指令和数据都是16位宽。
扩展资料:
人们把冯·诺依曼的这个理论称为冯·诺依曼体系结构。从EDVAC到当前最先进的计算机都采用的是冯诺依曼体系结构。所以冯·诺依曼是当之无愧的数字计算机之父。
人们把利用这种概念和原理设计的电子计算机系统统称为“冯.诺曼型结构”计算机。冯.诺曼结构的处理器使用同一个存储器,经由同一个总线传输。
冯·诺依曼的主要贡献就是提出并实现了“存储程序”的概念。由于指令和数据都是二进制码,指令和操作数的地址又密切相关,因此,当初选择这种结构是自然的。但是,这种指令和数据共享同一总线的结构,使得信息流的传输成为限制计算机性能的瓶颈,影响了数据处理速度的提高。
在典型情况下,完成一条指令需要3个步骤,即:取指令、指令译码和执行指令。从指令流的定时关系也可看出冯·诺依曼结构与哈佛结构处理方式的差别。
举一个最简单的对存储器进行读写操作的指令,指令1至指令3均为存、取数指令,对冯.诺曼结构处理器,由于取指令和存取数据要从同一个存储空间存取,经由同一总线传输,因而它们无法重叠执行,只有一个完成后再进行下一个。
参考资料来源:百度百科——冯·诺依曼结构
冯诺依曼体系是什么
冯诺依曼体系是指冯诺依曼体系结构。冯诺依曼计算机的要特点是:计算机的数制采用二进制;计算机应该按照程序顺序执行。人们把冯·诺伊曼的这个理论称为冯·诺伊曼体系结构。冯诺依曼体系结构的特点:
(1)计算机处理的数据和指令一律用二进制数表示
(2)顺序执行程序
计算机运行过程中,把要执行的程序和处理的数据首先存入主存储器(内存),计算机执行程序时,将自动地并按顺序从主存储器中取出指令一条一条地执行,这一概念称作顺序执行程序。
(3)计算机硬件由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备五大部分组成。
扩展资料:
冯·诺依曼体系结构的要点是:计算机的数制采用二进制;计算机应该按照程序顺序执行。人们把冯·诺伊曼的这个理论称为冯·诺伊曼体系结构。
冯·诺依曼体系结构采用存储程序方式,指令和数据不加区别混合存储在同一个存储器中,数据和程序在内存中是没有区别的,它们都是内存中的数据,当EIP指针指向哪 CPU就加载那段内存中的数据,如果是不正确的指令格式,CPU就会发生错误中断. 在现在CPU的保护模式中,每个内存段都有其描述符,这个描述符记录着这个内存段的访问权限(可读,可写,可执行).这就变相的指定了哪些内存中存储的是指令哪些是数据)
冯诺依曼是什么父
“现代计算机之父”。
1945年6月,冯·诺伊曼与戈德斯坦、勃克斯等人,联名发表了一篇长达101页纸的报告,即计算机史上著名的“101页报告”,是现代计算机科学发展里程碑式的文献。
明确规定用二进制替代十进制运算,并将计算机分成5大组件,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。1951年,EDVAC计算机宣告完成。
冯·诺伊曼结构这个词出自约翰·冯·诺伊曼的论文:First Draft of a Report on the EDVAC , 于1945年6月30日。
冯·诺依曼由于在曼哈顿工程中需要大量的运算,从而使用了当时最先进的两台计算机Mark I和ENIAC,在使用Mark I和ENIAC的过程中,他意识到了存储程序的重要性,从而提出了存储程序逻辑架构。
虽然冯·诺伊曼的概念非常新颖,但冯·诺伊曼结构这个词,对冯·诺伊曼的合作伙伴、时人甚至先辈都不公平。
一份康拉德·楚泽提出的专利应用就已在1936年点出这类概念。而存储程序型电脑的概念早在冯·诺伊曼知晓ENIAC的存在前就已在宾州大学的摩尔电机学院流传了。此构想的确实创立者永远是个谜。
毛奇利(Mauchly)与艾克特(Eckert)在1943年于他们建造ENIAC时写下关于存储程序的概念。
另外,ENIAC项目管理员布莱德(Grist Brainerd)在1943年12月为ENIAC做的进度回报,就已隐约提及存储程序的概念(虽然也同时否决了在ENIAC实现的项目),他说“为了拥有最简单的实现项目以及不复杂的事务,ENIAC建造时后将不需要任何自动整备”。
当设计ENIAC时,它很清楚说明从读卡器或纸带读取指令是不够快的,因为ENIAC设计用于高速执行运算。因此ENIAC直接以电路流水线设计程序,并在需要新程序时重新配接线路。
设计师也很清楚他们需要更好的系统结构,因此在ENIAC建造期间第一份EDVAC的报告就已撰写完毕,并包含了存储程序的概念,此概念叙述程序指令存储在高速存储器(水银延迟存储器)中,因此可以在执行时快速访问。
艾伦·图灵在1946年2月19日讲演了一份包含程序存储型电脑(Pilot ACE)完整设计的论文。
生平
冯·诺伊曼出生在布达佩斯富裕的犹太家庭,是诺依曼·米克萨(Neumann Miksa)和坎恩·玛吉特(Kann Margit)的3个孩子中最大的一个。他小时候外号“扬奇”(“Jancsi“,即“János“的昵称),当时已经显出惊人的记忆力。
他6岁时已能用古希腊语同父亲闲谈,还可以心算8位数除法,8岁时自学微积分学。年少时的他不但对数学很有兴趣,亦喜欢阅读历史和社会方面的书籍,读过的书籍和论文能很快一句不漏地将内容复述出来,而且多年以后仍是如此。
1913年,他的父亲马克斯·诺伊曼被授予世袭贵族头衔,这样在德国他的后代可以以“冯·诺伊曼”为姓,冯·诺伊曼晋身贵族。
约翰加上头衔后的全名成为“Margittai Neumann János“。后来约翰把名字改成德语名“Johann von Neumann“。
其名“John“(约翰)意为“主是仁慈的”,姓氏中的“von“是德语介词,而“Neumann“意为“neu“(new)+“Mann“(man),即“新人”。
1926年,冯·诺伊曼以22岁的年龄获得了布达佩斯大学数学博士学位,相继在柏林洪堡大学和汉堡大学担任数学讲师。
1930年,冯·诺伊曼接受了普林斯顿大学客座教授的职位。初到美国时,他在纽约对当地居民表演过默记电话簿的惊人记忆力。
1931年,冯·诺伊曼成为普林斯顿大学终身教授。1933年转入普林斯顿高等研究院,与爱因斯坦等人成为该院最初的四位教授之一,不须上课。
这一年,他部分解决了希尔伯特第五问题,证明了局部欧几里得紧群是李群。1937年成为美国公民,1938年获博修奖。
1954年,冯·诺伊曼任美国原子能委员会委员。1954年夏天,右肩受伤,手术时发现患有骨癌,治疗期间,依然参加每周三次的原子能委员会会议,甚至美国国防部长,陆、海、空三军参谋长聚集在病房开会。晚年,有学生请教他做事的方法,他说:“简单(simple)。”
1957年2月8日,冯·诺伊曼在华盛顿瓦尔特·立德军医中心去世,享年53岁。他死后葬于新泽西州默瑟县的普林斯顿公墓 (Princeton Cemetery)。
什么是冯诺依曼原理
冯·诺依曼原理的核心是“存储程序控制”。
(1)采用二进制形式表示数据和指令。
(2) 将程序(数据和指令序列)预先存放在主存储器中,使计算机在工作时能够自动高速地从存储器中取出指令,并加以执行。
(3) 由运算器、存储器、控制器、输入设备和输出设备5大基本部件组成计算机系统,并规定了这5大部件的基本功能。冯·诺依曼思想实际上是电子计算机设计的基本思想,奠定了现代电子计算机的基本结构
冯·诺依曼结构也称普林斯顿结构,是一种将程序指令存储器和数据存储器合并在一起的存储器结构。
冯.诺依曼结构处理器特点:
1.必须有一个存储器;
2.必须有一个控制器;
3.必须有一个运算器,用于完成算术运算和逻辑运算;
4.必须有输入设备和输出设备,用于进行人机通信。另外,程序和数据统一存储并在程序控制下自动工作。
冯·诺依曼理论要点:
1、计算机硬件设备由存储器、运算器、控制器、输入设备和输出设备5部分组成。
2、存储程序思想——把计算过程描述为由许多命令按一定顺序组成的程序,然后把程序和数据一起输入计算机,计算机对已存入的程序和数据处理后,输出结果。
冯·诺依曼的三大原理分别是什么
冯.诺依曼的三大原理是:
1、计算机由控制器、运算器、存储器、输入设备、输出设备五大部分组成。
2、程序和数据以二进制代码形式不加区别地存放在存储器中,存放位置由地址确定。
3、控制器根据存放在存储器中地指令序列(程序)进行工作,并由一个程序计数器控制指令地执行。控制器具有判断能力,能根据计算结果选择不同的工作流程。
扩展资料:
根据冯诺依曼体系结构构成的计算机,必须具有如下功能:
1、把需要的程序和数据送至计算机中。
2、必须具有长期记忆程序、数据、中间结果及最终运算结果的能力。
3、能够完成各种算术、逻辑运算和数据传送等数据加工处理的能力。
4、能够根据需要控制程序走向,并能根据指令控制机器的各部件协调操作。
5、能够按照要求将处理结果输出给用户。
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,只是对实现逻辑线路的工程方法和分析方法作了改进。
冯诺依曼简介
冯诺依曼(John von Neumann,1903年12月28日-1957年2月8日),美籍匈牙利数学家、计算机科学家、物理学家,是20世纪最重要的数学家之一。冯诺依曼是布达佩斯大学数学博士,在现代计算机、博弈论、核武器和生化武器等领域内的科学全才之一,被后人称为“现代计算机之父”、“博弈论之父”。
冯诺依曼先后执教于柏林大学和汉堡大学,1930年前往美国,后入美国籍。历任普林斯顿大学教授、普林斯顿高等研究院教授,入选美国原子能委员会会员、美国国家科学院院士。早期以算子理论、共振论、量子理论集合论等方面的研究闻名,开创了冯诺依曼代数。冯诺依曼第二次世界大战期间曾参与曼哈顿计划,为第一颗原子弹的研制作出了贡献。
冯诺依曼1944年与奥斯卡摩根斯特恩合著《博弈论与经济行为》,是博弈论学科的奠基性著作。晚年,冯诺依曼转向研究自动机理论,著有对人脑和计算机系统进行精确分析的著作《计算机与人脑》,为研制电子数学计算机提供了基础性方案。其余主要著作有《量子力学的数学基础》,《经典力学的算子方法》、《连续几何》等。
冯·诺依曼从小就显示出数学和记忆方面的天才,从孩提时代起,冯诺依曼就有过目不忘的天赋,六岁时他就能用希腊语同父亲互相开玩笑。六岁时他能心算做八位数除法,八岁时掌握微积分,在十岁时他花费了数月读完了一部四十八卷的世界史,并可以对当前发生的事件和历史上某个事件做出对比,并讨论两者的军事理论和政治策略 ,十二岁就读懂领会了波莱尔的大作《函数论》要义。
1914年夏天,约翰进入了大学预科班学习,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(除体育和书写外,都是A )。
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,考试都得A 。与此同时,冯·诺依曼进入柏林大学(1921年),1923年又进入瑞士苏黎世联邦工业大学学习化学。1926年他在苏黎世联邦工业大学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。
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黎世,冯·诺依曼还代他上过课。聪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。1927年冯·诺依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。
1929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1933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,高质量的研究成果层出不穷。可以这样说,那里集中了有史以来最多的有数学和物理头脑的人才。
1930年冯·诺依曼和玛丽达·柯维斯结婚。1935年他们的女儿玛丽娜出生在普林斯顿。冯·诺依曼家里常常举办时间持续很长的社交聚会,这是远近皆知的。1937年冯·诺依曼与妻子离婚,1938年又与克拉拉·丹结婚,并一起回到普林斯顿。丹随冯·诺依曼学数学,后来成为优秀的程序编制家。与克拉拉婚后,冯·诺依曼的家仍是科学家聚会的场所,还是那样殷勤好客,在那里人人都会感到一种聪慧的气氛。
二次大战欧洲战事爆发后,冯·诺依曼的活动超越了普林斯顿,参与了同反法西斯战争有关的多项科学研究计划。1943年起他成了制造原子弹的顾问,战后仍在政府诸多部门和委员会中任职。1954年又成为美国原子能委员会成员。
冯·诺依曼的多年老友,原子能委员会主席斯特劳斯曾对他作过这样的评价:从他被任命到1955年深秋,冯·诺依曼干得很漂亮。他有一种使人望尘莫及的能力,最困难的问题到他手里都会被分解成一件件看起来十分简单的事情,用这种办法,他大大地促进了原子能委员会的工作。
冯·诺依曼的健康状况一直很好,可是由于工作繁忙,到1954年他开始感到十分疲劳。
1955年的夏天,X射线检查出他患有癌症,但他还是不停的工作,病势扩展。 后来他被安置在轮椅上,继续思考、演说及参加会议。长期而无情的疾病折磨着他,慢慢地终止了他所有的活动。1956年4月,他进入华盛顿的沃尔特·里德医院,1957年2月8日在医院逝世,享年53岁。
冯·诺伊曼是二十世纪最重要的数学家之一,在纯粹数学和应用数学方面都有杰出的贡献。他的工作大致可以分为两个时期:1940年以前,主要是纯粹数学的研究:在数理逻辑方面提出简单而明确的序数理论,并对集合论进行新的公理化,其中明确区别集合与类;其后,他研究希尔伯特空间上线性自伴算子谱理论,从而为量子力学打下数学基础;1930年起,他证明平均遍历定理开拓了遍历理论的新领域;1933年,他运用紧致群解决了希尔伯特第五问题;此外,他还在测度论、格论和连续几何学方面也有开创性的贡献;从1936~1943年,他和默里合作,创造了算子环理论,即所谓的冯·诺伊曼代数。
1940年以后,冯·诺伊曼转向应用数学。如果说他的纯粹数学成就属于数学界,那么他在力学、经济学、数值分析和电子计算机方面的工作则属于全人类。第二次世界大战开始,冯·诺伊曼因战事的需要研究可压缩气体运动,建立冲击波理论和湍流理论,发展了流体力学;从1942年起,他同莫根施特恩合作,写作《博弈论和经济行为》一书,这是博弈论(又称对策论)中的经典著作,使他成为数理经济学的奠基人之一。
冯·诺伊曼对世界上第一台电子计算机ENIAC(电子数字积分计算机)的设计提出过建议,1945年3月他在共同讨论的基础上起草了一个全新的“存储程序通用电子计算机方案”–EDVAC(Electronic Discrete Variable Automatic Computer的缩写)。这对后来计算机的设计有决定性的影响,特别是确定计算机的结构,采用存储程序以及二进制编码等,至今仍为电子计算机设计者所遵循。
1946年,冯·诺依曼开始研究程序编制问题,他是现代数值分析——计算数学的缔造者之一,他首先研究线性代数和算术的数值计算,后来着重研究非线性微分方程的离散化以及稳定问题,并给出误差的估计。他协助发展了一些算法,特别是蒙特卡罗方法。
40年代末,他开始研究自动机理论,研究一般逻辑理论以及自复制系统。在生命的最后时刻他深入比较天然自动机与人工自动机。他逝世后其未完成的手稿在1958年以《计算机与人脑》为名出版。
冯·诺伊曼的主要著作收集在《冯·诺伊曼全集》(6卷,1961)中。
无论在纯粹数学还是在应用数学研究方面,冯·诺依曼都显示了卓越的才能,取得了众多影响深远的重大成果。不断变换研究主题,常常在几种学科交叉渗透中获得成就是他的特色。
简单来说他的精髓贡献是两点: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,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。