John von Neumann

Z Wikipedie, otevřené encyklopedie
Skočit na: Navigace, Hledání
John von Neumann
 
 
Narození 28. prosince 1903
Budapešť, Rakousko-Uhersko
Úmrtí 8. února 1957
Spojené státy americké
Alma mater Švýcarský federální technologický institut v Curychu
Povolání matematik, informatik, chemik, fyzik, inženýr, vědec, vynálezce a ekonom
Zaměstnavatel Princetonská univerzita
Ocenění Prezidentská medaile svobody
Citát
 
Některá data mohou pocházet z datové položky.

John von Neumann (maďarsky Neumann János, 28. prosince 1903 Budapešť, Rakousko-Uhersko8. února 1957 Spojené státy americké) byl rakousko-uherský a později americký matematik židovského původu, který značnou měrou přispěl k oborům jako jsou kvantová fyzika, funkcionální analýza, teorie množin, ekonomika, informatika, numerická analýza, hydrodynamika, statistika a mnoho dalších matematických disciplín.

Narodil se v Budapešti v rodině bohatého maďarského bankéře. Od malička projevoval znaky geniality – měl jazykové nadání a neobyčejnou paměť. Říká se o něm, že v šesti letech byl schopen žertovat s otcem ve starořečtině a zpaměti uměl dělit osmimístnými čísly. Od dvanácti let ho soukromě učil nejlepší profesor matematiky z Budapešťské univerzity. V sedmnácti publikoval svoji první vědeckou práci. Následující rok se zapsal na Budapešťskou univerzitu, na radu otce zvolil perspektivní obor chemické inženýrství. Studium bylo pro něho tak snadné, že se nudil, a tak ve volném čase napsal doktorskou práci z matematiky. Ve dvaadvaceti letech odešel na univerzitu do Berlína, kde nastoupil jako nejmladší (soukromý) docent v historii. Začal se zabývat kvantovou teorií a teorií neuronové sítě. Už tehdy byl uznávaným vědcem, ale celosvětově se proslavil v roce 1928 jako spolutvůrce matematické teorie her, která je dodnes používána v ekonomice i v politice. V roce 1929 – už jako světově proslulý vědec – se stal spolu s Albertem Einsteinem zakládajícím členem a vedoucím oddělení matematiky nového Institut for Advanced Study v Princetonu.

Nejvýznamnější jsou jeho objevy jako průkopníka digitálních počítačů a operační teorie kvantové mechaniky (takzvaná Von Neumannova algebra), tvůrce teorie her a konceptu buňkového automatu.

Spolu s Edwardem Tellerem a Stanislawem Ulamem se zabýval jadernou fyzikou, kde vytvořili základní předpoklady termonukleárních reakcí a vodíkové bomby.

Von Neumannova koncepce počítače[editovat | editovat zdroj]

Von Neumannova architektura digitálního počítače vznikla kolem roku 1969. Základní moduly jím navrženého počítače jsou: procesor, řadič, operační paměť, vstupní a výstupní zařízení.

Tato koncepce tvoří základ architektury současných počítačů.

Základní principy[editovat | editovat zdroj]

  • dvojková soustava
  • programy a data v operační paměti (nenačítají se z vnější paměti v průběhu výpočtu, jednotné kódování - k programům lze přistupovat jako k datům, umožnilo univerzalitu počítače, bezproblémové zavedení cyklů a podmíněného větvení)
  • rychlost vnitřní paměti srovnatelná s rychlostí výpočetní jednotky
  • přímé adresování (přístup) – v libovolném okamžiku přístupná kterákoliv buňka paměti
  • aritmeticko-logická jednotka – pouze obvody pro sčítání čísel (ostatní operace se dají převést na sčítání)

Von Neumannův počítač[editovat | editovat zdroj]

1946 John von Neumann

  1. 5 funkčních jednotek – řídící jednotka, aritmeticko-logická jednotka, paměť, vstupní zařízení, výstupní zařízení
  2. Struktura je nezávislá na zpracovávaných problémech, na řešení problému se musí zvenčí zavést návod na zpracování (program) a musí se uložit do paměti, bez tohoto programu není stroj schopen práce
  3. Programy, data, mezivýsledky a konečné výsledky se ukládají do téže paměti
  4. Paměť je rozdělená na stejně velké buňky, které jsou průběžně očíslované, přes číslo buňky (adresu) se dá přečíst nebo změnit obsah buňky
  5. Po sobě jdoucí instrukce programu se uloží do paměťových buněk jdoucích po sobě, přístup k následující instrukci se uskuteční z řídící jednotky zvýšením instrukční adresy o 1
  6. Instrukcemi skoku se dá odklonit od zpracování instrukcí v uloženém pořadí
  7. Existují alespoň - aritmetické instrukce (sčítání, násobení, ukládání konstant,…), logické instrukce (porovnání, not, and, or,…), instrukce přenosu (z paměti do řídící jednotky a na vstup/výstup), podmíněné skoky, ostatní (posunutí, přerušení, čekání,…)
  8. Všechna data (instrukce, adresy,…) jsou binárně kódovaná, správné dekódování zabezpečují vhodné logické obvody v řídící jednotce.

Externí odkazy[editovat | editovat zdroj]