 人物簡(jiǎn)介 馮·諾依曼，計(jì)算機(jī)科學(xué)家、物理學(xué)家，20世紀(jì)最重要的數(shù)學(xué)家之一。他在現(xiàn)代計(jì)算機(jī)、博弈論、核武器和生化武器等領(lǐng)域內(nèi)的科學(xué)全才之一，被后人稱為“現(xiàn)代計(jì)算機(jī)之父”、“博弈論之父”。  他小時(shí)候就聰穎過人，六歲時(shí)，就能心算做八位數(shù)除法，八歲時(shí)掌握微積分。在十歲時(shí)花費(fèi)了數(shù)月讀完了一部四十八卷的世界史，十二歲就讀懂領(lǐng)會(huì)了波萊爾的大作《函數(shù)論》要義。 1926年，年僅22歲的他獲得蘇黎世聯(lián)邦工業(yè)大學(xué)化學(xué)學(xué)位，獲布達(dá)佩斯大學(xué)的數(shù)學(xué)博士學(xué)位。  1931年，他成為普林斯頓大學(xué)終身教授；1933年，轉(zhuǎn)入普林斯頓高等研究院，和愛因斯坦、數(shù)學(xué)家維布倫、數(shù)學(xué)家亞歷山大一起成了高等研究院最初任命的四位教授，并在這里工作了一生。  二戰(zhàn)爆發(fā)后，他先后擔(dān)任過美國(guó)海軍、陸軍、空軍、原子能和導(dǎo)彈研究顧問，研究爆炸沖擊波理論、計(jì)算彈道軌道、海洋湍流理論、氣象學(xué)。他全程參與原子彈的研究，還支持發(fā)展氫彈，提出用聚變引爆核燃料的建議。  1954年夏，馮·諾依曼被發(fā)現(xiàn)患有癌癥，1957年2月8日，在華盛頓去世，終年54歲。 主要貢獻(xiàn)集合論 馮·諾依曼把集合論加以公理化，奠定了公理集合論的基礎(chǔ)。他從公理出發(fā)，用代數(shù)方法導(dǎo)出了集合論中許多重要概念、基本運(yùn)算、重要定理等。特別在1925年的一篇論文中，他指出了任何一種公理化系統(tǒng)中都存在著無法判定的命題。 馮·諾依曼代數(shù) 他建立了“算子環(huán)”論，也就是現(xiàn)在稱為“馮·諾依曼代數(shù)”的理論，這一開創(chuàng)性的工作是有限維空間中矩陣代數(shù)的推廣。 量子力學(xué)  德國(guó)著名數(shù)學(xué)家希爾伯特 在希爾伯特的幫助下，馮·諾依曼于1932年發(fā)表《量子力學(xué)的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)》，這篇論文研究彌補(bǔ)了量子力學(xué)發(fā)展史上狄拉克對(duì)量子理論的數(shù)學(xué)處理不嚴(yán)格的不足。諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)獲得者維格納曾評(píng)價(jià)：“對(duì)量子力學(xué)的貢獻(xiàn)，就足以確保諾依曼在當(dāng)代物理學(xué)中的特殊地位?！?/p> 遍歷理論 1930年起，他證明平均遍歷定理，它是20世紀(jì)數(shù)學(xué)分析領(lǐng)域中最有影響的成就之一。 群論 1933年，馮·諾依曼解決了希爾伯特第5問題，證明了局部歐幾里得緊群是李群。1934年他又把緊群理論與波爾的殆周期函數(shù)理論統(tǒng)一起來。他還對(duì)一般拓?fù)淙旱慕Y(jié)構(gòu)有深刻的認(rèn)識(shí)，弄清了它的代數(shù)結(jié)構(gòu)和拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)與實(shí)數(shù)是一致的。 電子計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 1936年9月，英國(guó)數(shù)學(xué)家圖靈應(yīng)邀來到普林斯頓高等研究院學(xué)習(xí)，成為了諾依曼的研究助手。圖靈帶來的一種關(guān)于萬能計(jì)算機(jī)器“圖靈機(jī)”的設(shè)想，在當(dāng)時(shí)引起了諾依曼的興趣。  圖靈和諾依曼 1945年6月，馮·諾伊曼與戈德斯坦、勃克斯等人，聯(lián)名發(fā)表了一篇長(zhǎng)達(dá)101頁的報(bào)告，即計(jì)算機(jī)史上著名的“101頁報(bào)告”。這份報(bào)告是現(xiàn)代計(jì)算機(jī)科學(xué)發(fā)展史上具有里程碑意義的文獻(xiàn)。其明確規(guī)定用二進(jìn)制替代十進(jìn)制運(yùn)算，并將計(jì)算機(jī)分成五大組件，這一卓越的思想為電子計(jì)算機(jī)的邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)奠定了基礎(chǔ)。  1946年2月14日，世界上第一臺(tái)通用計(jì)算機(jī)ENIAC于賓夕法尼亞大學(xué)正式公布，并于次日投入使用。之后，其繼任者EDVAC采用二進(jìn)制和馮·諾伊曼結(jié)構(gòu)，成為真正意義上的電子計(jì)算機(jī)。  馮·諾依曼及其原型機(jī) 馮·諾依曼的計(jì)算機(jī)思想實(shí)際上完全超越了計(jì)算機(jī)本身，上升到了關(guān)于人腦和細(xì)胞構(gòu)造這樣的哲學(xué)高度，這些都可以看作“人工智能”領(lǐng)域的雛形。在這一思想的指導(dǎo)下，他又完成了《計(jì)算機(jī)和大腦》和《自我繁殖自動(dòng)機(jī)理論》這樣惠及后世的經(jīng)典著作。 計(jì)算數(shù)學(xué) 1946年，馮·諾依曼開始研究程序編制問題，他是現(xiàn)代數(shù)值分析—計(jì)算數(shù)學(xué)的締造者之一。他首先研究線性代數(shù)和算術(shù)的數(shù)值計(jì)算，后來著重研究非線性微分方程的離散化以及穩(wěn)定問題，并給出誤差的估計(jì)。他協(xié)助發(fā)展了一些算法，特別是蒙特卡羅方法。 自動(dòng)機(jī)理論 上世紀(jì)40年代末，他開始研究自動(dòng)機(jī)理論，研究一般邏輯理論以及自復(fù)制系統(tǒng)。在生命的最后時(shí)刻他深入比較研究了天然自動(dòng)機(jī)與人工自動(dòng)機(jī)。 博弈論 1928年，馮·諾依曼就發(fā)表了論文《團(tuán)體博弈論》，第一次對(duì)博弈做出了完整的數(shù)學(xué)描述。1938年，諾依曼在普林斯頓遇到了同是移民的維也納經(jīng)濟(jì)評(píng)論家摩根斯特恩，兩人合著了《博弈論與經(jīng)濟(jì)行為》。這本書被科學(xué)家頌揚(yáng)為“可能是20世紀(jì)前半期最偉大的科學(xué)貢獻(xiàn)之一”。 它也啟迪了1994年諾貝爾獎(jiǎng)獲得者約翰·納什發(fā)展出現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)學(xué)里著名的“均衡理論”。  諾依曼和摩根斯特恩 結(jié)語 毋庸置疑，馮·諾依曼的巨大魅力正在于他對(duì)科學(xué)領(lǐng)域所具有的廣泛興趣和卓越的研究才能。他是一個(gè)天才、一個(gè)超人，一個(gè)謙謙君子，一個(gè)愛國(guó)者。同時(shí)，他又有著開放思維和超強(qiáng)的悟性，為人類知識(shí)寶庫添磚加瓦。 |
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