⑴ 馮·諾依曼結構計算機的發明過程
現在一般認為ENIAC機是世界第一台電子計算機,它是由美國科學家研製的,於1946年2月14日在費城開始運行.其實由湯米、費勞爾斯等英國科學家研製的科洛薩斯計算機比ENIAC機問世早兩年多,於1944年1月10日在布萊奇利園區開始運行.ENIAC機證明電子真空技術可以大大地提高計算技術,不過,ENIAC機本身存在兩大缺點:(1)沒有存儲器;(2)它用布線接板進行控制,甚至要搭接幾天,計算速度也就被這一工作抵消了.ENIAC機研製組的莫克利和埃克特顯然是感到了這一點,他們也想盡快著手研製另一台計算機,以便改進.
1944年,馮·諾伊曼參加原子彈的研製工作,該工作涉及到極為困難的計算。在對原子核反應過程的研究中,要對一個反應的傳播做出「是」或「否」的回答。解決這一問題通常需要通過幾十億次的數學運算和邏輯指令,盡管最終的數據並不要求十分精確,但所有的中間運算過程均不可缺少,且要盡可能保持准確。他所在的洛·斯阿拉莫斯實驗室為此聘用了一百多名女計算員,利用台式計算機從早到晚計算,還是遠遠不能滿足需要。無窮無盡的數字和邏輯指令如同沙漠一樣把人的智慧和精力吸盡。
被計算機所困擾的諾伊曼在一次極為偶然的機會中知道了ENIAC計算機的研製計劃,從此他投身到計算機研製這一宏偉的事業中,建立了一生中最大的豐功偉績。
1944年夏的一天,正在火車站候車的馮·諾伊曼巧遇戈爾斯坦,並同他進行了短暫的交談。當時,戈爾斯坦是美國彈道實驗室的軍方負責人,他正參與ENIAC計算機的研製工作。在交談在,戈爾斯坦告訴了馮·諾伊曼有關ENIAC的研製情況。具有遠見卓識的馮·諾伊曼為這一研製計劃所吸引,他意識到了這項工作的深遠意義。
馮·諾依曼由ENIAC機研製組的戈爾德斯廷中尉介紹參加ENIAC機研製小組後,便帶領這批富有創新精神的年輕科技人員,向著更高的目標進軍.1945年,他們在共同討論的基礎上,發表了一個全新的存儲程序通用電子計算機方案--EDVAC(Electronic Discrete Variable Automatic Computer的縮寫).在這過程中,馮·諾依曼顯示出他雄厚的數理基礎知識,充分發揮了他的顧問作用及探索問題和綜合分析的能力。諾伊曼以「關於EDVAC的報告草案」為題,起草了長達101頁的總結報告。報告廣泛而具體地介紹了製造電子計算機和程序設計的新思想。這份報告是計算機發展史上一個劃時代的文獻,它向世界宣告:電子計算機的時代開始了。
EDVAC方案明確奠定了新機器由五個部分組成,包括:運算器、邏輯控制裝置、存儲器、輸入和輸出設備,並描述了這五部分的職能和相互關系.報告中,諾伊曼對EDVAC中的兩大設計思想作了進一步的論證,為計算機的設計樹立了一座里程碑。
EDVAC設計思想之一是二進制,他根據電子元件雙穩工作的特點,建議在電子計算機中採用二進制。報告還提到了二進制的優點,並預言,二進制的採用將大簡化機器的邏輯線路。
⑵ 約翰·馮·諾依曼發明了什麼
馮·諾依曼-傑出貢獻 馮·諾伊曼是二十世紀最重要的數學家之一,在純粹數學和應用數學方面都有傑出的貢獻。他的工作大致可以分為兩個時期:1940年以前,主要是純粹數學的研究:在數理邏輯方面提出簡單而明確的序數理論,並對集合論進行新的公理化,其中明確區別集合與類;其後,他研究希爾伯特空間上線性自伴運算元譜理論,從而為量子力學打下數學基礎;1930年起,他證明平均遍歷定理開拓了遍歷理論的新領域;1933年,他運用緊致群解決了希爾伯特第五問題;此外,他還在測度論、格論和連續幾何學方面也有開創性的貢獻;從1936~1943年,他和默里合作,創造了運算元環理論,即現在所謂的馮�6�1諾伊曼代數。 1940年以後,馮·諾伊曼轉向應用數學。如果說他的純粹數學成就屬於數學界,那麼他在力學、經濟學、數值分析和電子計算機方面的工作則屬於全人類。第二次世界大戰開始,馮·諾伊曼因戰事的需要研究可壓縮氣體運動,建立沖擊波理論和湍流理論,發展了流體力學;從1942年起,他同莫根施特恩合作,寫作《博弈論和經濟行為》一書,這是博弈論(又稱對策論)中的經典著作,使他成為數理經濟學的奠基人之一。 馮·諾伊曼對世界上第一台電子計算機ENIAC(電子數字積分計算機)的設計提出過建議,1945年3月他在共同討論的基礎上起草EDVAC(電子離散變數自動計算機)設計報告初稿,這對後來計算機的設計有決定性的影響,特別是確定計算機的結構,採用存儲程序以及二進制編碼等,至今仍為電子計算機設計者所遵循。 馮·諾伊曼的女兒與孫輩在他的紀念郵票發行會上 1946年,馮·諾依曼開始研究程序編制問題,他是現代數值分析——計算數學的締造者之一,他首先研究線性代數和算術的數值計算,後來著重研究非線性微分方程的離散化以及穩定問題,並給出誤差的估計。他協助發展了一些演算法,特別是蒙特卡羅方法。40年代末,他開始研究自動機理論,研究一般邏輯理論以及自復制系統。在生命的最後時刻他深入比較天然自動機與人工自動機。他逝世後其未完成的手稿在1958年以《計算機與人腦》為名出版。 馮�6�1諾伊曼的主要著作收集在《馮·諾伊曼全集》 (6卷,1961)中。 無論在純粹數學還是在應用數學研究方面,馮·諾依曼都顯示了卓越的才能,取得了眾多影響深遠的重大成果。不斷變換研究主題,常常在幾種學科交叉滲透中獲得成就是他的特色。 集合論數學基礎 馮·諾依曼的第一篇論文是和菲克特合寫的,是關於車比雪夫多項式求根法的菲葉定理推廣,註明的日期是1922年,那時馮·諾依曼還不滿18歲。另一篇文章討論一致稠密數列,用匈牙利文寫就,題目的選取和證明手法的簡潔顯露出馮�6�1諾依曼在代數技巧和集合論直觀結合的特徵。 1923年當馮·諾依曼還是蘇黎世的大學生時,發表了超限序數的論文。文章第一句話就直率地聲稱「本文的目的是將康托的序數概念具體化、精確。他的關於序數的定義,現在已被普遍採用。強烈企求探討公理化是馮·諾依曼的願望,大約從l925年到l929年,他的大多數文章都嘗試著貫徹這種公理化精神,以至在理論物理研究中也如此。當時,他對集合論的表述處理,尤感不夠形式化,在他1925年關於集合論公理系統的博士論文中,開始就說「本文的目的,是要給集合論以邏輯上無可非議的公理化論述」。 有趣的是,馮·諾依曼在論文中預感到任何一種形式的公理系統所具有的局限性,模糊地使人聯想到後來由哥德爾證明的不完全性定理。對此文章,著名邏輯學家、公理集合論奠基人之一的弗蘭克爾教授曾作過如下評價:「我不能堅持說我已把(文章的)一切理解了,但可以確有把握地說這是一件傑出的工作,並且透過他可以看到一位巨人」。 1928年馮·諾依曼發表了論文《集合論的公理化》,是對上述集合論的公理化處理。該系統十分簡潔,它用第一型對象和第二型對象相應表示樸素集合論中的集合和集合的性質,用了一頁多一點的紙就寫好了系統的公理,它已足夠建立樸素集合論的所有內容,並藉此確立整個現代數學。馮·諾依曼的系統給出了集合論的也許是第一個基礎,所用的有限條公理,具有像初等幾何那樣簡單的邏輯結構。馮·諾依曼從公理出發,巧妙地使用代數方法導出集合論中許多重要概念的能力簡直叫人驚嘆不已,所有這些也為他未來把興趣落腳在計算機和「機械化」證明方面准備了條件。20年代後期,馮�6�1諾依曼參與了希爾伯特的元數學計劃,發表過幾篇證明部分算術公理無矛盾性的論文。l927年的論文《關於希爾伯特證明論》最為引人注目,它的主題是討論如何把數學從矛盾中解脫出來。文章強調由希爾伯特等提出和發展的這個問題十分復雜,當時還未得到滿意的解答。它還指出阿克曼排除矛盾的證明並不能在古典分析中實現。為此,馮·諾依曼對某個子系統作了嚴格的有限性證明。這離希爾伯特企求的最終解答似乎不遠了。這是恰在此時,1930年哥德爾證明了不完全性定理。定理斷言:在包含初等算術(或集合論)的無矛盾的形式系統中,系統的無矛盾性在系統內是不可證明的。至此,馮�6�1諾依曼只能中止這方面的研究。馮·諾依曼還得到過有關集合論本身的專門結果。他在數學基礎和集合論方面的興趣一直延續到他生命的結束。 量子理論的數學基礎馮·諾依曼 在1930~l940年間,馮·諾依曼在純粹數學方面取得的成就更為集中,創作更趨於成熟,聲譽也更高漲。後來在一張為國家科學院填的問答表中,馮·諾依曼選擇了量子理論的數學基礎、運算元環理論、各態遍歷定理三項作為他最重要數學工作。1927年馮·諾依曼已經在量子力學領域內從事研究工作。他和希爾伯待以及諾戴姆聯名發表了論文《量子力學基礎》。該文的基礎是希爾伯特1926年冬所作的關於量子力學新發展的講演,諾戴姆幫助准備了講演,馮�6�1諾依曼則從事於該主題的數學形式化方面的工作。文章的目的是將經典力學中的精確函數關系用概率關系代替之。希爾伯特的元數學、公理化的方案在這個生氣勃勃的領域里獲得了施展,並且獲得了理論物理和對應的數學體系間的同構關系。對這篇文章的歷史重要性和影響無論如何評價都不會過高。馮·諾依曼在文章中還討論了物理學中可觀察算符的運算的輪廓和埃爾米特運算元的性質,無疑,這些內容構成了《量子力學的數學基礎》一書的序曲。 l932世界聞名的斯普林格出版社出版了他的《量子力學的數學基礎》 ,它是馮·諾依曼主要著作之一,初版為德文,1943年出了法文版,l949年為西班牙文版,l955年被譯成英文出版,至今仍不失為這方面的經典著作。當然他還在量子統計學、量子熱力學、引力場等方面做了不少重要工作。 客觀地說,在量子力學發展史上,馮·諾依曼至少作出過兩個重要貢獻:狄拉克對量子理論的數學處理在某種意義下是不夠嚴格的,馮·諾依曼通過對無界運算元的研究,發展了希爾伯特運算元理論,彌補了這個不足;此外,馮·諾依曼明確指出,量子理論的統計特徵並非由於從事測量的觀察者之狀態未知所致。藉助於希爾伯待空間運算元理論,他證明凡包括一般物理量締合性的量子理論之假設,都必然引起這種結果。 對於馮·諾依曼的貢獻,諾貝爾物理學獎獲得者威格納曾作過如下評價:「在量子力學方面的貢獻,就是以確保他在當代物理學領域中的特殊地位。」在馮·諾依曼的工作中,希爾伯特空間上的運算元譜論和運算元環論佔有重要的支配地位,這方面的文章大約佔了他發表的論文的三分之一。它們包括對線性運算元性質的極為詳細的分析,和對無限維空間中運算元環進行代數方面的研究。運算元環理論始於1930年下半年,馮·諾依曼十分熟悉諾特和阿丁的非交換代數,很快就把它用於希爾伯特空間上有界線性運算元組成的代數上去,後人把它稱之為馮·諾依曼運算元代數。 1936~l940年間,馮·諾依曼發表了六篇關於非交換運算元環論文,可謂20世紀分析學方面的傑作,其影響一直延伸至今。馮·諾依曼曾在《量子力學的數學基礎》中說過:由希爾伯特最早提出的思想就能夠為物理學的量子論提供一個適當的基礎,而不需再為這些物理理論引進新的數學構思。他在運算元環方面的研究成果應驗了這個目標。馮·諾依曼對這個課題的興趣貫穿了他的整個生涯。運算元環理論的一個驚人的生長點是由馮�6�1諾依曼命名的連續幾何。普通幾何學的維數為整數1、2、3等,馮�6�1諾依曼在著作中已看到,決定一個空間的維數結構的,實際上是它所容許的旋轉群。因而維數可以不再是整數,連續級數空間的幾何學終於提出來了。 1932年,馮·諾依曼發表了關於遍歷理論的論文,解決了遍歷定理的證明,並用運算元理論加以表述,它是在統計力學中遍歷假設的嚴格處理的整個研究領域中,獲得的第一項精確的數學結果。馮·諾依曼的這一成就,可能得再次歸功於他所嫻熟掌握的受到集合論影響的數學分析方法,和他自己在希爾伯特運算元研究中創造的那些方法。它是20世紀數學分析研究領域中取得的最有影響成就之一,也標志著一個數學物理領域開始接近精確的現代分析的一般研究。此外馮·諾依曼在實變函數論、測度論、拓撲、連續群、格論等數學領域也取得不少成果。1900年希爾伯特在那次著名的演說中,為20世紀數學研究提出了23個問題,馮�6�1諾依曼也曾為解決希爾伯特第五問題作了貢獻。 一般應用數學原子能委員會工作時候的馮·諾伊曼 1940年,是馮·諾依曼科學生涯的一個轉換點。在此之前,他是一位通曉物理學的登峰造極的純粹數學家;此後則成了一位牢固掌握純粹數學的出神入化的應用數學家。他開始關注當時把數學應用於物理領域去的最主要工具——偏微分方程。研究同時他還不斷創新,把非古典數學應用到兩個新領域:對策論和電子計算機。 馮·諾依曼的這個轉變一方面來自他長期對數學物理問題的鍾情;另一方面來自當時社會方面的需要。第二次世界大戰爆發後,馮·諾依曼應召參與了許多軍事科學研究計劃和工程項目。1940~1957年任馬里蘭阿伯丁試驗彈道研究實驗室科學顧問;1941~1955年在華盛頓海軍軍械局;1943~1955年任洛斯�6�1阿拉莫斯實驗室顧問;1950~1955年,陸軍特種武器設計委員會委員;1951~1957年。美國空軍華盛頓科學顧問委員會成員;1953~1957年,原子能技術顧問小組成員;1954~1957年,導彈顧問委員會主席。 馮·諾依曼研究過連續介質力學。很久以來,他對湍流現象一直感興趣。l937年他關注納維—斯克克斯方程的統計處理可能性的討論,1949年他為海軍研究部寫了《湍流的最新理論》。 馮·諾依曼研究過激波問題。他在這個領域中的大部分工作,直接來自國防需要。他在碰撞激波的相互作用方面貢獻引入注目,其中有一結果,是首先嚴格證明了恰普曼—儒格假設,該假設與激波所引起的燃燒有關。關於激波反射理論的系統研究由他的《激波理論進展報告》開始。馮·諾依曼研究過氣象學。有相當一段時間,地球大氣運動的流體力學方程組所提出的極為困難的問題—直吸引著他。隨著電子計算機的出現,有可能對此問題作數值研究分析。馮·諾依曼搞出的第一個高度規模化的計算,處理的是一個二維模型,與地轉近似有關。他相信人們最終能夠了解、計算並實現控制以致改變氣候。馮·諾依曼還曾提出用聚變引爆核燃料的建議,並支持發展氫彈。1947年軍隊發嘉獎令,表揚他是物理學家、工程師、武器設計師和愛國主義者。 博弈論 《博弈論與經濟行為》中文版,由馮·諾伊曼和摩根斯頓合著 馮·諾依曼不僅曾將自己的才能用於武器研究等,而且還用於社會研究。由他創建的博弈論,無疑是他在應用數學方面取得的最為令人羨慕的傑出成就。現今,對策論主要指研究社會現象的特定數學方法。它的基本思想,就是分析多個主體之間的利害關系時,重視在諸如下棋、玩撲克牌等室內游戲中競賽者之間的討價還價,交涉,結伙,利益分配等行為方式的類似性。 對策論的一些想法,20年代初就曾有過,真正的創立還得從馮�6�1諾依曼1928年關於社會對策理論的論文算起。在這篇文章中,他證明了最小最大定理,這個定理用於處理一類最基本的二人對策問題。如果對策雙方中的任何一方,對每種可能的策略,考慮了可能遭到的最大損失,從而選擇「最大損失」最小的一種為「最優」策略,那麼從統計角度來看,他就能夠確保方案是最佳的。這方面的工作大致已達到完善。在同一篇論文中,馮�6�1諾依曼也明確表述了n個游戲者之間的一般對策。 對策論也被用於經濟學。經濟理論中的數學研究方法,大致可分為定性研究為目標的純粹理論和以實證的、統計的研究為目標的計量經濟學。前者稱為數理經濟學,正式確立於本世紀40年代之後。無論在思想上或方法上,都明顯地受到對策論的影響。 數理經濟學,過去模仿經典數學物理的技巧,所用的數學工具主要是微積分和微分方程、將經濟問題當成經典力學問題處理。顯然,幾十個商人參加的貿易洽談會,用經典數學分析處理,其復雜程度遠遠超過太陽系行星的運動,這種方法的效果往往很難是預期的。馮·諾依曼毅然放棄這種簡單的機械類比,代之以新穎的對策論觀點和新的數學—和凸性的思想。 1944年,馮·諾依曼和摩根斯特思合著的《對策論和經濟行為》是這方面的奠基性著作。論文包含了對策論的純粹數學形式的闡述以及對於實際應用的詳細說明。這篇論文以及所作的與某些經濟理論的基本問題的討論,引起了對經濟行為和某些社會學問題的各種不同研究,時至今日,這已是應用廣泛、羽毛日益豐盛的一門數學學科。有些科學家熱情頌揚它可能是「20世紀前半期最偉大的科學貢獻之一」。 計算機 對馮·諾依曼聲望有所貢獻的最後一個課題是電子計算機和自動化理論。早在洛斯·阿拉莫斯,馮·諾依曼就明顯看到,即使對一些理論物理的研究,只是為了得到定性的結果,單靠解析研究也已顯得不夠,必須輔之以數值計算。進行手工計算或使用台式計算機所需化費的時間是令人難以容忍的,於是馮·諾依曼勁頭十足的開始從事電子計算機和計算方法的研究。1944~l945年間,馮·諾依曼形成了現今所用的將一組數學過程轉變為計算機指令語言的基本方法,當時的電子計算機(如ENIAC)缺少靈活性、普適性。馮·諾依曼關於機器中的固定的、普適線路系統,關於「流圖」概念,關於「代碼」概念為克服以上缺點作出了重大貢獻。盡管對數理邏輯學家來說,這種安排是顯見的。 計算機硬體系統一直沿用「馮·諾依曼結構」 計算機工程的發展也應大大歸功於馮·諾依曼。計算機的邏輯圖式,現代計算機中存儲、速度、基本指令的選取以及線路之間相互作用的設計,都深深受到馮�6�1諾依曼思想的影響。他不僅參與了電子管組件的計算機ENIAC的研製,並且還在普林斯頓高等研究院親自督造了一台計算機。稍前,馮·諾依曼還和摩爾小組一起,寫出了一個全新的存貯程序通用電子計算機方案EDVAC,長達l0l頁的報告轟動了數學界。這一向專搞理論研究的普林斯頓高等研究院也批准讓馮·諾依曼建造計算機,其依據就是這份報告。 速度超過人工計算千萬倍的電子計算機,不僅極大地推動數值分析的進展,而且還在數學分析本身的基本方面,刺激著嶄新的方法的出現。其中,由馮·諾依曼等制訂的使用隨機數處理確定性數學問題的蒙特卡洛方法的蓬勃發展,就是突出的實例。19世紀那種數學物理原理的精確的數學表述,在現代物理中似乎十分缺乏。基本粒子研究中出現的紛繁復雜的結構,令人眼花廖亂,要想很決找到數學綜合理論希望還很渺茫。單從綜合角度看,且不提在處理某些偏微分方程時所遇到的分析困難,要想獲得精確解希望也不大。所有這些都迫使人們去尋求能藉助電子計算機來處理的新的數學模式。馮�6�1諾依曼為此貢獻了許多天才的方法:它們大多分載在各種實驗報告中。從求解偏微分方程的數值近似解,到長期天氣數值須報,以至最終達到控制氣候等。 在馮·諾依曼生命的最後幾年,他的思想仍甚活躍,他綜合早年對邏輯研究的成果和關於計算機的工作,把眼界擴展到一般自動機理論。他以特有的膽識進擊最為復雜的問題:怎樣使用不可靠組件去設計可靠的自動機,以及建造自己能再生產的自動機。從中,他意識到計算機和人腦機制的某些類似,這方面的研究反映在西列曼講演中;逝世後才有人以《計算機和人腦》的名字,出了單行本。盡管這是未完成的著作,但是他對人腦和計算機系統的精確分析和比較後所得到的一些定量成果,仍不失其重要的學術價值。
⑶ 計算機是誰發明出來的
計算機發明者約翰·馮·諾依曼。
計算機是20世紀最先進的科學技術發明之一,
對人類的生產活動和社會活動產生了極其重要的影響,
並以強大的生命力飛速發展。
現在是深入民心,也符合現在社會當代的發展。
⑷ 馮·諾依曼在什麼情況下發明了電腦
現在一般認為ENIAC機是世界第一台電子計算機,它是由美國科學家研製的,於1946年2月14日在費城開始運行.其實由湯米、費勞爾斯等英國科學家研製的"科洛薩斯"計算機比ENIAC機問世早兩年多,於1944年1月10日在布萊奇利園區開始運行.ENIAC機證明電子真空技術可以大大地提高計算技術,不過,ENIAC機本身存在兩大缺點:(1)沒有存儲器;(2)它用布線接板進行控制,甚至要搭接幾天,計算速度也就被這一工作抵消了.ENIAC機研製組的莫克利和埃克特顯然是感到了這一點,他們也想盡快著手研製另一台計算機,以便改進.
1944年,諾伊曼參加原子彈的研製工作,該工作涉及到極為困難的計算。在對原子核反應過程的研究中,要對一個反應的傳播做出「是」或「否」的回答。解決這一問題通常需要通過幾十億次的數學運算和邏輯指令,盡管最終的數據並不要求十分精確,但所有的中間運算過程均不可缺少,且要盡可能保持准確。他所在的洛·斯阿拉莫斯實驗室為此聘用了一百多名女計算員,利用台式計算機從早到晚計算,還是遠遠不能滿足需要。無窮無盡的數字和邏輯指令如同沙漠一樣把人的智慧和精力吸盡。
被計算機所困擾的諾伊曼在一次極為偶然的機會中知道了ENIAC計算機的研製計劃,從此他投身到計算機研製這一宏偉的事業中,建立了一生中最大的豐功偉績。
1944年夏的一天,正在火車站候車的諾伊曼巧遇戈爾斯坦,並同他進行了短暫的交談。當時,戈爾斯坦是美國彈道實驗室的軍方負責人,他正參與ENIAC計算機的研製工作。在交談在,戈爾斯坦告訴了諾伊曼有關ENIAC的研製情況。具有遠見卓識的諾伊曼為這一研製計劃所吸引,他意識到了這項工作的深遠意義。
馮·諾依曼由ENIAC機研製組的戈爾德斯廷中尉介紹參加ENIAC機研製小組後,便帶領這批富有創新精神的年輕科技人員,向著更高的目標進軍.1945年,他們在共同討論的基礎上,發表了一個全新的"存儲程序通用電子計算機方案"--EDVAC(Electronic Discrete Variable AutomaticCompUter的縮寫).在這過程中,馮·諾依曼顯示出他雄厚的數理基礎知識,充分發揮了他的顧問作用及探索問題和綜合分析的能力。諾伊曼以「關於EDVAC的報告草案」為題,起草了長達101頁的總結報告。報告廣泛而具體地介紹了製造電子計算機和程序設計的新思想。這份報告是計算機發展史上一個劃時代的文獻,它向世界宣告:電子計算機的時代開始了。
EDVAC方案明確奠定了新機器由五個部分組成,包括:運算器、邏輯控制裝置、存儲器、輸入和輸出設備,並描述了這五部分的職能和相互關系.報告中,諾伊曼對EDVAC中的兩大設計思想作了進一步的論證,為計算機的設計樹立了一座里程碑。
設計思想之一是二進制,他根據電子元件雙穩工作的特點,建議在電子計算機中採用二進制。報告提到了二進制的優點,並預言,二進制的採用將大簡化機器的邏輯線路。
現在使用的計算機,其基本工作原理是存儲程序和程序控制,它是由世界著名數學家馮·諾依曼提出的。美籍匈牙利數學家馮·諾依曼被稱為「計算機之父」。
⑸ 馮諾伊曼發明了計算機嗎
世界上的第一台電子計算機是誰發明的?中國的教科書、絕大多數學術著作和科學普及著作所說的電子計算機發明人都不是真正的發明人。真正的發明人是美國人約翰·阿塔那索夫(Atanasoff)教授。
大多數書上說,美國籍匈牙利裔科學家馮·諾依曼(John Von Neumann , 1903-1957)是電子計算機的發明人,他歷來被譽為「電子計算機之父」。但是,馮·諾依曼本人卻不認為自己是「電子計算機之父」。美國物理學家、曾在洛斯阿拉莫斯實驗室擔任過馮·諾依曼助手的弗蘭克爾在一封信中這樣寫道:「許多人都推舉馮·諾依曼為『計算機之父』,然而我確信他本人從來不會促成這個錯誤。或許,他可以被恰當地稱為助產士。但是他曾向我,並且我肯定他也曾向別人堅決強調:如果不考慮巴貝奇、阿達和其他人早先提出的有關概念,計算機的基本概念屬於圖靈。按照我的看法,馮·諾依曼的基本作用是使世界認識了由圖林引入的基本概念。」正是馮·諾依曼本人,親手把「計算機之父」的桂冠轉戴在英國科學家阿蘭·圖靈(Alan M. Turing ,1912-1954)頭上。但是,真正的「計算機之父」既不是馮·諾依曼,也不是阿蘭·圖靈。
在1973年以前,大多數美國計算機界人士認為,電子計算機發明人是賓夕法尼亞大學莫爾電氣工程學院的莫奇利(J. Mauchiy)和埃科特(P.Eckert),因為他們是第一台具有很大實用價值的電子計算機ENIAC(埃尼阿克)的研製者。
現在國際計算機界公認的事實是:第一台電子計算機的真正的發明人是美國的約翰·文森特·阿塔那索夫(John V. Atanasoff ,1903-1995)。他在國際計算機界被稱為「電子計算機之父」。遺憾的是,中國計算機界的絕大多數人並不知道這個事實。
關於電子計算機的真正發明人是誰,美國的有關人阿塔那索夫、莫奇利和埃科特曾經打了一場曠日持久的官司,法院開庭審訊135次。最後由美國的一個地方法院作出判決。1973年10月19日,法院當眾宣布判決書:「莫奇利和埃科特沒有發明第一台計算機,只是利用了阿塔那索夫發明中的構思。」理由是阿塔那索夫早在1941年,就把他對電子計算機的思想告訴過ENIAC的發明人莫奇利。
阿塔那索夫(J. Atanasoft)是愛阿華大學物理學教授。阿塔那索夫是在他的研究生克利福特·貝瑞(Clifford E. Berry ,1818-1963)的幫助下發明電子計算機的。
第一台電子計算機的試驗樣機於1939年10月開始運轉。這台計算機幫助愛阿華大學的教授和研究生們解算了若干復雜的數學方程。阿塔那索夫把這台機器命名為ABC(Atanasoff- Berry-Computer),其中,A、B分別取倆人姓氏的第一個字母,C即「計算機」的首字母。
第一台電子計算機誕生以後,阿塔那索夫和貝瑞卻沒有獲得發明者的花環。
在阿塔那索夫和貝瑞離開之前,已有兩台改進後的ABC計算機能夠運行。這兩台ABC計算機被存放在愛阿華大學物理樓的儲存室里,逐漸被人遺忘。1946年,由於物質短缺,兩台機器都被拆散,零件移作它用,只留下了存儲器部件。愛阿華大學沒有為ABC計算機申請專利,這就給電子計算機的發明權問題帶來了曠日持久的法律糾紛。美國地方法院的裁定是正確的,因為ENIAC的發明者莫契利確實到衣阿華大學參觀過ABC計算機,並聽了阿塔那索夫的介紹,由此得到啟發。
阿塔那索夫於1903年10月4日在美國馬里蘭州的哈密爾敦出生。他在佛羅里達州渡過了童年。他的父親是保加利亞僑民,在保加利亞得過最高級別的科學獎,到美國後擔任礦山電氣工程師。他的母親是數學教師。阿塔那索夫從小與電氣和數學結下不解之緣。
阿塔那索夫於1921年進入佛羅里達大學,選擇的專業與父親相同,也是電氣工程。在同學中間,他的數學成績最好,而且是唯一學習過二進制數運算的人。1925年大學本科畢業,他進入愛阿華大學學習數學。他得到碩士學位後進入威斯康星大學,攻讀物理學博士學位。1930年,當阿塔那索夫獲得博士學位時,他所學的專業已經橫跨了電氣、數學和物理。他的廣博的知識是他今後發明創造的堅實基礎。
在威斯康星大學畢業後,阿塔那索夫返回愛阿華大學當教師。後來,他成為該校物理學教授。
1942年,日本襲擊珍珠港,阿塔那索夫和貝瑞主動放下手中的研製計劃,轉向更緊迫的國防科研項目。1942年底,貝瑞前往洛杉磯參加一項國防承包工程,而阿塔那索夫則去華盛頓一個海軍軍械實驗室工作,研究炸彈引信。從此,兩人失去了聯系。
第二次世界大戰結束後,阿塔那索夫沒有返回大學講壇。他陸續創辦過幾個軍事和民用企業,並擔任總裁和技術主管。他一生獲得32項發明專利,於1995年6月15日逝世,終年91歲。
⑹ 馮·諾依曼結構計算機是怎麼發明的
在ENIAC計算機研製的同時,馮·諾依曼與莫爾小組合作研製了EDVAC計算機。這台計算機確立了計算機的五個基本部件:運算器、控制器、存儲器、輸入設備和輸出設備。一直到今天,我們通常使用的電腦還是沿用這個結構。
控制器是統一指揮和控制計算機各部件的中央機構。它從存儲器順序取出指令,安排操作順序,並向各部件發出相應命令,使它們按部就班地執行程序所規定的任務。
運算器能夠接收數據,並對數據進行算術運算或邏輯運算。在微型電子計算機中,控制器和運算通常做在一塊集成電路塊上,叫做中央處理器,也就是我們常常說的CPU。
存儲器一般為兩種:一種是只讀存儲器,簡稱為ROM;另一種是隨機存儲器,簡稱為RAM。存放在只讀存儲器中的信息主要是操作系統、某些語言的編譯或解釋程序、其他服務程序等。此信息是永久性的,一般只能讀出不能修改,斷電以後也不會被破壞。存放在隨機存儲器中的信息主要是用戶的程序或數據,既可以讀出也可以存入或改寫。斷電後隨機存儲器中的信息將丟失。
輸入設備是指那些將數據、信息轉換成計算機可以接受的代碼的設備。輸入設備包括鍵盤、讀卡機、光學字元識別機、圖形輸入機、光筆、手寫漢字輸入板等,也可以用磁帶、磁碟進行輸入。
輸出設備是指將計算機處理完的信息代碼轉換成人們可以接受的形式的設備。輸出設備包括顯示器、列印機、繪圖機、喇叭(聲音輸出)等,當然,也可以通過磁帶、磁碟進行輸出。這里還有必要簡單地講解一下計算機使用的二進制。馮·諾依曼結構的數字電子計算機都採用二進制,控制計算機運行的程序及所需的各種數據都是採用二進制放在存儲器中的。
長期以來,我們都很熟悉逢十進一的十進制,其實,十進制以外的進位制我們也很常見,比如,計算時間時,用的就是逢六十進一的六十進制。二進制只有「0」和「1」兩個符號,逢二進一。
有不少人一見到二進制頭就大了,其實大可不必。大家都很熟悉的小學算數,不過是在玩「0」~「9」十個數字的游戲,同樣,電腦能做那麼多的工作、存儲那樣大量的信息、擁有那麼快的速度,不過是在玩「0」和「1」兩個數字的游戲,再加上一些規則,計算機便可以在我們面前展現一個五彩繽紛的天地。
二進制中,只有0和1,正好對應於電平的低和高、電流的無和有、磁介質的非磁化和磁化兩種截然不同的狀態,容易界定和實現。
如今,電腦以每18個月性能能提升一倍的速度發展,也還是沒有超越以上所說的基本框架。
⑺ 數學家馮.諾依曼他發明了什麼,是怎麼消失的。(字數要求短一些)謝謝!
計算機基本工作原理是存儲程序和程序控制,它是由世界著名數學家馮·諾依曼提出的。美籍匈牙利數學家馮·諾依曼被稱為「計算機之父」。
1955年的夏天,X射線檢查出他患有癌症,但他還是不停的工作,病勢擴展。長期而無情的疾病折磨著他,慢慢地終止了他所有的活動。1956年4月,他進入華盛頓的沃爾特·里德醫院,1957年2月8日在醫院逝世,享年53歲。
⑻ 第一台電腦是不是約翰·馮·諾依曼發明的
一 不是的,約翰·馮·諾依曼只是參與了電腦硬體的開發以及完善。
二1946年2月14日,世界上第一台電腦ENIAC在美國賓夕法尼亞大學誕生。
第二次世界大戰期間,美國軍方要求賓州大學莫奇來(Mauchly)博士和他的學生愛克特(Eckert) 設計以真空管取代繼電器的"電子化"電腦--ENIAC(Electronic Numerical Integrator and Calculator), 電子數字積分器與計算器), 目的是用來計算炮彈彈道。 這部機器使用了18800個真空管,長50英尺,寬30英尺, 佔地1500平方英尺,重達30噸(大約是一間半的教室大,六隻大象重)。它的計算速度快,每秒可從事5000次的加法運算,運作了九年之久。由於吃電很兇, 據傳ENIAC每次一開機,整個費城西區的電燈都為之黯然失色。另外,真空管的損耗率相當高,幾乎每15分鍾就可能燒掉一支真空管,操作人員須花15分鍾以上的時間才能找出壞掉的管子,使用上極不方便。曾有人調侃道:「只要那部機器可以連續運轉五天,而沒有一隻真空管燒掉,發明人就要額手稱慶了。
⑼ 現代的世界十大發明謝謝。
第一名:萊昂納多·達·芬奇(義大利)
最著名的發明:計算器
提到達·芬奇和他的發明時,你最好問這樣的問題:「什麼東西不是他發明的?」因為他發明的東西實在太多了。達·芬奇的工作日誌里繪有許多東西的設計圖,但其中最值得一提的就是計算器的設計。試想如果缺少簡單的復雜的數學運算,那科學將會是什麼樣子。
達·芬奇堪稱文藝復興開山鼻祖,他能畫(比如傑作《蒙娜麗莎》),能雕塑,也能發明。他那至今令全世界著迷的日記,描繪勾勒了從人體到直升機和坦克的很多事物。
最酷的事實:達·芬奇日記長達13000多頁,至今仍在影響科學研究。2005年,一名英國外科醫生還利用達·芬奇設計的方法做心臟修復手術,這件事情本身就讓人吃驚,你若知道達·芬奇當時連人體循環系統工作機理的一點概念都沒有時,那簡直就是驚詫了。
第二名:尼古拉·特斯拉(美國)
最著名的發明:無線電
雖然尼古拉·特斯拉生前沒有因此得到認可,但美國聯邦最高法院最終還是肯定了他的專利申請,確認是他而不是馬可尼發明了無線電。
特斯拉也許就是為標新立異而生的。雖然他發明的一種稱做「交流電」的輸電方法應用至今,其實他研究的焦點集中於電的理論應用(遺憾的是許多研究成果仍停留在繪圖板上)。就是這個總是自己製作實驗設備(比如用來聚集電能的著名的特斯拉線圈)的特斯拉,提出了范圍涉及從X射線到地震儀的一系列觀點。
最酷的事實:特斯拉直到生命快要結束時還在研究一種致命射線。他的觀點聽起來有點象科幻故事,美國聯邦調查局確實也看不出什麼有趣的東西,結果胡佛總統只好下令將特斯拉的科研資料收走並宣布為「絕密」。
第三名:亞歷山德羅·伏特(義大利)
最著名的發明:電池
伏特雖然沒有發現電,但是他卻想出了一個可將電攜帶的好點子。要知道「伏特電池」可是現代電池的先驅。
伏特一生職業都在搞電的東西。早期他發明了起電盤(即一次充電單板電容),一年之後致力於封閉室燃氣點火發電實驗,在此過程中他發現了沼氣(甲烷),即今天家庭普遍使用的一種氣體。然而真正使其出名的卻是「伏特電池」,其實就是一堆鋅片和銅片交互排列,再加上兩種金屬片之間為增強導電性而浸了鹽水的布料而已。但就是這種粗陋的電池向世界展示了如何利用金屬-化學組合生電的奧秘。
最酷的事實:1810年,拿破崙授予伏特伯爵稱號,以表彰這位偉大的義大利發明家。但榮譽並未就此打住,1881年,以其名字作為電壓的單位「伏特」。
第四名:亞歷山大·貝爾(英國)
最著名的發明:電話
「你能聽到我講話嗎?」
「是的!」
我們能聽到對方講話,多虧了亞歷山大·貝爾發明的電話。
現在有那麼多的電話提供商,但正是亞歷山大·貝爾的功勞造就了世界第一個(也是實力最強的)電話公司——貝爾電話公司。貝爾並不只是個單打一的奇才,他的研究思想涉及空調(實際上他在自己屋裡就搞了原始的空調系統)、水翼船及信息磁存概念(該概念導致生前從未見到的創新發明——電腦)等。
最酷的事實:亞歷山大·貝爾還是世界上第一個金屬探測器的發明者,他組裝這個裝置是為了發現美國總統詹姆士·加菲爾德體內的子彈。結果探測器倒是能工作,不過就是定不出子彈的位置,因為檢查時加菲爾德總統躺在了一張金屬架床上。
第五名:艾薩克·牛頓(英國)
最著名的發明:微積分
如果你費好大勁總算上完了高等數學課程,那你或許就不會是艾薩克·牛頓爵士的熱心崇拜者,因為你遇到的難題基本上就是他的錯——是他發明了微積分。
如果你現在學習物理,無論是談到重力問題(一個蘋果從樹上下落的故事,不管真假,確是一個有力的例證),還是光線和光學原理,你還得從艾薩克·牛頓爵士的研究成果開始。牛頓第一個提出「光是由粒子構成的」,這原理讓他研製出了反射望遠鏡(如今以他的名字命名)。此外,牛頓還在聲、熱原理研究方面作出了貢獻。
最酷的事實:人們很容易認為科學家就是一群不問世事的實驗室「耗子」,不過牛頓是個例外:他曾給英格蘭國王當了將近兩年的法官,干著處決假幣偽造者的買賣。他這段法律生涯快結束的時候,手下還有10個待處決的罪犯。
第六名:霍華德·休斯(美國)
最著名的發明:改進飛機設計
霍華德·休斯並沒有發明飛機,他作為「環球航空公司(TWA)之父」主要寫了些關於航空公司的書籍。如今環球航空公司雖已成歷史,但航空旅遊業多虧有了霍華德·休斯才興旺發達。
他曾經對客機提出了一系列的創新設計。比如他重新設計了「H-1」,使可收放式起落架、連桿和連接件等收進機體內部,從而減小了飛行中的空氣阻力。這種創新改進對二戰時期的一系列戰斗機設計都有影響。
說霍華德·休斯是個怪人那是貶損他。他可是出身於著名發明家之家,其父親老休斯發明的油井鑽頭可讓採油設備採到了以前人們接觸不到的資源。霍華德·休斯晚年低調隱居,在年輕風光之時卻是征服航空界和好萊塢的大人物。無論是開發水陸兩棲飛機,還是幽會好萊塢紅星凱瑟琳·赫本或貝蒂·戴維斯,他總是那樣我行我素。
最酷的事實:1972年,休斯受雇於美國中情局,為中情局的一次行動打掩護。這次代號為「珍妮佛計劃」的行動,目的是打撈在夏威夷海域沉沒的蘇聯潛艇。這次行動的效果有限。1975年,一名強盜搞走了休斯的一些秘密資料,將其與中情局的瓜葛抖了出來。
第七名:本傑明·富蘭克林(美國)
最著名的發明:雙焦距眼鏡
我們都知道閱讀是根本,但看卻是讀的先決條件。多虧了本傑明·富蘭克林發明的雙焦距眼鏡,即使視力低於20/20的人也能瀏覽網站的網頁。在寫作《可憐的理查得編年史》,幫美國贏得法國的承認(此舉可是扭轉了美國革命的形勢)和到處對女人大獻殷勤的當空兒,富蘭克林還是對科學做出了相當重要的貢獻。我們許多人或許記得社會研究課程里描繪他在暴風雨中放風箏的畫面。這個實驗讓富蘭克林了解到許多電的知識,也給我們帶來了避雷針。
最酷的事實:發明家和「種馬」(愛對女人大獻殷勤的男人)往往不會扯到同一個人身上,但本傑明·富蘭克林卻是個例外。他是他那個時代最能對女人大獻殷勤的男人,而且他在法國女人中的好人緣也確實有利於美國事業。
第八名:詹姆斯·瓦特(英國)
最著名的發明:改進型蒸汽機
今天我們是不會把蒸汽當作主要能源了,可回到工業革命早期,蒸汽卻是大出風頭的時候。詹姆斯·瓦特花了大量時間改進蒸汽機,驅動世界向前進步。
瓦特雖沒有發明蒸汽機,但卻能讓蒸汽機為人工作。事實上,正是瓦特的創新改進使世界發生了從農業為主到工業為主的重大轉變。除對動力和機器做出如此大貢獻外,瓦特還發明了旋轉機和一種可自動調整機器轉速的被稱作「飛球」的裝置。
最酷的事實:功率的單位「瓦特」就是以他的名字命名的,他一直被公認為是世界最偉大工程師。
第九名:約翰內斯·古騰堡(德國)
最著名的發明:現代印刷術
約翰內斯·古騰堡要把所有的小東西拼湊一起,做成了一台活字印刷機。在你意識到他的印刷術可能會掀起一場信息革命這樣的事實之前,你覺得他的想法似乎有點不那麼偉大。
我們誰也不知道《聖經》出自何人之手,但知道其出版發行者的名字:古騰堡。沒錯,此前中國人活字印刷已用了幾百年,但古騰堡是第一個將字印成書籍出版,而不是絲帛書。這項創新使范圍更廣的人能夠接觸到知識,從而催生了「啟蒙時代」。古騰堡作為發明家數一數二,但作為一名商人卻是倒霉蛋。他的印刷術改變了世界,但這並沒有讓他發財,而且在一場狀告自己出資人的官司中,他連這項技術的發明權也丟掉了。
最酷的事實:在債務纏身的困境中,古騰堡靠給美因茨大主教「打工」艱難度過晚年,大主教給他提供食宿,以幫他戒掉嗜飲惡習。
第十名:托馬斯·愛迪生(美國)
最著名的發明:燈泡
再沒有比燈泡更能代表創新的發明了。事實上,愛迪生的發明對世界造成如此深遠的影響,以至於被戲稱為所有偉大思想的象徵。
人們一想到愛迪生很容易把目光聚到燈泡上(他實際改進並使之可行的一個發明設計),其實他真正的意圖是給燈泡通電讓其發光。1882年,愛迪生創建了世界第一個輸電公司,將電送往曼哈頓區的59家消費者。在JP摩根和范德爾比特家族財團的支持下,愛迪生也利用自己的知識給世界提供了早期版本的股票機。
最酷的事實:愛迪生的晚年迷上了一種流行的時尚節食法,即每3小時只喝1品脫牛奶。好在愛迪生沒有將他的知識用在人體生命科學領域。
⑽ 馮.諾依曼發明了電腦350字數
你這個標題什麼意思?