急求计算机发展史上名人的有趣故事!!!
无论历史学家怎么说,匈牙利裔美国学者约翰·冯·诺依曼(1903-1957)都不愧为一位杰出的全才科学大师。人们仍然在谈论它。在少年时代,这位天才找不到家庭教师...
事情发生在匈牙利布达佩斯1931。一位犹太银行家在报纸上刊登广告,为自己11岁的孩子招聘家教,工资比正规的高出10倍。布达佩斯人才济济,但是过了一个多月,没人去应聘。因为这个城市的每个人都听说过冯·诺依曼,一个银行家的长子,才华横溢。3岁时,他能背出父亲账本上的所有数字。6岁时,他就能心算出8位数相除的复杂算术题。8岁时,他学习了微积分。他非凡的学习能力让那些教过他的老师感到惊讶。
父亲别无选择,只能把冯·诺依曼送到普通学校。不到一个学期,他班上的数学老师走进家门,告诉银行家,他的数学水平远远达不到冯·诺依曼的要求。“如果我们不给这个孩子一个深造的机会,会耽误他的前途,”老师严肃地说。“我可以把他推荐给一位数学教授。你怎么看?”
银行家一听,喜出望外,于是冯·诺依曼就在学校学习,而布达佩斯大学的一位教授则为他“开小灶”。然而这种情况并没有持续几年,好学的中学生很快就超过了大学教授。他实际上把自己的学习触角伸向了当时数学的最新分支——集合论和泛函分析。同时,他还阅读了大量历史和文学方面的书籍,学习了7门外语。毕业前夕,冯·诺依曼与一位数学教授联合发表了他的第一篇数学论文。那一年,他还不到17岁。
高考前夕,匈牙利政局动荡,冯·诺依曼走遍欧洲,在柏林和瑞士的一些著名大学参加讲座。22岁时,他获得了瑞士苏黎世联邦理工大学的化学工程文凭。一年后,我轻松拿到了布达佩斯大学的数学博士学位。在柏林做了几年无薪讲师后,他转向物理学,研究量子力学的数学模型,并使自己在理论物理领域占据了突出的地位。风华正茂的冯·诺依曼,凭借顽强的学习毅力,在科学殿堂“横扫千军”,成为横跨“数理化学”等学科的超级多面手。
机遇只青睐有准备的人。1928年,美国数学大师、普林斯顿高等研究院O.Veblen教授广纳贤才,给柏林大学的无偿讲师发去一封镀金的红色聘书,邀请他去美国教授“量子力学理论课程”。冯·诺依曼预见到科学发展的中心将在未来向西移动,并欣然同意在美国任教。1930年,27岁的冯·诺依曼晋升为教授;1933与爱因斯坦一起被聘为普林斯顿高等研究院第一批终身教授,是六位大师中最年轻的一位。
在冯·诺依曼的一些同事眼里,他简直不像我们这个星球上的人。他们评论说:“你看,乔尼真的不是凡人,但和人相处久了,他也学会了如何很好地模仿世界。”冯·诺依曼的思维非常快,别人说几句话他就马上知道最后的观点。天才来自努力。他几乎每天都工作到天亮,经常被辛苦迷住,开一些玩笑。
据说有一天,冯·诺依曼被同事分神,拉到牌桌上。打牌的时候还在想他的题目,慌慌张张的输了10。这位同为数学家的同事,突然有了捉弄朋友的打算,于是用赢来的5元钱买了一本冯·诺依曼写的《博弈论与经济行为》,把剩下的5元钱贴在了书的封面上,以示自己“打败了”这位“赌博经济理论家”,这着实让冯·诺依曼“很尴尬”。
另一个笑话发生在ENIAC计算机的开发过程中。几个数学家聚在一起讨论数学问题,他们想不出一个问题的答案。一个人决定带着台式计算器回家继续计算。第二天早上,他黑着眼睛,一脸疲惫地走进办公室,骄傲地向大家炫耀说:“我从昨晚一直数到今天早上四点半,终于找到了那个难题的五个特殊答案。”他们一个比一个难!"说话间,冯·诺依曼推门进来了. "什么更难?”虽然只听到了后半句,但“更难”这个词让他一下子兴奋起来。当有人把题目告诉他时,教授立刻丢下自己的Java生意,兴高采烈地建议道:“我们一起算出这五个特解吧。"
大家都想看看教授的“心算”能力。只见冯·诺依曼盯着天花板,不言不语,很快就进入了“专注”状态。大概过了五分钟,我说了前四个方案,我在想第五个。年轻的数学家再也忍不住了。他忍不住脱口说出了答案。冯·诺依曼吃了一惊,但他没有接话。又过了1分钟,他说:“你说对了!”
数学家怀着崇敬的心情离开了,他想:“为什么要造计算机?教授的头脑不就是一台超高速计算机吗?”然而,冯·诺依曼却原地踏步,陷入苦苦思索,久久不能自拔。有人轻声问他为什么,教授不安地回答说:“不知道他用了什么方法,这么快就得到了答案。”大家一听,都忍不住笑了:“他用台式计算器算了整整一夜!””冯·诺依曼一愣,也跟着笑了起来。
冯·诺依曼对科学最大的贡献当然是在计算机领域。
1944年的一个仲夏傍晚,果尔德施坦因来到阿贝丁车站,等着开往费城的火车,突然看见前方不远处有一个熟悉的身影向他走来。新人是世界著名的数学家冯·诺依曼。天赐良机,果尔德施坦因觉得自己永远也放不下这次偶然的相遇。他倾吐了几个早已埋在心里的数学问题,向数学大师求教。数学家和蔼可亲,没有架子,耐心为果尔德施坦因解决问题。听着听着,冯·诺依曼不自觉地露出惊讶的神色,从数学问题中敏锐地感觉到这个年轻人身边正在发生着不同寻常的事情。他开始依次向戈尔茨坦提问,问得年轻人“仿佛又经历了一次博士论文答辩”。最后,戈尔茨坦开诚布公地向他讲述了计算机项目和摩尔学院目前的研究进展。
冯·诺依曼真的很震惊,然后他感到异常兴奋。从1940开始,他就是阿贝丁测试靶场的顾问,同样的计算问题让数学大师无比焦虑。他急切地告诉果尔德施坦因,他希望去摩尔学院亲自看一看那台尚未诞生的机器。多年后,戈尔茨坦回忆说,“当乔尼看到我们正在做的一项工作时,他用脚跳到了电脑前。”。
莫塞利和埃克特高兴地等待着冯·诺依曼的来访。他们也渴望得到这位著名学者的指导,但同时又有点怀疑。埃克特私下对莫切利说:“你只要听听冯·诺依曼的第一个问题,就能知道他是不是真正的天才。”。
在炎炎的八月,冯·诺依曼风尘仆仆地来到摩尔学院的实验基地,马不停蹄地约见研究小组的成员。莫塞利想起了埃克特的话,竖起耳朵听着数学大师的第一个问题。当他听到冯·诺依曼首先问起机器的逻辑结构时,不禁心照不宣地对埃克特笑了笑,两个人都被这位大科学家的智慧折服了!从此,冯·诺依曼成为摩尔学院计算机研究团队的实践顾问,与团队成员频繁交换意见。年轻人巧妙地提出了各种想法,而冯·诺依曼则用自己渊博的知识将讨论引向深入,逐渐形成了电子计算机的系统设计思想。冯·诺依曼凭借其扎实的科技基础和强大的综合能力,结合年轻人,极大地提高了摩尔集团的整体水平,使其成为“人才放大器”,至今仍是科学界推崇的科研组织模式。
人们后来把“电子计算机之父”的称号加在冯·诺依曼的头上,而不是第一台计算机的两位实际开发者,这不是空穴来风。莫塞利和埃克特开发的ENIAC计算机取得了巨大的成功,但它最致命的缺点是程序和计算的分离。控制近20,000个电子管“开关”操作的程序指令储存在机器的外部电路中。需要计算一个问题目前,埃克特必须派人手工连接数百条线路,像电话接线员一样工作几个小时甚至几天,才能执行几分钟的操作。
在ENIAC投入运行之前,冯·诺依曼就已经开始准备改造这台电子计算机了。在短短的10个月里,冯·诺依曼迅速将概念变成了计划。新机器方案命名为“离散变量自动电子计算机”,英文缩写为EDVAC。1945年6月,冯·诺依曼和戈尔茨坦联合发表了一份101页的报告,这就是计算机史上著名的“101页报告”。这份报告奠定了现代计算机体系结构的坚实基础,直到今天仍被视为现代计算机科学发展的标志性文献。
在EDVAC报告中,冯·诺依曼明确定义了计算机的五大组成部分:运算器CA、逻辑控制器CC、存储器M、输入设备I和输出设备O,并描述了五大组成部分的功能和关系。与ENIAC相比,EDVAC的改进之处在于冯·诺依曼别出心裁的“存储程序”方式,程序也作为数据存储在机器中,使计算机可以一条一条地自动执行指令,而无需连接任何线路。其次,他明确指出,这种机器必须采用二进制数制,才能充分发挥电子器件的工作特性,使结构紧凑,更具通用性。后来,按照这种思想设计的机器被统称为“诺依曼机器”。
从冯·诺依曼设计的EDVAC计算机,到今天奔腾芯片制造的多媒体计算机,一代又一代的计算机“后代”,千千大大小小成千上万的计算机,都没能跳出诺依曼机器的手掌心。冯·诺依曼为现代计算机的发展指明了方向。从这个意义上说,他是当之无愧的“电子计算机之父”。当然,随着人工智能和神经网络计算机的发展,“诺依曼机器”一统天下的格局已经被打破,但冯·诺依曼对计算机发展的巨大贡献永远不会失去!
二战结束后,由于种种原因,ENIAC的开发团队出现了令人痛惜的分裂,“记忆程序”的机器无法马上开发出来。冯·诺依曼、果尔德施坦因和鲍克瑟回到新泽西州的普林斯顿大学。1946年,他们为普林斯顿高等研究院开发了一台新的IAS计算机。
冯·诺依曼的回归在普林斯顿掀起了一股强烈的计算机热。一向冷清的研究所沸腾了,一大批专业人士仰慕他的名字,使得普林斯顿高等研究院一时间成为美国计算机的研究中心。冯·诺依曼趁热打铁,将他的101页计算机方案付诸实施。1951这款凝聚了他多年心血的EDSAC电脑终于问世了。程序存入机器后,效率比ENIAC高几百倍。仅用3563个电子管和1000个晶体二极管存储程序和数据,用1024个水银延迟线存储程序和数据,其功耗和占地面积仅为ENIAC的三分之一。
在冯·诺依曼开发ISA计算机期间,美国出现了一批按照普林斯顿大学提供的ISA照片结构仿制的计算机。例如,洛斯阿拉莫斯国家实验室开发的MANIAC和伊利诺伊大学制造的ILLAC。雷明顿·兰德公司的科学家W. Ware甚至不顾冯·诺依曼的反对,将自己研制的机器命名为Johanik(“Johanik”,“约翰”是冯·诺依曼的名字)。冯·诺依曼的名字已经成为现代计算机的代名词。
在普林斯顿,冯·诺依曼也使用计算机解决各种科学领域的问题。他提出了用计算机预报天气的研究计划,形成了今天系统的气象数值预报的基础;他被聘为IBM的科学顾问,帮助公司诞生了第一台存储程序的计算机IBM 701;他对计算机和人脑的相似性感兴趣,准备从计算机的角度研究人类的思维。虽然他没有参加达特茅斯的第一次人工智能会议,但他在人工智能研究领域发起了一个数学学校。他甚至是第一个提出计算机程序可以被复制的人,并在半个世纪前预言了计算机病毒的出现...
1957年2月8日,冯·诺依曼患骨癌,甚至还没写完《计算机模拟人类语言的讲稿》就在美国德里医院去世,只活了54个春秋。一生获奖无数,包括两次总统奖,1994获国家基础科学奖。他是计算机发展史上最有影响力的一代人。