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编号:7766
一个杰出头脑留下的印记
http://www.100md.com 2019年11月29日 科普时报 2019.11.29
    

    邮票上的冯·诺伊曼。

    1944年8月初的一天,美国年轻的数学家赫尔曼·戈德斯坦在阿伯丁火车站等候去往费城的火车时,于站台上邂逅已经世界闻名的冯·诺伊曼。在作了自我介绍后,戈德斯坦抓住机会向冯·诺伊曼讨教,并告之他正致力研发一种每秒可以完成333次乘法运算的电子计算机。此乃世界上第一台电子计算机“埃尼阿克”

    冯·诺伊曼来了兴趣,表示很想去看看那台机器。几天后,他的愿望得到了满足。参观之前,美国工程师J.P.埃克特(埃尼阿克的两个主要研制者之一)对戈德斯坦说,只要听听冯?诺伊曼问的第一个问题就能判断他是不是真正的天才。见面时,冯·诺伊曼刚扫了几眼计算机,就问起了机器的逻辑结构——这正是埃克特所谓天才的标志。
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    在看到埃尼阿克之后不久,冯·诺伊曼就预测到电子计算机在我们有生之年会快上10亿倍。他还敏锐地意识到,计算机应该以转化为精确的、数学形式的逻辑为基础;而且,计算速度的提高不仅依赖于机器速度的提高,而且还倚重于计算方法的改进。随即他便着手分析埃尼阿克的缺陷,筹划造自己的计算机。

    最初的革新指向了计算机的设计理念。针对计算速度的提高与人工编制程序的迟缓之间的矛盾——埃尼阿克就是因为解决不了这一难题而濒于夭折,其主要弊端是程序与计算分离,程序指令存放在机器的外部电路里。冯·诺伊曼提出了一个至关重要的创见:计算机的工作记忆(俗称“内存”)不仅可以储存运算所需的一批批数据,也能用来储存程序指令本身。一旦程序本身储存在内存之中,循环运算和其他指令的执行就只需要简单地从内存中的一处跳往另一处即可。

    “存储程序型计算机”的设计思想,为现代计算机构建了完整的理论体系构,并成为计算机设计的基本原则。按照冯·诺伊曼的设想,计算机应该由存储器、运算器、控制器、输入、输出所组成(这就是后来人们所说的“冯·诺伊曼架构”)。在1945年春应邀为电子离散变量自动计算机(EDVAC)起草的逻辑框架(史称“101页报告”)中他写道:“这三种特殊的部分——中心算术系统、中央控制系统(与计算机一起)和存储器——相当于人类神经系统中的联想神经元,还需要讨论感觉的或传入的以及传动蛋白或传出神经元的对等物。这些是该装置的输入和输出器官……”这份重要文件迄今仍被认为是现代计算机科学发展里程碑式的文献,它开辟了计算机发展史的新时代,也提供了一个伟大的数学头脑如何决定现代计算机技术发展方向的鲜活案例。
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    可惜,留给这位科学全才的时间不多了。1955年10月,冯·诺伊曼被查出患有癌症。1956年2月。在白宫,艾森豪威尔总统代表美国政府和人民为他颁授“自由勋章”。两个月后,他住进了医院。

    在冯·诺伊曼病危期间,美国国防部长、陆军部长、海军部长、空军部长和参谋总长等围绕在他的病床周围,倾听他最后的建议。

    1957年2月8日,冯·诺伊曼在华盛顿辞世。

    这位科学全才的发现和发明深刻地改变了世界,改变了人类的生活、工作乃至思维方式,极大地促进了社会的进步和文明的发展。拿破仑的一句名言——“天才人物就像流星一样,注定要燃烧自己,照亮他所在的时代。” ——用在冯·诺伊曼身上再合适不过。, 百拇医药(尹传红)