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世界史上公认的4名最伟大的数学家(他是世界上最伟大的数学家)

世界史上公认的4名最伟大的数学家(他是世界上最伟大的数学家)23岁那年,冯·诺伊曼不仅在苏黎世获得化学学士学位,同年他也获得了布达佩斯大学的数学博士学位。其实他并没有在布达佩斯大学上课听讲,只是在每个学期期末赶回学校,通过了所有的考试而已。18岁那年,冯·诺伊曼考进了布达佩斯大学学习数学。但是他父亲希望他学习化学。认为那将来能赚钱。尽管酷爱数学,冯·诺伊曼不愿意违拗父亲又考进了瑞士苏黎世的联邦工业大学,攻读化学专业。6岁时,他就能凭心算做八位数的乘除法,这么大的数目,即便用笔算,今天的中小学生怕也视为畏途。据说他一生掌握了七种语言,六岁时就能用古希腊语同父亲闲谈。其中最擅长的是德语。8岁时,他自己学会了微积分,那可是今天理工科大学生的重头基础课。12岁时,弄懂了函数论。一门数学系三年级的课程。

若人们不相信数学简单,只因他们未意识到生命之复杂。江山代有人才出,各领风骚数百年。如果让全世界的数学家投票,从上个世纪到如今,谁是最伟大的数学家,绝大多数人会毫不犹豫地把票投给冯·诺伊曼。他不仅是一位杰出的数学家,而且还是计算机科学、数理经济学的奠基人。这位学识渊博的绝顶天才去世时还不到54岁,可谓英年早逝。我们就来简单认识一下这位天才的一生吧。

1903年12月3日,约翰·冯·诺伊曼出生于匈牙利布达佩斯一个传统保守的犹太家庭。父亲是一位非常成功的银行家,为了挤入上层社会,花钱买了个爵位。于是,他们的姓氏诺伊曼前面加上了冯字,那是对贵族的尊称。

冯·诺伊曼是家中三个儿子中的老大,在很小的时候就展现出他那与众不同的大脑。在他还是个孩子的时候,只需要慢慢地看上一遍,他就能把电话簿上整页的姓名和电话号码记住,过目不忘,像照相机似的。如此超常的记忆力使他兴趣极其广泛。除了科学之外,他还喜欢历史与哲学。只要他读过的东西都记得清清楚楚。

世界史上公认的4名最伟大的数学家(他是世界上最伟大的数学家)(1)

童年的冯·诺伊曼最喜欢的学科无疑是数学。

6岁时,他就能凭心算做八位数的乘除法,这么大的数目,即便用笔算,今天的中小学生怕也视为畏途。据说他一生掌握了七种语言,六岁时就能用古希腊语同父亲闲谈。其中最擅长的是德语。

8岁时,他自己学会了微积分,那可是今天理工科大学生的重头基础课。

12岁时,弄懂了函数论。一门数学系三年级的课程。

18岁那年,冯·诺伊曼考进了布达佩斯大学学习数学。但是他父亲希望他学习化学。认为那将来能赚钱。尽管酷爱数学,冯·诺伊曼不愿意违拗父亲又考进了瑞士苏黎世的联邦工业大学,攻读化学专业。

23岁那年,冯·诺伊曼不仅在苏黎世获得化学学士学位,同年他也获得了布达佩斯大学的数学博士学位。其实他并没有在布达佩斯大学上课听讲,只是在每个学期期末赶回学校,通过了所有的考试而已。

1927年到1929年,冯·诺伊曼相继在柏林大学和汉堡大学担任数学讲师。在此期间,冯·诺伊曼给大数学家希尔伯特当助手。当时,欧洲的许多大数学家开始关注数学基础的研究。

德国的大数学家希尔伯特带领着欧洲的数学家们取得了一个又一个辉煌成就。二十来岁的冯·诺伊曼很快就领悟了希尔伯特的思想,发表了关于集合论的划时代的研究论文。这位年方弱冠的数学奇才的出现,引起了世界的轰动。

1930年,冯·诺伊曼来到美国,接受了普林斯顿大学客座教授的职位。

1931年成为该校的终身教授。这一年,他结了婚,娶的是笃信天主教的玛丽艾特。为此,冯·诺伊曼表示放弃家传的犹太教改奉天主教。看来冯·诺伊曼对宗教并不是特别认真。三年后,恰逢普林斯顿高等研究院成立。冯·诺伊曼应聘担任了研究院的教授,当时那个研究院仅聘有六名教授。其中就包括创建相对论的大物理学家爱因斯坦,前辈天才大数学家威尔等。

冯·诺伊曼那年30岁,而立之年,是普林斯顿大学最年轻的教授。冯·诺伊曼在普林斯顿高等研究院工作了一生。

1943年,冯·诺伊曼应美国政府国防部之邀,以顾问身份参与研制原子弹的曼哈顿计划。

他主导完成了在原子弹爆炸设计中的关键计算。他还建立了一个数学模型,模拟携带原子弹的轰炸机的飞行轨道,并且参与了选择原子弹轰炸日本的地点的决策。美国依阿华州立大学的阿塔那索夫发明了世界上的第一台电子计算机之后。美国的大学、研究机构与军方相继研究制造了十几台电子计算机。冯·诺伊曼此时就已经注意到速度超过人工计算千万倍的电子计算机的出现有可能会把一些传统上相当难处理的复杂运算变得可计算,变得轻松简便。但冯·诺伊曼考察了那个年头,认为所有的计算机他们都不够好。他要凭着自己的数学能力改进计算机的逻辑设计,同时为计算机设计出好的算法,冯·诺伊曼迅速把概念变成了方案。在1945年一篇长达101页的科学报告问世,这就是计算机史上著名的101页报告,称之为”EDVAC方案”。”EDVAC方案”刻画出了现代计算机的体系结构,今天人们称之为冯·诺伊曼结构,也就是根据电子元件双稳工作的特点。冯·诺伊曼建议在电子计算机中采用二进制进行计算。计算机由五个基本部分组成,运算器、控制器、存储器、输入装置和输出装置。

世界史上公认的4名最伟大的数学家(他是世界上最伟大的数学家)(2)

从冯·诺伊曼手绘的EDVAC草图中可以看出,这种架构的高明之处在于把程序和数据都加载到内存中。内存与CUP之间不再需要多条总线。由此奠定了现代计算机存储程序和程序控制的两大基石。洋洋万言的”EDVAC方案”是现代计算机科学发展的里程碑。冯·诺伊曼以普林斯顿高等研究院为基地领导他的团队在1952年研制了另一台计算机。叫做EDSAC,这是世界上第一台使用磁带输入,并且可以把程序存储在机器内部的计算机,效率大大提高,电耗大大降低,实现了又一个突破。

世界史上公认的4名最伟大的数学家(他是世界上最伟大的数学家)(3)

1954年,冯·诺伊曼被任命为原子能委员会成员。一年后,他被诊断出骨癌。他曾在比基尼珊瑚岛观察原子弹实验暴露在过量的放射元素之下。这是他患病的最可能的原因。不止他一位,当年参与原子弹设计与实验的许多物理学家也都不幸因患癌症而英年早逝。冯·诺伊曼的最后一次公开露面是在1956年的二月。艾森豪威尔总统代表美国政府和人民为他颁授自由勋章。

1957年2月8日,冯·诺伊曼在华盛顿辞世一颗超级明亮耀眼的科学巨星陨落。

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