Historia komputerów

John von Neumann – ojciec mózgu elektronowego cz. I

Jak obiecałem dziś napiszę więcej o Johnie von Neumannie. Urodził się na Węgrzech w 1903 r. jako Neumann Janos Lajos. Już jako 6. letnie dziecko wykazywał niecodzienne zdolności matematyczne np. potrafił w pamięci dzielić ośmiocyfrowe liczby, do tego miał fotograficzną pamięć, a wieku 17 lat opublikował pierwszy artykuł matematyczny. Kształcił się na uczelniach węgierskich, szwajcarskich i niemieckich, uzyskał doktorat z matematyki mając 23 lata, a rok później habilitował się. W latach 30. XX w. zaczął wykładać matematykę na Uniwersytecie Princeton, a później otrzymał profesurę w nowo powstałym w Princeton Institute for Advanced Studies (IAS), obecnie jednej z najbardziej prestiżowych ośrodków naukowo-badawczych na świecie, również dzięki jego dokonaniom. W 1937 r. otrzymał obywatelstwo USA i zaczął pracować dla rządu Stanów Zjednoczonych. O znaczeniu Neumanna dla nauki i obronności Stanów Zjednoczonych świadczy fakt, że od 1937 r. przez 20 lat, prawie do śmierci, był konsultantem wielu komisji rządowych, współpracował w projektach badawczych cywilnych i wojskowych z naukowcami rządowymi, uniwersyteckimi i z prywatnych laboratoriów badawczych.


John von Neumann (foto. Wikipedia)

Neumann wniósł znaczący wkład do szeregu dziedzin matematyki m.in. teorii mnogości, logiki matematycznej, analizy matematycznej, geometrii. Zajmował się także mechaniką kwantową, hydrodynamiką, statystyką, balistyką, brał udział w pracach nad bronią atomową i wodorową. Pracował nad sondami kosmicznymi, opracował komputer meteorologiczny, który wykorzystano do stworzenia pierwszych cyfrowych prognoz pogody.  Był też twórcą teorii gier i jednym z najważniejszych pionierów współczesnej informatyki. Pionierów tych prasa nazywała ojcami komputera.

Od 1943 r. bierze udział w ściśle tajnym projekcie rządu USA nazwanym projekt Manhattan, który miał na celu wykorzystanie energii jądrowej do napędu okrętów wojennych. Jednak jego ostatecznym wynikiem było wybudowanie reaktora atomowego i stworzenie pierwszej bomby atomowej, zwanej także bombą jądrową. W tym samym roku rozpoczyna się praca nad komputerem ENIAC, gdzie Neumann zostaje doradcą projektu, a od 1944 pracuje nad komputerem EDVAC, którego był jednym z twórców. Zapewne oba komputery były wykorzystywane w projekcie Manhattan.


Architektura von Neumanna (foto. Wikipedia)

W 1945 r. opublikował tekst: First Draft of a Report on the EDVAC. W tej pracy po raz pierwszy określił jak powinna wyglądać architektura komputera. Neumann swoje prace nad architekturą komputerów poprzedził studiami z zakresu neurologii i psychiatrii, co utrwaliło go w przekonaniu, że maszyny liczące mogą działać jak ludzki mózg. Właśnie działanie mózgu człowieka częściowo wykorzystał opracowując schemat architektury nazwanej architekturą Neumanna. Według tej koncepcji komputer składał się z 3 części:

1. pamięci, w której przechowywane są dane i instrukcja programu,

2. procesora, w skład, którego wchodzi:

a/ jednostka sterująca odpowiedzialna za pobieranie danych i instrukcji z pamięci i ich przetwarzanie
b/ jednostka arytmetyczno-logiczna wykonująca obliczenia

3. urządzeń wejścia-wyjścia do interakcji z operatorem

Architektura ta, w porównaniu do architektury współczesnego komputera, różniła sie tylko tym, że nie miała wydzielonej pamięci osobnej dla danych, a osobnej dla instrukcji. Do dziś wszystkie komputery klasy PC bazują na tym wynalazku, stąd noszą nazwę maszyny Neumanna.


Znaczek pocztowy z podobizną von Neumanna (foto. Wikipedia)

Neumann był również twórcą pierwowzoru komputerów o uniwersalnym zastosowaniu maszyny MANIAC, zbudowanej w IAS i wielu odkryć i wynalazków z różnych dziedzin nauki. Kolejna porcja informacji o Johnie Neumanie w następnych tygodniach, a na koniec akcent polski.

John von Neumann znał Stefana Banacha, naszego wybitnego matematyka, który był czołową postacią lwowskiej szkoły matematyki, znanego szerzej jako autora podręczników szkolnych do matematyki. Przed wybuchem II Wojny Światowej, kiedy to wielu europejskich naukowców (w dużej części pochodzenia żydowskiego, ale nie tylko) uciekało przed Hitlerem i jego zwolennikami do Stanów Zjednoczonych, rząd amerykański zaczął wykorzystywać ich wiedzę, proponując udział w projektach badawczych, oferował obywatelstwo i zapewne niemałe sumy pieniędzy. Właśnie tym celu von Neumann, pracujący już wtedy na rzecz rządu USA odwiedził Polskę i spotkał się ze Stefanem Banachem. Zaproponował mu emigrację do Stanów Zjednoczonych, profesurę na Uniwersytecie Princeton i oczywiście pracę dla rządu amerykańskiego. Wg anegdoty miał mu podać czek z napisaną jedynką, Banach miał sam dopisać dowolną ilość zer. Nasz rodak był dumnym Polskiem i miał odpowiedzieć: „Wie Pan, ale to za mało”. Nie wiem, czy tak było, ale wiem, że Banach nie wyjechał do Stanów, do końca życia mieszkał we Lwowie. To jego kolega, również lwowski matematyk Stanisław Ulam wyjechał do USA, współpracował z Neumannem i przeszedł do historii, jako współtwórca broni termojądrowej.

G.Shamot

 

 

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.