冯·诺依曼传略 蒋亚飞 1997-01-01 　　美籍匈牙利数字家约翰·冯·诺依曼（ＪＯＨＮ－ＶＲＯＮ　Ｎｅｕｍａｎｎ，１９０３—１９５７）是计算机科学的创始人。他不仅在计算机方面，而且在量子物理学、逻辑学、军事学、对策论许多领域也都很有建树。 　　虽然冯·诺依曼只活了５４岁，但他的成就使得他成为杰出的巨人，被誉为“计算机之父”。 #1　　从“神童”到数学家 　　１９０３年１２月２８日，约翰·冯·诺依曼出生在匈牙利布达佩斯的犹太银行家马克斯家庭里。约翰３岁时就表现出惊人的记忆力，６岁时能心算八位数除法，８岁掌握微积分，１２岁就能读懂波莱尔的《函数论》。他的记忆力科象照相机，只要看风眼电话号码本，就能把上面的人名、地址、电话号参与全部背下来。读书几乎过目不忘，几十年后，还能背诵童年时代读过的法国女英雄贞德受审讯的详情以及美国南弱战争中所有的细微末节。他不但聪明，而且富于幽默感，爱好双关语和俏皮的打油诗。最突出的还是他的数学才能，中学期间，同青年数学家费凯特合作，对布达佩斯大学教授耶尔的一个分析定理加以推广，写出了他一生的第一篇论文。 　　１９２１年，１８岁的冯·诺依曼选择大学志愿的问题上因父亲发生了激烈的争执。经过匈牙利革命的扫荡，家财已损失大半的马克斯出于经济上的考虑，不让儿子学数学专业，而希望他学化学或工程技术。最后迫于父亲的压力，冯·诺依曼不得不改读化学。但是，４年大学期间，他仅在布达佩大学化学系注册并参加考试，自己的足迹则遍及欧洲一些科学中心，到著名的柏林大学、苏黎世联邦工业大学、哥延根大学等听一流的科学家上课。由于接受了严格的教育和训练，当冯·诺依曼先后获得苏黎世联邦工业大学化学工程师的文凭和布达佩斯大学博士学位时，已经在数学、物理方面有了相当的造诣。 　　１９２９年，正在德国汉堡大学提任讲师的冯·诺依曼收到一份来自美国普林斯大学的聘书。尽管家里再三来信催促他回布达佩斯继承父亲的财产并重振家业，尽管对美国这个“机会的国地”能否给他好运还有所疑虑，但他最终还是不决心正式接受了普林斯的聘请。 　　一年以后，年仅２７岁的冯·诺依曼即被普林顿大学提升为教授。３年以后，因大批优秀科学家包括爱因斯坦在内的被迫离开德国，集结到美国普林顿，普林斯顿高等研究院以运而生。冯·诺依曼是被任命的第一批终身教授的６人中最年轻的一位。 　　３０年代末，世界充满了斗争和对抗，冯·诺依曼毅然把研究方向转到了为战争所需，为战争服务的应用数学，这是他研究生涯中的重大转折。应军事的需要深入研究“对策论”，并由此出发对数理经济学的发展作出了贡献，同时他也十分重视分析数学的应用问题，用快速计算的方法，解决飞机设计、气象预报等研究中的流体力学问题。这一课题，后来成为他创造电子计算机的重要契机之一。他还担任陆军阿伯丁导弹试验场弹道实验室的顾问，参加了制造原子弹的曼哈顿工程。比一般数学家更能同物理学家进行合作，以熟练的计算能力解决技术上的细节问题。 #1　　从“神算家”到计算机之父 　　冯·诺依曼被同事称为“神算家”。一位青年科学家曾经当面试验过冯·诺依曼的心算能力。他用台式计算机算了整整半天的一道题，冯·诺依曼心算只用２５分钟就解决了。 　　冯·诺依曼曾为如何达到快速计算而冥思苦想，例如，导弹试验中关于弹道的复杂计算，当时第一条弹道要２０小时，而炮弹飞行只有１分钟，再如原子弹研制中涉及原子核裂变反应过程的计算也十分复杂。因此纵然有成千上万像他那样的“神算家”，也难以解决这些问题。这就要设法研制出高速运算的计算机来进行这些复杂的计算。 　　１９４４年夏天的一个傍晚，冯·诺依曼来到了阿伯丁车站等候去费城的火车。在候车室里，一位青年认出坐在自己身旁的人就是著名的大数学家冯·诺依曼，便涨红着脸向数学家作自我介绍，他叫哥德斯坦，在费城宾夕法尼亚大学的莫尔学院工作。冯·诺依曼和蔼可亲地询问他的工作情况，使哥德斯坦非常感动。他告诉数学家说他正在莫尔学院参加试制每秒钟能进行３３３次乘法运算的电子计算机。这件事恰巧同冯·诺依曼日夜思考的问题不谋而合，他一把拉住哥德斯坦，兴奋地一连问了许多问题。同哥德斯坦分手后，冯·诺依曼立即写信同莫尔学院联系，莫尔学院计算机设计组领导是工程师艾克特和物理学家莫克莱，他俩从信中知道冯·诺依曼想访问这儿，十分高兴，非常渴望能及时得到这位大科学家的帮助。 　　这一年八月初，冯·诺依曼在莫尔学院看到这台尚在试制中的机器ＥＮＩＡＣ，他的第一个问题就是问起机器的逻辑结构。艾克特心中暗暗佩服：“不愧是位天才的科学家，一下子就点到了问题的要害！”在冯·诺依曼的有力指导和帮助下，ＥＮＩＡＣ很快就试制成功了。但是还不够完善。不久，冯·诺依曼又起草了一份新的设计报告，对ＥＮＩＡＣ进行了改造。这一设计思想是：确定计算机应由５个部分组成，即：计算机器、控制器、存储器、输入装置和输出装置。为现代电子计算机的结构奠定了基础。它还用二进制代替十进制，大大方便了电路设计，并能把程序像数据一样储存起来。改造后的计算机称为ＥＤＶＡＣ，是现代电子计算机的原型，后来人们也称它为“冯·诺依曼机”。 　　新的机器还没来得及试制成功，莫尔学院计算机设计小组的某些研究人员却为争夺优先权而分裂了。冯·诺依曼带着哥德斯坦回到普林斯顿高等研究院继续研究，同时也吸引了一批工程技术人员参加研制。在冯·诺依曼的带领下，全自动的通用电子计算机在ＥＤＶＡＣ终于研制成功，其效率比ＥＮＩＡＣ高出几百倍。此后，他同哥德斯坦一起发明了自动编译程序，可以把所要计算问题的语言翻译成机器的语言储存起来，随时都可以使用。不久，冯·诺依曼使用这个先进工具，为美国第一颗氢弹爆炸成功，作出了重要贡献。 　　此后，冯·诺依曼还深入研究了人脑和电脑的异同，提出了研制自动机和自我复制机的战略方向，为电子计算机的迅速发展和广泛应用奠定了基础。 　　１９５１年至１９５３年，他担任美国数学协会主席，１９５６年，他因在理论数学和理论物理方面获得的重大成果而获得美国首次颁布的爱因斯坦奖和费米奖。当年他还获得美国总统授予的自由勋章。１９５７年２月８日，这位杰出的科学家，终因无法战胜癌魔，丢下大量的未竟事业，离开了这个世界。 #1　　天才在于勤奋 　　一些人认为，冯·诺依曼取得如此众多的成果，特别是研制出电子计算机这一划时代的成果，是靠他的天赋。其实，离开了勤奋，天才也将一事无成。冯·诺依曼的成就离不开他的天赋，但更离不开的是他的勤奋工作和一丝不苟的态度。他在家里每天都要工作到午夜甚至黎明，第二天清晨又去上班。工作中分秒必争，办起事来一丝不苟，每一篇论文都要写三、四稿才能定下来，反复推敲，反复修改。他还时常因刻苦钻研而走神。休息时与别人打牌，因注意力还沉浸在自己的课题中而常常输钱。有一次他从家驱车去纽约开会，车子走在半路上，他突然打电话回来问他的妻子克拉拉，“我上纽约去干什么？”。在他得知身患癌症后，意识到自己没有多少日子了，便以更加顽强的精神继续努力工作，病情恶化时，也不愿躺在床上，而是坐在轮椅上坚持思考、写作，甚至还出席有关的学术会议。 　　冯·诺依曼不仅以显赫的科学成就为人类作出巨大贡献，而且还用他的人生实践再次证明：天才在于勤奋。