Elemér, Oszvald, Román2024. február 28., szerda
Tudomány

A modern számítógépek működési elvének kidolgozója

2023.12.28.NG
National Geographic Magyarország

Ezen a napon emlékezünk a 20. század kiemelkedő matematikusára, a kibernetikai elmélet kidolgozójára, Neumann Jánosra.

Neumann János
Forrás: Getty Images

Neumann János 1903. december 28-án született Budapesten. Bankár apja nemességet vásárolt a királytól, fia ezért hívhatta magát John von Neumannnak.

Tehetsége már hatéves korában feltűnt: képes volt két hatjegyű számot fejben elosztani, és ógörögül társalgott apjával. A fasori Evangélikus Gimnáziumba járt, ahol többek között Wigner Jenő és Teller Ede is tanult. Első tanulmányát 18 évesen publikálta. Később a budapesti, berlini és zürichi egyetemen folytatta tanulmányait.
Zürichben szerzett vegyészmérnöki diplomát 1926-ban; halmazelméleti disszertációjáért pedig matematikai doktori fokozatot kapott Budapesten. Húszévesen dolgozta ki halmazelméleti axióma-rendszerét. Professzorai Fejér Lipót, Riesz Frigyes, Kürschák József és Haar Alfréd voltak.

1926-1929 közt a berlini, majd a hamburgi egyetem docense volt, Göttingenben David Hilbert mellett operátorelméletet és kvantumfizikát kutatott. Kidolgozta a fizikai mérések matematikai elméletét, a tiszta kvantummechanikai állapot fogalmát.

1930-ban Wigner Jenővel együtt az Egyesült Államokba hívták, minden idők legfiatalabb egyetemi tanára lett Princetonban. A matematika szinte minden területén maradandót alkotott, 150 dolgozata közül 20 fizikai, a többi elméleti és alkalmazott matematikai, játék- és számítógép-elméleti tanulmány. Ő fogalmazta meg a statisztikai mechanika úgynevezett ergod-tételt, a sok részecskéből álló rendszereket statisztikusan leíró matematikai modellt. Az 1930-as évek végén, a később Neumann-algebrának nevezett, operátorgyűrűket kutatva alkotta meg a folytonos geometriát, amellyel olyan geometriák nyerhetők, amelyek dimenziószáma nem csak pozitív egész szám lehet. A kvantummechanika kutatói közül ő volt az, aki a Heisenberg-féle mátrixmechanikát és a Schrödinger-féle hullámmechanikát korrekt és szigorú matematikai alapokra helyezte

1940-től fordult az alkalmazott kutatások felé, bevezette a numerikus meteorológiát, az időjárás-előrejelzés számszerűsítését. A II. világháború alatt a hadsereg összes fegyverneménél és polgári hivataloknál volt tanácsadó.
Los Alamosban az atomfegyver létrehozására irányuló program keretében a robbanási lökéshullámok és ballisztikai lőelemtáblázatok kiszámítását bízták rá, e feladatok rengeteg gépi számolást igényeltek. Fermivel kidolgozta a statisztikus becslésen alapuló Monte-Carlo-módszert.

Rendkívül jelentős játékelméleti munkássága. A témában 1928-ban közölte első értekezését, de kutatásait csak 1944-ben, Oskar Morgensternnel közösen írott Játékelmélet és közgazdasági viselkedés című könyvében összegezte. A ma már alapműnek számító értekezés a kétszemélyes, zéró összegű játékokat (a játékosok döntési és együttműködési lehetőségeit) elemezve kimutatta, hogy létezik mindkét fél számára optimális stratégia. Az általa lefektetett elveket ma már a közgazdaságtan, a társadalom- és hadtudomány, a pedagógia is használja.

Hidrodinamikai kutatásainak nemlineáris differenciálegyenleteit nem lehetett zárt formában megoldani, ez vezette el a számítástechnikához. 1944-ben egy vasútállomáson ismerkedett meg Hermann Goldstine matematikussal, aki egy kísérleti lőtéren a lőtáblázatok számításaival foglalkozott. Goldstine megemlítette, hogy az amerikai hadsereg egy elektronikus számolóberendezés, az ENIAC (Electronic Numerical Integrator And Computer vagyis az első programozható, elektronikus, digitális számítógép) fejlesztésén dolgozik. Neumann érdeklődését felkeltette a program, melynek egy év múlva már az igazgatója volt. Mivel az emberiség közös kincsének tartotta a számítógépet, nem volt hajlandó ötleteit szabadalmaztatni, sőt 1945-ben kiadta a következő géptípus, az EDVAC (Electronic Discrete Variable Automatic Computer, elektronikus diszkrét változós automata számítógép) leírását, így megakadályozta, hogy Mauchlyék levédethessék azt. E gép egy változatát Neumannról Johnniacnak nevezték el.
Az 1947-ben elektroncsövek felhasználásával elkészült ENIAC, mely 30 méter hosszú, 3 méter magas volt, 30 tonnát nyomott, és csöveit állandóan cserélni kellett.

Neumann és Goldstine 1952-ben alkotta meg a saját gépét: az IAS már párhuzamos működésű volt, sokkal gyorsabban számolt, és felépítése alapvonalaiban megegyezett a mai korszerű számítógépekével. Aritmetikai, memória-, vezérlő- és input-output egységekből állt, ők módosítottak először programot programmal, alkalmaztak először képernyős kimenetet nyomtatás helyett. Neumann úttörő volt a gépek logikai felépítése terén is, tőle származik a kettes számrendszer alkalmazása, a memória, az utasítások rendszere. Az ő felismerése, hogy a számítógépben nemcsak adatok, hanem utasítások, programok is tárolhatók. A mai gépek mind így működnek, csak a méretük zsugorodott.

Neumann dolgozta ki azt is, hogy a megbízhatatlan elemekből álló gép miképpen adhat megbízható választ, leírta a véletlen gépi szimulálását, kutatta a magukat reprodukáló sejtautomatákat, a halmazelmélet egzakt alapjait, a kibernetika elméletét. Elhalmozták megbízásokkal, számtalan előadásra kérték fel, a hadsereg tanácsadója is volt. Amikor 1954-ben barátját, Oppenheimert kommunista nézetei miatt meghurcolták, Neumann – jóllehet másként vélekedett – bátran kiállt mellette.

1955 végén egészsége rohamosan romlani kezdett, akasztófahumorral ezt mondta: „Ha rákom van, megkapom a Fermi-díjat. Mint kiderült, csontrák támadta meg, és a Szabadság-éremmel együtt valóban megkapta a kitüntetést. Életének utolsó percéig a számítógép és az agyműködés párhuzamait feltáró könyvén dolgozott, de a kézirat befejezetlen maradt.
A múlt század egyik legnagyobb matematikusa 1957. február 8-án halt meg Washingtonban. Emlékét őrzi a Neumann János Számítógép-tudományi Társaság, a Holdon krátert neveztek el róla, több utca és iskola viseli nevét, budapesti szülőházán emléktáblát helyeztek el. Kollégái nagy viccmesélőnek, vidám, társasági embernek ismerték, csodájára jártak széles műveltségének, hihetetlen memóriájának, fejszámoló készségének, a legenda szerint az első számítógépek számításait ő maga ellenőrizte a géppel egy időben, fejben kalkulálva.

Forrás: MTI

Down-szindróma nyomai a régészeti leletekben

Down-szindróma nyomai a régészeti leletekben

A súlyos fejlődési zavarokat okozó kromoszóma-rendellenességek nemcsak a modern kor emberét sújtják.

A vérnyomás mérése

A vérnyomás mérése

A magasvérnyomás-betegség minden harmadik felnőttet és minden negyedik elhízott gyermeket érinti Magyarországon. Miért fontos a vérnyomás rendszeres ellenőrzése? Hogyan mérjünk otthon vérnyomást? Hányszor, milyen testhelyzetben, milyen eszközzel végezzük? A Semmelweis Egyetem oktatóvideója ehhez nyújt segítséget.

Őseinket segíthette az ADHD

Őseinket segíthette az ADHD

Egy új kutatás szerint a ma oly sokat emlegetett ADHD nagy segítséget adhatott abban, hogy az új élelemtermő területeket felfedezzék, és élelemben gazdag helyeken töltsék idejüket elődeink.

Fájós ízületek és az időjárás

Fájós ízületek és az időjárás

Az időjáráshoz köthető ízületi- és izomfájdalmak kapcsán sokaknak van tapasztalata, ám egyelőre semmiféle oksági kapcsolatot nem sikerült kimutatni köztük.

Közelebb az általános ellenméreghez

Közelebb az általános ellenméreghez

Évente mintegy 100 ezer ember hal meg kígyómarás következtében, és további százezrek szenvednek visszafordíthatatlan károsodást Afrika, Ázsia és Ausztrália területén.

National Geographic 2024. februári címlap

Előfizetés

A nyomtatott magazinra,
12 hónapra

16 500 Ft

Korábbi számok

National Geographic 2010. januári címlapNational Geographic 2010. februári címlapNational Geographic 2010. márciusi címlapNational Geographic 2010. áprilisi címlapNational Geographic 2010. májusi címlapNational Geographic 2010. júniusi címlapNational Geographic 2010. júliusi címlapNational Geographic 2010. augusztusi címlapNational Geographic 2010. szeptemberi címlapNational Geographic 2010. októberi címlapNational Geographic 2010. novemberi címlapNational Geographic 2010. decemberi címlapNational Geographic 2011. januári címlapNational Geographic 2011. februári címlapNational Geographic 2011. márciusi címlapNational Geographic 2011. áprilisi címlapNational Geographic 2011. májusi címlapNational Geographic 2011. júniusi címlapNational Geographic 2011. júliusi címlapNational Geographic 2011. augusztusi címlapNational Geographic 2011. szeptemberi címlapNational Geographic 2011. októberi címlapNational Geographic 2011. novemberi címlapNational Geographic 2011. decemberi címlapNational Geographic 2012. januári címlapNational Geographic 2012. februári címlapNational Geographic 2012. márciusi címlapNational Geographic 2012. áprilisi címlapNational Geographic 2012. májusi címlapNational Geographic 2012. júniusi címlapNational Geographic 2012. júliusi címlapNational Geographic 2012. augusztusi címlapNational Geographic 2012. szeptemberi címlapNational Geographic 2012. októberi címlapNational Geographic 2012. novemberi címlapNational Geographic 2012. decemberi címlapNational Geographic 2013. januári címlapNational Geographic 2013. februári címlapNational Geographic 2013. márciusi címlapNational Geographic 2013. áprilisi címlapNational Geographic 2013. májusi címlapNational Geographic 2013. júniusi címlapNational Geographic 2013. júliusi címlapNational Geographic 2013. augusztusi címlapNational Geographic 2013. szeptemberi címlapNational Geographic 2013. októberi címlapNational Geographic 2013. novemberi címlapNational Geographic 2013. decemberi címlapNational Geographic 2014. januári címlapNational Geographic 2014. februári címlapNational Geographic 2014. márciusi címlapNational Geographic 2014. áprilisi címlapNational Geographic 2014. májusi címlapNational Geographic 2014. júniusi címlapNational Geographic 2014. júliusi címlapNational Geographic 2014. augusztusi címlapNational Geographic 2014. szeptemberi címlapNational Geographic 2014. októberi címlapNational Geographic 2014. novemberi címlapNational Geographic 2014. decemberi címlapNational Geographic 2015. januári címlapNational Geographic 2015. februári címlapNational Geographic 2015. márciusi címlapNational Geographic 2015. áprilisi címlapNational Geographic 2015. májusi címlapNational Geographic 2015. júniusi címlapNational Geographic 2015. júliusi címlapNational Geographic 2015. augusztusi címlapNational Geographic 2015. szeptemberi címlapNational Geographic 2015. októberi címlapNational Geographic 2015. novemberi címlapNational Geographic 2015. decemberi címlapNational Geographic 2016. januári címlapNational Geographic 2016. februári címlapNational Geographic 2016. márciusi címlapNational Geographic 2016. áprilisi címlapNational Geographic 2016. májusi címlapNational Geographic 2016. júniusi címlapNational Geographic 2016. júliusi címlapNational Geographic 2016. augusztusi címlapNational Geographic 2016. szeptemberi címlapNational Geographic 2016. októberi címlapNational Geographic 2016. novemberi címlapNational Geographic 2016. decemberi címlapNational Geographic 2017. januári címlapNational Geographic 2017. februári címlapNational Geographic 2017. márciusi címlapNational Geographic 2017. áprilisi címlapNational Geographic 2017. májusi címlapNational Geographic 2017. júniusi címlapNational Geographic 2017. júliusi címlapNational Geographic 2017. augusztusi címlapNational Geographic 2017. szeptemberi címlapNational Geographic 2017. októberi címlapNational Geographic 2017. novemberi címlapNational Geographic 2017. decemberi címlapNational Geographic 2018. januári címlapNational Geographic 2018. februári címlapNational Geographic 2018. márciusi címlapNational Geographic 2018. áprilisi címlapNational Geographic 2018. májusi címlapNational Geographic 2018. júniusi címlapNational Geographic 2018. júliusi címlapNational Geographic 2018. augusztusi címlapNational Geographic 2018. szeptemberi címlapNational Geographic 2018. októberi címlapNational Geographic 2018. novemberi címlapNational Geographic 2018. decemberi címlapNational Geographic 2019. januári címlapNational Geographic 2019. februári címlapNational Geographic 2019. márciusi címlapNational Geographic 2019. áprilisi címlapNational Geographic 2019. májusi címlapNational Geographic 2019. júniusi címlapNational Geographic 2019. júliusi címlapNational Geographic 2019. augusztusi címlapNational Geographic 2019. szeptemberi címlapNational Geographic 2019. októberi címlapNational Geographic 2019. novemberi címlapNational Geographic 2019. decemberi címlapNational Geographic 2020. januári címlapNational Geographic 2020. februári címlapNational Geographic 2020. márciusi címlapNational Geographic 2020. áprilisi címlapNational Geographic 2020. májusi címlapNational Geographic 2020. júniusi címlapNational Geographic 2020. júliusi címlapNational Geographic 2020. augusztusi címlapNational Geographic 2020. szeptemberi címlapNational Geographic 2020. októberi címlapNational Geographic 2020. novemberi címlapNational Geographic 2020. decemberi címlapNational Geographic 2021. januári címlapNational Geographic 2021. februári címlapNational Geographic 2021. márciusi címlapNational Geographic 2021. áprilisi címlapNational Geographic 2021. májusi címlapNational Geographic 2021. júniusi címlapNational Geographic 2021. júliusi címlapNational Geographic 2021. augusztusi címlapNational Geographic 2021. szeptemberi címlapNational Geographic 2021. októberi címlapNational Geographic 2021. novemberi címlapNational Geographic 2021. decemberi címlapNational Geographic 2022. januári címlapNational Geographic 2022. februári címlapNational Geographic 2022. márciusi címlapNational Geographic 2022. áprilisi címlapNational Geographic 2022. májusi címlapNational Geographic 2022. júniusi címlapNational Geographic 2022. júliusi címlapNational Geographic 2022. augusztusi címlapNational Geographic 2022. szeptemberi címlapNational Geographic 2022. októberi címlapNational Geographic 2022. novemberi címlapNational Geographic 2022. decemberi címlapNational Geographic 2023. januári címlapNational Geographic 2023. februári címlapNational Geographic 2023. márciusi címlapNational Geographic 2023. áprilisi címlapNational Geographic 2023. májusi címlapNational Geographic 2023. júniusi címlapNational Geographic 2023. júliusi címlapNational Geographic 2023. augusztusi címlapNational Geographic 2023. októberi címlapNational Geographic 2023. novemberi címlapNational Geographic 2023. decemberi címlapNational Geographic 2024. januári címlapNational Geographic 2024. februári címlap

Hírlevél feliratkozás

Kérjük, erősítsd meg a feliratkozásod az e-mailben kapott linkre kattintva!

Kövess minket