冯·诺依曼

电子计算机之父——冯·诺依曼

电子计算机是本世纪发展最快的一门科学技术。从1946年第一台电子计算机诞生至今，电子计算机已经历了数代演变，运算速度已由最初的每秒五千次发展到亿次以上。电子计算机能够获得如此迅速的发展，这与伟大的数学家约翰·冯·诺依曼(Johan Von Neumann)为它奠定了一个良好的结构基础是分不开的。

冯·诺依曼1903年出生于匈牙利布达佩斯一个银行家家庭。他在父亲的影响下，幼年时期就对数学产生了浓厚的兴趣。后来在特聘家庭教师的精心教育下，他的数学天赋得到迅速发展，18岁时就写出了数学论文。1926年，冯·诺依曼在布达佩斯大学获得了数学博士学位。接着他发表了一些具有较高水平的论文，因此而蜚声国际。1930年，冯·诺依曼应聘前往美国普林斯顿大学任教，两年后升任为普林斯顿高等研究所的研究员。1942年，他转入罗斯阿拉莫斯原子弹研究所，参加美国第一颗原子弹的研制工作。冯·诺依曼担负的研制任务所涉及的数学计算相当复杂，他虽然有超群的计算能力，但是庞大的计算量使他不得不去哈佛大学请计算机“Mark—1”帮助计算。“Mark—1”的快速运算使冯·诺依曼对计算机产生了浓厚的兴趣。

1944年夏季的一天，偶然的机会使诺依曼结识了世界第一台电子计算机——“ENIAC”研制小组主要成员戈尔德斯廷。戈尔德斯廷向他介绍了正在研制中的ENIAC,当诺依曼听说成功后的ENIAC能每秒运算五千次时，顿时感到异常兴奋。在戈尔德斯廷的提议下，诺依曼参加了ENIAC研制小组。从此，诺依曼与电子计算机结下了不解之缘。

诺依曼是一位知识渊博的科学家，他不仅在数学领域才华出众，而且在量子物理学、逻辑学和博奕论等方面也有很深的造诣。广博的知识使他思维敏捷，眼光开阔。诺依曼加入ENIAC研制小组不久，很快就从ENIAC身上发现了两个致命的缺点：一是采用十进制运算，逻辑元件多，结构复杂，可靠性低；二是没有内部存贮器，操纵运算的指令分散存贮在许多电路部件内，这些运算部件如同一副积木，解题时必须像搭积木一样用人工把大量运算部件搭配成各种解题的布局，每算一题都要搭配一次，非常麻烦且费时。针对这两个问题，诺依曼和其他合作者一起呕心沥血地进行了半年多时间的改革性研究，结果取得了令人满意的成果。但是，由于ENIAC的制造已接近尾声，因此它未能采用诺依曼的改进意见。

诺依曼的研究成果得到了ENIAC研制小组专家的青睐，他们在ENIAC尚未竣工之前，就着手计划一个结构全新的电子计算机—EDVAC方案。1945年6月底，由诺依曼执笔写出了EDVAC计划草案。在这个方案中，诺依曼提出了在计算机中采用二进制算法和设置内存贮器的理论，并明确规定了电子计算机必须由运算器、控制器、存贮器、输入设备和输出设备等五大部分构成的基本结构形式。他认为，计算机采用二进制算法和内存贮器后，指令和数据便可以一起存放在存贮器中，并可作同样处理，这样，不仅可以使计算机的结构大大简化，而且为实现运算控制自动化和提高运算速度提供了良好的条件。EDVAC于1952年建成，它的运算速度与ENIAC相似，而使用的电子管却只有5900多个，比ENIAC少得多。EDVAC的诞生，使计算机技术出现了一个新的飞跃。它奠定了现代电子计算机的基本结构，标志着电子计算机时代的真正开始。

1957年，约翰·冯·诺依曼在美国与世长辞了。他在短暂的一生中，以自己的天才和智慧，更主要的是用心血和汗水，为电子计算机的发展作出了重大贡献。他关于计算机的设计思想，被誉为计算机发展史上的一个里程碑，冯·诺依曼则以“电子计算机之父”的称号，被写入了计算机史册。