Currículum de Von Neumann
John von Neumann
El siglo XX está a punto de pasar, y el siglo XXI está llegando. Cuando nos encontramos en el umbral del cambio de siglo y miramos hacia atrás, al glorioso desarrollo de la ciencia y la tecnología en el siglo XX, no podemos dejar de mencionar a von Neumann, uno de los matemáticos más destacados del siglo XX. Como todos sabemos, la computadora electrónica inventada en 1946 ha promovido en gran medida el progreso de la ciencia, la tecnología y la vida social. En vista del papel clave que desempeñó von Neumann en la invención de las computadoras electrónicas, los occidentales lo aclaman como el "padre de las computadoras". En economía, también logró grandes logros y es conocido como el "padre de la teoría de juegos". En el campo de la física, "Los fundamentos matemáticos de la mecánica cuántica", escrito por von Neumann en los años 30, ha demostrado tener un valor extremadamente importante para el desarrollo de la física atómica. También tiene logros considerables en química y obtuvo un título universitario en el Departamento de Química del Instituto Superior de Tecnología de Zurich. Al igual que Hayek, que también era judío, es digno de ser uno de los más grandes polifacéticos del siglo pasado.
John Von Nouma (1903-1957), un húngaro americano, nació en Budapest, Hungría, el 28 de diciembre de 1903. Su padre era banquero y su familia era adinerada. niños. Von Neumann fue extremadamente inteligente desde niño, tenía una amplia gama de intereses y tenía memoria fotográfica de lo que leía. Se dice que cuando tenía 6 años podía charlar con su padre en griego antiguo y dominaba siete idiomas en su vida. Es el mejor en alemán, pero cuando piensa en varias ideas en alemán, también puede traducirlas al inglés a la velocidad de la lectura. Está familiarizado con los libros y artículos que ha leído. Capaz de volver a contar el contenido de forma rápida y precisa, y todavía puede hacerlo años después. De 1911 a 1921, mientras estudiaba en la escuela secundaria Luceren de Budapest, von Neumann emergió y fue muy valorado por su maestro. Bajo la dirección individual del Sr. Feicht y en cooperación con él, von Neumann publicó su primer artículo matemático. En ese momento, von Neumann tenía menos de 18 años. De 1921 a 1923 estudió en la Universidad de Zurich. Pronto obtuvo un doctorado en matemáticas de la Universidad de Budapest con honores en 1926. En ese momento, von Neumann tenía sólo 22 años. De 1927 a 1929, von Neumann se desempeñó como profesor de matemáticas en la Universidad de Berlín y la Universidad de Hamburgo. En 1930, aceptó el puesto de profesor visitante en la Universidad de Princeton y viajó al oeste, a los Estados Unidos. En 1931, se convirtió en uno de los primeros profesores titulares de la Universidad de Princeton en Estados Unidos. En ese momento, tenía menos de 30 años.
En 1933 se trasladó al Instituto de Estudios Avanzados de la escuela, se convirtió en uno de los primeros seis profesores y trabajó allí toda su vida. Von Neumann es doctor honoris causa por la Universidad de Princeton, la Universidad de Pensilvania, la Universidad de Harvard, la Universidad de Estambul, la Universidad de Maryland, la Universidad de Columbia y la Escuela Técnica Superior de Munich. Es miembro de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos, de la Academia Nacional de Ciencias Naturales del Perú y de la Academia Nacional Forestal de Italia. En 1954, se desempeñó como miembro de la Comisión de Energía Atómica de los Estados Unidos; de 1951 a 1953, se desempeñó como presidente de la Sociedad Estadounidense de Matemáticas.
En el verano de 1954, a von Neumann le diagnosticaron cáncer. Murió en Washington el 8 de febrero de 1957, a la edad de 54 años.
Von Neumann realizó trabajos pioneros en muchos campos de las matemáticas e hizo importantes contribuciones. Antes de la Segunda Guerra Mundial, se dedicó principalmente a la investigación de la teoría del operador y la teoría de conjuntos. El artículo de 1923 sobre números ordinales transfinitos en la teoría de conjuntos muestra la forma y el estilo únicos de von Neumann para abordar los problemas de la teoría de conjuntos. Axiomatizó la teoría del ensamblaje y su sistema axiomático sentó las bases de la teoría axiomática de conjuntos. A partir de axiomas, utilizó métodos algebraicos para derivar muchos conceptos importantes, operaciones básicas y teoremas importantes en la teoría de conjuntos. Especialmente en un artículo de 1925, von Neumann señaló que existen proposiciones indecidibles en cualquier sistema axiomático.
En 1933, von Neumann resolvió el quinto problema de Hilbert, que demostraba que el grupo compacto euclidiano local es un grupo de Lie. En 1934, unificó la teoría de grupos compactos con la teoría de funciones casi periódicas de Bohr. También tenía un conocimiento profundo de la estructura de los grupos topológicos generales y descubrió que su estructura algebraica y su estructura topológica son consistentes con los números reales. Realizó un trabajo pionero sobre el álgebra de operadores y sentó sus bases teóricas, estableciendo así el álgebra de operadores como una nueva rama de las matemáticas. Esta rama se llama álgebra de von Neumann en la literatura matemática relevante contemporánea. Ésta es una generalización natural del álgebra matricial en espacios de dimensión finita. Von Neumann también fundó la teoría de juegos, otra rama importante de las matemáticas modernas. En 1944, publicó el importante y fundamental artículo "Teoría de juegos y comportamiento económico". El artículo contiene una explicación puramente matemática de la teoría de juegos y una descripción detallada de las aplicaciones prácticas de los juegos. El artículo también contiene ideas didácticas como la teoría estadística. Von Neumann ha realizado importantes trabajos en los campos de la teoría de redes, la geometría continua, la física teórica, la dinámica, la mecánica del continuo, los cálculos meteorológicos, la energía atómica y la economía.
La mayor contribución de von Neumann a la humanidad es su trabajo pionero en informática, tecnología informática y análisis numérico.
La máquina ENIAC hoy en día se considera generalmente la primera computadora electrónica del mundo. Fue desarrollada por científicos estadounidenses y comenzó a funcionar en Filadelfia el 14 de febrero de 1946. De hecho, la computadora "Colosas" desarrollada por científicos británicos como Tommy y Flowers precedió en más de dos años a la llegada de la máquina ENIAC. Comenzó a funcionar en Bletchley Park el 10 de enero de 1944. La máquina ENIAC demuestra que la tecnología de vacío electrónico puede mejorar enormemente la tecnología informática. Sin embargo, la máquina ENIAC en sí tiene dos deficiencias importantes: (1) No tiene memoria (2) Utiliza una placa de cableado para el control, que incluso tarda varios días en realizarse; conectarse, y la velocidad de cálculo también es lenta. Fue compensado por este trabajo. Mowgli y Eckert, del equipo de desarrollo de máquinas ENIAC, obviamente sintieron esto y también querían comenzar a desarrollar otra computadora lo antes posible para mejorarla.
En 1944, Neumann participó en el desarrollo de la bomba atómica, lo que implicó cálculos extremadamente difíciles. En el estudio de los procesos de reacción nuclear, se da una respuesta "sí" o "no" a la propagación de una reacción. Resolver este problema suele requerir miles de millones de operaciones matemáticas e instrucciones lógicas. Aunque no es necesario que los datos finales sean muy precisos, todas las operaciones intermedias son indispensables y deben ser lo más precisas posible. El laboratorio de Los Álamos donde trabajaba empleaba para este fin más de un centenar de ordenadores femeninos. Utilizar ordenadores de sobremesa para calcular desde la mañana hasta la noche aún estaba lejos de cubrir las necesidades. Números infinitos e instrucciones lógicas absorben la sabiduría y la energía de las personas como un desierto.
Neumann, que tenía problemas con las computadoras, se enteró por casualidad del plan de desarrollo informático de ENIAC. A partir de entonces, se dedicó a la gran causa del desarrollo informático y logró los mayores logros de su vida.
Un día del verano de 1944, Neumann, que estaba esperando en la estación de tren, se encontró con Goldstein y mantuvo una breve conversación con él. En ese momento, Goldstein era el director militar del Laboratorio de Balística de Estados Unidos y participaba en el desarrollo de la computadora ENIAC. Durante la conversación, Goldstein le habló a Neumann sobre el desarrollo de ENIAC. El visionario Neumann se sintió atraído por este plan de desarrollo y comprendió la trascendental importancia de este trabajo.
Después de que el teniente Goldstin del equipo de desarrollo de máquinas ENIAC presentó a Von Neumann al equipo de desarrollo de máquinas ENIAC, dirigió este grupo de personal científico y tecnológico joven e innovador para avanzar hacia objetivos más elevados. En 1945, basándose en discusiones con colegas, publicaron una nueva "solución informática electrónica universal de programa almacenado": EDVAC (la abreviatura de Computadora automática variable discreta electrónica). En este proceso, von Neumann demostró sus sólidos conocimientos básicos de matemáticas y aprovechó al máximo su función de asesoramiento y su capacidad para explorar problemas y realizar análisis exhaustivos. Neumann redactó un informe resumido de 101 páginas titulado "Informe preliminar sobre EDVAC". El informe presentó de manera amplia y específica nuevas ideas en la construcción de computadoras y programación electrónicas. Este informe es un documento que hace época en la historia del desarrollo informático y anuncia al mundo que la era de las computadoras electrónicas ha comenzado.
El plan EDVAC estableció claramente que la nueva máquina se compone de cinco partes, que incluyen: unidad aritmética, dispositivo de control lógico, memoria, equipos de entrada y salida, y describió las funciones e interrelaciones de estas cinco partes. En el informe, Neumann demostró además las dos ideas de diseño principales en EDVAC, estableciendo un hito para el diseño de computadoras.
Una de las ideas de diseño es el sistema binario. Basándose en las características de funcionamiento biestables de los componentes electrónicos, sugirió utilizar el sistema binario en las computadoras electrónicas. El informe menciona las ventajas del binario y predice que la adopción del binario simplificará enormemente el circuito lógico de la máquina.
La práctica ha demostrado la exactitud de la predicción de Neumann. Hoy en día, la aplicación del álgebra lógica se ha convertido en un medio importante para diseñar computadoras electrónicas. Los principales circuitos lógicos utilizados en EDVAC siempre se han utilizado, pero se han mejorado los métodos de ingeniería para realizar circuitos lógicos y los métodos de análisis de circuitos lógicos.
La memoria de programa es otra obra maestra de Neumann. A través de la investigación de ENIAC, Neumann captó claramente su mayor debilidad: la falta de memoria real. ENIAC sólo tiene 20 registros temporales, su programa es plug-in y las instrucciones se almacenan en otros circuitos de la computadora. De esta forma, antes de solucionar el problema, primero debes conocer todas las instrucciones requeridas y conectar los circuitos correspondientes manualmente. Esta preparación puede llevar horas o incluso días, mientras que el cálculo en sí sólo lleva unos minutos. Existe una gran contradicción entre la alta velocidad de cálculo y el proceso manual de programación.
En respuesta a este problema, Neumann propuso la idea de la memoria de programa: almacenar el programa de operación en la memoria de la máquina, el programador solo necesita encontrar las instrucciones de operación en la memoria. la máquina calculará por sí sola, de esta manera no es necesario reprogramar cada problema, lo que acelera enormemente el proceso de cálculo. Esta idea marca la realización del cálculo automático y la madurez de las computadoras electrónicas, y se ha convertido en un principio básico del diseño de computadoras electrónicas.
En julio y agosto de 1946, cuando von Neumann, Goldstine y Bucks estaban desarrollando la computadora IAS para el Instituto de Estudios Avanzados de la Universidad de Princeton basándose en el plan EDVAC, propusieron un informe de diseño más completo "A Se publicó el Estudio preliminar sobre diseño de lógica informática electrónica. Los dos documentos anteriores, con teoría y diseño específico, desencadenaron por primera vez una "locura por las computadoras" en el mundo. Su idea de diseño integral es la famosa "máquina de Von Neumann", cuyo centro es el principio de programación: instrucciones y. Los datos se almacenan juntos. Este concepto es aclamado como "un hito en la historia del desarrollo de las computadoras". Marca el verdadero comienzo de la era de las computadoras electrónicas y guía el futuro diseño de las computadoras. Naturalmente, todo está en constante evolución con el avance de la ciencia y la tecnología. También reconoció las deficiencias de la "máquina de von Neumann", que obstaculizaban una mayor mejora de la velocidad de la computadora, y propuso la idea de una "máquina que no es de von Neumann".
También participó activamente. en la promoción de las computadoras aplicadas e hizo contribuciones destacadas sobre cómo programar y realizar cálculos numéricos, ganó el Premio Potzer de la Sociedad Matemática Estadounidense en 1937 y la Medalla al Mérito del Presidente de los Estados Unidos en 1947, Marina de los EE. UU. Premio al Servicio Ciudadano Sobresaliente; ganó la Medalla de la Libertad del Presidente de los Estados Unidos, el Premio Einstein Memorial y el Premio Fermi en 1956.
Después de la muerte de von Neumann, el manuscrito inacabado se publicó en 1958. Publicado con el nombre "Computers". y el cerebro humano". Sus principales obras están recogidas en los seis volúmenes de "Las obras completas de von Neumann", publicado en 1961.
Además, von Neumann publicó en la década de 1940 su libro "Juego Theory and Economic Behavior" lo consagró como un monumento en el campo de la economía y la ciencia de la decisión. Fue reconocido por los economistas como el padre de la teoría de juegos. En ese momento, el joven John Nash comenzó a estudiar y desarrollar esta teoría mientras estudiaba en Princeton. . Un campo, y ganó el Premio Nobel de Economía en 1994 por sus destacadas contribuciones a la teoría de juegos.