約翰·馮·諾依曼(John von Neumann,1903年12月28日-1957年2月8日),美籍匈牙利裔猶太人,20世紀(jì)最重要的數(shù)學(xué)家之一,是現(xiàn)代計(jì)算機(jī)、博弈論、流體力學(xué)、彈道學(xué)、核武器(核威懾)等領(lǐng)域的科學(xué)全才,被譽(yù)為“博弈論之父”“計(jì)算機(jī)之父”,歷任普林斯頓大學(xué)、普林斯頓高級研究所教授,美國原子能委員會會員、美國全國科學(xué)院院士。1921年馮諾依曼進(jìn)入柏林大學(xué)學(xué)習(xí)數(shù)學(xué);1923年進(jìn)入瑞士蘇黎世聯(lián)邦工業(yè)大學(xué)學(xué)習(xí)化學(xué);1926年從蘇黎世聯(lián)邦工業(yè)大學(xué)畢業(yè),取得化學(xué)學(xué)位,同年獲得羅蘭大學(xué)數(shù)學(xué)博士學(xué)位;1927年至1929年在柏林大學(xué)任兼職講師;1929年轉(zhuǎn)任漢堡大學(xué)兼職講師;1930年首次前往美國,成為普林斯頓大學(xué)客座講師;1933年擔(dān)任普林斯頓高級研究院教授;1937年當(dāng)選為美國國家科學(xué)院院士;1943年至1955年擔(dān)任洛斯·阿拉莫斯國家試驗(yàn)室顧問;1954年至1957年擔(dān)任導(dǎo)彈顧問委員會主席;1957年2月8日在華盛頓沃爾特·里德醫(yī)院逝世,享年53歲。著有《量子力學(xué)的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)》《計(jì)算機(jī)與人腦》《經(jīng)典力學(xué)的算子方法》《博弈論與經(jīng)濟(jì)行為》《連續(xù)幾何》等。
生平
1903年12月28日,馮·諾依曼作為長子出生在匈牙利布達(dá)佩斯的一個猶太銀行家家庭。父親原名諾依曼?米克紹Neumann Miska (馬克思?諾依曼Max Neumann),1913年因“在金融領(lǐng)域立下功勞”獲得一個世襲頭銜“馮”(von),全名是Margittai Neumann Miska(德語:Maximilian Neumann von Margitta)。約翰·馮·諾依曼的名字也就成了Margittai Neumann Janos(音譯為毛爾吉陶依?諾依曼?亞諾什),德語Johann Neumann von Margitta,后來簡化為約翰·馮·諾依曼(John von Neumann)。家人稱其為揚(yáng)奇(Jancsi)。起初,諾依曼兄弟在家接受猶太式的家庭教育,有兩名德語和法語老師和其他科目的專門教師,也可以在父親的圖書室閱讀。馮·諾依曼記憶力驚人,且從小就展露數(shù)學(xué)天賦,但在體育和音樂方面才華平平。
1914年馮·諾依曼就讀于布達(dá)佩斯三所精英高中之一的盧瑟倫中學(xué)(Lutheran Gymnasium),在這里引起了拉斯洛?拉茨的重視。13歲時,他還接受了布達(dá)佩斯大學(xué)教授約瑟夫?庫爾察克、加布里埃爾?賽戈、邁克爾?費(fèi)克特和利奧波特?費(fèi)耶爾的指導(dǎo),17歲發(fā)表了第一篇原創(chuàng)論文(與一費(fèi)克特撰寫)。
1921年,獲得厄特沃什獎并結(jié)束了中學(xué)時代的馮·諾依曼原本勵志成為一名數(shù)學(xué)家,但是他父親認(rèn)為數(shù)學(xué)賺不到錢,父子妥協(xié)下,馮·諾依曼在柏林大學(xué)入學(xué)后選修了化學(xué)工程,后轉(zhuǎn)學(xué)至蘇黎世的瑞士技術(shù)學(xué)校(Swiss Technical High School),同時在羅蘭大學(xué)學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)(并不上課學(xué)習(xí),僅在期末前往布達(dá)佩斯參加考試)。
1923年,馮?諾依曼完成了他的長篇論文,德國《數(shù)學(xué)雜志》收到投稿后交給了弗蘭克爾審閱,弗拉克爾讀完深感震撼,邀請馮?諾依曼面談,最終以“集合論的一種公理化”為題發(fā)表,這篇論文尚未發(fā)表便已在重量級人物間傳閱,從那時起馮?諾依曼成為了戴維·希爾伯特家的常客。
1925年,獲得瑞士蘇黎世聯(lián)邦工業(yè)大學(xué)化學(xué)工程學(xué)位,1926年春,馮·諾依曼到哥廷根大學(xué)任希爾伯特的助手。同年,獲得布達(dá)佩斯大學(xué)數(shù)學(xué)博士學(xué)位。先后在柏林大學(xué)、漢堡大學(xué)任私人教師,沒有編制和薪水,酬勞來自自修課學(xué)生的學(xué)費(fèi)。1926-1929年,發(fā)表了25篇論文,在集合論、代數(shù)和量子力學(xué)方面取得了一系列的研究成果,包括:1928年發(fā)表《關(guān)于伙伴游戲理論》,利用討價(jià)還價(jià)能力矩陣建立了零和游戲和兩人對策的極大極小定理,成為博弈論的基石和中心定理;在測度論方面,發(fā)表了《一般的測度理論》把測度問題從歐氏空間推廣到非阿貝爾群,在算子方面,給出了希爾伯特空間的抽象定義,建立了自己的譜理論。同年,馮·諾依曼發(fā)表了論文《集合論的公理化》,是對集合論的公理化處理。
1929年,普林斯頓大學(xué)邀請馮·諾依曼作為講師開展關(guān)于量子力學(xué)的課程,馮·諾依曼欣然接受但先前往布達(dá)佩斯“處理一個家庭問題”——與瑪麗埃特(Marietta Kovesi)舉行婚禮。隨后攜新婚妻子前往美國。
1930年,馮·諾依曼受邀到普林斯頓大學(xué)任教(不久被聘為訪問教授),同時還擔(dān)任著德國的科研崗位,并每個夏天前往德國,但是隨著政治局勢嚴(yán)峻馮諾依曼不得不減少前往德國的次數(shù)。
1932年,在普利斯頓的一個數(shù)學(xué)研討班上做了一個報(bào)告,從數(shù)學(xué)的角度指出了經(jīng)濟(jì)問題的解決方案。該報(bào)告在1945年譯成英文后在英國重新發(fā)表,題為《普遍經(jīng)濟(jì)均衡的一個模型》,此文被公認(rèn)為是梳理經(jīng)濟(jì)學(xué)最重要的論文。其著作《量子力學(xué)的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)》也在1932年出版,成為經(jīng)典教科書。
1933年擔(dān)任普林斯頓大學(xué)高級研究院教授,與阿爾伯特·愛因斯坦同樣成為數(shù)學(xué)學(xué)院的創(chuàng)始人之一。同年,阿道夫·希特勒上臺德國總理,猶太血統(tǒng)科學(xué)家受到納粹迫害,馮·諾依曼辭去了德國的職位。1935年,瑪麗埃特生下馮·諾依曼唯一的孩子——女兒馬麗娜(Marina von Neumann)。
1937年,馮·諾依曼與瑪麗埃特離婚,并加入美國國籍。此時馮·諾依曼已經(jīng)肯定戰(zhàn)爭必然會打起來,為了給美國做出貢獻(xiàn),他申請參加了美國陸軍軍械局預(yù)備中尉的考試。1938年,馮·諾依曼與克拉里·丹(Klara Dan)結(jié)婚。1939年1月馮·諾依曼順利的通過了最后一門考試后,卻由于年齡已滿25歲而被最終拒絕。
1940年,德國在法國本土長驅(qū)直入,這對馮·諾依曼來說不算意外,同時他認(rèn)為英國能夠抵抗住德國入侵,也相信美國會在1941年參戰(zhàn)。在馮·諾依曼看來“同阿道夫·希特勒的戰(zhàn)爭不是一場外國人的戰(zhàn)爭”,因而他不斷寫信、發(fā)電報(bào)給國會議員全力支持美國參與戰(zhàn)爭。同年,馮·諾依曼加入了阿伯丁試驗(yàn)場彈道研究實(shí)驗(yàn)室的陸軍部科學(xué)咨詢委員會,成為前計(jì)算機(jī)時代沖擊波和彈道軌跡的計(jì)算者。馮·諾依曼的研究從1940年以前的純粹數(shù)學(xué)轉(zhuǎn)向1940年以后的應(yīng)用數(shù)學(xué)。1940年以前,他在數(shù)理邏輯方面提出簡單而明確的序數(shù)理論,并對集合論進(jìn)行新的公理化;研究希爾伯特空間上線性自伴算子譜理論,為量子力學(xué)打下數(shù)學(xué)基礎(chǔ);證明平均遍歷定理,開拓了遍歷理論的新領(lǐng)域;運(yùn)用緊致群解決了希爾伯特第五問題;創(chuàng)造了算子環(huán)理論,即所謂的約翰·馮·諾依曼代數(shù)。1940年以后,他因戰(zhàn)事需要研究可壓縮氣體運(yùn)動,建立沖擊波理論和湍流理論,發(fā)展了流體力學(xué);與摩根斯特恩合作寫作《博弈論和經(jīng)濟(jì)行為》一書,奠定了博弈論學(xué)科基礎(chǔ)。
1942年,馮·諾依曼作為復(fù)雜爆破計(jì)算大師聲名鵲起,很快被轉(zhuǎn)到海軍機(jī)械部水雷作戰(zhàn)處。因英國面對德國在英吉利海峽布放大量感應(yīng)若干次才爆炸的水雷,馮·諾依曼被派往英國解決這個問題,馮·諾依曼通過數(shù)學(xué)技巧輕而易舉的完成了此項(xiàng)任務(wù)。
1943年至1955年擔(dān)任洛斯·阿拉莫斯實(shí)驗(yàn)室顧問,期間參與曼哈頓計(jì)劃。在眾科學(xué)家匯聚的洛斯阿拉莫斯,馮·諾依曼成為了最受物理學(xué)家尊敬的數(shù)學(xué)家,他指導(dǎo)了原子最佳結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)、利用數(shù)學(xué)模擬實(shí)驗(yàn)提出了實(shí)現(xiàn)大規(guī)模熱核反應(yīng)的方案,并親自設(shè)計(jì)了一枚由棱鏡構(gòu)成的內(nèi)爆裝置促成了第一次核試驗(yàn)的成功。
1945年,馮·諾依曼將對EDVAC項(xiàng)目所做的記錄進(jìn)行提煉,6月發(fā)行《關(guān)于離散變量自動電子計(jì)算機(jī)的草案》(First Draft of a Report on the EDVAC),描述了存儲程序電子計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)的輪廓,即馮·諾依曼架構(gòu)。同時,他在洛斯阿拉莫斯時期就開始從事電子計(jì)算機(jī)和計(jì)算方法的研究,1944年—1945年間形成了將一組數(shù)學(xué)過程轉(zhuǎn)變?yōu)橛?jì)算機(jī)指令語言的基本方法。他研究了機(jī)器中的固定的、普適線路系統(tǒng),“流圖”概念,“代碼”概念。計(jì)算機(jī)的邏輯圖式,現(xiàn)代計(jì)算機(jī)中存儲、速度、基本指令的選取以及線路之間相互作用的設(shè)計(jì),都受到約翰·馮·諾依曼思想的影響。約翰·馮·諾依曼不僅參與了電子管元件的計(jì)算機(jī)ENIAC的研制,并且還在普林斯頓高等研究院親自督造了一臺計(jì)算機(jī)。
1951年—1957年擔(dān)任美國空軍華盛頓科學(xué)顧問委員會成員;1953年—1957年擔(dān)任原子能技術(shù)顧問小組成員;1954年—1957年擔(dān)任導(dǎo)彈顧問委員會主席;1956年4月進(jìn)入華盛頓的沃爾特·里德醫(yī)院,同時成為美國原子能委員會委員,同時他還進(jìn)行了許多其他項(xiàng)目,包括對新型計(jì)算機(jī)的研究和《計(jì)算機(jī)與人腦》講座準(zhǔn)備等等,1956年馮·諾依曼成為了加利福尼亞大學(xué)的自由教授,同時與IBM達(dá)成合作獲得支持。
1957年2月8日,馮·諾依曼因癌癥逝世于美國華盛頓沃爾特·里德醫(yī)院,享年53歲,安葬于普林斯頓公墓。
成就和貢獻(xiàn)
社會職務(wù)
以上資料來源
評價(jià)
馮·諾依曼是20世紀(jì)20年代純數(shù)學(xué)家中的革新者,在應(yīng)用物理學(xué)、決策學(xué)、氣象學(xué)、生物學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)和戰(zhàn)爭威懾論等方面取的不俗的成績,成為現(xiàn)代數(shù)字計(jì)算機(jī)的開山鼻祖,影響了美國的核、熱核以及導(dǎo)彈威懾的進(jìn)程。
諾貝爾物理學(xué)獎得主尤金·威格納說:只有馮·諾依曼是天才。
諾貝爾物理學(xué)獎獲得者維格納曾評價(jià):對量子力學(xué)的貢獻(xiàn),就足以“確保諾依曼在當(dāng)代物理學(xué)中的特殊地位”。
薩繆爾森由衷的贊嘆:“馮·諾依曼是無與倫比的,他不過在經(jīng)濟(jì)學(xué)領(lǐng)域蜻蜓點(diǎn)水,這一領(lǐng)域便今非昔比了。”
20世紀(jì)90年代,普林斯頓高等研究院迎來60華誕時,院方認(rèn)真總結(jié)了三個標(biāo)志性成果,其中就包含“馮·諾依曼的工作”。(另外兩個分別是:庫爾特·卡塞雷斯對連續(xù)統(tǒng)問題的研究、楊振寧和李政道推翻宇稱守恒定律)
榮譽(yù)
約翰·馮·諾依曼獲得美國數(shù)學(xué)學(xué)會波策獎(1937)、美國總統(tǒng)功勛獎?wù)隆⒔艹龉穹?wù)獎(1947)、美國總統(tǒng)授予自由勛章、阿爾伯特·愛因斯坦紀(jì)念坦獎和恩里科·費(fèi)米(1956)。
IEEE董事會1990年設(shè)立每年“表揚(yáng)在計(jì)算機(jī)科學(xué)和技術(shù)上具有杰出成就的科學(xué)家”的獎項(xiàng),并命名為“馮·諾依曼獎”(IEEE John von Neumann Medal)
軼事
關(guān)于馮諾依曼流傳著許多傳奇故事:6歲心算8位數(shù)乘法,8歲掌握微積分,12歲能讀懂波萊爾的《函數(shù)論》,記憶力驚人隨時可以吧整部《雙城記》背誦出來,10歲通曉5種(或7種)語言,無論如何,都認(rèn)可他是一個“罕見的天才”。
在一個晚會上,女主人提問馮諾依曼:相距1英里的兩列火車以30mph的時速同軌道相向而行,一只蒼蠅在兩車間以60英里每小時往返飛行,在兩列車相會時蒼蠅飛了多遠(yuǎn)。大多數(shù)懂?dāng)?shù)學(xué)的人都會計(jì)算蒼蠅每次來回飛行飛行的路程,然后求和,這個方法直觀卻涉及無窮級數(shù)求和,很費(fèi)時間;更聰明的方法是先計(jì)算兩車相會所需時間,再乘以蒼蠅的飛行速度。馮諾依曼卻在聽完問題后脫口而出:“一英里。”女主人表示驚訝:“大多數(shù)數(shù)學(xué)家都沒有看出其中的技巧,而是用無窮級數(shù)計(jì)算,就不知道要算多久。”“什么技巧?我也是用無窮級數(shù)算的。”馮諾依曼詫異的問。
研制計(jì)算機(jī)時期,一群數(shù)學(xué)家在切磋數(shù)學(xué)難題時被一個題卡住了,其中一人用臺式計(jì)算機(jī)回家算了一晚,得出五種解答。馮諾依曼得知題目后,興致勃勃的提議一起計(jì)算這些解答,他僅用五分鐘左右就得出四種解答,并被印證正確。那位數(shù)學(xué)家懷著崇敬的心情離開后,馮諾依曼卻陷入沉思,別人詢問才知道他在想對方是用的什么方法如此快算出了答案,得知其用計(jì)算機(jī)算了一晚才開懷大笑。
參考資料 >
Can We Survive Technology? — John von Neumann (1955).Privatdozent.2024-12-28
The Man from the Future: The Visionary Life of John von Neumann.he National Museum of Computing.2024-12-28
John von Neumann (1903 – 1957). Li Linguas.2024-12-28
作為天才的典范:約翰·馮·諾依曼與他周圍的匈牙利裔科學(xué)家 | CCCF精選.中國計(jì)算機(jī)學(xué)會微信公眾平臺.2024-12-28
John von Neumann.ISA(INSTITUTE FOR ADCANCED STUDY).2023-03-15
世界史上50個最偉大的發(fā)明(參考).微信公眾平臺.2023-12-27
計(jì)算機(jī)之父—馮·諾依曼.中國地質(zhì)調(diào)查局西安地質(zhì)調(diào)查中心.2024-03-27
具有超常的學(xué)習(xí)能力馮·諾依曼.中國科普博覽.2025-07-16
約翰·馮·諾依曼.博雅人物網(wǎng).2023-02-06
約翰?馮?諾依曼.美國國家科學(xué)院.2023-03-16
馮?諾伊曼: 因?yàn)樗澜绺用篮?/a>.上海外國語大學(xué)人工智能數(shù)據(jù)工程中心.2023-02-23
@.人物|計(jì)算機(jī)之父——約翰·馮·諾依曼.微信公眾平臺.2024-03-28
1957年的今天,馮·諾依曼去世。三句話了解這位“計(jì)算機(jī)之父”.文匯WHB.CN.2023-02-07
馮·諾依曼.sx.xxu.edu.cn.2023-12-28
John von Neumann: Life, Work, and Legacy.ISA(INSTITUTE FOR ADVANCED STUDY).2023-03-15
ieee-john-von-neumann-medal.IEEE.org.2023-02-06