Архитектор компьютеров и умнейший ученый Джон фон Нейман

В плане использования математики талант этого человека был практически безграничен. В свое время его мнение относительно решения той или иной задачи оказывалось непререкаемым, а специалисты даже называли его «человеком-математической машиной». Сейчас же сотни миллионов, если не миллиарды пользователей компьютеров и других цифровых вычислительных машин пользуются его наработками, даже не зная об этом человеке. А ведь это именно он впервые описал логическую организацию вычислительной машины. Мало того, ученый привлекался к работе над самыми первыми ЭВМ, а впоследствии изготовил свою собственную, будучи приглашенным на работу в Институт перспективных исследований в Принстоне. И даже сейчас, спустя более 60 лет после его кончины, до некоторых его идей человечество пока еще не «доросло». Имя этого великого математика – Джон фон Нейман.

Местом рождения гения является Австро-Венгрия. Именно там, во второй ее столице Будапеште, в семье еврея-банкира Макса Неймана 28 декабря 1903 года родился мальчик, которому дали имя Янош. Отец будущего ученого имел столь большое уважение в императорском семействе, что получил почетную приставку к своему имени «Маргаттай», впоследствии смененное его сыном на «фон».

Будучи выходцем из высшего класса, мальчик просто не мог не получать прекрасного образования. С раннего возраста он занимался домашним обучением с нанятыми отцом педагогами. Это принесло свои плоды: в 6 лет он уже спокойно общался на классическом греческом языке. Однако больше всего его увлекала математика. Мальчик не просто любил считать, он стремился приспособить ее логические понятия к мировым проблемам.

Заметив такое страстное влечение сына, Макс Нейман нанял Яношу личного репетитора. Идея отца полностью себя оправдала. Личный учитель смог привить Яношу основные положения по математике, после чего предложил отцу и дальше развивать драгоценное дарование мальчика. Интересно, что с 8 лет юный Нейман уже учился в лютеранской гимназии Будапешта и до самого ее окончания в 1916 году слыл там лучшим математиком. Кстати, параллельно с Нейманом в этой же гимназии обучался и другой будущий великий ученый, Юджин Вигнер, с которым Янош впоследствии подружился и даже дискутировал на научные темы.

Во время дальнейшего продолжения учебы на пути молодого человека встретился прекрасный преподаватель – специалист по высшей математике Ласло Рац. Именно он свел подающего надежды юношу с представителями венгерской математической элиты. Шефство над ним взяли видные математики М. Фекете и И. Кюршак, под чьим руководством юноша написал свою первую научную работу о нулях минимальных полиномов. К тому моменту Нейману было всего 17 лет.

Будучи зачисленным в студенты Будапештского университета, начинающий ученый много времени проводил в других вузах. Так в в начале 1920-х он брал уроки у Эрхарда Шмидта, посещал лекции Альберта Эйнштейна в Берлинском университете. Добавив к фамилии приставку «фон», Нейман переехал в Швейцарию, где некоторое время учился в Цюрихском федеральном институте Технологии на факультете химического машиностроения, впоследствии получив диплом по данной специальности.

Но даже на этом талантливый молодой человек не остановился. В 1926 он уже стал доктором математики в родном для себя Будапештском университете. И после этого продолжал учиться. В 1926 и 1927 он совершенствовал свои знания в Геттингенском университете, где подружился с молодым студентом Робертом Оппенгеймером.

Последовавший за этим 3-летний период стал последним в европейской практике ученого. До 1930 года молодой профессор вел математику в Берлинском университете, написал и представил к публикации 5 научных работ. К концу 1920-х он уже стал признанным авторитетом в мировом математическом сообществе. И вовсе неудивительным является тот факт, что весной 1929 во время нахождения в Гамбурге его пригласили отправиться в США, для того чтобы читать лекции в Принстонском университете.

Приехав на новое место и начав с простого чтения лекций, уже в 1931 Джон фон Нейман (имя ученый сменил, прибыв в США) получил профессорскую должность. А когда в Принстоне образовался новый институт перспективных исследований, ему было там предложено место профессора математики, которое впоследствии он занимал до последних дней своей жизни. В 1937 ученый стал полноправным гражданином США, что открыло перед ним новые перспективы.

Когда началась Вторая мировая война, в Соединенных Штатах серьезно задумались над совершенно новым оружием, с помощью которого можно было бы достаточно быстро победить любого врага. Им стала первая атомная бомба, разрабатывавшаяся американцами в рамках секретного проекта «Манхеттен», одним из научных сотрудников которого был старый знакомый фон Неймана Роберт Оппенгеймер. Именно он и пригласил ученого к сотрудничеству в качестве консультанта.

Талантливый математик разработал метод подрыва атомной бомбы, ранее никогда не применявшийся. Впоследствии бомба с взрывателем разработки фон Неймана была сброшена на японский город Нагасаки. Однако новая работа выявила и еще одну проблему. Крайне остро встал вопрос о появлении машин, способных быстро обрабатывать большие объемы информации, поэтому фон Нейман загорелся желанием найти возможность создать такое устройство.

В дело вновь вмешался случай. В июне 1944 ученый на железнодорожной платформе случайно встретился с математиком и по совместительству военным офицером Германом Голдстайном, который являлся посредником в двух секретных проектах, одним из которых была разработка первой в мире электронной вычислительной машины. В разговоре с фон Нейманом Голдстайн упомянул о проектах ENIAC и EDVAC, вызвав его заинтересованность. Совершенно неудивительно, что маститый ученый, имеющий допуск к самым секретным проектам, вскоре сумел добиться разрешения посетить строящуюся машину. И в начале осени 1944 он приехал в школу Мура, где производившаяся по программе ENIAC агрегат находился уже в стадии достройки.

Несмотря на то, что разработчики устройства Маучли и Эккерт старались максимально скрыть механизм его функционирования, фон Нейману потребовалось меньше года для подробного понимания, как самой машины, так и ее логической организации. К величайшему неудовольствию авторов проекта 42-летний ученый выпустил подробный доклад по EDVAC. А спустя еще год в ставшем родным Принстоне фон Нейман начал строительство собственной вычислительной машины, названной в честь своего института «IAS-компьютер». Новая ЭВМ должна была стать самой совершенной, быстродействующей и универсальной из всех имеющихся на тот момент подобных устройств.

Вскоре после того как фон Нейман завершил строительство собственного компьютера, ему было сделано новое заманчивое предложение: войти в комиссию по атомной энергии. Несмотря на мирное название, данная группа ставила своей целью развитие и накопление ядерного оружия. После того как Сенат Соединенных Штатов утвердил ученого в этой должности, он в 1955 вместе с семьей переехал в Джорджтаун, являющийся пригородом Вашингтона.

К сожалению, жизнь великого математика оказалась не слишком длинной. Ученого скосила тяжелейшая болезнь рак кости, обнаруженная в 1954 году. Как предположили врачи, она могла возникнуть после посещения ученым полигона, на котором испытывалось атомное оружие. Тогда ведь люди крайне мало знали о последствиях воздействия радиации на человека в целом и его органы в частности. Все попытки врачей остановить болезнь не увенчались успехом. Недуг прогрессировал. Тем не менее, даже сильно болеющий ученый был очень нужен стране, поэтому при необходимости заседания комиссии проводились прямо в госпитале, в котором лечился ученый.

Следует отметить, что Джон фон Нейман был носителем государственных секретов, поэтому, чтобы не допустить утечки информации, за ним ухаживали только тщательно проверенные врачи и медсестры. Никакие другие люди к нему не допускались, естественно, кроме представителей КАЭ и военных, с которыми комиссия сотрудничала. Резервы организма фон Неймана исчерпались в феврале 1957 года. Он умер восьмого числа, так и не узнав, насколько великим было его влияние на зарождающиеся компьютерные технологии.