वॉन न्यूमैन कौन हैं? व्यापक जनसँख्या उनके नाम से परिचित है, यहाँ तक कि जो लोग उच्च गणित के शौकीन नहीं हैं, वे भी वैज्ञानिक को जानते हैं।
बात यह है कि उन्होंने कंप्यूटर के कामकाज का एक व्यापक तर्क विकसित किया। आज तक इसे लाखों घरों और ऑफिस के कंप्यूटरों में लागू किया जा चुका है।
न्यूमैन की सबसे बड़ी उपलब्धियां
उन्हें मानव-गणितीय मशीन कहा जाता था, त्रुटिहीन तर्क का व्यक्ति। जब उन्हें एक कठिन वैचारिक कार्य का सामना करना पड़ा, जिसके लिए न केवल एक समाधान की आवश्यकता थी, बल्कि इस अद्वितीय टूलकिट के प्रारंभिक निर्माण की भी आवश्यकता थी, तो उन्हें ईमानदारी से खुशी हुई। वैज्ञानिक ने स्वयं, अपनी सामान्य विनम्रता के साथ, हाल के वर्षों में, अत्यंत संक्षेप में - तीन बिंदुओं में - गणित में अपने योगदान की घोषणा की:
- क्वांटम यांत्रिकी का औचित्य;
- असीमित ऑपरेटरों के सिद्धांत का निर्माण;
- कामोत्तेजक सिद्धांत।
उन्होंने गेम थ्योरी में, इलेक्ट्रॉनिक कंप्यूटर के निर्माण में, ऑटोमेटा के सिद्धांत में अपने योगदान का जिक्र तक नहीं किया। और यह समझ में आता है, क्योंकि उन्होंने अकादमिक गणित के बारे में बात की, जहां उनकी उपलब्धियां मानव बुद्धि की प्रभावशाली चोटियों के रूप में हेनरी पोंकारे, डेविड हिल्बर्ट, हरमन वेइल के कार्यों के रूप में दिखती हैं।
मिलनसार सेंगुइन टाइप
उसी समयउनके सभी दोस्तों ने याद किया कि, काम के लिए अमानवीय क्षमता के साथ, वॉन न्यूमैन में हास्य की एक अद्भुत भावना थी, एक शानदार कहानीकार थे, और प्रिंसटन (संयुक्त राज्य अमेरिका में जाने के बाद) में उनका घर सबसे मेहमाननवाज और सौहार्दपूर्ण माना जाता था। आत्मा के दोस्तों ने उस पर प्यार किया और यहां तक कि उसे उसके पहले नाम: जॉनी से भी बुलाया।
वह बेहद असामान्य गणितज्ञ थे। हंगेरियन को लोगों में दिलचस्पी थी, वह गपशप से असामान्य रूप से खुश था। हालाँकि, वह मानवीय कमजोरियों के प्रति अधिक सहिष्णु था। केवल एक चीज जिसके बारे में वह समझौता नहीं कर रहा था, वह थी वैज्ञानिक बेईमानी।
वैज्ञानिक सिस्टम विचलन पर आंकड़े एकत्र करने के लिए मानवीय कमजोरियों और विचित्रताओं को एकत्रित कर रहे थे। उन्हें इतिहास, साहित्य, तथ्यों और तारीखों को विश्वकोश में याद रखना बहुत पसंद था। वॉन न्यूमैन, अपनी मूल भाषा के अलावा, अंग्रेजी, जर्मन और फ्रेंच में धाराप्रवाह थे। उन्होंने स्पेनिश में भी बात की, हालांकि खामियों के बिना नहीं। लैटिन और ग्रीक में पढ़ें।
यह प्रतिभा कैसी दिखती थी? ग्रे सूट में औसत कद का एक मोटा आदमी इत्मीनान से, लेकिन असमान, लेकिन किसी तरह अनायास तेज और धीमी गति से चलने वाला। अंतर्दृष्टिपूर्ण रूप। एक अच्छा वार्ताकार। वह अपनी रुचि के विषयों पर घंटों बात कर सकते थे।
बचपन और किशोरावस्था
वॉन न्यूमैन की जीवनी 1903-23-12 को शुरू होती है। उस दिन बुडापेस्ट में, तीन बेटों में सबसे बड़े, जानोस का जन्म बैंकर मैक्स वॉन न्यूमैन के परिवार में हुआ था। यह वह है जो भविष्य में अटलांटिक के पार जॉन बन जाएगा। किसी व्यक्ति के जीवन में सही परवरिश कितनी मायने रखती है, जिससे प्राकृतिक क्षमताओं का विकास होता है! स्कूल से पहले भी, जान को उनके पिता द्वारा किराए पर लिए गए शिक्षकों द्वारा प्रशिक्षित किया गया था। लड़के ने अपनी माध्यमिक शिक्षा प्राप्त कीकुलीन लूथरन व्यायामशाला। वैसे, भविष्य के नोबेल पुरस्कार विजेता ई. विग्नर ने उसी समय उनके साथ अध्ययन किया।
फिर युवक ने बुडापेस्ट विश्वविद्यालय से स्नातक किया। सौभाग्य से उनके लिए, विश्वविद्यालय में रहते हुए, जेनोस उच्च गणित के शिक्षक, लास्ज़लो रत्ज़ से मिले। यह एक बड़े अक्षर वाला शिक्षक था जिसे युवक में भविष्य की गणितीय प्रतिभा की खोज के लिए दिया गया था। उन्होंने जानोस को हंगेरियन गणितीय अभिजात वर्ग के सर्कल में पेश किया, जिसमें लिपोट फेजर ने पहला वायलिन बजाया।
एम. फेकेते और आई. कुर्शाक के संरक्षण के लिए धन्यवाद, वॉन न्यूमैन ने मैट्रिक प्रमाणपत्र प्राप्त करने के समय तक वैज्ञानिक हलकों में एक युवा प्रतिभा के रूप में ख्याति अर्जित की थी। उनकी शुरुआत वास्तव में जल्दी थी। Janosz ने 17 साल की उम्र में अपना पहला वैज्ञानिक काम "ऑन द लोकेशन ऑफ़ ज़ीरोस ऑफ़ मिनिमल पॉलीनोमियल्स" लिखा।
रोमांटिक और क्लासिक एक में लुढ़के
न्यूमैन अपनी बहुमुखी प्रतिभा के लिए आदरणीय गणितज्ञों में से एक हैं। केवल संख्या सिद्धांत के संभावित अपवाद के साथ, गणित की अन्य सभी शाखाएं हंगरी के गणितीय विचारों से एक डिग्री या किसी अन्य से प्रभावित थीं। वैज्ञानिक (डब्ल्यू। ओसवाल्ड के वर्गीकरण के अनुसार) या तो रोमांटिक (विचारों के जनक) या क्लासिक्स हैं (वे विचारों से परिणाम निकालने और एक पूर्ण सिद्धांत तैयार करने में सक्षम हैं।) उन्हें दोनों प्रकारों के लिए जिम्मेदार ठहराया जा सकता है। स्पष्टता के लिए, हम गणित के उन वर्गों को दर्शाते हुए वॉन न्यूमैन के मुख्य कार्यों को प्रस्तुत करते हैं जिनसे वे संबंधित हैं।
1. सिद्धांत सेट करें:
- "सेट थ्योरी के स्वयंसिद्ध पर" (1923)।
- "सिद्धांत परहिल्बर्ट का सबूत" (1927)।
2. गेम थ्योरी:
- "रणनीतिक खेलों के सिद्धांत पर" (1928)।
- मौलिक कार्य "आर्थिक व्यवहार और गेम थ्योरी" (1944)।
3. क्वांटम यांत्रिकी:
- "क्वांटम यांत्रिकी की नींव पर" (1927)।
- मोनोग्राफ "क्वांटम यांत्रिकी की गणितीय नींव" (1932)।
4. एर्गोडिक सिद्धांत:
- "कार्यात्मक ऑपरेटरों के बीजगणित पर.." (1929)।
- काम की श्रृंखला "ऑपरेटर के छल्ले पर" (1936 - 1938)।
5. कंप्यूटर बनाने के अनुप्रयुक्त कार्य:
- "उच्च क्रम के मैट्रिक्स का संख्यात्मक उलटा" (1938)।
- "द लॉजिकल एंड जनरल थ्योरी ऑफ़ ऑटोमेटा" (1948)।
- "अविश्वसनीय तत्वों से विश्वसनीय प्रणालियों का संश्लेषण" (1952)।
मूल रूप से, जॉन वॉन न्यूमैन ने एक व्यक्ति की अपने पसंदीदा विज्ञान में संलग्न होने की क्षमता का आकलन किया। उनकी राय में, भगवान के दाहिने हाथ से लोगों को 26 साल तक की गणितीय क्षमताओं को विकसित करने के लिए दिया जाता है। यह प्रारंभिक शुरुआत है, वैज्ञानिक के अनुसार, यह मौलिक रूप से महत्वपूर्ण है। फिर "विज्ञान की रानी" के अनुयायियों के पास पेशेवर परिष्कार का दौर है।
योग्यता, दशकों के अभ्यास के लिए धन्यवाद, न्यूमैन के अनुसार, प्राकृतिक क्षमताओं में कमी की भरपाई करता है। हालाँकि, कई वर्षों के बाद भी, वैज्ञानिक खुद प्रतिभा और अद्भुत प्रदर्शन दोनों से प्रतिष्ठित थे, जो महत्वपूर्ण समस्याओं को हल करते समय असीम हो जाते हैं। उदाहरण के लिए, क्वांटम सिद्धांत के गणितीय औचित्य में उन्हें केवल दो वर्ष लगे। और अध्ययन की गहराई के संदर्भ में, यह पूरे वैज्ञानिक समुदाय के दर्जनों वर्षों के काम के बराबर था।
ओहवॉन न्यूमैन सिद्धांत
युवा न्यूमैन ने आमतौर पर अपना शोध कैसे शुरू किया, जिसके काम के बारे में आदरणीय प्रोफेसरों ने कहा कि "आप एक शेर को उसके पंजों से पहचानते हैं"? उन्होंने समस्या को हल करना शुरू करते हुए, पहले स्वयंसिद्धों की एक प्रणाली तैयार की।
एक विशेष मामला लें। वॉन न्यूमैन के वे कौन से सिद्धांत हैं जो कंप्यूटर निर्माण के गणितीय दर्शन के उनके सूत्रीकरण में प्रासंगिक हैं? उनके प्राथमिक तर्कसंगत स्वयंसिद्धों में। क्या यह सच नहीं है कि ये संदेश शानदार वैज्ञानिक अंतर्ज्ञान से ओत-प्रोत हैं!
वे ठोस और वस्तुनिष्ठ हैं, हालांकि वे एक सिद्धांतकार द्वारा लिखे गए थे जब अभी तक कोई कंप्यूटर नहीं था:
1. कम्प्यूटिंग मशीनों को बाइनरी फॉर्म में दर्शाए गए नंबरों के साथ काम करना चाहिए। उत्तरार्द्ध अर्धचालकों के गुणों से संबंधित है।
2. मशीन द्वारा उत्पादित कम्प्यूटेशनल प्रक्रिया को एक नियंत्रण कार्यक्रम द्वारा नियंत्रित किया जाता है, जो निष्पादन योग्य आदेशों का एक औपचारिक अनुक्रम है।
3. कंप्यूटर की मेमोरी एक दोहरा कार्य करती है: डेटा और प्रोग्राम दोनों को स्टोर करना। इसके अलावा, उन और अन्य दोनों को बाइनरी रूप में एन्कोड किया गया है। कार्यक्रमों तक पहुंच डेटा तक पहुंच के समान है। डेटा प्रकार के अनुसार वे समान होते हैं, लेकिन जिस तरह से उन्हें संसाधित किया जाता है और मेमोरी सेल तक पहुँचाया जाता है, वे भिन्न होते हैं।
4. कंप्यूटर मेमोरी सेल एड्रेसेबल होते हैं। एक निश्चित पते पर, आप किसी भी समय सेल में संग्रहीत डेटा तक पहुंच सकते हैं। प्रोग्रामिंग में वेरिएबल इस प्रकार कार्य करते हैं।
5. सशर्त बयानों का उपयोग करके आदेशों के निष्पादन का एक अनूठा क्रम प्रदान करना। उसी समय, उन्हें उनकी रिकॉर्डिंग के प्राकृतिक क्रम में नहीं, बल्कि निर्दिष्ट का पालन करते हुए निष्पादित किया जाएगालक्ष्यीकरण प्रोग्रामर कूदो।
प्रभावित भौतिक विज्ञानी
न्यूमैन के दृष्टिकोण ने उन्हें भौतिक घटनाओं की व्यापक दुनिया में गणितीय विचारों को खोजने की अनुमति दी। जॉन वॉन न्यूमैन के सिद्धांत भौतिकविदों के साथ EDVAK कंप्यूटर के निर्माण पर रचनात्मक संयुक्त कार्य में बनाए गए थे।
उनमें से एक, जिसका नाम एस. उलम था, ने याद किया कि जॉन ने तुरंत उनके विचार को समझ लिया, फिर उसे अपने मस्तिष्क में गणित की भाषा में अनुवादित किया। स्वयं द्वारा तैयार किए गए भावों और योजनाओं को हल करने के बाद (वैज्ञानिक ने लगभग तुरंत ही अपने दिमाग में मोटे तौर पर गणना की), इस प्रकार उन्होंने समस्या का सार समझा।
और किए गए निगमनात्मक कार्य के अंतिम चरण में, हंगेरियन ने अपने निष्कर्षों को "भौतिकी की भाषा" में बदल दिया और अपने गूंगे सहयोगियों को यह नवीनतम जानकारी दी।
इस तरह की कटौती ने परियोजना के विकास में शामिल सहयोगियों पर एक मजबूत प्रभाव डाला।
कंप्यूटर संचालन का विश्लेषणात्मक औचित्य
वॉन न्यूमैन कंप्यूटर के कामकाज के सिद्धांतों ने अलग मशीन और सॉफ्टवेयर भागों को ग्रहण किया। प्रोग्राम बदलते समय, सिस्टम की असीमित कार्यक्षमता हासिल की जाती है। वैज्ञानिक भविष्य की प्रणाली के मुख्य कार्यात्मक तत्वों को बेहद तर्कसंगत रूप से विश्लेषणात्मक रूप से निर्धारित करने में कामयाब रहे। नियंत्रण के एक तत्व के रूप में, उन्होंने इसमें प्रतिक्रिया ग्रहण की। वैज्ञानिक ने डिवाइस की कार्यात्मक इकाइयों को भी नाम दिया, जो भविष्य में सूचना क्रांति की कुंजी बन गई। तो, वॉन न्यूमैन के काल्पनिक कंप्यूटर में निम्न शामिल थे:
- मशीन मेमोरी, या स्टोरेज डिवाइस (स्मृति के रूप में संक्षिप्त);
- तर्क-अंकगणित इकाई (ALU);
- कंट्रोल यूनिट (सीयू);
- I/O डिवाइस।
एक और सदी में भी, हम उस शानदार तर्क को एक अंतर्दृष्टि के रूप में, एक रहस्योद्घाटन के रूप में देख सकते हैं। हालांकि, क्या वाकई ऐसा था? आख़िरकार, उपर्युक्त संपूर्ण संरचना, अपने सार में, मानव रूप में एक अद्वितीय तार्किक मशीन के काम का फल बन गई, जिसका नाम न्यूमैन है।
गणित उनका मुख्य साधन बन गया है। आश्चर्यजनक रूप से, दुर्भाग्य से, दिवंगत क्लासिक अम्बर्टो इको ने ऐसी घटना के बारे में लिखा था। "प्रतिभा हमेशा एक तत्व पर खेलती है। लेकिन वह इतने शानदार ढंग से खेलता है कि अन्य सभी तत्व इस खेल में शामिल हो जाते हैं!"
कंप्यूटर का कार्यात्मक आरेख
वैसे, वैज्ञानिक ने "गणितज्ञ" लेख में इस विज्ञान की अपनी समझ को रेखांकित किया। उन्होंने किसी भी विज्ञान की प्रगति को गणितीय पद्धति के दायरे में होने की क्षमता में माना। यह उनका गणितीय मॉडलिंग था जो उपरोक्त आविष्कार का एक अनिवार्य हिस्सा बन गया। सामान्य तौर पर, शास्त्रीय वॉन न्यूमैन वास्तुकला ऐसा दिखता था जैसे यह चित्र में दिखाया गया है।
यह योजना निम्नानुसार काम करती है: प्रारंभिक डेटा, साथ ही प्रोग्राम, एक इनपुट डिवाइस के माध्यम से सिस्टम में प्रवेश करते हैं। भविष्य में, उन्हें अंकगणितीय तर्क इकाई (ALU) में संसाधित किया जाता है। यह कमांड निष्पादित करता है। उनमें से प्रत्येक में विवरण होता है: किस सेल से डेटा लिया जाना चाहिए, उन पर कौन से लेनदेन किए जाने चाहिए, परिणाम को कहां सहेजना है (बाद में लागू किया गया है)भंडारण युक्ति)। आउटपुट डेटा को सीधे आउटपुट डिवाइस के माध्यम से भी आउटपुट किया जा सकता है। इस मामले में (स्मृति में भंडारण के विपरीत), वे मानवीय धारणा के अनुकूल होते हैं।
सर्किट के उपरोक्त संरचनात्मक ब्लॉकों का सामान्य प्रशासन और समन्वय नियंत्रण इकाई (सीयू) द्वारा किया जाता है। इसमें कंट्रोल फंक्शन कमांड काउंटर को सौंपा जाता है, जो उस क्रम का सख्त रिकॉर्ड रखता है जिसमें उन्हें निष्पादित किया जाता है।
एक ऐतिहासिक घटना के बारे में
मौलिक होने के लिए, यह ध्यान रखना महत्वपूर्ण है कि कंप्यूटर के निर्माण पर काम अभी भी सामूहिक था। वॉन न्यूमैन कंप्यूटर ऑर्डर द्वारा और यूएस आर्म्ड फोर्सेस बैलिस्टिक्स लेबोरेटरी की कीमत पर विकसित किए गए थे।
ऐतिहासिक घटना, जिसके परिणामस्वरूप वैज्ञानिकों के एक समूह द्वारा किए गए सभी कार्यों को जॉन न्यूमैन को जिम्मेदार ठहराया गया था, दुर्घटना से पैदा हुआ था। तथ्य यह है कि पहले पृष्ठ पर वास्तुकला का सामान्य विवरण (जिसे समीक्षा के लिए वैज्ञानिक समुदाय को भेजा गया था) में एक ही हस्ताक्षर था। और यह न्यूमैन के हस्ताक्षर थे। इस प्रकार, अध्ययन के परिणामों की रिपोर्ट करने के नियमों के कारण, वैज्ञानिकों को यह आभास हुआ कि प्रसिद्ध हंगेरियन इस सभी वैश्विक कार्यों के लेखक थे।
निष्कर्ष के बजाय
निष्पक्ष होने के लिए, यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि आज भी कंप्यूटर के विकास पर महान गणितज्ञ के विचारों का पैमाना हमारे समय की सभ्यतागत संभावनाओं को पार कर गया है। विशेष रूप से, वॉन न्यूमैन के काम ने सूचना प्रणालियों को खुद को पुन: पेश करने की क्षमता देने का सुझाव दिया। और उनके अंतिम, अधूरे काम को आज भी सुपर प्रासंगिक कहा जाता था:"कंप्यूटर और दिमाग"।
