冯.诺伊曼(John von Neumann)人物志

个人简介

冯诺伊曼(John von Neumann, 1903年12月28日-1957年2月8日)，美籍匈牙利数学家、计算机科学家，是20世纪最重要的科学家之一，冯诺依曼是布达佩斯大学数学博士，在现代计算机、博弈论、核武器和生化武器等领域内的科学全才之一，被后人称为"现代计算机之父"、"博弈论之父"。

冯诺依曼先后执教于柏林大学和汉堡大学，1930年前往美国，后入美国籍。历任普林斯顿大学教授、普林斯顿高等研究院教授，入选美国原子能委员会会员、美国国家科学院院士。早早期以算子理论、共振论、量子理论、集合论等当面的研究闻名，开窗了冯诺依曼代数。冯诺依曼第二次世界大战期间曾参与曼哈顿计划，为第一课原子弹的研制作出了贡献。

冯诺依曼1944年与奥斯卡摩根斯特恩合著《博弈论与经济行为》，是博弈论学科的奠基性著作。万年，芬诺一慢专项研究自动机理论，著有对人脑和计算机系统进行精确分析的著作《计算机与人脑》（1958），为研制电子数字计算机提供了基础性方案。其余主要著作有《量子力学的数学基础》（1926）、《经典力学的算子方法》、《连续几何》（1960）等。

John von Neumann

个人成就

冯诺依曼是二十世纪最重要的数学家之一，在纯粹数学和应用数学方面都有杰出贡献。他的工作大致可以分为两个时期：1940年以前，主要是纯粹数学的研究：在数学逻辑方面提出简单而明确的叙述理论，从而为量子力学打下数学基础；1930年其，他证明平均遍历定理开拓了遍历理论的新邻域；1933年，他运用紧致群解决了希泊尔特第五问题；此外，他还在测度论、格论和连续几何学方面也有开创性的贡献；从1936~1943年，他和默里合作，创造了算子环理论，即所谓的冯诺依曼代数。

John von Neumann

经典理论

• 说到计算机的发展，即不能不提到美国科学家冯诺依曼。从20世纪初，物理学和电子学科学家们就在争论之造可以进行数值计算的机器应该采用什么样的结构。人们被十进制这个人类习惯的计数方法所困扰。所以，那时以研制模拟计算机的呼声更为响亮和有力。20世纪30年代中期，美国科学家冯诺依曼大胆的提出，抛弃十进制，采用二进制作为数字计算机的数制基础。同时，他还说预先编制计算程序，然后计算机来按照人们事前制定的计算顺序来执行数值计算工作。

基础理论

• 冯诺依曼的第一篇论文是和菲克特合写的，是关于切比雪夫多项式求根法的菲叶定理推广，注明日期是1922年，那时风过一还不满18岁，另一篇文章讨论一致稠密数列，用匈牙利文写就，题目的选取和证明手法的简洁显露出冯诺依曼在代数技巧和集合论直观结合的特征。

纯粹数学

• 在1930~1940年间，冯诺依曼在纯粹数学方面取得的成就更为集中，创作更趋于成熟，声誉也更高涨。后来在一张为国家科学院填的问答表中，风过一慢选择了量子理论的数学基础、算子环理论、各态遍历定理三项作为他最重要数学工作。

应用数学

• 1940年，是冯诺依曼科学生涯的一个转换点。在此之前，他是一位通晓物理学的登峰造极的纯粹数学家；此后则成了一位掌握纯粹数学的出神入化的应用数学家。他开始关注当时把数学应用于物理领域去的最主要工具——偏微分方程。研究同时他还不断创新，把非古典数学应用到两个新领域；对策论和电子计算机。

博弈论

• 冯诺依曼不仅曾将自己的才能用于武器研究等，而且还用于社会研究。1928年，冯诺依曼证明了博弈论的基本原理，从而宣告了博弈论的正式诞生。由他创建的对策论，无疑是他在应用数学方面取得的最令人羡慕的杰出成就。现今，博弈论主要指研究社会现象的特定数学方法。它的基本思想，解释分析多个主题之间的利害关系时，重视在诸如下期、玩扑克牌等室内游戏中竞赛者之间的讨价还价，交涉，结伙利益分配等行为方式的类似性。

计算机

• 早在洛斯阿拉莫斯，冯诺依曼即明显看到，即使对一些理论物理的研究，只是为了得到定性的结果，单靠解析研究也已显得不够，必须辅之以数值计算。进行手工计算或使用台式计算机所需要花费的时间令人难以容忍，于是冯诺依曼劲头十足的开始从事电子计算机和计算方法的研究。

John von Neumann

社会评价

• Hans Bethe: 我有时在思考冯诺依曼这样的大脑是否暗示着存在比人类更高级的生物物种。
• David Blackwell: 他是一个出类拔萃的人，我给他大概地讲了一下我最近 研究的课题，在十分钟之后他已经比我知道的更多了。他的思维真的是异常敏捷。
• George Polya: 他是唯一的令我感到自己的教师地位受到威胁的学生，他实在是太敏锐了，有一次我在苏黎世为研究生们作演讲，当时冯诺依曼也在听课，我提出一个悬而未决的问题，过了5分钟冯诺依曼举起了手，当我叫他的时候他径直走到将台前，写下了此问题的证明。自此之后我对冯诺依曼感到畏惧。
• Eugene Wigner: 他很有幽默感，因他这种讲故事和笑话的能力很受人即使是陌生人的喜爱，他可以在必要的时候变得简单快乐，但绝不轻浮愚蠢。冯诺依曼这种非凡的大脑需要理解大部分像我们一样的人不想去理解的甚至不奢求理解的东西。这个事实影响了冯诺依曼的道德判断，只有在科学上的错误和不和谐的地方会让他感到愤怒或遗憾，在任何人犯了科学上面的错误时，他会毫不犹豫地纠正别人的错误。
• Heman Goldstine: 他的一个非凡的能力即使绝对精准的记忆力，据我所知，冯诺依曼有能力看过一本书或者一篇文章后一字不错地背诵出来，更甚，他同样能够在多年以后太丝毫犹豫地做到。他还可以将其实时翻译成英文背诵出来，而且速度丝毫不减。有一次我为了测试他的能力，问他《双城记》时怎么开头的，片刻，他开始背诵第一章节，直到可能10或15分钟后我让他停下来。

主要著作

• 《经典力学的算子方法》
• 《量子力学的数学基础》
• 《博弈论和经济行为》
• 《程序内存》