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约翰·冯·诺伊曼

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约翰·冯·诺伊曼
(John von Neumann)
JohnvonNeumann-LosAlamos.gif
20世纪40年代的冯·诺伊曼。
出生 1903年12月28日(1903-12-28)
Flag of Austria-Hungary (1869-1918).svg奥匈帝国布达佩斯
逝世 1957年2月8日(53歲)
 美國华府
居住地 美国
国籍 匈牙利,美国
研究領域 数学量子力学计算机学经济学
机构 柏林大学
普林斯顿大学
普林斯顿高等研究院
洛斯阿拉莫斯国家实验室
母校 帕茨玛尼·彼得大学
苏黎世联邦理工学院
博士導師 费耶尔·利波特匈牙利语Fejér Lipót
博士生 唐纳德·B·吉利斯英语Donald B. Gillies
以色列·霍尔珀林英语Israel Halperin
其他著名學生 保罗·哈尔莫斯
克利福德·休·窦克尔英语Clifford Hugh Dowker
伯努瓦·曼德勃罗[1]
知名于
著名獎項 博修纪念奖 (1938年)
恩里科·費米獎 (1956年)

约翰·冯·诺伊曼德语:John von Neumann德语发音:[vɒn ˈnɔɪmən],1903年12月28日-1957年2月8日)原名诺依曼·雅诺士·拉约士匈牙利语Neumann János Lajos匈牙利语发音:[ˈnɒjmɒn ˈjaːnoʃ ˈlɒjoʃ]),是出生於匈牙利美國猶太人数学家,现代電子計算機博弈论的重要创始人,在泛函遍历论几何拓扑数值分析等众多数学领域及計算機學量子力學经济学中都有重大貢獻。

冯·诺伊曼从小就以过人的智力与记忆力而闻名。冯·诺伊曼一生中发表了大约150篇论文,其中有60篇纯数学论文,20篇物理学以及60篇应用数学论文。他最后的作品是一个在医院未完成的手稿,后来以书名《计算机与人脑英语The Computer and the Brain》发布,表现了他生命最后时光的兴趣方向。

生平[编辑]

冯·诺伊曼出生在布達佩斯富裕的猶太家庭,是诺依曼·米克萨(Neumann Miksa)和坎恩·玛吉特(Kann Margit)的三個孩子中最大的一個。他小時候外號"Jancsi"("János"的昵称),当时已經顯出驚人的記憶力。他6歲时已能用古希腊语同父亲闲谈,還可以心算8位數除法。年少的他不但對數學很有興趣,亦喜歡閱讀歷史社會方面的書籍,读过的书籍和论文能很快一句不漏地将内容复述出来,而且多年以後仍是如此。1913年,父親買了一個爵位[來源請求],馮·諾伊曼晉身貴族。约翰加上头衔后的全名成為"Margittai Neumann János"。后来约翰把名字改成德语名"Johann von Neumann"。其名"John"(约翰)意为“主是仁慈的”,姓氏中的"von"是德语介词,而"Neumann"意为"neu"(new)+"Mann"(man),即“新人”。

1926年,冯·诺伊曼以22歲的年齡获得了布达佩斯大学数学博士学位,相继在柏林大学汉堡大学担任数学讲师。

1930年,冯·诺伊曼接受了普林斯顿大学客座教授的职位。初到美國時,他在紐約對當地居民表演過默記電話簿的驚人記憶力。1931年,冯·诺伊曼成為普林斯顿大学終身教授。1933年转入普林斯顿高等研究院,與愛因斯坦等人成為该院最初的四位教授之一,不須上課。這一年,他部分解决了希尔伯特第五问题,證明了局部歐幾里得緊群李群。1937年成為美國公民,1938年獲博修獎。

1954年,冯·诺伊曼任美国原子能委员会委员。1954年夏天,右肩受傷,手術時發現患有骨癌,治療期間,依然參加每週三次的原子能委員會會議,甚至美國國防部長,陸、海、空三軍參謀長聚集在病房開會。晚年,有学生請教他做事的方法,他说:“简单(simple)。”

1957年2月8日,冯·诺伊曼在华盛顿德里医院去世。

学术成就[编辑]

数学[编辑]

量子力學[编辑]

冯·诺伊曼认为,量子理论是普遍有效的,不仅适用于微观粒子世界,也适用于現實的测量仪器。1932年约翰·冯·诺伊曼将量子力学的最重要的基础严谨地公式化。按照诺伊曼的一个物理系统有三个主要部分:其量子态、其可观察量和其动力学(即其发展趋势),此外物理对称性(比镜像对称的含义更广)也是一个非常重要的特性。冯·诺伊曼的量子力学教科书《量子力学的数学基础》首次以數理分析清晰地提出了波函数的两类演化过程。

  • 瞬時的、非連續的波函數坍縮過程
  • 波函數的連續演化過程,遵循薛定谔方程式

計算機[编辑]

1945年6月,冯·诺伊曼與戈德斯坦、勃克斯等人,聯名發表了一篇長達101頁紙的報告,即計算機史上著名的「101頁報告」,是現代電腦科學發展里程碑式的文獻。明確規定用二進制替代十進制運算,並將計算機分成五大組件,这一卓越的思想为电子计算机的逻辑结构设计奠定了基础,已成为计算机设计的基本原则。1951年,EDVAC計算機宣告完成。由于他在计算机逻辑结构设计上的伟大贡献,他被誉为「计算机之父」。

經濟學[编辑]

在经济学领域,1944年冯·诺伊曼与奥斯卡·摩根斯腾英语Oskar Morgenstern合著的名作《博弈论与经济行为》出版,标志着现代系统博弈理论的的初步形成。他被称为「博弈论之父」。博弈论被认为是20世纪经济学最伟大的成果之一。

認知與記憶能力[编辑]

馮·諾伊曼有著過目不忘的記憶。赫尔曼·古德斯汀(Herman Goldstine)寫下:「他的一個出眾能力是他絕對精準的回憶。就我所知,馮·諾伊曼能夠僅僅讀過一次某段文字,接著一字不差的背誦出來,甚至在多年之後也可以流暢作到。他還可以將原本的語言翻譯成英語,速度絲毫不減。有一次我想測試他的能力於是問他雙城記是如何開始的。接著他沒有任何停頓,他立即背誦起第一章,一直到十分鐘後我要他停止才停止。」[來源請求]

若尔福·兰兹霍夫(Rolf Landshoff)曾回忆,有一次冯诺依曼、费米费曼都在泰勒的办公室一起讨论和计算问题。他们每隔几分钟就会暂停讨论并开始一轮计算。费米使用计算尺,费曼使用手摇式计算机,而冯诺依曼只凭心算。冯诺依曼几乎能在相差不大的时间内得到与其他二人相似的计算结果。[2]

私人生活[编辑]

馮·諾伊曼有著廣泛的文化興趣。六歲時,他能流利的使用拉丁文和古希臘文,他對古代歷史抱著終身的熱情,並且以驚人的歷史知識聞名。有一個拜占庭史學家曾經說馮·諾伊曼對拜占庭史所知比他自己還專業。

他善於社交,在他的第一個婚姻中,他喜歡在他家舉辦大型派對,時常一周兩次。他的房子是普林斯頓中最大的一個。

馮·諾伊曼在美國交情最深厚的朋友是斯塔尼斯拉夫·乌拉姆。乌拉姆的朋友技安卡羅羅塔寫道「他們會花好幾個小時談笑聊八卦,交換猶太笑話,時常在其中穿插數學話題。」當馮·諾伊曼在醫院接近死亡時,每次乌拉姆拜訪時都會準備一套新的笑話,希望馮·諾伊曼可以高興起來。

名言[编辑]

  • “若人們不相信數學簡單,只因他們未意識到生命之複雜。”[3]
  • “当一门数学学科远离它的经验来源,或者甚至它只是由来自‘实际’的思想间接激发产生的第二代和第三代,这门学科就危机四伏了。它会越来越走向纯美学化,越来越纯粹地为艺术而艺术......现在有一种巨大的危险:这门学科将沿着那条阻力最小的路线发展......将会分崩离析,成为许多无足轻重的分支......无论如何,我觉得唯一的补救办法就是恢复到青春回到起源,重新注入多少是直接经验的思想。”

獎項[编辑]

1994年被授予美国国家基础科学奖。[來源請求]

有兩個獎項以他為名:

相关著作[编辑]

参考资料[编辑]

  1. ^ Dempster, M. A. H. Benoit B. Mandelbrot (1924–2010): a father of Quantitative Finance (PDF). Quantitative Finance. February 2011, 11 (2): 155–156. 
  2. ^ 罗伯特·容克; 钟毅, 何纬 (译). Heller als tausend Sonnen [比一千个太阳还亮]. 世界原子弹氢弹秘史丛书. 原子能出版社. 1991年: 201. ISBN 7-5022-0479-2 (中文). 有一个从柏林来到美国的、在战争时期参加过特勒小组的若尔福·兰兹霍夫(Rolf Landshoff)对于这种‘比赛’回忆说:‘有一次费米、冯纽曼和费恩曼都在特勒办公室里。我也在座,因为当时要我在那里进行一个拟定好了的计算。当时产生了又推翻了很多不同的想法。每隔几分钟费米和特勒就得进行一次快速的数字验算。这时,科学家们就都开始行动起来,费恩曼用手摇计算机,费米用他经常随身携带的小计算尺,而冯纽曼是心算。心算一般比较快,并且使人惊奇的是三个答案很接近。’ 
  3. ^ Source of John von Neumann quote. [2012-04-26] (英文).