• niedziela, 20 sierpnia 2017 r.

Genialny John von Neumann

 

 

Jeden z najwybitniejszych naukowców XX wieku John Von Neumann(1903-1957) był amerykańskim fizykiem i matematykiem węgierskiego pochodzenia. W tym eseju opiszę krótko tylko kilka najważniejszych tematów naukowego dorobku von Neumanna. Aby opisać szczegółowo wszystkie dziedziny, w których pracował i tworzył von Neumann musiałbym napisać książkę składającą się z kilku grubych tomów.

 1937 roku Von Neumann odwiedził Lwow i zachęcał Stefana Banacha do wyjazdu do USA. Banach nie wyjechał 1941 roku , na szczęście cudem uniknął masakry polskich intelektualistów.

Aby czytelnik łatwiej ujrzał różnorodne dyscypliny nauki, które interesowały von Neumanna podzielę tekst eseju na części dotyczące dziedzin nauki, które von Neumann stworzył lub wzbogacił swoja praca naukowa.

 

A) Programowanie liniowe.

Programowanie liniowe jest problemem optymalizacji stosowanej głownie w ekonomii. Został on zapoczątkowany przez Rosjanina Kantorowicza w 1939 roku. George Dantzig  sformułował znana metodę rozwiazania zwana simplex w 1947 roku. Von Neumann  zaproponował radykalnie inną wersję która 30 lat później została zbadana przez hinduskiego matematyka  Karmarkara. W odróżnieniu od metody simplex algorytm, zasugerowana przez Von Neumanna metoda rozwiązuje problem programowania liniowego w czasie wielomianu (polynomial time).To znaczy, że czas obliczeń jest proporcjonalny do potęgi wielkości problemu. Trudniejsze do rozwiązania są problemy wymagające czasu proporcjonalnego do funkcji wykładniczej.

 

B) Architektura komputerów.

Maszyna Turinga była uniwersalnym komputerem, ale tylko teoretycznym instrumentem niemającym praktycznego odpowiednika. W 1940tych latach powstała konieczność zbudowania praktycznego instrumentu do wykonania złożonych obliczeń naukowych. Tu Von Neuman odegrał fundamentalna role proponując architekturę komputerów, która jest używana współcześnie. Zasadniczą ideą było umieszczenie danych i programu w pamięci. Procesor otrzymuje z pamięci zarówno dane jak i instrukcje operacji na danych. Współczesne komputery są wieloprocesorowe, ale poszczególne procesory wraz z pamięcią zwaną cache memory są architekturą Von Neumanna. Von Neumann był doradcą w projekcie budowy pierwszego elektronicznego komputera ENIAC na University of Pensylwania.

 

C) Cellular Automata Theory (teoria komórkowych automatów).

W trakcie pracy nad teorią komórkowych automatów Von Neuman badał możliwość self reproducing automata (automaty, które są samo-powielające).Ta idea poprzedziła odkrycie DNA i pomogła w zrozumieniu działania tej struktury.

 

D) Self reproducing Computer Programs

Problem był jak napisać program, który robi własna kopie. Badając ten problem von Neuman odkrył wirusy i jest uważany za ojca dyscypliny informatyki zwanej wirusologią. 

 

E) Matematyczne sformułowanie Mechaniki Kwantowej.

Von Neumann był jednym z pierwszych teoretyków, którzy sformułowali ścisłe matematyczne podstawy mechaniki kwantowej. Jest to tzw. Dirac-Von Neumann axioms of quantum mechanics. Był też pierwszym, który pokazał, że stan kwantowego system może być reprezentowany punktem w wektorowej przestrzeni Hilberta.

 

F) Projekt Manhattan.

Von Neumann współpracował ze Stanisławem Ulamem oraz Edwardem Tellerem wykonując obliczenia związane z tajnym projektem Manhattan.

 

G) Strategia MAD

Podczas zimnej wojny przyczynił się do sformułowania strategii zwanej MAD (Mutual Assured Destruction).Strategia MAD była podstawą militarnej równowagi ZSRR i USA, która zapewniała, że strona atakująca nie miała szansy na sukces bez popełnienia samobójstwa.

 

Podsumowując możemy stwierdzić , że nikt nie zna wszystkich gałęzi matematyki, ale John Von Neumann znal prawie wszystkie i potrafił je stosować. Taki geniusz rodzi się raz na wiele setek lat. Niektórzy z nas mieli szczęście żyć i pracować w tym samym XX wieku co John von Neumann. Jak dobrze pisał Newton każdy naukowiec stoi na barkach gigantów, którzy żyli przed nim. Jednym z nich był  nie zapomniany John von Neumann

Janusz KowalikJanusz Kowalik jest emerytowanym profesorem matematyki i informatyki na Washington State University oraz byłym kierownikiem organizacji badań informatyki w firmie lotniczej Boeing Company w Seattle. Adres internetowy Janusza: j.kowalik@comcast.net

Podobne materiały

22 komentarze

  1. Zorro
    16 czerwca 2017 at 12:51 - odpowiedz

    O takich ludziach trzeba pisać! Dziękuję!

  2. Katarzyna
    16 czerwca 2017 at 16:42 - odpowiedz

    Można wspomnieć też o sondzie Von Neumanna, czyli self replicating spacecraft. Von Neumann doszedł do wniosku, że cywilizacja na odpowiednim stopniu zaawansowania może stworzyć pojazd kosmiczny, który odwiedzając nową planetę stworzy na niej fabrykę swoich kopii, a każda kolejna kopia zrobi to samo. Byłby to rosnący w wykładniczo tempie proces zasiedlania lub odkrywania Wszechświata. Niektórzy badacze zareagowali smutkiem na tę teorię, ponieważ zdaje się ona przeczyć istnieniu takiej cywilizacji (bo niczego takiego nie zaobserwowaliśmy), inni z niecierpliwością czekają na statki kosmiczne badające pas planetoid za Marsem, bo ewentualne szczątki takich sond mogłyby się znaleźć właśnie tam. 

    • Orionis
      16 czerwca 2017 at 19:36 - odpowiedz

      Ale czemuż oni się zasmucili? Chyba tym, że my teraz nie dowiemy się, czy taka cywilizacja istnieje. Co nie znaczy, że nie istnieje wcale albo, że nie istnieje dokładnie taka, ale istnieje troche inna, ktora akurat na ten pomysł nie wpadła, albo i wpadła, ale nie zrealizowała, albo zrealizowała, ale w taki sposób, którego my nie jesteśmy w stanie dostrzeć (jeszcze?) i tak dalej :))  Mam rację, Katarzyno? 

       

      • Katarzyna
        16 czerwca 2017 at 22:11 - odpowiedz

        Odpowiem konkretnym przykładem. Mój kolega, fizyk kwantowy, zasmucił się, ponieważ uznał to za dowód na brak dostatecznie rozwiniętej obcej cywilizacji, w istnienie której całe życie wierzył (na podstawie oszacowania prawdopodobieństwa). 

        • Orionis
          17 czerwca 2017 at 15:06 - odpowiedz

          No, ale właśnie w tym rzecz, że to wcale NIE jest dowód na to, że nie istnieje zaawansowana cywilizacja. To może być jedynie dowód na to, że nie istnieje akurat dokładnie TAKA cywilizacja, jaką on sobie wymyslił. A powodów może byc wiele, zaczełam je wymieniać. Wśród tych powodów może być i ten, że bardzo zaawansowana cywilizacja może znać znacznie lepsze lub po prostu zupełnie inne sposoby eksplorowania wszechświata niż wysyłanie samoreplikujących się sond, to my dziś, w naszym stanie umysłów i techniki wyobrażamy sobie, że to jest "rozwinięta" metoda badania wszechświata, a całkiem możliwe, że my sami za 100 lat będziemy umieli pozyskiwać informacje w jakiś inny, mniej "żelazny" sposób, a cóż dopiero, gdy wyobrazimy sobie jakąś cywilizację o rozwoju przewyższającym nas o tysiące lub nawet miliony lat… To, że nie zaobserwowaliśmy żadnych obcych sond, nic nie znaczy.  Dlatego napisałam, że się dziwię, że taka fantazja może kogoś smucić. Neumann był absolutnie genialny, ale akurat w tej fantazji nie zabłysnął. To nijak nie umniejsza jego geniuszu, nikt nie może być geniuszem we wszystkim i zawsze, zresztą on chyba całkiem poważnie tego nie traktował, to "odbiorcy" potraktowali to zbyt poważnie.    

        • Orionis
          17 czerwca 2017 at 15:17 - odpowiedz

          A w ogóle, to oczywiście mi tu chodzi o zwyklą pogawędke na "takie" tematy, a nie o to, czy konkretnie taka czy inna fantazja ma naprawdę sens. Przecież wiadomo, że fantazja nie ma sensu, bo jest fantazją i o to w niej chodzi, by nie miała sensu,  nie jest wiedzą, tylko próbą, zabawą, rozszerzeniem świadomości, otwarciem umysłu… O tych sondach Neumanna już wielu pisało, że to "nie tak", ja Ameryki nie odkryłam, ale miło pogawędzić, dlaczego kogoś to akurat smuciło, skoro teoretycznie wcale nie powinno. 

          🙂

        • Elasp
          17 czerwca 2017 at 22:55 - odpowiedz

            Pani kolega nie ma powodów do smutku, albowiem wniosek, który wyprowadza, nie wynika z przesłanek. Obserwacja świadczy co najwyżej o prawdziwości alternatywy, albo wysoko rozwinięte cywilizacje nie istnieją poza Ziemią, albo istnieja, ale ekspolrują kosmos lepiej od nas (vide uwaga p. Oronis), albo wreszcie istnieją, ale nie są w ogóle skore do budowania statków kosmicznych jak i do ekspolracji kosmosu (w taki czy inny sposób). Dlaczego miałyby chcieć tego dokonywać? Nasze pragnienie wiedzy jest spadkiem, który otrzymaliśmy po zwierzęcych przodkach, potrzebujacych informacji (coraz dokładniejszej – wszak konkurencja nie śpi!) w celu codziennej walki o przetrwanie. Inne cywilizacje mogą nie mieć takiej (zwierzęcej) genezy, albo też – bedąc na wyższym od nas poziomie, mogły pozbyć się tego atawizmu i zadowalają się trwaniem na rodzimej planecie. 

          .

            Pytanie, ktore zadałbym przy okazji wszystkim forumowiczom: 1) jak uniwersalne są – wedle ich rozeznania – prawa doboru naturalnego? Czy muszą obowiazywać dla każdych istot żywych. Wydaje mi się, że chyba nie, np. nie mają powodu obowiązywać w świecie, w którym organizmy mają pod dostatkiem energii. Jakaś dogodnie usytuowana i uformowana planeta może być chyba takim światem. Analogicznie (i w związku z pytaniem poprzednim) pytanie nr  2) jak uniwersalne są prawa genetyki (i dziedziczenia genów)? 

          • Jacek Tabisz
            Jacek Tabisz
            17 czerwca 2017 at 23:00

            Nie wiadomo, jak uniwersalne są prawa genetykie, ale bez doboru naturalnego cieżko wyobrazić sobie ewolucję od organizmów prostych po złożone. Jeśli chodzi o istnienie kosmitów, mogą traktować nas jako skansen, jeśli są odpowiedno rozwinięci. Mogą nie wykorzystywać fal radiowych, tylko inne, bardziej zaawansowane środki komunikacji (np. sprzężenie kwantowe)

  3. Janusz
    Janusz
    16 czerwca 2017 at 18:43 - odpowiedz

    Masz racje ZORRO.Dzieki takim ludziom jak John von Neumann nasza cywilizacja robi postep .Nie kazdy z nas ma taki talent ale kazdy(a) z nas moze starac sie popchnac ten wozek cywilizacji kilka milimetrow dalej.

    Dziekuje Kasiu(KATARZYNO) za komentarz .

    • Lucyan
      17 czerwca 2017 at 08:07 - odpowiedz

      Ale dlaczego zgermanizował swoje nazwisko (Neumann János Lajos) jeszcze bardziej z tym "von"? Neumann miał zydowskie pochodzenie, i był bardziej Zydem niz Wegrem czy Austriakiem. 

      A z tym zakładem Pascala to sie na stare lata wygłupił (jesli to jest prawda, bo wiele historii wymyslaja religianci i wciskaja ludziom na łozu smierci). Tłumaczy go strach przed smiercia na wskutek choroby (rak trzustki). Widac wtedy jest to silniejsze niz wszystkie genialne umiejetnosci. Organizm chwyta sie kazdej deski ratunki, mozg wmawia sobie ze jest nadzieja (boska interwencja). Nie rozumiem tez dlaczego Neumann miałby trafic do "czyscca" (purgatory) i za jakie to grzechy. Widac zydowscy przyjaciele gnębili go za jego ateizm/agnostycyzm i za przejscie na katolicyzm i mu wmowili, ze to grzech. I chłop na stare lata sfiksował. 

      • Elasp
        17 czerwca 2017 at 12:21 - odpowiedz

        "A z tym zakładem Pascala to sie na stare lata wygłupił (jesli to jest prawda, bo wiele historii wymyslaja religianci i wciskaja ludziom na łozu smierci). Tłumaczy go strach przed smiercia…"

        .

        Postawa ateistyczna jest natomiast częstokroć wynikiem braku lęku przed śmiercią, i tak rozumianą afirmacją doczesności. Nie rozumiem, dlaczego lęk przed śmiercią ma lub miałby być czymś świadczącym o tym, że psychika człowieka znajduje się w stanie odbiegającym od stanu normalnego – może jest wręcz przeciwnie i to właśnie postawa przeciwna, tzn. afirmacja życia oraz niedbałość o sprawy ostateczne dowodzą odejścia od tego, co normalne? Jeszcze inaczej mówiąc: logicznie rzecz biorąc człowiek albo znajduje się w stanie lęku przed śmiercią (a wtedy zazwyczaj postepuje zgodnie z zasadą: "jak trwoga, to do Boga"), albo się w nim nie znajduje (i wówczas pewny siebie radby powtarzać za Nietzschem: "Bóg umarł"). Co i dlaczego ma być z tych dwóch stanem normalnym (i dlaczego), a co wytrąceniem z tego stanu?   

        • Lucyan
          17 czerwca 2017 at 16:59 - odpowiedz

          Jest kilka strachow. Katolicy własciwie boją sie nie faktu smierci, tylko co sie z nimi stanie PO smierci. I z opisu widac ze tak było z Neumannem.  Widac jak był starszy to wiecej myslał co bedzie po smierci, i czy trafi do piekła czy do czyscca. I to jest własnie katolicka paranoja, ze sie martwią o cos czego nie ma. Medycznie to sie nazywa hipochondria: strach przed urojonymi zjawiskami czy faktami i traktowanie zycia na ziemii jako choroby. Wlasciwe zycie ma przyjsc po zyciu na Ziemii.  Ten fakt hipochondrii fantastycznie wykorzystuje sobie kler i z tego zyje. 

          Jak popatrzysz na swiat przyrody to rzeczywiscie strach jest naturalnym stanem dla wiekszosci zwierząt, bo w kazdej chwili mozesz byc zjedzonym poprzez jakis inny gatunek. Ale co to za zycie. Ale z tego co wiem to  zwierzeta nie modlą sie do zadnych bogow. Człowiek nawet w stanie strachu przez realnym zagrozeniem nie musi od razu zwracac sie do sił urojonych. Neumann miał realne zagrozenie: choroba. Natomiast jak młody albo zdrowy człowiek zaczyna bredzic o zbawieniu to jest to paranoja  połączona z hipochondrią. 

      • Tomek Świątkowski
        18 czerwca 2017 at 09:10 - odpowiedz

        Niezdolność do wytłumaczenia sobie czyjegoś nawrócenia inaczej niż fiksacją jest bardzo typowa dla doktrynerskiego, fantycznego i zaściankowego ateizmu.
        Intelektualnie jest to słabiutkie.

  4. tatajarek
    17 czerwca 2017 at 15:35 - odpowiedz

    "może to właśnie niedbałość o sprawy ostateczne dowodzą odejścia od tego, co normalne?"

    A co to są "sprawy ostateczne"?

    • Elasp
      17 czerwca 2017 at 23:06 - odpowiedz

       Taką jest np. kwestia, czy istnieje życie po śmierci (po śmierci naszego ciała). Sądzę, że każdy człowiek powinien zadać sobie to pytanie – chociażby tylko po to, aby odpowiedzieć na nie przecząco i w konsekwencji działać tak, aby jak najlepiej spożytkować niedługą przecież i jednorazową "doczesność".    

  5. Janusz
    Janusz
    17 czerwca 2017 at 23:24 - odpowiedz

    Ja szukam w ludziach tego co najlepsze i najciekawsze . Uwazam ze przejscie na katolicyzm  to drobiazg nie warty dyskusji i nie ujmujacy Von Neumannowi jego wielkosci jako naukowca. Lucyan trywializuje potezny dorobek naukowy von Neumanna .Innym  kolosem naukowym XX wieku byl Alan Turing. Mozna przyczepic sie do tego ze byl gejem ale to tez trywialna sprawa w porownaniu z jego praca nad maszyna Turinga  oraz W Blechley Park nad zlamaniem Enigmy co p;omoglo Aliantom wygrac bitwe o Atlantyk. Uwazam ze nalezy zauwazyc w ludziach to co wazne a nie skupiac sie na duperelach . 

    • Lucyan
      18 czerwca 2017 at 05:15 - odpowiedz

      Ja nie trywializuje, tylko dałem sie podpuscic poprzez Elaspa, bo podesłał głupawy link "Neumann-on-god" i zamiast dyskutowac na temat osiągniec Neumanna to zacząłem pisac na temat głupot. To jest zwykle taktyka religiantow, nie mają nic sensownego do powiedzenia, to zaczynają sie łapac urojen, kto jakie miał urojenia. 

      Neumann to geniusz i tytan pracy.  

    • Tomek Świątkowski
      18 czerwca 2017 at 09:13 - odpowiedz

      Feynmann powiedział kiedyś, że dla naukowego umysły najciekawsze jest to, co nie pasuje.
      Jeśli więc jakiemuś dogmatycznemu ateiście nie pasuje fakt, że ktoś się nawrócił, to powinien być tym faktem pozytywnie zaciekawiony.

      W przeciwnym razie nie jest naukowym umysłem.

  6. Janusz
    Janusz
    18 czerwca 2017 at 20:02 - odpowiedz

    Ostatni komentarz LUCYANa jest b sluszny. Powinnismy dyskutowac osiagniecia Johna v N a nie trywialne wydarzenia z jego zycia. Nikt nie jest wolny od bledow i pomylek w zyciu. 

    Nie wiemy co gp motywowala aby nawrocioc sie pod koniec zycia. Wiec lepiej tego nie krytykowac . Rowniex kazdy z nas ma prawo zmienic poglady i religie lub ateizm .

  7. Lucyan
    19 czerwca 2017 at 02:45 - odpowiedz

    Nie sądze aby Neumann sie na cokolwiek "nawracał". Katolikiem został po poznaniu swojej katolickiej zony, ale tylko na papierze. Widac mu było wszystko jedno do jakiego wyznania go zaliczaja.   Katolicyzm to judaizm na eksport, taki judaizm lajt. Nie przywiązywał do tego wagi. Podobnie nie widze nic zaskakującego, ze na starsze lata stał sie bardziej filozoficzny. Jedynie co mnie zaskoczyło to jego zarty/wypowiedzi czy trafi do piekła czy do czyscca. Nie znam grzeszkow Neumanna, moze miał wyrzuty, ze sie przyczynił do skonstruowania bomby atomowej i czuł z tego powodu jakies rozterki. 

  8. Janusz
    Janusz
    20 czerwca 2017 at 21:42 - odpowiedz

    Swietny komentarz LUCYAN .Ja tez uwazam ze von Neumann nie przywiazywal zbyt wielkioej wagi do roznicy pomiedzy judaizmem i katolicyzmem ktory ma korzenie w judaizmie. 

Zostaw komentarz

Wpisz kod antySPAMowy *