Athair coimpiutairean
Is e fìrinn aithnichte a tha seo a tha luchd-naidheachd a’ còrdadh ri cus a dhèanamh. Bidh exaggeration, gu sònraichte anns an tiotal, a’ tarraing aire luchd-leughaidh agus gam brosnachadh gus beagan kopecks a chaitheamh air leth-bhreac den phàipear-naidheachd, air leth luachmhor don fhoillsichear. Mar sin aig aon àm dh'ainmich luchd-naidheachd a 'chiad choimpiutairean? gu riochdail, ach gu tur gun bhrìgh ? "branan dealanach"; bha iad cuideachd gu math deònach an tiotal "athair nan coimpiutairean" a thoirt do dhaoine eadar-dhealaichte.
Tha e an-diugh mu dheidhinn aon de na daoine sin. Co-dhiù, air leth airidh agus cudromach airson eachdraidh saidheans coimpiutaireachd? chan ann a-mhàin airson saidheans coimpiutaireachd, ach cuideachd airson matamataig.
Ach mus bruidhinn sinn mu dheidhinn? beagan mion-fhiosrachadh teicnigeach. Gu cinnteach tha fios aig cha mhòr a h-uile duine cò ris a tha e coltach "gu h-ìosal", aig an ìre as ìsle de "giollachd". tha fiosrachadh air a phròiseasadh le inneal matamataigeach. Is e àireamhan dà-chànanach a tha seo, ceart? is e sin, gu daonna, sreathan de fheadhainn agus neamhan, ach gu corporra? impulses agus easbhaidhean de sparradh dealain, air am mìneachadh gu mionaideach mar àireamhan dà-chànanach. An e àireamhan binary a tha seo? a bheil e soilleir don h-uile duine? tha iad sin nan àireamhan “àbhaisteach”, aithnichte, dìreach beagan eadar-dhealaichte bho chleachdaidhean sgrìobhte daonna. Am bu chòir don inneal coileanadh? abair an obrachadh 6+3, an uairsin bidh e a’ sgrìobhadh an àireamh deicheach 6 mar 110 (aon ceithir agus aon a dhà), an àireamh 3? mar 11 (dà is aon) a bheil an cur-ris ann am binary: 110+11=1001 agus ag eadar-theangachadh an toraidh air ais chun neach-cleachdaidh? mar dheicheach 9. Tuigidh a h-uile duine gu bheil e nas fhasa cur-ris ann an dàna na ann an deicheach? oir is e seo am bòrd a bharrachd? nas fhasa, ach am buileachadh corporra? 's e sin, gus dèiligeadh ri impulses agus an easbhaidhean? Gabh air do shocair.
Agus ciamar a bhios an inneal a’ sgrìobhadh òrdughan thuige fhèin, mar a chleachd an àithne cuir ris na loidhnichean gu h-àrd? An aon rud? a bharrachd air sreath de neamhan agus feadhainn. Mar sin, faodar dà shreath den leithid a mhìneachadh mar an dà chuid stiùireadh agus àireamh. Tha a h-uile dad an urra ris a’ chùmhnant againn? le càr; tha e comasach aontachadh, mar eisimpleir, gum bi a’ chiad 6 caractaran dàna ann an sreath sònraichte de neamhan agus feadhainn ag ràdh dè a nì thu (ie còdachadh an àithne), agus na caractaran a leanas? bidh an àireamh air am bi an àithne seo a’ toirt iomradh.
Anns an fhìor thoiseach, nuair a chaidh coimpiutairean a chruthachadh, bha e eadar-dhealaichte. An robh na h-òrdughan gu bunaiteach eadar-dhealaichte bhon dàta, a’ toirt a-steach an dòigh air buileachadh teignigeach agus an àite stòraidh aca? a dh'adhbhraich, mar eisimpleir, trioblaidean mar an fheum air ceanglaichean a shuidheachadh le làimh airson gach algairim àireamhachaidh fa leth. Mar sin bha e, mar eisimpleir, ann an cùis an ENIAC ainmeil. A' suidheachadh? abair ? b’ e fìor throm-laighe a bh’ anns an algairim airson a bhith ag obrachadh a-mach bùird losgaidh làmhachais (bha an inneal seo gu ìre mhòr airson àireamhachadh mar sin), is dòcha dha prògramadairean òga breagha a dh’ fheumadh na ceudan de phlocan a chuir a-steach gu faiceallach anns na ceanglaichean ceart, is dòcha a’ bruadar air an oidhche?
Aig an aon àm, tha an aon chlàradh de òrdughan agus dàta a 'ceadachadh chan ann a-mhàin prògramadh "air pàipear", ach cuideachd a bharrachd? nuair a thathar a’ gabhail ri gnàthasan a bharrachd? a’ cur an gnìomh òrdughan air clàran? obrachaidhean àireamhachd àbhaisteach. Mar sin dè dh'fhaodadh tachairt 's e gu bheil an obrachadh [?Cuir inntrig ris? plus?comhradh iomadachaidh?] a thig gu? roinn? no "òrdugh leum". A bheil inneal, a’ cunntadh air stiùireadh mar àireamhan àbhaisteach, a’ faighinn comas iongantach (airson neach neo-speisealta) na seataichean stiùiridh aige atharrachadh gu fèin-ghluasadach air an taobh a-staigh? às aonais eadar-theachd daonna sam bith, cò a dh'fheumas a bhith a 'sùileachadh an fheum co-fhreagarrach?
B’ e adhartas inntleachdail a bh’ ann san dòigh-obrach a thaobh pròiseasan coimpiutaireachd. Bha a bhuileachadh a’ ciallachadh fìor bhreith choimpiutairean an latha an-diugh.
Inntinneach? thàinig an neach a thàinig suas leis a 'bheachd seo cuideachd ris an sgeama leis a bheil a h-uile coimpiutair air a thogail an-diugh. A rèir an sgeama seo, a tha fhathast dligheach an-diugh, a 'choimpiutair? còig siostaman a tha air an cur an gnìomh gu teicnigeach gu ceart ris an canar INPUT, TORADH, MEMORY, ARRHYTHMOMETER agus CONTROL. Tha an INPUT air a chleachdadh gus dàta agus prògraman a chuir a-steach (an-diugh tha e, mar eisimpleir, meur-chlàr, diofar leughadairean agus mothachairean, draibhear diosc, port USB ris am bi sinn a’ ceangal “flasg”, ie, agus mòran innealan eile. Toraidhean àireamhachaidh , tha dàta agus prògraman air an stòradh ann an MEMORY, tha an obair air a dhèanamh anns an ARRHYTHMOMETER, agus tha seo uile fo smachd RIAGHLADH.
Canar an rèiteachadh seo de na còig eileamaidean Neumann ailtireachd.
Ailtireachd Von Neumann? a' chiad seòrsa de dh'ailtireachd coimpiutair a chaidh a leasachadh le John von Neumann, John W. Mauchly agus John Presper Eckert ann an 1945. Is e feart sònraichte den ailtireachd seo gu bheil an dàta air a stòradh còmhla ris an stiùireadh, a tha gan dèanamh air an còdachadh san aon dòigh.
Anns an ailtireachd seo, tha an coimpiutair air a dhèanamh suas de cheithir prìomh phàirtean:
- cuimhne coimpiutair, a bhios a’ stòradh dàta prògram agus stiùireadh prògram; tha aithnichear sònraichte aig gach cealla cuimhne ris an canar a sheòladh;
- aonad smachd le uallach airson dàta agus stiùireadh fhaighinn bhon chuimhne agus an làimhseachadh sreath;
- aonad àireamhachd-loidsigeach le uallach airson gnìomhan àireamhachd bunaiteach a choileanadh;
- innealan cuir a-steach / toraidh air an cleachdadh gus eadar-obrachadh leis a’ ghnìomhaiche.
Bidh an aonad smachd agus an aonad loidsig àireamhachd a’ cruthachadh pròiseasar. Feumaidh siostam coimpiutair stèidhichte air ailtireachd von Neumann:
- bi liosta deireannach de dh’ òrduighean a tha coileanta gu h-obrachail;
- a bhith comasach air prògram a chuir a-steach do shiostam coimpiutair tro innealan taobh a-muigh agus a stòradh mar chuimhneachan san aon dòigh ri dàta;
- feumaidh dàta agus stiùireadh ann an siostam mar sin a bhith cho ruigsinneach don phròiseasar;
- an sin, tha am fiosrachadh air a phròiseasadh le bhith a’ leughadh stiùireadh bho chuimhne a’ choimpiutair ann an sreath agus a’ cur an gnìomh an stiùireadh seo anns a’ phròiseasar.
Tha na cumhaichean sin a’ leigeil le siostam coimpiutair gluasad bho aon ghnìomh (prògram) gu gnìomh eile gun eadar-theachd corporra ann an structar an t-siostaim agus mar sin gealltainn gum bi e uile-choitcheann.
Chan eil cuimhne air leth aig siostam coimpiutair von Neumann airson dàta agus stiùireadh a stòradh. Tha an dà stiùireadh agus dàta air an còdachadh le àireamhan. Às aonais mion-sgrùdadh prògramaichte, tha e duilich faighinn a-mach a bheil dàta no stiùireadh ann an raon sònraichte de chuimhne. Faodaidh prògram so-ghnìomhaichte atharrachadh le bhith a’ làimhseachadh an raon stiùiridh mar dhàta, ach às deidh an stiùireadh seo a ghiullachd? dàta? tòiseachadh gan dèanamh.
Thathas gu tric a’ toirt iomradh air modal coimpiutair a’ cleachdadh ailtireachd von Neumann mar inneal didseatach iomraidh (PMC).
Agus tha fios againn mu thràth air ainm ar gaisgeach: is e seo an eòlaiche matamataigeach Ameireaganach John von Neumann. Tha ainmean luchd-togail ENIAC cuideachd air Wikipedia, ach chan eil teagamh sam bith gun tàinig am prìomh bheachd bho von Neumann.
Gu fìrinneach, chan e Ameireaganach a th’ ann, agus chan e Iain, agus chan e eadhon. Athair choimpiutairean? rugadh an Dùbhlachd 28, 1903 ann am Budapest mar Neumann Janos Lajospo, tha an sloinneadh Ungaireach air a litreachadh sa chiad àite, fhad 'sa bha e a' fuireach sa Ghearmailt an dèidh sin b' e Johann von Neumann a bh' air (? 's e far-ainm a tha a' ciallachadh tùs uasal ann an Gearmailtis), thàinig e gu bhith na Iain a-mhàin. anns na deicheadan mu dheireadh de a bheatha.
Thàinig e bho theaghlach bancaidh Iùdhach às an Ungair, beairteach? ach cha n-uasal idir. Bha e 'na leanabh anabarrach tapaidh ; Tha an luchd-eachdraidh aige a 'toirt fa-near, mar eisimpleir, nuair a bha e sia bliadhna a dh'aois, gum faodadh e, mar eisimpleir, àireamhan ochd-dhigitach a bhriseadh suas mar chuimhneachan aig astar mòr. Mar riaghailt, chan e a-mhàin gu bheil daoine le comasan mar sin nan sàr-ghinean ann am matamataig, ach tha iad eadhon air am meas le inntinn inntinn. Cha b' ann mar seo a bha Janos beag.
A bharrachd air an sin, bha cuimhne dhealbhan aig a 'ghille: bha e gu leòr dha sùil a thoirt air duilleag an leabhair gus cuimhneachadh gu ceart air na tha ann. Chaidh e gu talla-spòrs soisgeulach ann am Budapest còmhla ri Eugen Wigner, a bha bliadhna na bu shine (aithnichte cuideachd nas fhaide air adhart). B’ e oileanach air leth tàlantach a bh’ ann an Janos an seo agus gu math luath dhearbh e an deagh thàlant matamataigeach a bh’ aige? Dh’ fhoillsich e a’ chiad artaigil matamataigeach saidheansail aige aig aois 17.
Às deidh dha ceumnachadh bhon àrd-sgoil, rinn e sgrùdadh aig grunn oilthighean Eòrpach fìor mhath. Ann an 1925, fhuair e ceum baidsealair (co-ionann ri ceum baidsealair) bho? innleadaireachd cheimigeach. Bliadhna an dèidh sin (!) fhuair e dotaireachd ann am matamataig bho Oilthigh Budapest. Eadar 1926 – 1930 b’ e an leas-ollamh a b’ òige aig Oilthigh Humboldt ann am Berlin. Chaidh aige air geur-leanmhainn nan Nadsaidhean a sheachnadh gu tur, dè? air sgàth an tùs Iùdhach? gu cinnteach cha bhiodh iad ga ionndrainn. Anns an fhoghar 1929, chaidh cuireadh a thoirt dha na SA, gu Princeton ainmeil, far an deach e ann an 1930 agus thòisich e air rannsachadh aig oilthigh ionadail. Ann an 1932 dh'fhoillsich e leabhar ( ) anns na SA.
Nuair a thàinig na Nadsaidhean gu cumhachd sa Ghearmailt ann an 1933, ghabh von Neumann thairis mar àrd-ollamh matamataig aig an ionad ùr a chaidh a stèidheachadh? gu math elitist? Institiud Sgrùdaidh Adhartach, an-diugh aon de na h-ionadan rannsachaidh as ainmeil san t-saoghal. A bheil e air a bhith na charaid an seo? am measg eile? Albert Einstein fhèin. Ann an 1937 fhuair e saoranachd Ameireaganach.
Tha stràc inntinneach Pòlach aig eachdraidh-beatha Von Neumann. Uill, às deidh buaidh Nadsaidheachd sa Ghearmailt, dìreach ron chogadh, thadhail e air ar dùthaich agus choinnich e an seo leis an neach-matamataig Pòlach as fheàrr Stefan Banach. Gu fìrinneach, b’ e a’ choinneamh seo am prìomh adhbhar airson fuireach an neach-saidheans sa Phòlainn, oir? gu tur dìomhair? thug e air Banach tairgse air falbh air ball gu na Stàitean Aonaichte agus ollamhachd a ghabhail ann am Princeton. Tha naidheachd ann gun tug e, ann an oidhirp air Banach co-dhùnadh a dhèanamh, seic leis an àireamh a h-aon sgrìobhte air, leis na faclan? Feuch an cuir thu na h-uimhir de neamhan ris a chì thu iomchaidh, an gabhar ri suim sam bith ro làimh?
A rèir choltais uabhasach pròiseil agus air leth sgoinneil, ach? Tha mi a 'smaoineachadh ? Cha robh freagairt ro ghlic aig Banach: thoir maitheanas dhomh, ach nach leor sin ?
Chan e a-mhàin gun do dh'innlich John von Neumann an ailtireachd coimpiutair a chaidh ainmeachadh gu h-àrd, air ainmeachadh às a dhèidh (thug e cunntas air ann an leabhar 1945), agus chan e a-mhàin gun tàinig e suas le deagh bheachd le mìneachadh àireamhach air òrdughan coimpiutair, ach chuir e cuideachd gu mòr ris an sreath? glè uaireannan? teòiridheach? ? raointean matamataig: loidsig, teòiridh seata, mion-sgrùdadh matamataigeach. Ann an 1944, sgrìobh e pàipear ainmeil le Oscar Morgenstern, mar sin cuideachd gu bhith na neach-tòiseachaidh air teòiridh geama an latha an-diugh.
Bho 1943, ghabh von Neumann pàirt ann am Pròiseact Manhattan, anns an do thog e reactar niùclasach a bha ag obair gu h-èifeachdach agus a chruthaich a 'chiad bhoma atamach. Aig an àm sin, dh'innlich e, am measg rudan eile, a 'chiad dòigh airson fuasgladh practaigeach de hyperbolic pàirt-eadar-dhealachaidhean co-aontaran.
Ann an 1956, fhuair von Neumann an ? Gu Comann Sìde Ameireagaidh airson na chuir iad ri eòlas-sìde agus leasachadh choimpiutairean aig astar luath (a dh’ fhaodadh a bhith air an cur an sàs sa bhad ann an ro-aithris na sìde) agus airson an ceannas ann a bhith a’ stèidheachadh a’ bhuidheann rannsachaidh a dh’ullaich a’ chiad ro-aithris sìde a tha earbsach gu matamataigeach.
Bha e cuideachd von Neumann an sàs ann am poilitigs. Ro bhomadh atamach Iapan, bha e na bhall den Chomataidh Targaid, a rinn co-dhùnaidhean air taghadh targaidean boma. Thairg Von Neumann am boma a leigeil sìos air Kyoto? tha am baile na ionad cràbhach cudromach dha na Seapanach. Ghabh e pàirt cuideachd ann am pròiseactan urchraichean ballistic agus ann am pròiseact boma hydrogen.
Na bheatha phearsanta, bha e na dhuine sunndach agus fiadhaich a-muigh. Bha e pòsta dà uair (Marietta Kovesi agus Clara Dan) agus bha nighean aige (Marina). Bha an taigh aige ann am Princeton a 'toirt aoigheachd do phàrtaidhean ainmeil, a bha aithnichte chan ann a-mhàin ann an saoghal saidheans airson na tha de dheoch làidir ag òl?
Chaochail e le aillse air 8 Gearran, 1957 an dèidh dha tinneas leantainneach agus goirt fhulang.
