Компьютерлердин атасы
Бул журналисттер көбүртүп-жабыртканды жакшы көргөн белгилүү чындык. Айрыкча аталышындагы апыртуу окурмандын көңүлүн өзүнө буруп, басмакана үчүн баа жеткис гезиттин бир нускасына бир нече тыйын коротууга үндөйт. Ошентип, бир убакта журналисттер биринчи компьютерлер деп атаган? каймана, бирок толугу менен маанисиз? "электрондук мээлер"; алар ар кандай адамдарга «компьютерлердин атасы» деген наам берүүгө да абдан даяр болушкан.
Бүгүн ошол адамдардын бири жөнүндө. Кандай болбосун, абдан татыктуу жана информатика тарыхы үчүн маанилүү? информатика боюнча гана эмес, математика үчүн да.
Бирок, биз ал жөнүндө сүйлөшө электе? кээ бир техникалык маалымат. Албетте, дээрлик ар бир адам анын "төмөндө" кандай экенин, "иштетүүнүн" эң төмөнкү деңгээлинде билет. маалымат математикалык машина менен иштетилет. Бул экилик сандар, туурабы? башкача айтканда, адамдык, бирдик жана нөлдөрдүн ырааттуулугу, бирок физикалык жактанбы? импульстар жана электрдик импульстардын кемчиликтери, так экилик цифралар катары чечмеленет. Бул экилик сандарбы? баарына түшүнүктүүбү? булар "кадимки", жалпыга белгилүү сандар, адамдын жазылган адаттарынан бир аз гана айырмаланат. Машина аткарышы керекпи? 6+3 операциясын айт, анда 6 ондук санын 110 деп жазат (бир төрт жана бир эки), 3 саны? 11 сыяктуу (эки жана бир) кошуу бинардык режимде болобу: 110+11=1001 жана натыйжаны колдонуучуга кайра которот? ондук катары 9. Ар бир адам ондукка караганда экилик системада кошуу оңой экенин түшүнөт? анткени бул кошумча таблица? жеңил, бирок физикалык ишке ашыруу? башкача айтканда, импульстар жана алардын кемчиликтери менен күрөшүү? Көңүл бурба.
Жана кантип машина өзүнө буйруктарды жазат, мисалы, жогоруда бир нече сап колдонулган кошуу буйругу? Ушундай эле ? ошондой эле нөлдөрдүн жана бирдиктердин ырааттуулугу. Ошентип, каалаган эки сапты инструкция жана сан катары чечмелесе болот. Баары биздин келишимибизден көз карандыбы? машина менен; мисалы, нөлдөрдүн жана бирдиктердин берилген ырааттуулугунун биринчи 6 экилик символу эмне кылуу керек экенин (б.а. команданы коддоо) жана кийинки символдор менен макул болууга болот? бул буйрукка кайрыла турган сан болот.
Эң башында компьютерлер ойлоп табылганда башкача болгон. Буйруктар маалыматтардан, анын ичинде техникалык ишке ашыруу ыкмасы жана аларды сактоо орду боюнча принципиалдуу түрдө айырмаланганбы? бул, мисалы, ар бир эсептөө алгоритми үчүн өз-өзүнчө байланыштарды кол менен орнотуу зарылчылыгы сыяктуу кыйынчылыктарга алып келди. Ошентип, мисалы, атактуу ENIAC учурда болгон. Жөндөө? айт? артиллериялык атуу үстөлдөрүн эсептөө алгоритми (бул машина, негизинен, ушундай эсептөөлөр үчүн арналган) балким, кылдаттык менен түнү түш көрүп, туура контакттарга жүздөгөн сайгычтарды киргизүүгө туура келген сулуу жаш программисттер үчүн чыныгы коркунучтуу түш болгон?
Ошол эле учурда, буйруктарды жана маалыматтарды бирдей жазуу "кагазда" гана эмес, ошондой эле кошумча программалоо берет? кошумча конвенцияларды кабыл алууда? жазуулар боюнча буйруктарды аткаруу? жөнөкөй арифметикалык амалдар. Ошентип, эмне болушу мүмкүн, бул операция [?Кирүү кошуу? плюс?көбөйтүү белгиси?] натыйжада?бөлүү пайда болот? же "секирүү буйругу". Кадимки сандар катары буйруктарды эсептеген машина өзүнүн инструкциялар топтомун автоматтык түрдө өзгөртүү үчүн таң калыштуу (адис эместер үчүн) жөндөмгө ээ болобу? эч кандай адамдын кийлигишүүсүз, ким гана тиешелүү муктаждыкты алдын ала билиши керек?
Бул эсептөө процесстерине болгон мамиледеги интеллектуалдык ачылыш болду. Аны ишке ашыруу заманбап компьютерлердин чыныгы жаралышын билдирген.
Кызыктуубу? бул идеяны чыгарган адам бүгүнкү күндө ар бир компьютер кандай схема менен курулганын да ойлоп тапкан. Бүгүнкү күндө да күчүндө болгон бул схема боюнча, компьютер? КИРҮҮ, ЧЫГЫШ, ЭСКЕРТҮҮ, АРРИТМОМЕТР жана БАШКАРУУ деп аталган беш техникалык жактан туура ишке ашырылган система. INPUT маалыматтарды жана программаларды киргизүү үчүн колдонулат (бүгүнкү күндө бул, мисалы, клавиатура, ар кандай окурмандар жана сенсорлор, диск жегич, биз "колбаны", б.а., жана башка көптөгөн түзмөктөрдү туташтырган USB порт. Эсептөөнүн натыйжалары. , маалыматтар жана программалар ЭСКЕРТҮҮдө сакталат, операциялар АРРИТМОМЕТРде аткарылат жана мунун баары CONTROL тарабынан башкарылат.
Беш элементтин мындай жайгашуусу деп аталат Нейман архитектурасы.
Фон Нейман архитектурасы? компьютер архитектурасынын биринчи түрү 1945-жылы Джон фон Нейман, Джон В.Маучли жана Джон Преспер Эккерт тарабынан иштелип чыккан. Бул архитектуранын мүнөздүү өзгөчөлүгү - маалыматтар инструкциялар менен бирге сакталат, бул аларды бирдей коддоштурууга мүмкүндүк берет.
Бул архитектурада компьютер төрт негизги компоненттен турат:
- программалык маалыматтарды жана программалык инструкцияларды сактоочу компьютердин эстутуму; ар бир эс тутум клеткасынын дареги деп аталган уникалдуу идентификатор бар;
- эстутумдан маалыматтарды жана нускамаларды алуу жана аларды ырааттуу иштетүү үчүн жооптуу башкаруу блогу;
- негизги арифметикалык амалдарды аткарууга жооптуу арифметикалык-логикалык бирдик;
- оператор менен өз ара аракеттенүү үчүн колдонулган киргизүү/чыгарма түзүлүштөрү.
Башкаруу блогу жана арифметикалык логикалык блок процессорду түзөт. Фон Нейман архитектурасына негизделген компьютер системасы:
- заказдардын акыркы жана функционалдык жактан толук тизмеси бар;
- тышкы түзүлүштөр аркылуу программаны компьютердик системага киргизе билүү жана аны маалыматтар сыяктуу эле эс тутумда сактоо;
- мындай системадагы маалыматтар жана нускамалар процессор үчүн бирдей жеткиликтүү болууга тийиш;
- ал жерде информация компьютердин эс тутумунан инструкцияларды ырааттуу окуу жана процессордо бул көрсөтмөлөрдү аткаруу аркылуу иштетилет.
Бул шарттар компьютердик системага системанын структурасына физикалык кийлигишүүсүз бир тапшырмадан (программадан) экинчисине өтүүгө мүмкүндүк берет жана ошону менен анын универсалдуулугун гарантиялайт.
Фон Нейман компьютер системасында маалыматтарды жана инструкцияларды сактоо үчүн өзүнчө эстутум жок. Көрсөтмөлөр да, маалыматтар да сандар менен коддолгон. Программалык анализсиз, эстутумдун берилген чөйрөсүндө маалыматтарды же көрсөтмөлөрдү камтыганын аныктоо кыйын. Аткарылуучу программа инструкция аймагын маалымат катары кароо менен өзүн өзгөртө алат, бирок бул нускамаларды иштеп чыккандан кийин? маалыматтар? аларды жасоону баштоо.
Фон Нейман архитектурасын колдонгон компьютер модели көп учурда маалымдама санариптик машина (PMC) деп аталат.
Ал эми биздин каарманыбыздын атын биз билебиз: бул эң сонун америкалык математик Джон фон Нейман. ENIAC конструкторлорунун аттары Википедияда да бар, бирок негизги идея фон Неймандан чыкканында шек жок.
Чынында, ал америкалык эмес, Жон эмес, жада калса. Келечек? Компьютерлердин атасыбы? 28-жылы 1903-декабрда Будапештте Нейман Янош Лайошпо болуп төрөлгөн, биринчи кезекте венгр фамилиясы жазылган, кийин Германияда жүргөндө аны Иоган фон Нейман деп аташкан (? бул немисче асыл теги деген лакап ат), ал Жон гана болгон. анын өмүрүнүн акыркы ондогон жылдарында.
Ал венгриялык жөөт банктык үй-бүлөдөн чыккан, бай? бирок эч кандай асыл. Ал укмуштуудай акылдуу бала болгон; Анын биографтары, мисалы, алты жашында ал, мисалы, эс тутумундагы сегиз орундуу сандарды өтө ылдамдык менен ажырата алгандыгын белгилешет. Эреже катары, мындай жөндөмдүүлүктөргө ээ адамдар математика боюнча гений гана эмес, ал тургай, акыл-эси кем деп эсептелет. Бул кичинекей Янош менен болгон эмес.
Мындан тышкары, баланын фотографиялык эс тутуму бар болчу: анын мазмунун так эстеп калуу үчүн ага китептин барагына көз чаптыруу жетиштүү болчу. Ал Будапешттеги Евангелдик гимназияга бир жаш улуу (кийин белгилүү болгон) Евген Вигнер менен чогуу барган. Янош бул жерде өзгөчө таланттуу студент болгон жана өзүнүн улуу математикалык талантын тез эле далилдеген? Ал 17 жашында биринчи илимий математикалык макаласын жарыялаган.
Орто мектепти аяктагандан кийин Европанын бир нече абдан жакшы университеттеринде билим алган. 1925-жылы ал бакалавр даражасын (бакалаврдын даражасына барабар) алган? химиялык инженерия. Бир жылдан кийин (!) Будапешт университетинен математика боюнча докторлук даражасын алган. 1926–1930-жылдары Берлиндеги Гумбольдт университетинин эң жаш ассистенти болгон. Ал толугу менен нацисттик куугунтуктан кутулууга жетишти, кайсы? жүйүт тектүү болгондуктанбы? алар, албетте, сагынышпайт. 1929-жылы күзүндө ал АКШга, атактуу Принстонго чакырылып, 1930-жылы ал жакка барып, жергиликтүү университетте изилдөө иштерин баштаган. 1932-жылы АКШда китебин () чыгарган.
1933-жылы Германияда нацисттер бийликке келгенде, фон Нейман жаңы түзүлгөн университетте математика профессору болуп дайындалган? абдан элитист? Advanced Study институту, бүгүнкү күндө дүйнөдөгү эң белгилүү илимий мекемелердин бири. Ал бул жерде дос болуп калдыбы? башкалардын арасында? Альберт Эйнштейн өзү. 1937-жылы Американын жарандыгын алган.
Фон Неймандын өмүр баянында кызыктуу поляк акценти бар. Ооба, Германияда нацизм жецгенден кийин, согуштун алдында ал биздин елкеде болуп, бул жерде польшалык эц улуу математик Стефан Банах менен жолугушкан. Чынында бул жолугушуу окумуштуунун Польшада болушунун негизги максаты болгон, анткени? толугу менен жашыруун? ал Банахка дароо Америка Кошмо Штаттарына эмиграциялоону жана Принстондо профессордук кызматты алууну сунуш кылган. Анекдот бар, ал Баначты чечим чыгарууга аракет кылып, ага биринчи номери жазылган чекти берген? Каалаганча нөлдү кошуп коюңуз, кандайдыр бир сумма алдын ала кабыл алынабы?
Кыязы, укмуштай текебер жана өтө жаркын, бирок? Мен эсептейм ? Банахтын жообу өтө акылман эмес: мени кечир, бирок бул жетиштүү эмеспи?
Жон фон Нейман өзүнүн аты менен аталган (ал 1945-жылы китепте сүрөттөгөн) жогоруда сүрөттөлгөн компьютердин архитектурасын ойлоп гана тим болбостон, компьютердин буйруктарын сандык чечмелөө менен укмуштуудай идеяны ойлоп гана тим болбостон, ошондой эле компьютердик системанын түзүлүшүнө чоң салым кошкон. сериясы? абдан кээде?теориялык? ? математиканын багыттары: логика, көптүктөр теориясы, математикалык анализ. 1944-жылы, ал Оскар Моргенштерн менен белгилүү иш жазып, ошону менен заманбап оюн теориясынын негиздөөчүсү болуп калды.
1943-жылдан бери фон Нейман Манхэттен долбооруна катышып, анда эффективдүү иштеген өзөктүк реакторду куруп, биринчи атомдук бомбаны жасаган. Ошол убакта ал, башка нерселер менен катар, гиперболалык жарым-жартылай дифференциалдык теңдемелерди практикалык чечүүнүн биринчи ыкмасын ойлоп тапкан.
1956-жылы фон Нейман ? Американын метеорология коомуна метеорологияга жана жогорку ылдамдыктагы компьютерлерди өнүктүрүүгө кошкон салымы үчүн (аны дароо аба ырайын болжолдоого колдонсо болот) жана биринчи математикалык ишенимдүү аба ырайын чыгарган изилдөө тобун түзүүдөгү жетекчилиги үчүн.
Ал ошондой эле фон Нейман саясатта активдүү болгон. Япониянын атомдук бомбалоосуна чейин, ал биргелешип бомба буталарды тандоо боюнча чечимдерди кабыл алган Максаттуу комитеттин мүчөсү болгон. Фон Нейман бомбаны Киотого таштоону сунуштадыбы? шаар япондор үчүн маанилүү диний борбор болуп саналат. Ал ошондой эле баллистикалык ракета долбоорлоруна жана суутек бомбасы долбооруна катышкан.
Жеке жашоосунда ал шайыр жана жапайы ачык адам болгон. Ал эки жолу үйлөнгөн (Мариетта Ковеси жана Клара Дан) жана кыздуу болгон (Марина). Анын Принстондогу үйүндө атактуу кечелер өттү, алар ичкен алкоголдун көлөмү менен илим дүйнөсүндө гана белгилүү эмес?
8-жылы 1957-февралда өнөкөт жана азаптуу оорудан кийин рактан каза болгон.
