计算机领域的科学家们.pdf
《计算机领域的科学家们.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《计算机领域的科学家们.pdf(6页珍藏版)》请在得力文库 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、计算机计算机领域领域的的科学家科学家们们 一、一、查尔斯巴贝奇查尔斯巴贝奇 Charles Babbage 查尔斯巴贝奇(Charles Babbage, 17921871) ,英国发明家, 计算机科学先驱, 1792 年 12 月 27 日出生于英格兰得文郡(Devon Shire)一个富有的家庭,父亲是一位出色的银行家,后来继承了相当 丰厚的遗产,但他把金钱都用于了科学研究。童年时代的巴贝奇显示 出极高的数学天赋,考入剑桥大学后,他发现自己掌握的代数知识甚 至超过了教师。毕业留校后,24 岁的年青人荣幸地受聘担任剑桥“路 卡辛讲座”的数学教授, 这是一个很少有人能够获得的荣誉, 牛顿的老
2、师巴罗是第一位获得此荣誉的人,牛顿是第二位。 巴贝奇以他卓越的数学才能征服了剑桥,他还取得了许多发明创造的成果,1822 年差 分机的制造为巴贝奇带来了巨大声誉,事情还得从法国讲起,18 世纪末,法兰西发起了一 项宏大的计算工程人工编制数学用表 ,这在没有先进计算工具的当时,可是件极其艰 巨的工作。法国数学界调集大批精兵强将,组成了人工手算的流水线,算得天昏地暗,才完 成了 17 卷大部头书稿。即便如此,计算出的数学用表仍然存在大量错误。 据说有一天, 巴贝奇与著名的天文学家赫舍尔凑在一起, 对两大部头的天文数表评头论 足, 翻一页就是一个错, 翻两页就有好几个错误。 面对错误百出的数学表,
3、巴贝奇目噔口呆, 他甚至喊出声来:“天哪,但愿上帝知道,这些计算错误已经充斥弥漫了整个宇宙!”,这件 事也许就是巴贝奇萌生研制计算机构想的起因。 巴贝奇在他的自传 一个哲学家的生命历程 里, 写到了大约发生在 1812 年的一件事: “有一天晚上, 我坐在剑桥大学的分析学会办公室里,神志恍惚地低头 看着面前打开的一张对数表。一位会员走进屋来,瞧见 我的样子,忙喊道: 喂!你梦见什么啦?我指着对数 表回答说: 我正在考虑这些表也许能用机器来计算! 。 巴贝奇在政府的支持下耗费了十年光阴,制造出了能够 按照设计者的控制自动完成一连串运算的差分机,用来 代替人工去完成繁琐复杂的计算工作。 后来的实践
4、表明, 这部机器对于编制航海和天文方面的数学用表非常适合。 差分机的成功,鼓励巴贝奇在制造计算装置方面走得更远。通过制造差分机,巴贝奇看 到了制造一种在性能上大大超过差分机的计算工具的可能性, 这个机器就是后来他一直努力 完成的分析机。分析机能够自动跟踪指令,是一部具有多种用途的计算机,而且在概念上已 经具备了现代计算机的全部要素:储存装置、计算装置、穿孔卡片输入系统、外存储器以及 条件转运器。巴贝奇首先为分析机构思了一种齿轮式的“存贮装置”,每一齿轮可贮存 10 个 数,总共能够储存 1000 个 50 位数。分析机的第二个部件是所谓“运算装置”,其基本原理与 帕斯卡的转轮相似, 但他改进了
5、进位装置, 使得 50 位数加 50 位数的运算可完成于一次转轮 之中。此外,巴贝奇也构思了送入和取出数据的机构、以及在“存储装置”和“运算装置”之间 运输数据的部件。他甚至还考虑到如何使这台机器处理依条件转移的动作。遗憾的是,这部 闪耀着天才光芒的分析机始终没有被制造出来。 由于制造工作本身的浩大与繁琐, 要完成它 困难重重,而此时性格暴躁的巴贝奇又失去了政府的支持,分析机的制造陷入困境。就在制 造分析机陷入困境的时候,巴贝奇遇到了象自己伸出援手的伯爵夫人奥古斯塔艾达 (Augusta Ada) 。 艾达是英国著名诗人拜伦的独生女, 母亲享有 “平行四边形公主” 的美誉。 艾达没有继承父亲的
6、诗人气质,却继承了母亲的数学天分,她对数学和工程学都十分精通, 是真正理解巴贝奇思想的为数不多者之一,她对巴贝奇思想的阐述甚至比他本人还要准确。 同时,晚年的巴贝奇由于咽喉疾病不能说话,分析机的文字介绍部分几乎都是由她完成的。 除了帮助制造分析机之外, 艾达还同巴贝奇一起制造了赛马系统, 来筹集制造分析机所需的 资金。在这个系统设计失败后,她甚至不惜变卖自己的珠宝。遗憾的是,这位与巴贝奇志同 道合的才女英年早逝,36 岁时就怀着对分析机的美好梦想与世长辞。失去了艾达支持的巴 贝奇,陷入更加艰难的处境,他一个人又默默坚持了 20 年,在 1871 年带着对分析机的遗憾 离开人世。 尽管巴贝奇的分
7、析机始终没有制造出来, 但是他的设计却处处闪耀着天才的光芒。 参考文献: 1.百度百科 2. 二、二、约翰约翰 冯冯 诺依曼诺依曼 John von Neumann 约 翰 冯 诺 依 曼 ( John von Neumann , 19031957) , 著名匈牙利裔美籍科学家, 在计算机、 博弈论、代数、集合论、测度论、量子理论等诸多 领域里做出了开创性的贡献, 被后人称为“计算机之 父”和“博弈论之父”。 冯 诺依曼于 1903 年 12 月 28 日出生于匈牙利 布达佩斯的一个犹太人家庭,父亲麦克斯是一位年 轻有为的银行家,母亲是一位受过良好教育的善良 妇女,家庭十分富裕,但是非常重视对
8、孩子的教育。 冯 诺依曼从小聪颖过人,兴趣广泛,读书过目不忘。据说他 6 岁时就能用古希腊语同 父亲闲聊,一生掌握了多门语言,尤其对数学达到了痴迷的程度,十八岁那年,父母试图把 他拉出对数学的执迷漩涡,让其学些更实际的东西,于是他达成了妥协,前后在三所大学注 册:在苏黎士联邦理工学院学习化学工程,每晚完成柏林大学数学专业的作业,在每个学期 末回布达佩斯大学参加他从没上过课的数学考试。22 岁那年他不但从苏黎士联邦理工拿到 化学工程学位,还通过了大卫 希尔伯特坐镇的数学博士答辩。整场答辩希尔伯特只问了一 个问题:“我从来没见过这么漂亮的晚礼服,你的裁缝是谁?”于是,大家都知道了,希尔伯 特钦点的
9、年轻人,不但写了完美的博士论文,还是个风度翩翩的公子。 博士毕业后的三年里, 他在柏林大学和汉堡大学发表了二十五篇论文! 包括一本八十年 后仍然重印的量子力学教科书, 可是在他二十七岁时, 纳粹开始抬头而美国也恰好走出了大 萧条,维布伦代表普林斯顿大学去欧洲招兵买马,拉拢到了冯诺伊曼,工资开价是冯诺伊 曼在德国挣的八倍还多。1930 年他接受普林斯顿大学客座教授的职位,踏进了美利坚,第 一天, 他打趣地对同行的匈牙利老乡维格纳(Eugene Wigner, 1963 年诺贝尔物理学奖)说: “我 们该让自己更像美国人。 ”当即,维格纳改名叫“尤金”(Eugene),冯诺伊曼改名叫“约翰” (J
10、ohn),和稍微熟一点的人就勾肩搭背地说“你们叫我 Johnny 吧。 ” 冯诺伊曼教授每年换一部新凯迪拉克。早上十点,他把凯迪拉克停在帕尔玛物理实验 室门口后,神采奕奕地走进隔壁数学系的办公室。那时候普林斯顿高等研究院才刚成立,和 数学系挤在一幢叫作 Fine Hall 的楼里。冯诺伊曼教授总是穿一身笔挺的西装。他太年轻, 三十出头, 却已经到达了学术顶峰, 和五十多岁的物理学家爱因斯坦、 数学家维布伦(Oswald Veblen)、数学家亚历山大(James Alexander)一起成了高等研究院最初任命的四位教授,在 此工作了一生。冯诺伊曼是家财万贯的公子哥,不过他一定是公子哥中最勤奋的
11、一个。他 每天五点起床, 昨夜他派对宴请的朋友还一个个倒在他的大宅沙发上打呼噜, 他已经在书房 里沙沙地写了几页论文了,早晨九点开早饭,他停止工作走出书房,和留宿的朋友谈笑风生 邀请他们下次再来。十点,他的凯迪拉克已经稳稳当当地停在帕尔玛物理实验室前面,他身 着一身标志性的西装地走向相邻的数学楼,继续写论文。 冯 诺依曼早期以算子理论、 共振论、 量子理论、 集合论等方面的研究闻名, 开创了冯 诺 依曼代数。第二次世界大战期间为第一颗原子弹的研制作出了贡献,在 1943 年他加入了曼 哈顿计划, 参与原子弹研发工作, 主要工作是研制能够将钚核装料压缩至临界质量的炸药透 镜,这种内爆式设计的评估
12、需要求解大量的方程,于是冯诺依曼开始前往哈佛大学、贝尔 实验室和阿伯丁等了解高速计算机的发展前景,他多次来回穿梭于各地研究中心和实验室, 就像是一只蜜蜂一样将自己在各个地方采集到的想法传播给不同的团队。1944 年一天,参 与研发 ENIAC (电子数字积分计算机)的陆军联络官赫尔曼戈德斯坦上尉恰好在阿伯丁火 车站的月台上碰见了冯诺依曼,在戈德斯坦的邀请下成为 ENIAC 团队的顾问,冯诺依曼 在几天之后来到宾夕法尼亚大学观摩了正在建造的 ENIAC,ENIAC 可以在一个小时之内求 解一道偏微分方程,而哈佛马克一号则需要花费 80 个小时,这点深深地打动了冯诺依曼。 在宾夕法尼亚大学忙碌工作
13、了 10 个月之后,冯诺依曼收集和整理自己的想法,主动提出 ENIAC 团队讨论内容以书面形式汇总起来。 对于在 1944 年到 1945 年年初形成的存储程序 计算机概念, 他在开往洛斯阿拉莫斯的长途列车上开始撰写这份报告。 当戈德斯坦上尉将这 份报告打印成文的时候,最终长度达到了 101 页,这份“报告初稿”具有非常高的使用价值, 它引领了未来的计算机发展方向。 同时,1944 年与摩根斯特恩(Oskar Morgenstern)合著博弈论与经济行为 ,是博 弈论学科的奠基性著作。晚年,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 。 主要著作有量子力学的数学基础
14、 (1926) 、 计算机与人脑 (1958) 、 经典力学的 算子方法 、 博弈论与经济行为 (1944) 、 连续几何 (1960)等。 冯 诺依曼对人类的最大贡献是对计算机科学、数值分析和经济学中的博弈论进行了开 拓性工作。 参考文献: 1.面对面的办公室纪念艾伦图灵百年诞辰 作者:玑衡 2.百度百科 建议扩展阅读资料: 囚徒的困境囚徒的困境威廉庞德斯通 (作者), 吴鹤龄译 (译者) 探寻这位美籍数学家的生平和 20 世纪广阔历 史的透镜,让读者看到了一位有血有肉、活灵活现的科学家 三三、艾伦艾伦 麦席森麦席森 图灵图灵 Alan Mathison Turing 艾 伦 麦 席 森 图
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 大学计算机CAP
限制150内