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人物生平

約翰·馮·諾(nuo)依(yi)曼(man)從小就(jiu)顯示出(chu)(chu)數(shu)學和記憶方(fang)面的(de)天賦，六歲(sui)(sui)(sui)時(shi)他就(jiu)能用希臘語同父親互相開玩笑(xiao)，還能心算做八位數(shu)除法。八歲(sui)(sui)(sui)時(shi)掌握微(wei)積分(fen)。在(zai)十(shi)歲(sui)(sui)(sui)時(shi)他花費(fei)了數(shu)月讀完了一部四十(shi)八卷的(de)世界史(shi)，并(bing)可以對當前發生的(de)事(shi)(shi)件(jian)和歷史(shi)上某個事(shi)(shi)件(jian)做出(chu)(chu)對比，并(bing)討論兩者的(de)軍事(shi)(shi)理論和政(zheng)治(zhi)策(ce)略。十(shi)二歲(sui)(sui)(sui)就(jiu)讀懂領會了波萊爾的(de)《函數(shu)論》要義。

1914年夏天，進入(ru)了大(da)學(xue)預科班學(xue)習。

1921年(nian)(nian)(nian)，通過“成(cheng)熟”考(kao)試時(shi)，已被大家當(dang)作數(shu)學(xue)家了。他的第一篇論(lun)文(wen)是和菲克特合寫的，那時(shi)他還不(bu)到18歲。麥克斯(si)由于考(kao)慮(lv)到經(jing)濟(ji)上原因(yin)，請人(ren)勸阻(zu)年(nian)(nian)(nian)方17的馮(feng)(feng)·諾(nuo)依(yi)曼不(bu)要專(zhuan)攻(gong)數(shu)學(xue)，后來父子倆達成(cheng)協議，馮(feng)(feng)·諾(nuo)依(yi)曼便去攻(gong)讀化學(xue)。其后的四年(nian)(nian)(nian)間，馮(feng)(feng)·諾(nuo)依(yi)曼在布達佩斯(si)大學(xue)注(zhu)冊為數(shu)學(xue)方面的學(xue)生，但并不(bu)聽課，只是每(mei)年(nian)(nian)(nian)按時(shi)參加(jia)考(kao)試，考(kao)試都(dou)得A；同年(nian)(nian)(nian)，進入柏林大學(xue)。

1923年，進入瑞士蘇黎世(shi)聯邦(bang)工業大學(xue)學(xue)習化學(xue)。

1926年，在蘇黎(li)世聯(lian)邦工業大學(xue)獲得化學(xue)方(fang)面的大學(xue)畢業學(xue)位，通(tong)過在每學(xue)期期末回到布達佩斯大學(xue)通(tong)過課程考試，獲得了布達佩斯大學(xue)數(shu)學(xue)博(bo)士學(xue)位；同(tong)年，到哥廷根(gen)大學(xue)任希爾伯特(te)的助手。

1927年—1929年，在(zai)柏(bo)林大學任兼(jian)職(zhi)講(jiang)師。

1929年(nian)，轉任(ren)漢堡大學兼職講師。

1930年，首次(ci)前往美國，成為普林斯頓大學客座講師，每到夏季就回歐洲。

1933年，擔任普林(lin)斯頓高級研究(jiu)院教(jiao)授。

1937年，當選為美國國家科學院院士。

1940年—1957年，擔(dan)任馬里蘭阿伯丁試(shi)驗(yan)彈道研究實(shi)驗(yan)室(shi)科學顧問(wen)。

1941年(nian)—1955年(nian)，在華盛(sheng)頓海軍(jun)(jun)軍(jun)(jun)械局(ju)。

1943年，擔任制造原子彈(dan)的(de)顧問。

1943年—1955年，擔(dan)任洛(luo)斯·阿拉莫斯實驗室(shi)顧問。

1950年(nian)—1955年(nian)，擔任(ren)陸軍特種武(wu)器設計委(wei)員會(hui)委(wei)員。

1951年—1957年，擔(dan)任美國空軍華盛頓科學顧問委員會成員。

1953年(nian)(nian)—1957年(nian)(nian)，擔任原子(zi)能技術顧問(wen)小組(zu)成員。

1954年—1957年，擔任導彈(dan)顧(gu)問委員會主席(xi)。

1956年4月，進入華盛頓的沃爾(er)特·里德醫院(yuan)。

1957年2月8日，在(zai)(zai)華盛(sheng)頓的(de)沃爾特·里德(de)醫院逝世(shi)，享年53歲(sui)。逝世(shi)后其未完成的(de)手稿在(zai)(zai)1958年以《計(ji)算機與人(ren)腦》為名出版。

主要成就

科研綜述

約翰·馮·諾依曼的工作大致可以分為兩個時期：

1940年(nian)以前，主要是純粹(cui)數學(xue)的研究：在數理(li)邏輯方面(mian)提出(chu)簡單(dan)而明確(que)的序數理(li)論(lun)(lun)，并對集(ji)合(he)論(lun)(lun)進行新的公理(li)化，其中明確(que)區別集(ji)合(he)與類(lei)；其后(hou)，他研究希爾伯特空(kong)間上線性自(zi)伴(ban)算子(zi)譜(pu)理(li)論(lun)(lun)，從而為(wei)量子(zi)力學(xue)打(da)下(xia)數學(xue)基礎(chu)；1930年(nian)起，證明平均遍歷(li)定理(li)開拓了遍歷(li)理(li)論(lun)(lun)的新領(ling)域(yu)；1933年(nian)，運用(yong)緊致群解決了希爾伯特第五(wu)問題(ti)；此外，還在測(ce)度論(lun)(lun)、格(ge)論(lun)(lun)和連續幾何學(xue)方面(mian)做了一定的工作(zuo)；1936年(nian)—1943年(nian)，和默里合(he)作(zuo)，創造了算子(zi)環理(li)論(lun)(lun)，即所謂的馮·諾伊曼代數。

1940年(nian)(nian)以(yi)后，轉向應用(yong)數學。第(di)二(er)次世界(jie)大戰開始，因(yin)戰事的(de)(de)需要研究(jiu)(jiu)可壓縮(suo)氣體(ti)運動(dong)，建立沖擊波理論(lun)(lun)和湍流(liu)理論(lun)(lun)，發展了流(liu)體(ti)力學；從1942年(nian)(nian)起(qi)，與(yu)莫根施特(te)恩合作(zuo)寫作(zuo)《博(bo)弈論(lun)(lun)和經(jing)濟行為》一書(shu)。馮(feng)·諾伊曼對世界(jie)上第(di)一臺電(dian)(dian)子(zi)計算(suan)機(ji)(ji)ENIAC（電(dian)(dian)子(zi)數字積(ji)分(fen)計算(suan)機(ji)(ji)）的(de)(de)設(she)計提出過建議，1945年(nian)(nian)3月他(ta)(ta)在(zai)(zai)共同(tong)討論(lun)(lun)的(de)(de)基礎上起(qi)草了一個全新的(de)(de)“存(cun)儲(chu)程序通用(yong)電(dian)(dian)子(zi)計算(suan)機(ji)(ji)方(fang)(fang)案”——EDVAC。這對后來(lai)計算(suan)機(ji)(ji)的(de)(de)設(she)計有決定(ding)(ding)性(xing)的(de)(de)影(ying)響，特(te)別(bie)是確(que)定(ding)(ding)計算(suan)機(ji)(ji)的(de)(de)結構，采用(yong)存(cun)儲(chu)程序以(yi)及(ji)二(er)進制(zhi)編碼等，一直為電(dian)(dian)子(zi)計算(suan)機(ji)(ji)設(she)計者所遵(zun)循。1946年(nian)(nian)，開始研究(jiu)(jiu)程序編制(zhi)問題，他(ta)(ta)首(shou)先(xian)研究(jiu)(jiu)線性(xing)代數和算(suan)術(shu)的(de)(de)數值計算(suan)，后來(lai)著重研究(jiu)(jiu)非(fei)線性(xing)微分(fen)方(fang)(fang)程的(de)(de)離散化以(yi)及(ji)穩定(ding)(ding)問題，并給出誤差(cha)的(de)(de)估計。他(ta)(ta)協助發展了一些算(suan)法(fa)，特(te)別(bie)是蒙(meng)特(te)卡羅方(fang)(fang)法(fa)。20世紀40年(nian)(nian)代末，開始研究(jiu)(jiu)自(zi)(zi)動(dong)機(ji)(ji)理論(lun)(lun)，研究(jiu)(jiu)一般(ban)邏輯理論(lun)(lun)以(yi)及(ji)自(zi)(zi)復(fu)制(zhi)系統(tong)。在(zai)(zai)生命的(de)(de)最后時(shi)刻(ke)他(ta)(ta)深(shen)入比(bi)較天然自(zi)(zi)動(dong)機(ji)(ji)與(yu)人工自(zi)(zi)動(dong)機(ji)(ji)。

量子力學

1927年，約(yue)翰·馮·諾依曼已經在量(liang)子力(li)學領域內從事研究工作(zuo)。他和希爾伯特以及諾戴姆聯名(ming)發表了論文《量(liang)子力(li)學基礎》。

約(yue)翰·馮(feng)·諾(nuo)依(yi)曼還(huan)在量子(zi)統計學、量子(zi)熱力學、引力場(chang)等方面做(zuo)了(le)不少(shao)重(zhong)要工(gong)作。客觀(guan)地說(shuo)，在量子(zi)力學發展史(shi)上，馮(feng)·諾(nuo)依(yi)曼至少(shao)作出過兩個重(zhong)要貢獻：狄(di)拉克對(dui)(dui)量子(zi)理論的(de)數學處理在某種意義(yi)下是(shi)不夠嚴格的(de)，馮(feng)·諾(nuo)依(yi)曼通過對(dui)(dui)無界算(suan)(suan)子(zi)的(de)研究，發展了(le)希爾(er)伯特算(suan)(suan)子(zi)理論，彌(mi)補了(le)這個不足；此外，馮(feng)·諾(nuo)依(yi)曼明(ming)確指出，量子(zi)理論的(de)統計特征并非由于從事(shi)測量的(de)觀(guan)察者之狀態未知所(suo)致。借助于希爾(er)伯特空間算(suan)(suan)子(zi)理論，他(ta)證(zheng)明(ming)凡包括一般物理量締合(he)性(xing)的(de)量子(zi)理論之假(jia)設(she)，都必然引起這種結果。

純粹數學

1930年—1940年間，約翰·馮·諾依曼的(de)研(yan)究集中在純粹數學(xue)方面。

1932年，馮·諾(nuo)依(yi)曼(man)發表了(le)關于遍(bian)歷(li)理(li)論(lun)的(de)(de)論(lun)文，解(jie)決了(le)遍(bian)歷(li)定理(li)的(de)(de)證(zheng)明(ming)，并(bing)用(yong)算子(zi)理(li)論(lun)加以表述(shu)，它是在(zai)統計力學(xue)中遍(bian)歷(li)假設的(de)(de)嚴(yan)格(ge)處理(li)的(de)(de)整個研究(jiu)領(ling)域中，獲(huo)得(de)的(de)(de)第一(yi)項精確的(de)(de)數(shu)學(xue)結果。馮·諾(nuo)依(yi)曼(man)的(de)(de)這一(yi)成就，可能(neng)得(de)再次歸功于他所嫻熟掌握(wo)的(de)(de)受(shou)到集(ji)合論(lun)影響(xiang)的(de)(de)數(shu)學(xue)分析方法，和他自己在(zai)希爾(er)伯特算子(zi)研究(jiu)中創造的(de)(de)那(nei)些(xie)方法。它是20世(shi)紀數(shu)學(xue)分析研究(jiu)領(ling)域中取得(de)的(de)(de)最有影響(xiang)成就之一(yi)，也標志著(zhu)一(yi)個數(shu)學(xue)物理(li)領(ling)域開始接近(jin)精確的(de)(de)現(xian)代分析的(de)(de)一(yi)般(ban)研究(jiu)。此外馮·諾(nuo)依(yi)曼(man)在(zai)實變(bian)函數(shu)論(lun)、測度論(lun)、拓撲、連續群(qun)、格(ge)論(lun)等數(shu)學(xue)領(ling)域也取得(de)不少成果。

應用數學

1940年，約翰·馮(feng)·諾依(yi)(yi)曼開始(shi)關注當時(shi)把數學(xue)應用于物理(li)領域(yu)去的(de)(de)最主要(yao)工具——偏微分方(fang)(fang)程。研(yan)究同(tong)時(shi)他(ta)還不(bu)斷創新，把非古典數學(xue)應用到兩個新領域(yu)：對(dui)策(ce)論和電(dian)子計算機。馮(feng)·諾依(yi)(yi)曼的(de)(de)這個轉(zhuan)變一方(fang)(fang)面來(lai)自(zi)他(ta)長期對(dui)數學(xue)物理(li)問題的(de)(de)鐘(zhong)情；另一方(fang)(fang)面來(lai)自(zi)當時(shi)社會方(fang)(fang)面的(de)(de)需(xu)要(yao)。第二(er)次世界大(da)戰爆(bao)發后(hou)，馮(feng)·諾依(yi)(yi)曼應召參與了許多軍事科(ke)學(xue)研(yan)究計劃(hua)和工程項(xiang)目。

博弈論

1928年(nian)，約翰·馮·諾依曼證明了(le)(le)博弈論(lun)（對策論(lun)）的基(ji)本原理，從而宣告了(le)(le)博弈論(lun)的正式誕生，博弈論(lun)主要指研究(jiu)社會(hui)現(xian)象的特定數學方法。

1944年，約翰·馮·諾依曼和(he)摩根斯(si)特恩合著(zhu)的《博(bo)弈(yi)(yi)(yi)論(lun)和(he)經濟(ji)行為》是這方(fang)面(mian)的奠基性(xing)著(zhu)作。將(jiang)二人(ren)博(bo)弈(yi)(yi)(yi)推廣到n人(ren)博(bo)弈(yi)(yi)(yi)結構并將(jiang)博(bo)弈(yi)(yi)(yi)論(lun)系統的應用于經濟(ji)領域，從而(er)奠定(ding)了(le)這一學科的基礎和(he)理論(lun)體(ti)系。

計算機

約翰·馮·諾(nuo)依曼(man)在洛斯阿(a)拉(la)莫斯時期就開始從(cong)事電子計(ji)算(suan)(suan)機和(he)計(ji)算(suan)(suan)方法的(de)研究。1944年(nian)—1945年(nian)間，形成了(le)將(jiang)一組數學過程(cheng)轉變為計(ji)算(suan)(suan)機指令語言的(de)基本(ben)方法。他研究了(le)機器中的(de)固定的(de)、普適(shi)線路系統，“流(liu)圖”概念，“代(dai)碼(ma)”概念。計(ji)算(suan)(suan)機的(de)邏(luo)輯圖式，現代(dai)計(ji)算(suan)(suan)機中存儲、速度、基本(ben)指令的(de)選取以及線路之間相互作用的(de)設計(ji)，都受到(dao)約翰·馮·諾(nuo)依曼(man)思想的(de)影響。

學術論著

1932年《量子力學的數學基礎》

1944年《博(bo)弈論(lun)與經濟(ji)行為》

1946年《電子計(ji)(ji)算機邏輯(ji)設計(ji)(ji)初(chu)探》

1958年《計算機與(yu)人(ren)腦》

1960年《連續幾何(he)》

1961年《馮·諾伊曼全集》（6卷(juan)）

1961年(nian)《經典力學的算子方法》

1961年(nian)《程序內存》

榮譽表彰

1937年，獲得波(bo)策獎。

1938年，獲得博謝紀念獎。

1947年，獲得(de)美國海軍優秀公(gong)民服務獎(jiang)。

1947年，獲得美國總統功勛獎章。

1956年，獲得美國總統自由獎章。

1956年，獲得費米獎。