Текст
                    Еженедельное издание. Рекомендуемая цена: 59 руб., 10,90 грн, 4500 бед. руб., 250 тенге
ЮОЧЕЛОВЕК,
 WF wF которые изменили ход истории

100 «К, WF V которые изменили ход истории Джон фон Нейман №73 ПРОЛОГ 4 ЖИЗНЬ И ЭПОХА 6 Блестящий математик Вундеркинд из Будапешта Становление ученого Время перемен Жизнь в Принстоне Наука на службе государству Манхэттенский проект Последние годы ВЫДАЮЩИЕСЯ СОБЫТИЯ Великий ум эпохи ИСТОРИЧЕСКИЕ ПАРАЛЛЕЛИ «Убежище для гениев» итоги 28 Стремление к прогрессу «100 человек, которые изменили ход истории» Еженедельное издание Выпуск №73, 2009 РОССИЯ Издатель и учредитель: ООО «Де Агостини» Генеральный директор: Николас Скилакис Финансовый директор: Наталия Василенко Менеджер по развитию бизнеса: Александр Якутов Главный редактор: Анастасия Жаркова Менеджер по маркетингу: Юлия Лапшина Менеджер по продукту: Михаил Ткачук Менеджер по производству: Инна Завертальная Распространение: ЗАО «ИД БУРДА» Юридический адрес: 125315, г. Москва, Ленинградский пр-т, 72, стр. 4,3-й этаж, офис 3 (письма читателей по данному адресу не принимаются) Телефон бесплатной горячей линии для российских читателей: 8-800-200-02-01 Адрес для писем читателей: Россия, 170100, Тверь, Почтамт, а/я 245, ДеАгостини, «100 человек, которые изменили ход истории» Свидетельство о регистрации СМИ в Федеральной службе по надзору за соблюдением законодательства в сфере массовых коммуникаций и охране культурного наследия ПИ № ФС77-29474 от 31.08.2007 УКРАИНА Издатель и учредитель: ООО «Де Агостини Паблишинг» Украина, 04107, г. Киев, ул. Лукьяновская, д.11 Генеральный директор: Екатерина Клименко Адрес для писем читателей: Украина 01033 Киев a/я ДЕ АГОСТИНИ УкраТна 01033 Ки1в а/с ДЕ АГОСТ1Н1 Телефон бесплатной горячей линии для украинских читателей: 8-800-500-8-400 Свидетельство о регистрации СМИ Министерства юстиции Украины № КВ 13715-2689ПР от 27.03.2008 КАЗАХСТАН Распространение: ЗАО «Бурда-Алатау Пресс» БЕЛАРУСЬ Импортер: ООО «РЭМ-ИНФО», г. Минск, пер. Козлова, д. 7г, тел. (017) 297-92-75 E-mail: 10Opeople@deagostini.ru Печать: «Юнивест Маркетинг», Киев, Украина Тираж: 300 000 экз. Рекомендуемая цена: 59 руб., 10,90 грн, 4500 бел. руб., 250 тенге © 2003 К. К. De Agostini JAPAN © 2007 De Agostini Hellas © 2009 ООО «Де Агостини» Издатель оставляет за собой право изменять последовательность номеров и их содержание. Издатель оставляет за собой право увеличить рекомендуемую цену выпусков. ISSN 1996-8469 Иллюстрации предоставлены: Corbis Japan, Uniphoto
(1903 ... «Если люди отказываются верить в простоту математики, то это только потому, что они не понимают всей сложности жизни»
Джон фон Нейман Венгерский гений Пифагор, Евклид и Архимед, Коперник и Галилей, Ньютон и Паскаль на протяжении веков совершали великие от- крытия, заложившие фундамент современной науки. Многие математики и физики, движимые неукротимым стремлением человека к знаниям, навсегда изменили наш мир. Век двадца- тый дал миру еще одного гения, сумевшего возвыситься над привычными стандартами мышления, — Джона фон Неймана. Благодаря своему необыкновенному интеллекту этот за- мечательный ученый сделал важный вклад в квантовую физику, квантовую логику, функциональный анализ, теорию множеств, информатику, экономику, метеорологию и многие другие отрасли науки. Безусловно, фон Нейман не мог не сознавать и тех опасностей, что таит в себе научный про- гресс. Создание ядерного оружия и его массовое примене- ние может привести к необратимым последствиям. И все же движение вперед необходимо для развития общества. Джон фон Нейман не гнался за славой и признанием, зачастую оставаясь «в тени» конкурентов. Какой же была жизнь выдающегося ученого?
в Джон фон Нейман Хронологическая таблица 1867 Ц Подписано австро-венгерское соглашение, согласно которому было создано единое монархическое государство Австро-Венгрия. 1900 | Макс Планк выступает с докладом, ознаменовавшим появление квантовой теории. 1903 | Рождение Джона фон Неймана в Будапеште. 1905 | Альберт Эйнштейн публикует три выдающиеся статьи, положившие начало научной революции. 1913 | Отец фон Неймана получает дворянство. 1914 | Джон фон Нейман поступает в гимназию. Начало Первой мировой войны. 1917 | Падение самодержавия в России. 1925 | Гейзенберг публикует свою теорию квантовой механики. 1926 [ Фон Нейман начинает работу в качестве приват-доцента Берлинского университета. 1929 [ Умирает Макс фон Нейман. 1930 | Фон Нейман женится на Мариэтте Кёвеши. Отъезд в Соединенные Штаты. Опубликованы «Принципы квантовой механики» Поля Дирака. 1933 Фон Нейман занимает должность профессора Института перспективных исследований. Гитлер становится рейхсканцлером Германии. 1935 ( Рождение дочери Марины. 1937 [ Джон фон Нейман получает американское гражданство. Развод с женой. 1938 [ Фон Нейман женится вторым браком на Кларе Дэн. 1939 [ Начало Второй мировой войны. 1943 | Фон Нейман принимает участие в Манхэттенском проекте. 1944 [ Разработка вычислительной машины ЭНИАК. 1945 [ Фон Нейман пишет «Предварительный доклад о машине ЭДВАК». Окончание Второй мировой войны. 1946 [ В США образована Комиссия по атомной энергии. 1950 [ Начало войны в Корее. 1954 [ Фон Нейман становится членом Комиссии по атомной энергии. 1956 [ Фон Нейман получает от президента США Эйзенхауэра медаль Свободы. 1957 J Кончина фон Неймана в госпитале в Вашингтоне. 1969 [ Лунный модуль космического корабля «Аполлон-11» доставляет американских астронавтов на поверхность Луны 1981 [ Появление персонального компьютера.
Жизнь и эпоха Блестящий математик Первая половина XX столетия ознаменовалась появлением плеяды выдающихся ученых, для которых развитие науки ассоциировалось с поиском новых, доселе невероятных, теорий. Одним из таких людей был Джон фон Нейман — американский математик, предсказавший наступление эры электронных вычислительных машин. Вундеркинд из Будапешта Дружная семья Джон (по-венгерски — Янош) фон Ней- ман родился 28 декабря 1903 года в Буда- пеште в состоятельной еврейской семье. Отец мальчика — Макс фон Нейман — был челове- ком незаурядного ума и преуспевающим бан- киром, впоследствии получившим за свои за- слуги в области развития венгерской эконо- мики фамилию Маргиттский и дворянскую приставку «фон». Дела Макса шли отлично, он приобрел множество влиятельных друзей из лучших семей Будапешта. Мать Джона — Маргарет Канн — была дочерью коммерсанта Якоба Канна, сколотившего состояние на про- даже сельскохозяйственных машин и обору- дования, партнера в известной тогда фирме «Канн-Хеллер». Макса и Маргарет познакомил университетский товарищ Неймана — Августо Альчути, который, в свою очередь, женился на младшей сестре Маргарет, став, тем самым, дядей маленького Джона. Обе семьи жили в большом доме Якоба Канна. Детство Джона можно назвать счастливым: мальчику ни в чем не отказывали, он рос и воспитывался вместе с двумя младшими братьями, а в доме, полном родственников и друзей, всегда было шумно и весело. Отец не жалел денег на его образо- вание, а мать, всегда оставаясь элегантной и утонченной женщиной, учила сына правиль- но вести себя в обществе. Редкий дар Состоятельные люди в Венгрии начала XX ве- ка — как, впрочем, и повсюду в Европе — ста- рались давать детям начальное образование в домашних условиях, приглашая частных пе- дагогов. И поскольку Макс возлагал большие надежды на старшего сына, он нанял для не- го целый штат преподавателей. При этом са- мое важное значение Нейман-старший прида- вал иностранным языкам — вот почему Джон уже в детстве владел английским, француз- ским, итальянским языками, латынью и грече- ским. Кроме того, дедушка нашего героя Якоб Канн — респектабельный и удачливый биз- несмен, обладавший незаурядными математи- ческими способностями, — стал учить своего внука математике. Слушая объяснения деда, маленький Джон все сильнее проявлял склон- ность к точным наукам. Вообще, Нейман с са- мого раннего детства отличался феноменаль- ной памятью: например, в возрасте восьми лет он выучил наизусть подаренную отцом эн- ▼ Улица в Будапеште, где находился дом, в котором родился фон Нейман. Джон фон Нейман уже в детстве поражал окружающих своей необыкновенной памятью.
Джон фон Нейман циклопедию «Всемирная история» в 44-х то- мах, чем поразил родственников и друзей. Этот редкий дар Джона фон Неймана продол- жал удивлять всех, кто знал его в течение жиз- ни. Даже через много лет ученый мог проци- тировать любую страницу любой когда-либо прочитанной им книги, почти не сбиваясь, при этом он запросто переводил ее содер- жание на один из иностранных языков, кото- рыми владел. Кроме того, по воспоминаниям друзей, Нейман слыл мастером рассказывать анекдоты на разных языках мира. Учитель Когда Макс фон Нейман получил дворян- ство, добавив к своей фамилии звучную при- ставку «фон», юному Джону исполнилось де- сять лет, и он готовился поступить в лютеран- скую гимназию Будапешта. Эта школа была необычна тем, что из ее дверей за доволь- но короткий период — конец XIX — начало XX века — вышло огромное количество та- лантливых ученых — физиков, химиков, мате- матиков. Одним из них был Юджин Вигнер — ближайший друг фон Неймана, учившийся на класс старше и получивший в 1963 году Нобе- левскую премию по физике. Нужно признать, что юному фон Нейману несказанно повезло: он встретил человека, который сумел распознать в нем гения и раз- вить его незаурядные дарования, — препо- давателя математики в гимназии Ласло Ратца. В ^вввИ°Мв Многие из учеников лютеранской гимназии в Будапеште Этот человек был одним из тех учителей, что стараются при- вить своим ученикам любовь к предмету, научить мыслить не- стандартно. Он знал, что такие гении, как Нейман, требуют осо- бого подхода, а традиционные шаблоны воспитания для ода- ренных детей не подходят. Рас- смотрев в юном любителе мате- матики подлинный талант, Лас- ло Ратц сразу же начал обучать его предмету на университетском уровне. Хо- стали знаменитыми учеными. Фон Нейман — второй во втором ряду снизу. тя учитель внешне никак не выделял гениаль- ного ученика среди других гимназистов, он все же оказал на Неймана огромное влияние. Справедливости ради нужно заметить, что все ученики будапештской лютеранской гим- назии были окружены вниманием препода- вателей и получили блестящее образование. Трудно представить, что это было возможно в напряженной предвоенной обстановке. ► На рубеже XIX—XX веков Венгрия переживала экономический расцвет. ▼ Юджин Вигнер — близкий друг фон Неймана и выдающийся ученый. За куднсамн «КОЛЫБЕЛЬ ТАЛАНТОВ» В конце XIX — начале XX века Венгрия входила в состав Австро-Венгерской им- перии под скипетром Габсбургов и была богатой аграрной страной в восточной ча- сти Дуная. В год рождения фон Неймана в Будапеште проживало 800 тысяч жителей, и этот город по количеству населения мог соперничать с Парижем или Берлином. Быстрый рост экономики и населения был возможен, главным образом, благо- даря государственной политике, допу- скавшей приток иммигрантов в страну. Особенно любили селиться в Венгрии евреи, которые не сталкивались здесь с привычной для них дискриминацией. Ев- рейские иммигранты с их талантом к ком- мерции и созданию новых предприятий быстро закрепились в крупных городах и со временем влились не только в ряды интеллигенции, но и заняли более высо- кое социальное положение положение, попав в среду венгерской аристократии. Кроме того, существовавшая тогда си- стема образования позволяла учиться в элитных школах лишь детям из богатых и родовитых семей. «Избранным» отпры- скам приходилось соревноваться друг с другом за места в престижных колледжах и университетах. Поэтому неудивитель- но, что всех талантливых и образованных людей объединял высокий социальный статус их родителей.
Жизнь и эпоха Становление ученого Политические потрясения В лютеранской гимназии фон Нейман про- учился до семнадцати лет. На время его уче- бы пришлась труднейшая для Европы пора — Первая мировая война. К 1918 году, казалось, тревоги утихли, и жизнь Венгрии, ставшей те- перь, после распада Австро-Венгерской импе- рии, независимой, начала понемногу возвра- щаться в мирное русло. Однако политическая обстановка в стране оставалась нестабиль- ной, и в 1919 году произошел мятеж, в резуль- тате которого к власти пришел Бела Кун. Действия коммунистического правитель- ства Куна, повторявшего опыт российских большевиков, вряд ли шли на пользу разру- шенной войной стране. На это время семья фон Нейманов переехала в Венецию, где у них был собственный дом. Отец Джона актив- но выступал против коммунистов, что не мог- ло благоприятным образом сказаться на по- ложении его семьи. Но правительству Куна была отпущена недолгая жизнь: уже в августе 1919 года оно было свергнуто Миклошем Хор- ти, ставшим регентом Венгрии. Хорти, в свою очередь, установил тоталитарный режим, хо- тя откровенно фашистские партии были под запретом. На фоне столь неспокойной поли- тической и экономической ситуации и расту- щих антисемитских настроений в стране биз- нес Якоба Канна и Макса фон Неймана оказал- ся в очень невыгодном положении. Именно в -г 21 марта 1919 года была провозглашена Венгерская советская республика, просуществовавшая до конца августа того же года. ► Регент Венгрии Миклош Хорти установил в стране авторитарный режим. ▼ Граф Михай Карольи в 1918 году стал премьер-министром, а в 1919-м — президентом Венгрии. После провозглашения Венгерской советской республики вынужден был эмигрировать. этот период наш герой впервые осознал себя антикоммунистом. В 1920 году Джон фон Нейман окончил буда- пештскую гимназию. Отлично сдав выпускные экзамены, он ступил на путь, сделавший его знаменитым ученым. Студенческие годы В смутные для Венгрии времена многие та- лантливые выпускники стремились поступить в университет на факультет химического ма- шиностроения, ведь получение диплома в этой области гарантировало относительное финансовое благополучие. Той же точки зре- ния придерживался и отец Джона. Однако для самого фон Неймана все было не так просто: он не мыслил своей жизни без математики, а вот к химии относился доста- точно спокойно. Для него даже не требова- лось особой подготовки к вступительным эк- заменам — еще во время учебы в гимназии гениальный ученик овладел университетским уровнем. Поэтому Джону не составило труда обучаться двум специальностям одновремен- но. Вначале фон Нейман поступил в Будапешт- ский университет на математический факуль- тет, а чуть позже — в Высшее техническое учи- лище Цюриха на специальность «химическое машиностроение», причем талантливого аби- туриента взяли сразу на второй курс. Посеще- ние лекций в обоих вузах было необязатель- ным, поэтому фон Нейман появлялся там лишь на время сессии. Остальное время он прово- дил в Берлине, работая над собственными ис-
Джон фон Нейман Ключевая фигура ГЕНИАЛЬНЫЙ Споры вокруг статьи Неймана «Ак- сиоматическое построение теории мно- жеств» окончательно утвердили моло- дого ученого в решении посвятить свою жизнь математике. Его работы вызва- ли живой интерес профессора Давида Гильберта, а также ученых, разделявших его взгляды. Молодой талантливый сту- дент вскоре стал знаменитостью в ма- тематическом сообществе. Фон Нейма- ну по-настоящему повезло: он получил возможность встречаться и говорить с одним из крупнейших математиков сво- его времени. Давид Гильберт родился 23 января 1862 года недалеко от прусского города Кенигсберга (нынешний Калининград). В 1895 году он стал профессором Гёттин- генского университета, при котором соз- дал крупнейший в мире исследователь- ский математический центр. Вклад незау- рядного ученого в развитие его любимой науки поистине огромен: Гильберт зани- МАТЕМАТИК мался, по существу, «всей» математикой, а не каким-то отдельным ее аспектом. На Международном парижском конгрес- се математиков в 1900 году он выдви- нул 23 математические проблемы, кото- рые стали основой большинства иссле- дований в XX столетии, а некоторые из них актуальны до сих пор. В математиче- ской физике Гильберт занимался вариа- ционными принципами, а также пробле- мами теории излучения. В 1930 году он ушел в отставку, хотя время от времени читал лекции студентам. После прихода к власти Гитлера многим его коллегам при- шлось эмигрировать, поэтому основную часть исследований пришлось остано- вить. Умер Гильберт в разгар Второй ми- ровой войны в 1943 году в Гёттингене. Джон фон Нейман, сам бывший при- знанным ученым, говорил о своем учите- ле и друге: «Я знаю только одного чело- века, которого можно назвать великим математиком, — это Давид Гильберт». следованиями и участвуя в диспутах маститых ученых. С университетской программой фон Нейман справлялся прекрасно: в дополнение к блестящим знаниям он обладал безгранич- ной работоспособностью. Казалось бы, учеба не способна была открыть для него новые го- ризонты, однако Нейман сформировался как великий ученый именно в студенческие годы. Он «синтезировал» в себе знания, которые по- том привели его к выдающимся открытиям. В то время у него даже не было учителя в самом полном смысле этого слова. Все свои знания фон Нейман получал из книг или из общения с другими математиками. По его собственному мнению, наибольшее влияние в «цюрихский» период на него оказали Эрхард Шмидт и Гер- ман Вейль. Правда, общение с тем же Вейлем напоминало, скорее, не назидательную бесе- ду учителя и ученика, а диспуты двух маститых ученых, достигших многого в своем деле. Ученый спор В 1925 году фон Нейман получил диплом инженера-химика. Теперь он мог полностью посвятить себя математике: воля отца была выполнена. Наш герой отправился в настоя- щий «рай» для математиков и физиков — Гёт- ж Давид Гильберт — один из самых выдающихся математиков своего времени. тингенский университет. Тогда там читали лек- ции самые известные ученые, чьи имена гре- мели на весь мир. В университете фон Нейман подружился с поистине великим математи- ком — профессором Давидом Гильбертом, ко- торый утвердил его в желании подготовить докторскую диссертацию на тему теории мно- жеств. Вскоре в математическом сообществе вспыхнули споры вокруг статьи под назва- нием «Аксиоматическое построение теории множеств», автором которой был фон Нейман. Основоположник теории аксиоматики — Ге- орг Кантор — скончался в 1918 году, но его идеи продолжали волновать умы и оказывать влияние на математический мир долгие годы после его смерти. Аксиоматика формирует базис математики, формулируя систему утверждений, или акси- ом, содержащих ряд простых условий, из ко- торых можно сделать широкий ряд выводов и предположений. Статья фон Неймана попа- ла в руки ученых в 1922—23 годах, когда мо- лодого студента еще никто не знал. Одному из ведущих специалистов по теории множеств А. Френкелю было поручено отрецензировать статью. Впоследствии он писал: «Эта работа оказалась его (Неймана) докторской диссерта- цией и была опубликована лишь в 1928 году... Меня просили ознакомиться с ней, так как чле- нам редколлегии она показалась непонятной. Не стану утверждать, будто я полностью разо- брался в присланной мне работе, но и того, что я понял, было достаточно, чтобы воздать долж- ное ее выдающимся достоинствам и "по когтям узнать льва"». Френкель попросил фон Нейма- на подготовить разъяснительный очерк, что фон Нейман и сделал в 1925 году. Главным действующим лицом в дискуссии, развернувшейся вокруг «Аксиоматическо- го построения теории множеств», был Давид Гильберт. Он всегда поддерживал идеи Канто- ра и всячески помогал молодым математикам, способным доказать своими работами цен- ность этих идей. Теория аксиом фон Неймана была признана одним из высших достижений современной теории множеств. < Университетские годы Джон фон Нейман провел в швейцарском Цюрихе, знаменитом великолепной готической архитектурой.
Жизнь и эпоха Время перемен Вокруг квантовой механики В 1920-е годы имя Джона фон Неймана ста- ло по-настоящему знаменитым в математиче- ском мире. Это была эпоха, когда не только в политике, но и в науке происходили корен- ные преобразования. Подвергались пересмо- тру многие, веками казавшиеся незыблемыми представления, а на смену им выступали но- вые идеи, призванные заполнить возникав- шие «белые пятна». Осенью 1926 года, когда наш герой только прибыл в Гёттинген, научное сообщество ин- тересовала проблема, далекая от теории мно- жеств, сделавшей фон Неймана известным. В то время в немецком университете работал молодой — примерно одного с фон Нейманом возраста — физик по имени Вернер Гейзен- берг. Годом ранее он опубликовал статью о но- вой теории, которая получила название «ма- тричная квантовая механика». У этого иссле- дования сразу же появились как сторонники, так и противники. Одним из ученых, выступав- ших против нее, был Эрвин Шредингер — зна- менитый австрийский физик, создатель вол- новой механики. Наблюдая за спорами, фон Нейман присту- пил к собственным исследованиям, однако Джон фон Нейман осматривает Большой Каньон в штате Аризона, США. Частная жизнь ИСТИННЫЙ ГЕНИЙ Джон фон Нейман, как и многие гении, был человеком со странностями. Извест- но, что он обладал феноменальной памя- тью, однако с трудом запоминал лица лю- дей, с которыми встречался, и часто ока- зывалось, что «незнакомый» ему человек на самом деле был с ним хорошо знаком! Скорее всего, это происходило потому, что ученый постоянно думал только о том, что его по-настоящему волновало. По собственным словам фон Неймана, он не запоминал лица лишь тех людей, кото- рые казались ему скучными и не заслу- живали его внимания. Кроме того, наш герой был скрытен и не любил выставлять свои таланты на- показ. Иногда он мог сказать кому-то из знакомых что-нибудь обидное, не счи- тая нужным подбирать слова в обще- нии с окружающими. Такое поведение казалось тем более странным, что фон Нейман был прекрасно воспитан и знал, как вести себя в обществе. Вероятно, он делал это не специально: просто хотел оградить себя от лишнего общения. Од- нажды его секретарша обвинила учено- го в том, что он непристойно на нее смо- трел, — просто фон Нейман настолько глубоко погружался в свои мысли, гля- дя в упор перед собой, что, судя по все- му, вообще не замечал, есть ли кто-ни- будь рядом! Нельзя не признать, тем не менее, что внешне фон Нейман всегда выглядел без- упречно: одевался в строгие костюмы и был похож на настоящего джентльмена. Поэтому ему охотно прощали невинные странности. ► Гёттинген — знаменитый университетский город в центральной Германии. рассматривать квантовую теорию он начал с математической точки зрения. Фигурально выражаясь, он «перевел» концепции Гейзен- берга на язык математики и попробовал, тем самым, примирить двух ученых. Наш герой провел в исследованиях много времени и обнаружил, что квантовая механи- ка — ключ к будущему науки, путь, который приведет ее к новым открытиям. Но прежде чем работа фон Неймана была опубликова- на, еще один знаменитый физик — англича- нин Поль Дирак — выпустил свой труд «Прин- ципы квантовой механики» — работу, давшую обоснование квантовой механики с точки зре- ния так называемой «теории преобразова- ний». Этот подход был во многом близок и фон Нейману, однако, по его мнению, ему не хвата- ло математической строгости. В 1927 году вы- шла в свет работа Неймана «Математическое обоснование квантовой механики», которая, пройдя суровую проверку временем, вошла в число передовых исследований современной теоретической физики. Участие в семинарах Осенью 1926 года фон Нейман покинул Гёт- тинген и отправился в Берлинский универси- тет, где занял должность приват-доцента, что предполагало чтение лекций за гонорары от студентов. Пост преподавателя, тем не менее, пришлось оставить через год — для того что- бы постоянно совершенствоваться как учено- му, требовалось много времени. Всего лишь за два года (с 1927 по 1929) число его опубли- кованных работ достигло двадцати — это бы- ла огромная цифра. Поэтому среди начинаю-
Джон фон Нейман Блестящий физик Вернер Гейзенберг прославился исследованиями в области квантовой теории. щих и молодых ученых фон Нейман выглядел настоящим ветераном. Значительную часть жизни исследователя в то время составляло участие в семинарах и конференциях, прохо- дивших по всей Европе. Конечно же, трудно представить фон Неймана тщательно готовив- шимся к каждому своему выступлению, а по- том аккуратно зачитывающим доклад перед аудиторией. Мысли его сменяли друг друга так быстро, что у него не всегда хватало вре- мени записать их. Он рассказывал слушателям о том, что только недавно пришло ему в голо- ву, быстро набрасывая что-то на доске и так же стремительно стирая, — порой аудитория не успевала даже скопировать выкладки Нейма- на с доски в блокноты. Подобные семинары и встречи нередко бы- вали международными и позволяли ученым из разных стран мира обмениваться идеями и мнениями. Часто научные дискуссии перетека- ли в политическую сферу. Однако фон Неман не был любителем политических споров, он считал, что чужие аргументы не способны из- менить взгляды человека на тот или иной во- прос, особенно когда дело не касалось науки. Приглашение в Америку На одном из семинаров в Италии фон Ней- ман познакомился с Освальдом Вебленом — профессором Принстонского университета. Он делал все возможное для развития мате- матической мысли в США, ведь в то время она ▼ На огромном пассажирском лайнере «Бремен» супруги фон Нейман отправились в Соединенные Штаты. А Научные семинары стали проводиться в США с конца XIX века. сильно отставала от передовой европейской науки. Веблен искал в Европе нужных людей, готовых переехать в Америку и помогать ему. Фон Нейман и сам периодически задумывал- ся о переезде, поэтому предложение Веблена пришлось как нельзя кстати. В октябре 1929 года он получил официаль- ное приглашение приехать в Принстонский университет, чтобы с февраля по июнь буду- щего года прочитать курс лекций по матема- тической физике. Туда же должен был отпра- виться и лучший друг фон Неймана — Юджин Вигнер. Они совместными усилиями подгото- вили статью, посвященную квантовой теории, которая получила высокую оценку профессо- ров физики в США. Однако перед отъездом фон Нейман должен был уладить в Венгрии важный вопрос. Дело в том, что наш герой ре- шил сделать предложение женщине, которую знал с детства. Ее звали Мариэтта Кёвеши, и она была дочерью профессора медицинско- го факультета Будапештского университета. Джон познакомился с ней еще в 1911 году на дне рождения своего младшего брата, а поз- же приезжал в Венгрию на летние каникулы, чтобы повидаться. Так случилось, что загород- ные дачи Кёвеши и фон Нейманов находились рядом. Серьезных препятствий к их браку не было. Они принадлежали к разным религиям, но Джон, в отличие от своего отца, никогда не был пылким приверженцем иудаизма. После смерти Макса фон Неймана он принял католи- чество. Джон фон Нейман и Мариэтта Кёвеши поженились 1 января 1930 года, а медовый ме- сяц провели на борту роскошного пассажир- ского лайнера «Бремен», который доставил их в Соединенные Штаты.
Жизнь и эпоха Жизнь в Принстоне Среди небоскребов Впервые увидев Нью-Йорк, молодожены пришли в восхищение от этого огромного бур- лящего мегаполиса, так не похожего на тихие чопорные европейские города. В 1930-е годы центр американской торговли и промышлен- ности разрастался: один за другим на широ- ких авеню возводились небоскребы. Юджин Вигнер вспоминал, что наш герой буквально влюбился в Америку с первого взгляда. Фон Неймана и его жену встречал Веблен, кото- рый сразу же повез их в Принстон, что в шта- те Нью-Джерси. Сначала фон Нейман в основном занимался тем, что «боролся» с непривычным для него американским английским, а для этого мно- го общался с коллегами-преподавателями. Вскоре дружелюбный и остроумный европе- ец, звавшийся на немецкий манер Иоганном фон Нейманом, стал для многих сотрудников университета просто Джонни. Первоначаль- но ученый должен был ограничиться лишь одним семестром лекций, но он так при- шелся всем по душе, что приглашение ему продлили. В 1931 году фон Нейман окончательно ре- шил обосноваться в Америке, расставшись с немецким университетом. Политическая об- становка в Германии и Венгрии вызывала у него все большие опасения по мере роста на- цистских настроений в обществе: фон Ней- ман понимал, что, когда на три вакантных про- фессорских места претендует сорок доцентов, ему, еврею, надеяться не на что. Передовой научный центр Визит фон Неймана в США совпал с важным событием в жизни американского научного сообщества — в 1933 году в Принстоне был основан Институт перспективных исследова- ний, призванный «поощрять, поддерживать и опекать изучение науки в старом, широком и универсальном смысле этого слова». Этот центр был уникален тем, что каждый студент здесь мог одновременно выступать и в роли преподавателя, то есть имел возможность за- ниматься самостоятельной научной работой. В Институте перспективных исследований работали многие выдающиеся математики и физики. ▼ В 1930-е годы Нью-Йорк был похож на гигантскую строительную площадку — тут и там возводились небоскребы и торговые центры. В институте не было обязательной утвержденной учебной программы. Первоначально специали- зация ограничивалась лишь математическими и физическими дисциплинами, впоследствии к ним присоединилась школа исторических исследова- ний — для гуманитариев. Основатели институ- та, прежде всего, хотели «заполучить» в качестве профессора Альберта Эйнштейна, предложив ему годовой оклад в размере 16 тысяч долларов.
Джон фон Нейман Прознавшие о высоких жалованиях в новом учреждении ученые даже прозвали его «ин- ститутом передовых окладов». Условия, соз- данные в учебном и научном заведении, при- влекали многих знаменитых математиков и физиков, которые один за другим изъявляли желание работать там. В числе первых про- фессоров, принятых в институт, был и 29-лет- ний Джон фон Нейман. В 1933 году, как предсказывал наш герой, Гитлер стал рейхсканцлером Германии. В апре- ле того же года нацисты начали увольнять ев- реев со всех официальных постов. Для многих университетских преподавателей жизнь в Гер- мании потеряла смысл. Беспокойные дни В 1930-е годы Америка переживала период острой экономической депрессии, однако су- пруги фон Нейман не особенно ощущали ее. К 1935 году Институт перспективных исследо- ваний превратился в некое подобие «убежи- ща» для европейских ученых, спасавшихся от режима Гитлера. Многие из них посещали фон Неймана, который помогал беженцам ассими- лироваться на новой родине, радушно прини- ж Доктор Абрахам Флекснер — один из основателей Института перспективных исследований. причин. Просто фон Нейман не был тем че- ловеком, для которого семья — важнее рабо- ты. Мариэтта, со своей стороны, не могла спо- Версия ИСТОРИЯ СОЗДАНИЯ ИНСТИТУТА ПЕРСПЕКТИВНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ Основателям Принстонского институ- та перспективных исследований удался беспрецедентный шаг: привлечь на ра- боту лучшие ученые умы своего време- ни. Откуда же у американских профессо- ров были средства на такое грандиозное предприятие? В 1920-х годах в Ньюарке, штат Нью- Джерси, процветал крупный бизнес бра- та и сестры Бамберджер, благодаря кото- рому в руках его владельцев скопилось огромное состояние. Часть его они по- жертвовали городу. Ньюарк был крупней- шим городом в штате, и в нем распола- галась большая еврейская община. Из- начально Бамберджеры намеревались оказать помощь в открытии медицинско- го института, при поступлении в кото- рый предпочтение отдавалось бы евреям. Они решили посоветоваться с известным экспертом в области медицины доктором Абрахамом Флекснером. Однако тот был больше заинтересован в создании иссле- довательской лаборатории для научных изысканий — Флекснер (вместе с Осваль- дом Вебленом) заботился о будущем аме- риканской науки. Поэтому оба маститых ученых предложили Бамберджерам осно- вать не медицинский, а исследователь- ский институт, который не имел бы анало- гов в мире и, таким образом, прославил бы Ньюарк, а вместе с ним и весь штат. Чтобы скорее уговорить бизнесменов, Флекснер и Веблен назвали, пожалуй, самого зна- менитого ученого-еврея в мире — Аль- берта Эйнштейна — в качестве предпола- гаемого будущего профессора института. Конечно же, после такого аргумента Бам- берджеры не смогли отказать ученым. В результате был дан «зеленый свет» созда- нию Института перспективных исследова- ний. Дальнейшая практика показала, что вложенные бизнесменами деньги не были потрачены напрасно. койно относиться к подобному поведению му- жа. В 1937 году они официально развелись. Их дочь Марина, оставшаяся с матерью, сделала хорошую карьеру, став очень успешным эко- номистом. Несмотря на постоянный «приток молодой крови», Институт перспективных исследова- ний вскоре столкнулся с серьезными трудно- стями. Необычный научный центр превратил- ся в поле сражения за власть между профессо- рами, на котором процветали «подковерные» интриги. Фон Нейман наблюдал за всем этим с болью в сердце. Он сохранил свое жалование и за период до 1942 года написал 36 работ — намного меньше, чем в годы работы в Герма- нии. Конечно же, нельзя считать это время для него полностью потерянным. Возникшие труд- ности не помешали институту остаться сосре- доточением передовых научных мыслей, че- му способствовали работавшие там молодые ученые, со многими из которых фон Нейман сотрудничал впоследствии.
Жизнь и эпоха Наука на службе государству Новые интересы В конце 1930-х годов фон Нейман занялся разработкой программ для вычислительных машин. Событием, положившим начало этим новым исследованиям, стала встреча наше- го героя с Аланом Тьюрингом — молодым ан- глийским ученым, приехавшим в Принстон за- ниматься математической логикой. Здесь он опубликовал работу об универсальных вычис- лительных машинах, которая доказывала воз- можность решения любых задач с помощью элементарных арифметических действий. Фон Нейман загорелся этой идеей и предложил Тьюрингу работать вместе. Тот, однако, отка- зался и вернулся в Англию. Во времена Первой мировой войны такие вычисления, как, например, рассчет угла на- клона ствола пушки при стрельбе на дальние расстояния, велись артиллеристами по зара- нее составленным таблицам. Но для повыше- ния точности прицеливания требовались го- раздо более сложные данные, сбор которых мог занять месяцы и даже годы. Америка тогда находилась на передовой зарождающейся об- ласти баллистических вычислений. На Абер- динском опытном полигоне в штате Мэриленд была создана Лаборатория баллистических исследований, в которой трудились многие известные ученые, например, Освальд Ве- блен. Именно по его рекомендации в 1937 го- ду фон Нейман стал работать там. Нападение японцев на американскую базу Перл-Харбор 7 декабря 1941 года заставило США вступить во Вторую мировую войну. Баллистическая исследовательская лаборатория в Абердине в 1924 году. -* Супруги Клара и Джон фон Нейман с любимцем — псом Инверсом. В том же году наш герой получил аме- риканское гражданство. Летний отпуск 1938 года фон Нейман решил провести на родине, в Венгрии. Чувствуя скорое приближение войны в Европе, он хотел успеть презентовать там курс лекций, посвященных новым исследованиям. Но это было не единственной причиной его возвращения: фон Нейман задумывал- ся о новом браке. Его невестой стала математик Клара Дэн из Будапешта, за- нимавшаяся впоследствии написанием программ для ЭВМ. Фон Нейман хотел поскорее забрать в Америку любимую женщину, ее родителей и братьев, по- скольку в условиях войны, которая вот- вот должна была грянуть, сделать это было бы практически невозможно. Все шло по плану: Джон и Клара сочетались браком, а затем отправились в Америку вместе с семьей новоиспеченной миссис фон Нейман. Правда, вскоре отец Клары умер, так и не сумев приспособиться к жизни вдали от родины. Начало войны После отпуска фон Нейман сдал эк- замены, позволившие ему стать офи- цером-артиллеристом запаса. Несмо- тря на блестящие результаты, в армию
Джон фон Нейман За кулисами НАЧАЛО АТОМНОЙ ЭРЫ Идея атомной бомбы, над создани- ем которой работал также и фон Ней- ман, родилась в 1930-е годы. Во времена поразившего весь мир экономического кризиса европейские ученые искали спо- собы применения нейтрона, открытого в 1932 году. В 1934 году итальянец Энри- ко Ферми установил, что при бомбарди- ровке металлического урана нейтронами наблюдается выделение дополнительно- го числа этих частиц, образующихся в результате трансформации урана в не- кий новый элемент, названный Ферми «трансурановым». На самом деле, этот феномен возникал в результате расще- пления ядра урана. Спустя четыре года Ферми получил Нобелевскую премию, но так до конца и не осознал истинную при- роду совершенного им открытия. Вско- ре на его родине, в Италии, был установ- лен режим Муссолини, и Ферми бежал в Америку. Примерно в то же время дат- ский физик Нильс Бор представил свое детальное описание деления ядра урана. Когда Ферми узнал о работе Бора, он по- нял свою ошибку, допущенную в ходе ис- следований, а концепция датского уче- ного легла в основу разработки атомной бомбы. Факт, что Германия первой подо- шла к возможности создания мощнейше- го оружия, был крайне неприятен для ев- ропейских ученых, бежавших от режима Гитлера. Лео Сциллард, венгерский физик, живший в Америке, убедил Альберта Эйн- штейна написать президенту США Фран- клину Д. Рузвельту письмо с изложением плана срочного создания атомной бомбы. Это письмо, подписанное и многими дру- гими ведущими учеными, побудило пре- зидента запустить Манхэттенский проект. Убежденный пацифист Эйнштейн отказал- ся от участия в нем, а впоследствии гово- рил, что письмо Рузвельту стало самой большой ошибкой в его жизни. математика не взяли — не подошел по возра- сту. Для науки это стало несомненной удачей, ведь фон Нейман не смог попасть на фронт. В сентябре 1939 года началась Вторая миро- вая война. США склонялись к участию в боевых дей- ствиях, а потому ценность выдающегося уче- ного для американской армии все более воз- растала. А фон Нейман решил направить все усилия на процветание своей второй родины и сосредоточился на военных исследованиях. Хотя наш герой и отрицательно относился к войне, он не только не считал предосуди- тельным работать на армию, но и полагал себя обязанным делать это. Он был убежден в том, что если Америка сможет овладеть «сверхору- жием», способным немедленно положить ко- нец войне, такой исход будет лучшим для всех. Приблизительно в сентябре 1941 года фон Нейман вместе с группой других ученых при- ступил к работе над тем, что впоследствии со- ставит новую научную дисциплину: теорию ис- следования операций. Помощь военным В 1942 году фон Нейман получил предложе- ние работать на ВМС США. Согласившись, он приступил к разработке методов оптимально- го бомбометания, совершая поездки в Англию Выдающиеся ученые-физики в США. В первом ряду слева — Энрико Ферми, во втором ряду справа — Лео Сциллард. и участвуя в научных экспериментах. Одним из реальных примеров помощи фон Неймана флоту был следующий. Моряки сомневались, есть ли надобность оборудовать торговые су- да зенитными установками, ведь за время вой- ны ни один вражеский самолет не был сбит та- ким образом. Тем не менее, ученым удалось доказать, что даже знание о наличии таких орудий на торговых судах резко уменьшало вероятность и точность их обстрелов и бом- бежек, а потому было полезно. Теория иссле- дования операций занималась также решени- ем проблем охраны и комплектования воен- ных конвоев, выбором маршрутов движения, длительностью артподготовки и многим-мно- гим другим. Находясь в Англии, фон Нейман вновь встре- тился с Тьюрингом, недавно возвратившимся из Принстона. На родине Тьюринг разработал устройство, позволявшее расшифровывать секретные сообщения, которые передавались кораблями германских ВМС с помощью маши- ны под названием «Энигма». Дешифрующее устройство включало в себя 1800 вакуумных электронных ламп и было способно расшиф- ровывать до 5000 слов в секунду. Фон Нейман, узнав об этом, писал Веблену: «Я крайне заин- тересовался вычислительной техникой». В середине 1943 года фон Нейман неожи- данно получил распоряжение прервать свой визит в Англию и срочно вернуться в Штаты. Позже выяснилось, что он должен был при- нять участие в секретном проекте, работа над которым, под руководством Роберта Оппен- геймера, уже велась в национальной лабора- тории Лос-Аламоса. Целью этого проекта, не- официально названного Манхэттенским, было создание первой в мире атомной бомбы. ► «Энигма» — знаменитая портативная шифровальная машина, использовавшаяся в нацистской Германии.
Жизнь и эпоха Манхэттенский проект Лаборатория в Лос-Аламосе Склад ума выдающегося математика Джона фон Неймана позволял ему схватывать суть любой проблемы, помогая логически продви- гаться к ее решению, именно поэтому он счи- тался по-настоящему незаменимым челове- ком в новых исследованиях по созданию атом- ной бомбы. Манхэттенский проект был запущен в де- кабре 1941 года. Первоначально предпола- галось, что возглавит его Альберт Эйнштейн. Однако великий ученый был известным паци- фистом, публично критиковал войну и пото- му не счел для себя возможным работать над бомбой. Вскоре в Национальной лаборатории в Лос- Аламосе, в штате Нью-Мексико, под руковод- ством Роберта Оппенгеймера и нобелевско- го лауреата по физике Эрнеста Лоуренса, на- чали проводиться исследования. Фон Нейман примкнул к группе ученых в 1943 году. Тог- да же в лаборатории появились покинувший оккупированную немцами Данию Нильс Бор и несколько'ученых из Англии. Одним из них был советский шпион Клаус Фукс. Основным достижением фон Неймана за время работы в Лос-Аламосе стала разработ- ка приспособления, необходимого для акти- вации плутониевой атомной бомбы. Бомба именно такого типа была впоследствии сбро- шена на Нагасаки. Получить плутоний бы- « Клаус Фукс — физик-теоретик, принимавший участие в Манхэттенском проекте и одновременно передававший секретные сведения советской разведке. ж Завод Хэнфорд — засекреченное предприятие в штате Вашингтон по производству радиоактивных материалов для Манхэттенского проекта. Ученые Национальной лаборатории в Лос-Аламосе трудились над Манхэттенским проектом. ло намного легче, чем уран. Метод фон Ней- мана позволял с помощью цифр наглядно и точно описать феномен ядерного взрыва, который нельзя было изучить практическим путем. Правда, для этого требовалось произ- вести огромное количество сложных вычис- лений. Впоследствии компания «1ВМ» разра- ботала сверхбыстрые калькуляторы, намного ускорившие процесс вычислений. ЭНИАК В 1944 году в Пенсильванском универси- тете, по заказу Лаборатории баллистиче- ских исследований в Абердине, была созда- на первая электронно-вычислительная маши- на — ЭНИАК (по первым буквам английского названия — электронный цифровой интегра- тор и вычислитель). Над созданием машины трудились знаменитые ученые во главе с Джо- ном Мочли и Джоном Преспером Эккертом. Когда фон Нейман услышал об ЭНИАК, он сра- зу же заинтересовался новым изобретени- ем. По сравнению с двумя новейшими вычис- лителями — «Марк I», созданным IBM в со- трудничестве с Гарвардским университетом, и «Модель I» лаборатории телефонной ком- пании «Белл» — ЭНИАК производил гораздо
Джон фон Нейман более внушительное впечатление. Однако и эта машина имела серьезный недостаток — для каждого нового действия ее необходи- мо было перекоммутировать. Это было слож- ной и трудоемкой задачей, в результате че- го поразительная скорость, с которой ЭНИАК производил вычисления, теряла смысл. У уче- ных появилась идея усовершенствовать су- ществующую модель, и на этой стадии к про- екту подключился фон Нейман. Так на смену ЭНИАК пришел ЭДВАК, или электронная ма- шина по обработке дискретных данных. Для нашего героя это было жаркое время: он работал сразу в нескольких местах — Лос- Аламосе, Принстонском институте, целом ря- де других научно-исследовательских центров. Несмотря на занятость и постоянные разъез- ды, фон Нейман, тем не менее, успел в 1944 го- ду выпустить огромный 660-страничный труд «Теория игр и экономическое поведение», на- писанный в соавторстве с известным эконо- мистом Оскаром Моргенштерном. Испытания Когда в 1945 году стало очевидно, что проект создания атомной бомбы близится к успешно- му завершению, фон Нейману поручили сде- лать расчеты, связанные с непосредственным применением бомбы. Для этого он был допу- щен на совещание, где обсуждались возмож- ные цели в Японии. Из многочисленных пред- ложенных вариантов участники совещания остановились на Киото, Хиросиме, Йокогаме ЭНИАК — первый электронный цифровой компьютер, который можно было перепрограммировать для решения широкого диапазона задач. Суммирующая машина «Паскалина», созданная французским математиком, физиком и философом Блезом Паскалем. и Кокуру. 6 августа первая атомная бомба бы- ла сброшена на Хиросиму, а вторую 9 августа предполагали сбросить на Кокуру, но из-за по- годных условий перенаправили на Нагасаки. После окончания войны фон Нейман полу- чил приглашения к сотрудничеству от многих компаний, однако отклонил их, поскольку уже занимался разработкой нового компьютера в Институте перспективных исследований. Не- смотря на весь талант и гениальность выдаю- щегося ученого, работа эта заняла много сил и продвигалась не так уж быстро. Фон Ней- ман страдал также от недостатка специали- стов: маститые профессора, безусловно, были профессионалами своего дела, но им не хва- тало смелости и дерзости молодых ученых, го- товых рисковать, ошибаться и снова искать решение. Первое сообщение о ходе работы над соз- данием компьютера появилось в январе 1946 года и сопровождалось следующим коммента- рием: «Впоследствии мы познакомим читате- лей с техническими подробностями этого изо- бретения». Выполняя это обещание, разработ- чики компьютера опубликовали ряд статей, которые стали фундаментом для для новей- ших разработок во второй половине XX века. По иронии судьбы, завершить эту работу ста- ло возможно только благодаря вкладам дру- гих исследовательских центров и компаний, поскольку в Институте перспективных иссле- дований не подобралось команды, способной заниматься подобными темами. Хронология КАК РОЖДАЛСЯ КОМПЬЮТЕР Задолго до появления первых калькуляторов и компьютеров люди пользовались разными приспособлениями для счета, самый древний из которых — абак — счетная доска, применявшаяся для арифметиче- ских вычислений в Древней Греции и Древнем Риме. Первым прототипом калькулятора считается машинка «Паскалина», созданная ученым Блезом Паскалем в XVII веке. Она представляла со- бой ящик с многочисленными шестеренками. Позже появились более совершенные механизмы, позволявшие выполнять сложные расчеты, однако все эти калькуляторы оставались механическими, приводимы- ми в действие вручную. В 1804 году инженер Жозеф Мари Жаккар построил полностью ав- томатизированный станок, для управления операциями в котором ис- пользовались перфокарты. А в 1822 году ученый Чарльз Бэббидж опу- бликовал статью, в которой описал аналитическую машину, предна- значенную для расчетов математических таблиц. История вычислительных машин 1674 1804 1822 1890 1930 1940 1943 «Паскалина» Блеза Паскаля «Ступенчатый вычислитель» Готфрида Лейбница Станок Жаккара Аналитическая машина Чарльза Бэббиджа Статистический табулятор Германа Холлерита Дифференциальный анализатор Ванневара Буша Калькулятор «Модель I» лаборатории «Белл» «Марк I» — первый американский программируе! компьютер, созданный по контракту с IBM гарвардским ученым Говардом Эйкеном____ Первый электронный цифровой компьютер ЭНИ. предназначенный для расчетов таблиц стрельбы Революционной моде- лью вычислительной ма- шины стал появившийся в 1890 году статистиче- ский табулятор Германа Холлерита, сконструи- рованный с целью уско- рить обработку резуль- татов переписи населения. Эта система явилась важным шагом в развитии компьютера. Станок Холлерита оказался настолько быстро- действующим, что предварительные подсчеты были завершены че- рез шесть недель, а полный статистический анализ занял два с поло- виной года. За пять лет до смерти Холлерит создал знаменитую теперь на весь мир фирму «1ВМ», воплотившую в жизнь мечту о машине уни- версального характера.
Жизнь и эпоха Последние годы Новые препятствия Работая в Институте перспективных иссле- дований, фон Нейман увлекся метеорологи- ей: прогноз погоды всегда имел огромное значение для ученых и военных, ведь он мог, как, например, в случае со сбросом бомбы на Нагасаки, коренным образом повлиять на ход операции. Наш герой не сомневался в том, что, хотя метеорологические феномены и сложны, их можно свести к ряду уравнений, или вычислений, производимых на компьюте- ре. Собрав группу ученых-метеорологов, фон Нейман приступил к работе. Однако ему не удалось добиться понимания в научном со- обществе: с момента начала разработки ком- пьютера прошло уже несколько лет, а работа еще была далека от своего завершения. Пер- воклассные специалисты института постоян- но подвергались критике за бездействие. Зна- менитый американский физик-теоретик Фри- мен Дайсон, один из создателей квантовой аэродинамики, говорил не без иронии, что в Институте перспективных исследований уче- ные «наслаждаются полной свободой от необ- ходимости достигать приемлемых результа- тов». А физик Ричард Фейнман, в течение двух Эдвард Теллер — американский физик, «отец» водородной бомбы. Фон Нейман рядом со своим «детищем» — вычислительной машиной ДЖОНИАК. Библиотека мемуаров РАБОТА НАД КОМПЬЮТЕРОМ С момента задумки и до полного завер- шения работа над новой вычислитель- ной машиной заняла шесть лет — с 1946 по 1953 год. Предполагалось, что она бу- дет намного меньше громоздкого ЭНИАК, занимающего целый этаж. Конструктор ЭНИАК Беркс так описывал компьютер фон Неймана: «Новая вычислительная ма- шина должна была намного превосходить по быстродействию все рассматривавши- еся тогда машины в основном в силу сле- дующих двух обстоятельств. Во-первых, применение электростатической запоми- нающей системы обеспечивает немедлен- ный доступ к каждому разряду, тогда как разряд или все слово, хранящееся в ли- нии задержки, недоступно до тех пор, по- ка не дойдет до конца линии. Во-вторых, было принято решение обрабатывать все разряды слова параллельно, что также снижает время вычислений». Машина фон Неймана получала большую известность под названием ДЖОНИАК — в честь уче- ного, создавшего ее. К сожалению, и она была несовершенна. Соревнование меж- ду человеческим мозгом и машиной по- следняя проиграла. Возможно, виной все- му гениальность фон Неймана, которому было под силу тягаться с компьютером. После смерти ученого разработка ком- пьютера, к которому руководство Ин- ститута перспективных исследований изначально относилось, мягко говоря, прохладно, совсем прекратилась. Сам ДЖОНИАК, который планировалось пе- ревезти в Принстонский университет, был в итоге передан Национальному музею при Смитсоновском институте, посколь- ку в то время эта машина была уже частью истории. лет входивший в состав разработчиков атом- ной бомбы в Лос-Аламосе, впоследствии отка- зался стать профессором в институте. В конечном итоге, работа над новым совер- шенным компьютером затянулась вплоть до 1952 года, да и ученые, откровенно говоря, не видели особого смысла в его скором созда- нии. Ситуация осложнялась еще и тем, что и в самом институте стали происходить непред- виденные изменения: после окончания Вто- рой мировой войны отношения между Сое- диненными Штатами Америки и Советским Союзом быстро ухудшались, поэтому амери- канское правительство передало все ядерные исследования под юрисдикцию Комиссии по атомной энергии, созданной в 1946 году. Гонка вооружений В сентябре 1949 года президент США Трумэн объявил о том, что Советский Союз провел ис- пытания первой атомной бомбы. Для боль- шинства американцев, как обывателей, так и политиков, эта новость стала поистине пуга- ющей: сразу же разгорелись споры и дискус- сии о том, что делать в сложившейся ситуа- ции. Одним из центральных был вопрос о том, продолжать ли разработку американской во- дородной бомбы — еще более мощной, осно- ванной на реакции термоядерного синтеза легких ядер. Мнения ученых по этому вопросу раздели- лись. Главным сторонником испытаний во- дородной бомбы, конечно же, был ее созда- тель — Эдвард Теллер. Фон Нейман поддер- жал его, поскольку был убежден в том, что все возрастающее влияние СССР будет иметь для Европы трагические последствия. Стой- кий противник коммунистической идеологии, фон Нейман с ранней молодости и до конца жизни пронес негативное отношение к Совет- ской России. В январе 1950 года Трумэн все же отдал при- каз о создании водородной бомбы, и иссле- дователи, объединенные общей целью, вновь собрались в Лос-Аламосе. Одним из ученых, принявших участие в новом проекте, стал фон
Джон фон Нейман Нейман, который одновременно был задей- ствован еще в нескольких проектах, в частно- сти, в 1951 году совместно с компанией «IBM» приступил к разработке компьютера. Фон Нейман, достигший к концу Второй ми- ровой войны большого влияния не только в научных, но и в военных кругах, и в 1950-е го- ды продолжал оставаться очень популярным и влиятельным человеком. В 1953 году к вла- сти в США пришел Дуайт Эйзенхауэр, который высоко ценил талантливого ученого и его спо- собность не пасовать перед трудностями. Тяжелая болезнь Летом 1954 года фон Нейману предложи- ли стать членом Комиссии по атомной энер- гии (КАЭ), созданной правительством США после Второй мировой войны. Возглавлял ее тогда адмирал Льюис Штраус. Фон Нейман со- гласился сотрудничать с новым учреждением. Он считал необходимым продолжать исследо- вания в области атомной энергетики, особен- но теперь, когда, после смерти Сталина, Совет- ский Союз, по мнению фон Неймана, должен был потерять силу. Став членом КАЭ, фон Нейман с женой пе- реехал в Вашингтон. Здесь он снова много работал — днем присутствовал на засе- даниях Комиссии, а ночью принимал ученых самых разных отраслей на- уки. Клара вспоминала, что сон то- же был частью его работы, посколь- ку если фон Нейман ложился в постель с нерешенной проблемой, то просыпал- ся в три часа ночи с готовым ответом. В это время он часто выступал на публи- ке, стал известен многим американцам, Комиссия по атомной энергии (КАЭ) — государственная научно- исследовательская организация, занимавшаяся разработкой ядерного оружия и исследованиями по ядерной физике. так как постоянно «мелькал» на телевизион- ном экране. Однако жить фон Нейману оставалось со- всем недолго. В 1955 году он почувствовал сильные боли в плече. На осмотре у него обнаружили раковую опухоль. Операция да- ла лишь временное облегчение — фон Ней- ман понимал, что умирает. Болезнь неумоли- мо прогрессировала, и спустя несколько ме- сяцев фон Нейман оказался прикованным к инвалидному креслу. Последнее его появле- ние на публике состоялось в 1956 году, ког- да он получил из рук Эйзенхауэра Президент- скую медаль Свободы (высшую награду США для гражданских лиц). В апреле того же года фон Нейман снова был доставлен в больни- цу, где оставался уже до конца жизни. Самым ужасным для ученого было то, что в послед- ние дни жизни его блестящий ум начал подво- дить его — порой фон Нейман даже впадал в беспамятство. Один из его знакомых говорил: «Никто не мог сравниться с фон Нейманом в остроте ума при его жизни, за исключением его последнего года». ’г Фон Нейман (справа) получал Президентскую медаль Свободы из рук Дуайта Эйзенхауэра (слева), сидя в инвалидной коляске. Льюис Штраус вспоминал: «До последне- го момента он оставался членом КАЭ и пред- седателем важного совещательного Комите- та министерства обороны. В один из драма- тических моментов незадолго до его смерти в больнице Уолтера Рида у его постели собра- лись министр обороны США и его заместите- ли, министры сухопутных войск, все началь- ники военных штабов, чтобы послушать по- следние слова совета и мудрости». 8 февраля 1957 года выдающийся ученый, переживший две мировые войны, скончался в возрасте все-
Выдающиеся события Великий ум эпохи Наш герой многим известен, прежде всего, как создатель популярного принципа «архитектуры фон Неймана», сыгравшего важную роль в развитии информационных технологий. Однако существует мнение, что сама структура этой системы не была оригинальной идеей американского ученого. Почему же Джон фон Нейман получил неофициальный титул «отца» компьютерной науки? ж Разработчики машины ЭНИАК (слева направо): Джулиан Бигелоу, Герман Голдстайн, Роберт Оппенгеймер и Джон фон Нейман. Начало разработок В целом основные составляющие вычис- лительной системы, известной как «ар- хитектура фон Неймана», включают в себя устройство управления, память, арифметико- логическое устройство и устройство ввода- вывода. Причиной, по которой фон Неймана называют отцом современного компьютера, проста: выдающийся ученый первым описал основную структуру такой системы. Однако подобная структура уже была почти полно- стью применена при создании ЭНИАК. Проект по разработке ЭНИАК был начат в 1943 году, но тогда фон Нейман еще не прини- мал в нем участия. Поскольку создание пер- вого цифрового компьютера засекретили, ин- формация о нем не могла просочиться за стены Лаборатории баллистических исследо- ваний, где осуществлялся этот проект. Один из руководителей разработок — Герман Голд- стайн — рассказывал, что когда фон Нейман узнал подробности о проекте, то вел себя так, словно нашел что-то, что очень долго искал. Это случилось летом 1944 года, когда Голд- стайн, ожидая поезда на станции в Абердине, неожиданно встретил фон Неймана. Ученые разговорились, и Голдстайн упомянул о про- екте. Вначале фон Нейман не проявлял види- мого интереса, однако, когда услышал непо- средственно об ЭНИАК, глаза его загорелись. Офицер-баллистик в запасе, Герман Голд- стайн работал в Лаборатории баллистических исследований в Абердине, где занимался со- ставлением таблиц стрельбы, ощущая при этом острую нехватку скоростного вычислите- ля. Вскоре он услышал о малобюджетном про- екте по созданию компьютера в Школе Му- ра, при Пенсильванском университете. Раз- работками вычислительной машины нового поколения занимались молодые физики Джон Мочли и Джон Преспер Эккерт. Голдстайн за- интересовался исследованиями молодых уче- ных и почувствовал большой потенциал в их идеях. Так началась работа над ЭНИАК. Перспективные исследования Когда в 1944 году фон Нейман впервые уви- дел ЭНИАК, работа над машиной была дале- ка от завершения, поэтому о практическом ее использовании речи еще не шло. Система имела массу недостатков, главным из которых было отсутствие встроенного запоминающе- го устройства, из-за этого при перепрограм- мировании машину приходилось коммутиро- вать заново. Фон Нейман, прежде всего, заинтересовал- ся ЭНИАК потому, что рассматривал возмож- ности его использования в разработках атом- ▼ Джон Мочли — американский физик и инженер, один из создателей первого в мире электронного компьютера ЭНИАК. КЗ
Джон фон Нейман «Мы научимся контролировать все, чего не можем предсказать, и научимся предсказывать все, чего не можем контролировать» Центральный процессор современного компьютера отвечает за арифметические вычисления, память содержит различные программы и информацию, клавиатура и мышь служат для ввода, а монитор и принтер — для вывода данных. ной бомбы. Он предвидел, что будущее — за электронными вычислителями, поэтому стал все чаще приезжать в Пенсильванию, чтобы внести ряд предложений по улучшению ма- шины. По словам Голдстайна, с тех пор, как фон Нейман начал участвовать в проекте, он менее чем за месяц нашел способ усовершен- ствовать компьютер. Пожалуй, не будет преувеличением сказать, что фон Нейман был руководителем этого проекта: он не только непосредственно уча- ствовал в разработках, но и занимался не ме- нее важными вопросами, например, пытал- ся доказать инвесторам преимущества ново- го изобретения. Это было не простым делом, поскольку мало кто тогда считал компьютер перспективным устройством. А подобные ис- следования требовали огромных денежных вложений. Вскоре ученым пришла в голову идея соз- дать новый компьютер, который работал бы на двоичной, а не на десятичной, как ЭНИАК, основе. Так появился ЭДВАК, который разра- батывался, как и предыдущая машина, в Лабо- ратории баллистических исследований и был полностью основан на идеях фон Неймана. Момент истины В начале 1945 года фон Нейман написал от- чет — «Предварительный доклад о машине ЭДВАК» — и отослал его Голдстайну. Он не мог покинуть Лос-Аламос, так как работа над соз- данием атомной бомбы входила в решающую стадию. Доклад содержал целый ряд новых идей по совершенствованию машины и вклю- чал теоретические объяснения, касающиеся интегрирования компонентов для управления информацией. На Германа Голдстайна отчет произвел очень сильное впечатление. Прежде всего, это было связано с тем, что фон Нейман, отвлекшись от радиоламп и электрических схем, сумел обрисовать формальную, логиче- скую организацию компьютера. Размножив доклад, Голдстайн разослал его ученым США и Великобритании. Благодаря этому документ стал первой работой по циф- ровым электронным компьютерам, с которой познакомились широкие круги научной обще- ственности. Доклад передавали из рук в руки, из лаборатории в лабораторию, из универси- тета в университет, из одной страны в другую. Эта работа обратила на себя особое внимание, поскольку фон Нейман пользовался популяр- ностью в ученом мире. С того момента ком- пьютер был признан объектом, представляв- шим научный интерес. Однако у Эккерта и Мочли было иное мне- ние. Они считали, что фон Нейман похитил их идеи с целью присвоить себе чужое изобрете- ние. Обиженные ученые поспешно написали собственный отчет о работе вычислительной машины, но было уже поздно. Компьютер на- зывали «машиной фон Неймана». Кому принадлежат права? Напряженные отношения между разработ- чиками вскоре переросли в скандал. Эккерт и Мочли демонстративно покинули Пенсиль- ванский университет, объявив, что права на идею машины ЭДВАК принадлежат им. Фон Нейман, в свою очередь, также заявил о соб- ственных правах на идею компьютера. По- ▼ Джон Преспер Эккерт — ведущий инженер проекта по созданию машины ЭНИАК. EJ
Выдающиеся события скольку к тому времени о докладе фон Нейма- на было уже известно практически всему ми- ру, патент не выдали никому. Нужно признать, что фон Нейман и не со- бирался ни на чем настаивать — это было не в его принципах. Он считал, что модель ком- пьютера, как, в принципе, и любого друго- го устройства, можно создать только при от- сутствии каких-либо ограничений свободного творчества. Сфера применения компьютера, несомненно, будет ограничена, если он ста- нет собственностью армии или бизнесменов, озабоченных лишь получением собственной прибыли. Основной своей задачей фон Ней- ман видел привлечение внимания научно- го сообщества к новому изобретению, что по- зволило бы ускорить разработку новых вер- сий машины. Когда ЭДВАК лишился своего главного раз- работчика, совершенствование машины за- стопорилось. В результате честь стать первым компьютером со встроенной памятью, исполь- зуемым на практике, выпала на долю «наслед- ника» американского устройства — машины ЭДСАК, созданной в Кембриджском универси- тете в Англии под руководством Мориса Уилк- са. На создание устройства ушло два с полови- ► В 1951 году в США было налажено серийное производство УНИВАК (универсальных автоматических вычислительных машин). ▼ Группа ученых- разработчиков первого компьютера из Института перспективных исследований. ной года. Весной 1949 года была завершена отладка машины, а 6 мая — выполнена первая про- грамма — вычисление таблицы квадратов чисел от 0 до 99. Дела основанной Эккертом и Мочли компании шли все хуже, и впоследствии она была про- дана. Однако их заслуги нель- зя умалить: ЭНИАК, над которым они работали, указал основной на сегодняшний день путь раз- вития компьютеров — в каче- стве офисной оргтехники. Существовали различные мнения относи- тельно того, кто должен быть признан осно- воположником эры компьютеров. При жизни фон Нейман никогда не обсуждал этот вопрос, но так сложилось, что именно его стали назы- вать «отцом компьютера». То, что подобное до- стижение науки стало возможно, без сомнения, заслуга Джона фон Неймана. Благодаря его фе- номенальному трудолюбию и упорству, чело- вечество получило возможность пользоваться компьютером. Пожалуй, стремление фон Ней- мана к его мечте можно выразить его же слова- ми: «Работа вслепую в 99 случаях из 100 приво- дит к неудаче. Хотя бы одна попытка из ста долж- на быть нестандартной». Фон Нейман не боялся рисковать, и этим объясняется его успех. < ЭДВАК — одна из первых вычислительных машин — была разработана в Лаборатории баллистических исследований в Абердине при непосредственном участии Джона фон Неймана.
Джон фон Нейман ИССЛЕДОВАНИЕ ЭКОНОМИЧЕСКОГО ПОВЕДЕНИЯ ВКЛАД ФОН НЕЙМАНА В ТЕОРИЮ ИГР Теория принятия решений дним из самых очевидных до- стижений фон Неймана, кото- рое продолжает оказывать влияние на нашу повседневную жизнь, являет- ся его работа в области информаци- онных технологий. Но он был настоль- ко разносторонне развитым ученым, что никогда не ограничивался какой- то одной определенной сферой дея- тельности. Так, например, многое бы- ло сделано фон Нейманом для эко- номики. Прежде всего, необходимо заме- тить, что как математик фон Нейман всегда стремился проверить, как ра- ботает то или иное правило на прак- тике, будь то квантовая теория, гидро- динамика, метеорология или эконо- мика. В соавторстве с экономистом Оскаром Моргенштерном фон Ней- ман написал книгу «Теория игр и эко- номическое поведение». Этот труд описывает систему получения наи- больших прибылей при наименьших потерях в условиях, когда друг с дру- гом сталкиваются люди с противо- положными интересами. Например, если угостить двух детей одним пи- рожным и предложить одному из них разрезать его, а другому — выбрать для себя кусок, то первый ребенок, исходя из того, что второй выберет кусок побольше, разрежет пирожное точно пополам. В этих условиях та- кое решение представляется наибо- лее приемлемым. Однако в реально- сти часто возникает другая ситуация: один из игроков, тщательно все взве- сив, может выбрать для себя меньшую часть. Существует ли подходящее ре- шение в таком случае? Этот вопрос исследовал фон Нейман. Синтез экономики и математики Вопрос о пирожном — простой при- мер теории игр, известный как «теоре- ма о минимаксе», доказывающая, что при столкновении абсолютно проти- воположных интересов существует ра- циональный выход из конфликта. Изучая историю математической экономики по работам видного эконо- миста конца XIX века Леона Вальраса, фон Нейман обратил внимание на не- совершенство многих моментов в его теории. Он решил, что экономике не- обходим новый язык, и написал кни- гу — «Экономическое предсказание». Труд этот имеет несомненную науч- ную ценность, однако очень сложен для чтения и применения на практи- ке или в качестве учебного пособия. Здесь фон Нейман выступил как пер- вооткрыватель «нового языка», пред- ставляя игру как модель экономиче- ских взаимоотношений и осуществив, таким образом, синтез экономики и математики. Скрытые возможности Основанная в Америке в конце 1945 года корпорация «РЭНД» стала первой в мире организацией, которую назвали «фабрикой мысли». Проект «РЭНД» был запущен с целью обеспе- чения безопасности государства, по- этому его руководство сразу же заинте- ресовалась исследованиями фон Ней- мана и пригласило ученого в качестве консультанта. В 1950 году Мелвин Дрешер и Мерил Флуд сформулировали «дилемму заклю- ченного», в которой игроки стремят- ся получить выгоду, сотрудничая друг с другом или предавая друг друга. Как во всей теории игр, предполагается, что игрок («заключенный») максимизирует свой собственный выигрыш, не заботясь о выгоде других. Это открытие застави- ло людей думать, что теорию игр можно применять гораздо шире — не только в экономике и военном деле, но и в раз- личных сферах общественной деятель- ности. В теории игр обнаружились скры- тые возможности, которые могут быть объяснены с помощью математики. В настоящее время теория игр стала одним из разделов прикладной мате- матики и широко применяется в макро- экономике, военном деле, социобиоло- гии и международных отношениях. < Противостояние СССР и США в октябре 1962 года, известное как Карибский кризис, было, в частности, проанализировано с помощью «Дилеммы заключенного», что послужило примером применения теории игр в решении военных конфликтов.
Исторические параллели «Убежище для гениев» Джон фон Нейман, хотя и прожил значительную часть своей жизни в Соединенных Штатах, во многом оставался европейцем. Например, он так и не смог понять того трепета, с которым американцы относятся к правам на интеллектуальную собственность. Ученый был уверен: лишь совместные достижения способны двигать науку вперед! В какой-то мере такой взгляд подтверждался практикой: США стали убежищем для многих выдающихся умов, по тем или иным причинам не принявших жизни в Европе или Советском Союзе. «Человек столетия» Альберт Эйнштейн (1879—1955) Сразу же после открытия Института перспективных исследований его основатели оза- ботились мыслью привлечь к работе в нем цвет научного сообщества. Одним из выдающихся ученых, согласившихся сотрудничать с институтом, был Альберт Эйнштейн. Он, как и Джон фон Нейман, родился в Европе, а в Америку приехал, оказавшись в конфликте с родиной. Оба они внесли неоценимый вклад в мировую науку. Однако их взгляды на многие вопросы были диаметрально противоположными. Получив в 1921 году Нобелевскую премию, Эйнштейн пре- вратился в ученого с мировым именем: теперь его слово в научном сообществе было очень весомо. Принципы и убеждения Эйнштейна сводились к запрещению разработок и приме- нения ядерного оружия: «Мой пацифизм, — говорил ученый, — это инстинктивное чувство, которое владеет мной потому, что убийство человека отвратительно. Мое отношение исходит не из какой-либо умозрительной теории, а основано на глубочайшей антипатии к любому виду жестокости и ненависти». Что касается фон Неймана, то наш герой был слишком тесно связан с политикой, чтобы иметь схожие взгляды. В детстве Альберт Эйнштейн не обнаруживал признаков будущей гениальности. Учился он посредственно, считал принятую в школе «зубрежку» вредной для развития творческого мыш- ления и часто вступал в споры с преподавателями. В 1895 году он приехал в Швейцарию, чтобы сдать экзамены в Высшее техническое училище в Цюрихе, где, кстати, впоследствии обучался фон Нейман. Показав блестящие знания математики, он, тем не менее, «провалил» ботанику и французский язык, поэтому в училище не попал. На следующий год Эйнштейн все же сдал вступительные экзамены, но считался среди профессоров «середняком». 1905 год назван «годом чудес» в мире физики, поскольку именно тогда Эйнштейн одну за другой опубликовал свои выдающиеся работы. Весной 1955 года Эйнштейн узнал, что тяжело болен, но отказался от операции и 18 апреля скончался. Он похоронен, как и фон Нейман, на кладбище в Принстоне.
Джон фон Нейман КАРТА ЛИЧНЫХ СВЯЗЕЙ Льюис Штраус (1896—1974) Государственный деятель США, в 1946 году был назначен президентом Трумэном членом Комиссии по атомной энергии. Настойчиво добивался продолжения работ по созданию водородной бомбы, что, по его мнению, было необходимо для сохранения лидерства США в гонке вооружений. Дуайт Эйзенхауэр к I (1890—1969) Энрико Ферми (1901—1954) Итальянский физик, внесший большой вклад в развитие современной теоретической и экспериментальной физики, друг фон Неймана. В 1938 году эмигрировал из фашистской Италии в Америку, где принимал участие в Манхэттенском проекте. Освальд Веблен (1880—1960) Томас Уотсон-старший (1874—1956) Ричард Фейнман I (1918—1988) Американский математик, один из основателей Института перспективных исследований, в котором работал вместе с Эйнштейном. Будучи профессором Принстонского университета, он, находясь в Европе, познакомился с фон Нейманом и организовал его переезд в Америку. Альберт Эйнштейн I (1879—1955) Эдвард Теллер (1908—2003) Друзья Коллеги Политические связи Влияние Американский физик, как и фон Нейман, выходец из Венгрии. Работал в Лаборатории баллистических исследований в Лос-Аламосе. Оказал огромное влияние на развитие американской энергетики и обороны, став создателем водородной бомбы. Роберт Оппенгеймер (1904—1967)_______ Юджин Вигнер (1902—1995) Герман Голдстайн (1913—2004) Американский офицер и математик, основатель проекта по разработке ЭНИАК. Совместно с Джоном Мочли, Артуром Барксом и Джоном фон Нейманом опубликовал работу «Предварительное обсуждение логического проектирования электронного вычислительного инструмента». Венгерский физик и математик, близкий друг Джона фон Неймана. Лауреат Нобелевской премии по физике 1963 года «за вклад в теорию атомного ядра и элементарных частиц...». О людях, чьи имена выделены серым фоном, в этом разделе рассказано подробнее. Основатель «голубого гиганта» Томас Уотсон-старший (1874—1956) Томас Уотсон родился в семье фермера в городке Кэмпбелл, в штате Нью-Йорк. Он приобщился к бизнесу еще в ранней молодости, когда занимался разъездами, связанными с продажей фортепиано и швейных машинок. Потом устроился работать кассиром в легендарную компанию «NCR», где вскоре талантливого юношу заметил глава корпорации Юджин Паттерсон. Получив бесценный опыт работы на огромном предприятии, Уотсон был вынужден уйти из «NCR» и поступить в компанию «CTR», впо- следствии превратившуюся в знаменитую во всем мире «1ВМ». Хотя Уотсона принято считать ее основателем, все же зарождение «1ВМ» связано с именем Германа Холлерита — человека, придумавшего статистический табулятор. Именно Холлерит основал компанию «CTR», где Уотсон начал свой взлет по карьерной лестнице. Благодаря стара- ниям Уотсона, к концу Второй мировой войны «1ВМ» стала эталоном успешного предприятия, лидиро- вавшего в своей отрасли и приносившего огромный годовой доход. В 1950-е годы политика компании определялась действиями трех людей: самого Уотсона и двух его сыновей — Томаса и Артура. В 1951 году фирма «IBM» заключила контракт с Джоном фон Нейманом, согласившись сотрудничать с ним как с консультантом. В то время в компании был создан компьютер IBM 701, который считался луч- шей тогда моделью для бизнеса. Он уступал по некоторым характеристикам УНИВАК и продавался не очень хорошо, но следующие, более совершенные, модели имели большой успех. В 1952 году Томас Уотсон передал пост президента компании своему сыну — Томасу Уотсону- младшему. Уотсон-старший был настоящим героем Америки, человеком, добившимся огромного успеха практически с нуля. Он скончался в 1956 году в возрасте 82 лет. Дела фирмы, благодаря заботам отца, шли так хорошо, что Уотсону-младшему удалось расширить производство ком- пьютеров и сделать «IBM» «гигантом», ведущей компанией в мире. ЕЗ
Исторические параллели Английский «отец компьютеров» Алан Тьюринг (1912—1954) Одной из причин, по которым фон Нейман увлекся изучением компьютеров, стало его знакомство с британцем Аланом Тьюрингом, приехавшим в Принстон для работы над диссертацией. Фон Неймана серьезно заинтересовали работы молодого англичанина, в которых он предлагал проект простого устройства, получившего название «машины Тьюринга». Эта воображае- мая модель имела все основные свойства современного компьютера: программное управление, память и пошаговый способ действий. Фон Нейман был восхищен концепцией британца и пригласил его стать своим ассистентом в Принстоне, чтобы вместе работать над созданием компьютера. Однако Тьюринг отказался от заманчивого предложения и в 1938 году возвратился в Англию, где поступил в правительственный дешифровальный центр, работавший над созданием машины, способной взламывать сложные шифры. Тьюрингу удалось расшифровать код «Энигмы» — портативной машины, использовавшейся нацистами. В 1943 году по заказу британской разведки была создана электронная вычислительная машина «Колосс», внесшая большой вклад в борьбу с фашистами. В 1952 году Тьюрингу предъявили обвинения в гомосексуализме, который в то время пресле- довался британскими властями. Через год после вынесения приговора ученый умер, отравившись цианидом, содержащимся в яблоке, которое он съел. Эта смерть была признана самоубийством, однако, например, его мать считала, что Тьюринг отравился случайно, поскольку постоянно работал с ядами. Тьюринг сыграл очень важную роль в становлении компьютерной науки. Большинство современных программ создается на базе его теорий. В 1966 году была учреждена Премия Тьюринга — своего рода аналог Нобелевской премии для специалистов в сфере информа- ционных технологий. Сторонник гонки вооружений Дуайт Эйзенхауэр (1890—1969) Имя Дуайта Эйзенхауэра, будущего 34-го президента США, прогремело на весь мир в 1944 году, когда в Нормандии началась триумфальная высадка союзных войск, которыми он командовал. Год спустя Вторая мировая война закончилась. Сразу после окон- чания боевых действий Эйзенхауэр старался поддерживать хорошие отношения с Советским Союзом, однако с 1947 года ситуация резко изменилась, и он превратился в сторонника «холодной войны». В 1950 году Эйзенхауэр занял пост главнокомандующего объединенными вооруженными силами НАТО, а в 1953 году стал президентом Америки. Первым делом Эйзенхауэр прекратил войну в Корее, стремился возобновить советско-американ- ские отношения на высшем уровне. Однако, вместе с тем, он был убежден в реальности коммунистиче- ской угрозы и основной задачей США видел укрепление национальной безопасности. Он поддержал доктрину госсекретаря Даллеса, получившую название «массированного воздействия» и предпо- лагавшую возможность нанесения неожиданного ядерного удара по территории Советского Союза. Эйзенхауэр пригласил Джона фон Неймана, также известного антикоммуниста, к участию в различных военных комитетах в качестве научного консультанта. Но фон Нейман к тому времени был уже болен. Говорят, что, когда президент вручал ученому медаль Свободы, то произнес при этом: «Живите долго. Вы нужны нам, профессор». В 1956 году Эйзенхауэр был переизбран на второй срок. Он не собирался изменять собствен- ной политики в отношении СССР. Дожив почти до восьмидесяти лет, Дуайт Эйзенхауэр скончался в 1969 году.
Джон фон Нейман «Отец атомной бомбы» Роберт Оппенгеймер (1904—1967) Роберт Оппенгеймер родился в Нью-Йорке, а после окончания Гарвардского университета отправился в Германию, в Гёттинген, где получил научную степень. Там он и встретился с фон Нейманом — таким же молодым математиком, как и он сам. Позже пути двух ученых разошлись: Оппенгеймер уехал в Америку, чтобы включиться в Манхэттенский проект по созданию атомной бомбы. Он был назначен руководителем института в Лос-Аламосе. Это было своего рода исключение, поскольку ученый был очень молод и еще не получил Нобелевскую премию — признание научных достижений. Он оказался превосходным лидером, сумевшим собрать вокруг себя группу исследователей из раз- ных стран мира. За заслуги в области создания ядерного оружия Оппенгеймера окрестили «отцом атомной бомбы», а в Америке он превратился в национального героя, возглавившего работу по укреплению обороны государства. В 1946 году Оппенгеймер стал председателем генерального консультативного комитета Ко- миссии по атомной энергии, однако впоследствии лишился этого поста. Ученый выступал против создания водородной бомбы, поэтому был заподозрен в «нелояльности» и отстранен от работы в секретных проектах. Фон Нейман занимал противоположную позицию по вопросу разработок водородной бомбы и поддержал отставку Оппенгеймера. Тем не менее, нужно признать, что он всегда уважал своего руководителя и категорически отрицал причастность Оппенгеймера к шпионажу. Признание вернулось к Оппенгеймеру в 1963 году, когда он получил премию Ферми и превра- тил Институт перспективных исследований в известную всему миру организацию. Он выступал за международный контроль над ядерными вооружениями до самой своей смерти в 1967 году. «Вы, конечно, шутите, мистер Фейнман!» Ричард Фейнман (1918—1988) Однажды трое сотрудников Лаборатории в Лос-Аламосе затеяли шуточный спор — своеобразную «арифметическую битву». «Машину» представлял Энрико Ферми, в распоряжении которого был настольный калькулятор. «Человеческий разум» «олицетво- ряли» Фейнман, вооруженный карандашом и бумагой, и фон Нейман, умевший считать в уме «со скоростью света». Конечно же, он и победил в этом состязании. Ричард Фейнман — острослов и любимец фон Неймана — занял почетное второе место. Фейнман родился в Нью-Йорке в 1918 году в обеспеченной еврейской семье. Карьера ученого была выбрана его отцом еще до рождения Ричарда: Фейнман-старший считал, что если у него родится мальчик, то непременно станет физиком или математиком. Окончив Массачусетский технологический институт, Фейнман продолжил образование в Принстонском университете, где получил ученую степень, а с 1942 года был задействован в Манхэттенском проекте. В Лос-Аламосе он был на вторых ролях: его деятельность не так известна, как работа фон Неймана, Ферми или Голдстайна. Однако Фейнман проявлял глубокий интерес к раз- витию информационных технологий. Кроме того, он был одним из основателей квантовой электродинамики. В 1965 году Фейнман, совместно с С. Томонагой и Дж. Швингером, получил Нобелевскую премию по физике. Помимо массы научных талантов, Фейнман обладал потрясающим чувством юмора и часто развлекал своих коллег по Лаборатории забавными рассказами. В 1985 году вышла книга, оформленная в виде подборки случившихся с Фейнманом смешных историй, под общим назва- нием «Вы, конечно, шутите, мистер Фейнман!». Второй том этого сборника называется: «Какое тебе дело до того, что подумают другие?».
Итоги Стремление к прогрессу С каждым новым достижением в науке наше общество претерпевает серьезные изменения. Не всегда понятно, положительно или отрицательно скажется то или иное открытие на жизни человечества, но это, в любом случае, движение вперед. Появление первых электронных вычислительных машин повлекло за собой бурное развитие информационных технологий. Что же ждет эту область науки в XXI столетии? Наследие великого ученого Ранняя смерть фон Неймана глубоко опе- чалила всех, кто знал и любил этого вы- дающегося ученого и замечательного чело- века. Историк Лаура Ферми — жена Энрико Ферми — в 1968 году опубликовала книгу о выдающихся эмигрантах, в которой описала фон Неймана как одного из немногих людей, проживших жизнь практически без конфлик- тов. Герман Голдстайн и Юджин Вигнер восхи- щались вкладом нашего героя в математику и, после смерти друга и коллеги, обратились к читателям со страниц журнала «Лайф» со сло- вами, полными скорби и уважения. До своей тяжелой болезни фон Нейман был законченным агностиком. В детстве и моло- ' **— ▼ Супруги Лаура и Энрико Ферми. дости он не придавал большого значения религии, а католичество принял в основном только потому, что хотел угодить первой же- не. Однако физические страдания изменили взгляд фон Неймана на Бога. По свидетель- ствам друзей, в больнице его несколько раз навещал священник. А сам ученый в конце жизни признался: «Бог, вероятно, существу- ет, поскольку иначе невозможно объяснить очень многие вещи». В наши дни признаны заслуги фон Нейма- на и в области экономики. Многие ученые- экономисты, получившие Нобелевскую пре- мию, высоко оценивают работы великого математика. Но, бесспорно, основным дости- жением фон Неймана, которое он оставил после себя, было то, что он сделал изучение компьютеров областью науки. Зарождение техники функционального анализа и область метеорологии — это лишь «верхушка айсбер- га». Фон Нейман славился своим многогран- ным талантом, и его часто называли «Леонар- до да Винчи XX века». Ранняя смерть учено- го стала огромной потерей для мира науки. Он был «связующим звеном» между наукой и индустрией. С мыслью о будущем Как и у любого незаурядного человека, оставившего след в истории, у фон Нейма- на были и есть как сторонники, так и против- ники. Иногда осуждению подвергается его
Джон фон Нейман «Бог, вероятно, существует, поскольку иначе невозможно объяснить многие вещи» В 1958 году на Маршалловых островах в Тихом океане США провели испытания водородной бомбы. участие в Манхэттенском проекте и негатив- ное отношение к Советскому Союзу. Работая на администрацию Трумэна и Эйзенхауэра, он был сторонником производства ядерного оружия, что во многом способствовало ухуд- шению отношений Америки и СССР и приве- ло к «холодной войне», продолжавшейся еще много лет после смерти ученого. В последние десять лет жизни фон Нейман активно принимал участие в политике. Стре- мясь к продвижению разработок компьюте- ра, он старался обратить внимание властей на свои исследования. Ради этой цели он со- глашался на работу в различных институ- тах, занимавшихся созданием компьютеров. Именно благодаря стараниям фон Неймана, электронные вычислительные машины бы- ли установлены на электростанциях, фабри- ках и заводах, стали активно использовать- ся в производстве, контролируя основные стадии этого процесса. Эволюция компьюте- ра пошла по пути создания компактных, де- шевых и многофункциональных машин. А вскоре на рынке технологий появились инте- гральные схемы. Разработки стратегических ядерных и меж- континентальных баллистических ракет ста- ли результатом исследований, начатых груп- пой ученых под руководством фон Нейма- на. Более того, в космической гонке большую роль сыграла авионика — совокупность элек- тронных систем, разработанных для исполь- зования в авиации. Применение компьюте- ров в самолетах и космических кораблях на- лагало на эти машины строгие ограничения по весу и размерам, поэтому авиационные компьютеры развивались как особая отрасль компьютерной техники. «Ведущий» компью- тер находился в 1969 году на космическом корабле «Аполлон-11» с первой лунной ко- мандой на борту. Он обеспечивал навигацию в космосе и связь с Землей. В конце 1960-х го- -* Гордон Мур — основатель корпорации «Intel», автор «закона Мура», предсказавшего эволюцию компьютера. дов были созданы все условия для появления персональных компьютеров, настоящий бум которых начался уже в 1980-е годы. Эволюция компьютера В 1965 году, через шесть лет после изобре- тения интегральной схемы, один из основа- телей компании «Intel» Гордон Мур высказал предположение, что число транзисторов на кристалле будет удваиваться каждые 24 ме- сяца. Он представил это наблюдение в виде графика и выявил такую закономерность: но- вые модели микросхем разрабатывались спу- стя более или менее одинаковые временные периоды после появления их предшествен- ников, а их емкость каждый раз возрастала вдвое. Следовательно, если разработки так и будут продолжаться, мощность вычислитель-
Итоги ▼ Билл Гейтс, основавший компанию «Microsoft» вместе со своим другом, менее чем за двадцать лет превратил ее в международную корпорацию. ных устройств сильно возрастет за достаточ- но короткое время. Это наблюдение получи- ло название «закон Мура». Появление в 1951 году машины УНИВАК ознаменовало зарю компью- терной индустрии в Аме- рике. УНИВАК отличался от компьютера, созданного в Институте перспективных ис- следований, и работал не на лампах, а на транзисторах. Компания «1ВМ», с которой одно время сотрудничал фон Нейман, в начале 1960-х го- дов начала разработку и про- дажу целого семейства ма- шин — «System/ЗбО», состо- явшую из шести моделей, различавшихся по мощности и стоимости. Сначала выпуск машин встретил упорное со- противление части сотруд- ников фирмы и скептицизм конкурентов — разработ- ка «System/ЗбО» означала решительный от- ход от сложившихся технических стандартов, предвещая изменение самого принципа ор- ганизации ввода-вывода в вычислительной технике. Однако вскоре «IBM» стала получать огромные доходы. В 1960-х годах успех компьютеров стал ре- зультатом дешевизны интегральных схем, ко- торые эволюционировали с огромной ско- ростью, — все происходило именно так, как предсказывал Мур. В середине 1970-х в про- дажу начали поступать микропроцессоры. Первый микропроцессор имел ограничен- ные возможности адресации памяти и невы- сокое быстродействие. Тем не менее, успех был налицо, и компания «Intel» в 1974 го- ду разработала более совершенный микро- процессор Intel 8080, на базе которого был создан первый микрокомпьютер. Вначале персональные компьютеры не применялись для домашнего использования, но постепен- но рынок расширялся. В 1977 году компа- ния «Apple Computer» представила модель Apple II, доступную даже тем пользователям,
Джон фон Нейман которые не имели специальных познаний в области компьютерной техники. Особенностью Apple II и более поздних моделей «1ВМ» была их открытая архитекту- ра, что позволило значительно снизить их стоимость. Компания «1ВМ» изменила тради- ционный способ производства всех частей компьютера на одной фирме и стала заку- пать детали у разных компаний. Персональ- ные компьютеры «1ВМ» подстегнули создание рынка компьютеров для бизнеса. В 1975 году была создана компания «Microsoft» по про- изводству программного обеспечения для персональных компьютеров, ставшая вскоре транснациональной корпорацией. Компьютеры будущего Появление операционной системы «Win- dows», созданной компанией «Microsoft», и популяризация сети Интернет способство- вали глобальному распространению персо- нальных компьютеров в 1990-е годы. Вы- зов нужной программы «кликом» мыши по иконке и общий стиль платформы «Windows» впервые был использован в компьютере ком- пании «Apple» — Macintosh, появившемся на рынке в 1984 году. Другие конкуренты тут же подхватили эту новинку: в результате ин- терфейс «Windows» стал очень популярен. Одной из причин быстрого распростране- ния компьютеров было то, что компании со- средоточились на интуитивно понятных каж- дому пользователю программных средствах, которыми до этого пренебрегали. Сегодня персональный компьютер есть чуть ли не в каждом доме, он стал незамени- мой частью повседневной жизни нашего об- щества. Мы часто забываем о том, что рабо- ту компьютера обеспечивает микропроцес- сор — наследие «архитектуры фон Неймана». Эти устройства трудятся повсюду: от сотовых телефонов до космических станций. Интернет — еще одна неотъемлемая часть нашей жизни — зародился в то время, ког- да министерство обороны США разрабатыва- ло систему передачи информации. Теперь он стал основным средством связи между людь- ми и получения данных. Сегодня на эволю- цию компьютера влияет не только Интернет, но и компьютерная сеть: пользова- тели порой даже не догадываются о том, что работают в единой сети — именно это было целью многих раз- работчиков в сфере компьютерных технологий. Само понятие «компьютер» меня- ется с каждым поколением, и сей- час почти никто не воспринимает его в изначальном значении — «вы- числитель». Возможно, ученые вско- ре перестанут «гнаться» за быстро- действием компьютеров, и в даль- нейшем акцент будет перенесен на расширение их возможностей, что позволит применять их в новых сфе- рах повседневной жизни. Ныне лишь немногие компании пренебрегают рентабельностью во имя создания самых скоростных ма- шин. Так, разработками суперком- пьютера всю жизнь занимался аме- риканский инженер-электронщик Сеймур Крей — поклонник талан- та фон Неймана. В последние годы в создании все более быстрых машин конкурируют друг с другом «1ВМ» и «NEC». Мощь суперкомпьютеров де- лает их пригодными для симулиро- вания сложнейших природных фе- номенов. Суперкомпьютер, создан- ный в 2002 году компанией «NEC», способен предсказывать глобаль- ные изменения климата. Результа- ты могут быть немедленно переда- ны по всему миру, что обеспечивает возможность оценки дальнейшего развития климатической ситуации на нашей планете. Лаура Ферми сказала однажды, что такие люди, как Джон фон Ней- ман, украшают нашу жизнь. Несо- мненно, на смену ему явятся другие ученые, способные поднять науку на новую высоту. Однако челове- чество не должно забывать о тех, кто когда-то прошел тернистым пу- тем проб и ошибок ради будущих поколений. Мини-компьютер величиной с горошину: такой крошечный чип встраивается в различные устройства, используемые в повседневной жизни. ▼ Суперкомпьютер Сгау-1, созданный компанией «Cray Research» в 1976 году.
v ' -ч Cz : ч ' : ; v ч ., Ч', ч ............. .,. _ . .. , й Thomas.Edison-Kurosawa Akira Christopher CbUhnbus Chpngjisi Йап William Shakespeare Jdseph&tglirrC Srco'fjoto Vincent V^n Gotjh AlfredlNblietAlfredyije^eoti^.lfeofg'e^afshingtpn Alfonso'Capwie^Grhnin Brother Budd.ha Thbrtias EdisgtKK^bsa^.Akfra^hrUtb^ertrbjprtabli^ 'Ch^ngjisfHah WilliarwShake^peare Asefch^t е^МдгЬо Polo Vincent’fori Qbgh Alfred^о^фАНг^Ь^Йфсрск G^g^p'Washihg^m Alfonso Qapohe GrTmnj’Bt Йу AdotfcHfiterAlber.t Einstein ThVB^dJt^s Napoledn Bopaparte^Johrf FKenhe&y Adplf H,il|erAkb;ert.Eihete1nr Searles phaplin.Wolfgan^A 00 ЧЕЛОВЕК, V которые изменили ход истории ig GhapVrt Wplf^anq Amadeos'Mozartsignti uevifia;EJabe RUth NefoT.avyrenc^dl Xrgbfia Ifljfa Thofnas ДйЙ»п ,. В rotors^'Mercd^AVificent y icfrard Nixon John F Ks'hn6dy'Ad6l,f Hitler Al^etflli , ,s- .<. Л- v , .. . . ,-,-Y ^hengjisi HpjyWilfial^Ah^s^afe^osfeph^talib G arcd'Folp Vinr'eht Van Gogh Alfred Й^^1АЙгеО,ЙГсЬ&с'ск4>еокдЬ WaShipg'tort4Alfprfso Caponp 6rjnwn ЙгоГНег Buddha ThohiasCfiisoh l<uf’OsavtfaA^ira(Clj.ristQphgr4Cplurnbus'Cber>gpsi iH'ap^VilliamShakes’’p4afe^AsepK'^t g|*g * * *" Z ' * — *u~ 1 tii-k/iАнг-Угсам- ь’А4»? ~ a —n* uhps l^bgh Alfred Nobel AlfreffJ-fitbhcock George Washington Alfonsb Capone Grimrh Bt in TheBe^fteS Napoleon Bonaparte Ah'nF Kennedy Adolf Hitler Atber'f,Ei D4AGOSTINI A