中文名: 馮·諾依曼集
作者: John von Neumann
資源格式: DJVU
版本: 掃描版
出版社: Princeton University Press
書號: 0691028931
發行時間: 1996年
地區: 美國
語言: 英文
簡介:



內容簡介：
Von Neumann, John
約翰·馮·諾依曼 （1903-1957）
馮·諾伊曼是20世紀最傑出的數學家之一，他在純粹數學和應用數學方面都有卓越的貢獻。20世紀40年代以前，他主要研究純粹數學，在集合論、測度論、群論及算子理論等方面做出貢獻。特別是在1933年解決了希爾伯特第5問題。他建立的算子環理論為量子力學奠定了數學基礎。這一時期的代表作是《量子力學的數學基礎》。1940年以後他轉向應用數學，在力學、經濟學、數值分析和電子計算器方面都有重要貢獻。第二次世界大戰開始後，馮．諾伊曼因戰事需要研究可壓縮氣體運動，建立沖擊波理論和湍流理論，他對非線性雙曲型（無粘流體方程）引人人工粘性項的差分方法已成為現代流體計算的主導方法。這些工作發展了流體力學。他為原子彈的設計方案提出許多重要建議，在研制原子彈的過程中，他與波蘭數學家烏拉姆提出蒙特卡羅法，開創統計模擬方法。1944年參與了世界上第一台電子計算器的設計，後來又陸續研究更完善的計算器，如1995年提出離散變量電子計算機（EDVAC）的設計方案等。
電子計算機:
諾伊曼不僅是個數學天才，在其它領域也大有建樹。他精通七種語言，在化學方面也有相當的造詣，曾獲蘇黎世高等技術學院化學系大學學位。更為難得的是，他並不僅僅局限於純數學上的研究，而是把數學應用到其它學科中去。他對經典力學、量子力學和流體力學的數學基礎進行過深入的研究，並獲得重大成果，這些都說明諾伊曼具備了堅實的數理基礎，和廣博的知識，為他後來從事計算機邏輯設計提供了堅強的後盾。1944年，諾伊曼參加原子彈的研制工作，該工作涉及到極為困難的計算。在對原子核反應過程的研究中，要對一個反應的傳播做出“是”或“否”的回答。解決這一問題通常需要通過幾十億次的數學運算和邏輯指令，盡管最終的數據並不要求十分精確，但所有的中間運算過程均不可缺少，且要盡可能保持准確。他所在的洛•斯阿拉莫斯實驗室為此聘用了一百多名女計算員，利用台式計算機從早到晚計算，還是遠遠不能滿足需要。無窮無盡的數字和邏輯指令如同沙漠一樣把人的智慧和精力吸盡。
被計算機所困擾的諾伊曼在一次極為偶然的機會中知道了ENIAC計算機的研制計劃，從此他投身到計算機研制這一宏偉的事業中，建立了一生中最大的豐功偉績。1944年夏的一天，正在火車站候車的諾伊曼巧遇戈爾斯坦，並同他進行了短暫的交談。當時，戈爾斯坦是美國彈道實驗室的軍方負責人，他正參與ENIAC計算機的研制工作。在交談在，戈爾斯坦告訴了諾伊曼有關ENIAC的研制情況。具有遠見卓識的諾伊曼為這一研制計劃所吸引，他意識到了這項工作的深遠意義。幾天之後，諾伊曼專程來到莫爾學院，參觀了尚未竣工的這台龐大的機器，並以其敏銳的眼光，一下子抓住了計算機的靈魂－－邏輯結構問題，令年輕的ENIAC的研制們敬佩不已。因實際工作中對計算的需要以及把數學應用到其它科學問題的強烈願望，使諾伊曼迅速決定投身到計算機研制者的行列。對業已功成名就的諾伊曼來說，這樣做需要極大的勇氣，因為這是一個成敗未卜的新征途，一旦失敗，會影響他已取得的名譽和地位。諾伊曼卻以對新事物前途的洞察力，毅然決然地向此征途邁出了第一步，於1944年8月加入莫爾計算機研制小組，為計算機研制翻開了輝煌的一頁。
諾伊曼以其非凡的分析、綜合能力及雄厚的數理基礎，集眾人之長，提出了一系列優秀的設計思想，在他和莫爾小組其它成員的共同努力下，只經歷了短短的十個月，人類在數千年中積累起來的科學技術文明，終於結出了最激動人心的智慧之花——一個全新的存儲程序通用電子計算機方案（EDVAC方案）誕生了。諾伊曼以“關於EDVAC的報告草案”為題，起草了長達101頁的總結報告。報告廣泛而具體地介紹了制造電子計算機和程序設計的新思想。報告明確規定，EDVAC計算機由計算器、邏輯控制裝置、存儲器、輸入和輸出五大部分組成，並闡述了這五大部分的職能和相互關系。這份報告是計算機發展史上一個劃時代的文獻，它向世界宣告：電子計算機的時代開始了。
1954年6月，諾伊曼到美國普林斯頓高級研究所工作，出任ISA計算機研制小組的主任職位。在那時，他提出了更加完善的設計報告“電子計算裝置邏輯結構初探”。報告中，諾伊曼對EDVAC中的兩大設計思想作了進一步的論證，為計算機的設計樹立了一座裡程碑。設計思想之一是二進制，他根據電子組件雙穩工作的特點，建議在電子計算機中采用二進制。報告提到了二進制的優點，並預言，二進制的采用將大簡化機器的邏輯線路。實踐證明了諾伊曼預言的正確性。如今，邏輯代數的應用已成為設計電子計算機的重要手段，在EDVAC中采用的主要邏輯線路也一直沿用著，只是對實現邏輯線路的工程方法和邏輯電路的分析方法作了改進。程序內存是諾伊曼的另一傑作。通過對ENIAC的考察，諾伊曼敏銳地抓住了它的最大弱點－－沒有真正的存儲器。ENIAC只在20個暫存器，它的程序是外插型的，指令存儲在計算機的其它電路中。這樣，解題之前，必需先相好所需的全部指令，通過手工把相應的電路聯通。這種准備工作要花幾小時甚至幾天時間，而計算本身只需幾分鐘。計算的高速與程序的手工存在著很大的矛盾。針對這個問題，諾伊曼提出了程序內存的思想：把運算程序存在機器的存儲器中，程序設計員只需要雲存儲器中尋找運算指令，機器就會自行計算，這樣，就不必每個問題都重新編程，從而大大加快了運算進程。這一思想標志著自動運算的實現，標志著電子計算機的成熟，已成為電子計算機設計的基本原則。馮•諾伊曼為計算機的發展道路打通了一道道關卡。盡管長期以來，關於二進制的引入和程序內存的發明權一直有爭議，但是，諾伊曼在計算機總體配置和邏輯設計上所做的卓越貢獻掀起了一次計算機熱潮。推動了電子計算機的發展。他無愧於“計算機之父”這一美稱。
1930年 Von Neumann 應 Veblen 之邀，到普林斯頓大學客座，1931年普林斯頓大學即授予教授職位，1933年他成為新成立的普林斯頓高等研究院終身職院士。Von Neumann 的家庭宴會在普林斯頓非常熱鬧知名，這在數學家中是很少見的。
對經濟領域的貢獻:
另一項重大成果是創立了博弈論（GameTheory），並應用於經濟領域，1944年與莫根施特恩（Morgensten）合著的《博弈論與經濟行為》已成為經典著作。他在病危的情形下，還研究人的神經系統與計算器的關系，未及完成而卒，以後以《計算器與人腦》刊行於世。其主要論著收集在《馮·諾伊曼全集》（6卷，1961）中。
綜論 Von Neumann 的數學成就，大致如下：
（1）初期工作以數理邏輯（尤其是公設集合論）、測度論、實分析為主。
（2）在《Mathematische Grundlagender Quantenmachanik》（1932）中， Von Neumann 為當時的量子力學打下堅實的數學基礎.
（3）自1929起，Von Neumann 即從事算子代數的先驅性工作，在1930-40年間 Von Neumann 與 Murray 為後來所謂的 Von Neumann 代數寫下系列基本的文章。
（4）Von Neumann 為博弈論的發明人，他首先証明零和博弈的 minmax 定理，並與 Morgenstern 合著《博弈論與經濟行為》，對社會科學、生命科學影響深遠。
（5）Ergdic（遍歷性）定理的証明（1938）。
（6）Von Neumann 對應用數學的興趣，從流體力學始，並對非線性偏微分方程產生莫大的興趣。而對他而言，數值計算是最可能的「實驗」方法，這也使 Von Neumann 成為計算機之父，並因此發展 cellular automata 的理論。
另外 Von Neumann 也是氫彈的催生者，1940年起他即熱心參與美國的各項國防計劃或實驗室，也因此獲得各式各樣的數學或非數學的獎章
內容截圖：

目錄:
preface
chapterI Introductory Considerations
chapterII Abstract Hilbert Space
chapterIII The Quantum Statistics
chapterIV Deductive Development of the Theory
chapterV General Considerations
chapterVI The Measuring Process