Еврейский Мир

Книга Нормана Макрея «Джон фон Нейман» имеет подзаголовок «Научный гений, ставший пионером современного компьютера, теории игр, атомного оружия и многого другого». Многое другое — это квантовая механика, функциональный анализ и теория множеств в математике, гидродинамика и теория взрыва, экономика, метеорология, статистика, компьютерная наука и теория автоматов. В аннотации к книге указано, что это наиболее полная биография самого выдающегося учёного после Эйнштейна.

Джон фон Нейман (1903–1957) с детства был вундеркиндом. В шесть лет он перемножал и делил пятизначные цифры, в восемь знал основы высшей математики и прочитал 44 тома «Всемирной истории», которую он, обладая абсолютной памятью, безошибочно цитировал. Исключительные способности, характерные для вундеркиндов, остались у него на всю жизнь.

Вот что написали в своих воспоминаниях два его друга — физик Евгений Вигнер (товарищ со школьной скамьи, лауреат Нобелевской премии) и выдающийся математик Станислав Улам. Вигнер: «Безупречная логика была наиболее характерной чертой его мышления. Ещё более поразительным был свойственный ему блеск мышления. Третьей отличительной чертой его ума была замечательная память. Он свободно говорил на пяти языках и читал по-латыни и по-гречески». Улам: «Фон Нейман был блестящим, изобретательным, действенным математиком с потрясающей широты кругом научных интересов, которые простирались и за пределы математики. Его виртуозность в понимании сложнейших рассуждений и интуиция были развиты в высшей степени». Друзья называли Неймана самым быстрым умом эпохи за способность делать сложные расчёты в уме со скоростью калькуляторов.

Джон фон Нейман из той знаменитой генерации будапештских евреев, о которой я уже писал в «Форуме». Он родился в 1903 году в богатой семье промышленника и банкира Макса фон Неймана, который за свои успехи в экономике получил аристократическую приставку «фон», перешедшую и к сыну Яношу — так его звали в Венгрии. В бытность в Германии он был Иоганн, а Джонни его стали называть друзья в Штатах. С этим именем и приставкой «фон» Нейман и вошёл в историю науки ХХ века.

В 10 лет Янош поступил в знаменитую лютеранскую гимназию Будапешта, из которой вышли три нобелевских лауреата — Вигнер, Габор и Хевеши и два выдающихся физика — Силард и Теллер. Блестящие математические способности Неймана быстро заметили преподаватели гимназии, познакомившие его с сильным венгерским математиком Габором Сего, который два раза в неделю на равных обсуждал с ним различные математические проблемы. В 17 лет Нейман опубликовал свою первую работу в журнале Германского математического общества. Годы учебы в гимназии (1914–1921) пришлись на Первую мировую войну, в которой Австро-Венгрия потерпела поражение, на 113 дней Советской венгерской республики Белы Куна, когда за короткое время в магазинах пропало всё и была введена карточная система, а затем начался красный террор, на контрреволюцию и режим адмирала Хорти с белым террором и с первыми в Европе антисемитскими официальными законами. Нейман на всю жизнь стал яростным антифашистом и антикоммунистом.

После окончания гимназии он поступил одновременно на математический факультет Будапештского университета и химический факультет политеха в Цюрихе (отец настоял на последнем, считая, что нужно иметь более практичную профессию, чем математика). В 1925 году, без большого труда получив два диплома, Нейман уехал в Мекку математиков и физиков того времени — Геттингенский университет, где общался с великим математиком Дэвидом Гилбертом и писал с ним совместные статьи. В это же время его интересы привлекло зарождающееся новое направление в физике — квантовая механика, теоретические основы которой разрабатывали в том же Геттингене выдающиеся физики Вернер Гейзенберг и Поль Дирак. Работа Неймана «Математические основы квантовой механики» стала большим вкладом в теоретическую физику, а глубокие идеи, заложенные в ней, до сих пор актуальны.

К 1927 году Нейман опубликовал 22 статьи, которые стали основополагающими в целом ряде разделов математики (теория множеств, функциональный анализ и носящая его имя алгебра Неймана). Одна-единственная статья «К теории стратегических игр» 1928 года, рассматривающая оптимальную стратегию двух игроков при игре в покер, стала пионерской и породила огромное количество работ по теории игр. В дальнейшем Нейман развил свои идеи применительно к экономике в книге «Теория игр и экономическое поведение», которая стала библией экономистов. В 1930 году он получил приглашение в только что организованный в Принстоне (Нью-Джерси) Институт передовых исследований в числе первых троих профессоров, среди которых был и великий Эйнштейн. Несколько его работ по гидродинамике, выполненные там, оказались очень важными и необходимыми при разработках реактивных двигателей и ракет.

В преддверии и во время войны Нейман консультировал военное ведомство США в вопросах, связанных со взрывными процессами и бомбометаниями. Например, он теоретически доказал, что взрыв мощных бомб более эффективен над поверхностью земли, и именно таким образом была взорвана первая атомная бомба в Хиросиме. Военные в шутку говорили, что Нейман для Пентагона эквивалентен целой армейской дивизии.

С 1943 года он включился в работу по созданию атомной и водородной бомбы в Лос-Аламосе, где вместе со своими венгерскими друзьями Вигнером, Силардом и Теллером вошёл в состав главного мозгового центра проекта, получившего название «Манхэттен». Нейман обеспечивал математическое моделирование и ускорение расчётов с помощью первых ЭВМ. Он также предложил несколько важных технологических решений, связанных с оптимальной конструкцией атомной бомбы.

Для решения возникших сложных задач при создании водородной бомбы Нейман и Улам разработали метод независимых статистических испытаний, при котором задача заменяется вероятностной моделью (метод Монте-Карло). При этом для решения требуется генератор случайных чисел, которого в то время ещё не было. Тогда Нейман предложил использовать для этой цели рулетку в казино Монте-Карло, отсюда и название этого метода, дающего возможность находить численные решения, казалось бы, безнадёжных из-за сложности задач.

Велика роль Джона фон Неймана в создании первых компьютеров и основ компьютерной науки. Разработанная под его руководством ЭВМ ДЖОНИАК, названная по его имени, позволила быстро провести необходимые расчёты при создании водородной бомбы. Она впервые была использована также в метеорологических прогнозах, что превратило метеорологию в науку, к чему и стремился Нейман.

Главный вклад, позволивший считать его отцом всего компьютерного направления в современной науке и технике, заключался в создании подробной логической схемы и общих принципов построения (то, что теперь называют архитектурой) современных компьютеров. В 40-х годах он приступил к созданию общей теории автоматов, которая оказалась близка к разрабатываемой в то же время Норбертом Винером кибернетике.

Неймана интересовало сравнение живых организмов и искусственных автоматов. Он искал возможность создания самовоспроизводящегося автомата как пути к искусственному разуму. Математик придумал модель такого клеточного автомата, работающего даже без компьютера (бумага, разбитая на клетки, и карандаш). Впоследствии эту модель использовали в компьютерной игре «Жизнь» и её разновидностях.

Трагический парадокс судьбы Неймана состоял в том, что, когда он работал над книгой «Вычислительная машина и мозг», его мозг, который друзья считали безупречной логической машиной, поразил беспощадный рак. Нейман прожил всего 53 года, но за свою короткую жизнь подарил миру много великолепных идей.

Джонни Нейман был весёлым человеком с тонким еврейским юмором, непревзойдённым рассказчиком анекдотов. Шутки и анекдотичные истории о его рассеянности и необыкновенных способностях кочуют в Интернете. Свою энергичность и работоспособность он объяснял так: «Только человек, родившейся в Будапеште, может, войдя во вращающуюся дверь после вас, выйти из неё первым». Привыкший к обеспеченной жизни, Нейман шутил: «Недостаточно быть богатым, надо ещё иметь деньги в Швейцарии». Об отношении людей к математике он говорил: «Если люди не полагают, что математика проста, то только потому, что они не понимают, как на самом деле сложна жизнь». Случалось, из-за увлеченности решением какой-нибудь проблемы Джонни терял ориентацию и тогда звонил жене, чтобы спросить, куда он должен был ехать и зачем. Он мечтал, что, когда выйдет на пенсию, откроет в Принстоне кафе по типу его любимых будапештских и венских, где за чашечкой кофе можно будет рассказывать анекдоты. Однако этой мечте не суждено было сбыться.

Все очерки автора из серии «Наши люди» читайте в «Фейсбуке» Yury Shotkin/Facebook

 Юрий Шоткин

Оцените пост

(голосовало: 1, средняя оценка: 2,00 из 5)

Загрузка...

Поделиться