ppt
Werbung
John von Neumann und der von Neumann Rechner Seminar Geschichte der Informatik Andreas Martin Übersicht Jugend und Ausbildung in Europa Lehre und Forschung in den USA Tätigkeiten während des 2. Weltkriegs Arbeit nach dem Krieg, insbesondere das Design des von Neumann Rechners John von Neumann und der von Neumann Rechner 2 / 22 Kindheit Geboren am 28. Dez. 1903 in Budapest Sohn einer reichen jüdischen Familie Interesse an Technik und Geschichte Wunderkind mit photographischem Gedächtnis Außergewöhnliche Fähigkeiten im Kopfrechnen 1911 Gymnasium mit speziellem Förderunterricht John von Neumann und der von Neumann Rechner 3 / 22 Studium 1921 Abschluss des Gymnasiums Einschreiben an der Universität Budapest in Mathematik Gleichzeitig Immatrikulation in Chemie in Berlin 1923 Wechsel an ETH Zürich 1925 Diplom in Chemie 1926 Doktor der Mathematik John von Neumann und der von Neumann Rechner 4 / 22 Lehrtätigkeit 1926-29 Privatdozent an der Uni Berlin 1926-27 Studium der Quantenphysik unter Hilbert in Göttingen 1929-30 Privatdozent in Hamburg Mit Mitte 20 weltweiter Ruf in der mathematischen Gesellschaft, ein junges Genie zu sein John von Neumann und der von Neumann Rechner 5 / 22 Umzug in die USA 1930 Privatdozent über Quantentheorie an die Princeton University Heirat seiner Verlobten in Ungarn und Umzug in die USA 1931 Berufung zum Professor Lehrtätigkeit bis 1933 Scheidung und erneute Heirat John von Neumann und der von Neumann Rechner 6 / 22 Institute for Advanced Study 1933 Gründung des Instituts Von Neumann als einer von 6 Mathematikprofessoren Außeruniversitäre Forschung von herausragenden Wissenschaftlern Autor etlicher Bücher und Abhandlungen über Mathematik, Quantenmechanik, Statistik, Schockwellentheorie, Ballistik, Meteorologie „Theory of Games and Economic Behaviour“ John von Neumann und der von Neumann Rechner 7 / 22 2. Weltkrieg Einbürgerung in die USA 1937 Beratertätigkeiten in Regierungsprojekten z.B. Forschung über Detonationswellen Sep. 43 Atombombenprojekt in Los Alamos / New Mexiko (Implosionstechnik zur Zündung einer Atombombe) Simulation der physischen Vorgänge erfordert hohen Rechenaufwand Bisherige technische Mittel nicht ausreichend John von Neumann und der von Neumann Rechner 8 / 22 Erste Erfahrungen mit Rechenmaschinen Anreize nach Englandaufenthalt Zufälliges Treffen mit Hermann Goldstine Demonstration der Rechenmaschine ENIAC an der Moore School of Engineering an der Uni Pennsylvania Großes Interesse von Neumanns und daraufhin Mitarbeit am Projekt John von Neumann und der von Neumann Rechner 9 / 22 Rechner ENIAC Gebaut zur Berechnung von Tabellen zur Zielerfassung von Kanonen der Army Riesige Ausmaße und Energieverbrauch Sehr schnell aber auch sehr unflexibel Jedes Programm erfordert eine neue Verkabelung John von Neumann und der von Neumann Rechner 10 / 22 ENIAC - EDVAC Zusammenarbeit von Von Neumann, Goldstine, Mauchly und Eckert Vorstellung einer universelleren Maschine Juni 45 „First Draft of a Report on the Electronic Discrete Variable Calculator“ Logische Beschreibung einer aus fünf Einheiten bestehenden Maschine und Einführung des „Stored Program“ Konzeptes John von Neumann und der von Neumann Rechner 11 / 22 Nachkriegszeit – Electronic Computer Project Planung einer vollkommen neuen, universellen Rechenmaschine Vollautomatisch, digital, elektronisch 6.Nov. 1945 offizieller Start Report „Preliminary Discussion of the Logical Design of an Electronic Computing Instrument“ über den logischen Aufbau eines Computers Bekannt als „von Neumann Architektur“ John von Neumann und der von Neumann Rechner 12 / 22 5 Hauptbestandteile John von Neumann und der von Neumann Rechner Speicher Arithmetische Einheit Kontrolleinheit Input Output 13 / 22 Speicher Primary Memory relativ klein, sehr schnell, wahlfreier Zugriff Secondary Memory billiger, größer, langsamer (z.B. Magnetbänder) „Dead storage“ Auslagerung von Programmen und Daten John von Neumann und der von Neumann Rechner 14 / 22 Arithmetische Einheit Binärzahlen einfache und schnelle Ausführung von Befehlen Fixed-Point Architektur mit Zahlenbereich von -1 bis 1 Addition, Subtraktion, Multiplikation, Division in der Hardware verankert John von Neumann und der von Neumann Rechner 15 / 22 Kontrolleinheit Einlesen und Ausführen des im Speicher abgelegten Programms Verschieben von Daten in den Speicherzellen Kontrolle der arithmetischen Einheit Pulsgeber Fehlertests John von Neumann und der von Neumann Rechner 16 / 22 Programmierung Nicht nur lineares Durchlaufen des Programms Sprünge und Codesubstitution in Abhängigkeit von vorherigen Berechnungen Erfindung des Flussdiagramms als Hilfe zur Veranschaulichung eines Programms John von Neumann und der von Neumann Rechner 17 / 22 Weitere Vorteil: Speicherung von Subprozeduren zur späteren Wiederverwendung Speicher und In- Output bereiten die meisten technischen Probleme 10.Juni 1952 offizielle Freigabe Erste größere Berechnungen von Wissenschaftlern aus Los Alamos Etliche Nachbauten des Prototyps auf der ganzen Welt mit Verbesserungen John von Neumann und der von Neumann Rechner 18 / 22 Letzte Jahre Von Neumanns Tätigkeiten in etlichen anderen Gremien Ausarbeitung der Sillimann Lectures für Vortrag an der Yale University: Vergleich zwischen Computer und menschlichem Gehirn Gutes Vorankommen trotz vieler Termine für die Atomenergiebehörde Diagnose von unheilbarem Krebs John von Neumann und der von Neumann Rechner 19 / 22 Weiterhin unermüdliche Arbeit auch im Rollstuhl oder per Telefon Im letzten Krankenhausaufenthalt nur noch Arbeit an dem Vortrag Konnte nicht mehr fertig gestellt werden Zuletzt schwere psychische Probleme mit der Erkenntnis, dass sein Verstand nicht mehr weiterarbeiten kann Gestorben am 8. Februar 1957 in Washington DC John von Neumann und der von Neumann Rechner 20 / 22 Fazit Zahllose Ehrungen und wissenschaftliche Ämter auf der ganzen Welt Großer Einfluss auf Wissenschaft und Politik bis in die höchsten Kreise Grundlage des Computers bis heute John von Neumann und der von Neumann Rechner 21 / 22 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit
