ریاضیات

کمیسیون انرژی اتمی [ ویرایش ]

در سال 1950 ، فون نویمان مشاور گروه ارزیابی سیستم های سلاح (WSEG) شد ، [136] که وظیفه اش مشاوره به روسای مشترک و وزیر دفاع ایالات متحده در زمینه توسعه و استفاده از فناوری های جدید بود. [137] وی همچنین مشاور پروژه سلاح های ویژه نیروهای مسلح (AFSWP) شد ، که مسئولیت جنبه های نظامی سلاح های هسته ای را بر عهده داشت. در طول دو سال بعد، او به عنوان مشاور به شد آژانس مرکزی اطلاعات آمریکا (سیا)، یکی از اعضای با نفوذ کمیته مشورتی عمومی از کمیسیون انرژی اتمی ، یک مشاور به تازه تاسیسآزمایشگاه ملی لارنس لیورمور ، و یک عضو از گروه مشورتی علمی از نیروی هوایی ایالات متحده . [136]

در سال 1955 ، فون نویمان به عنوان کمیسر AEC انتخاب شد. وی این موقعیت را پذیرفت و از آن برای تولید بمب های هیدروژن فشرده مناسب برای تحویل موشک های بالستیک بین قاره ای استفاده کرد . او خود را در تصحیح کمبود شدید تریتیوم و لیتیوم 6 مورد نیاز این سلاح های فشرده درگیر کرد و وی مخالفت با استقرار موشک های برد متوسط ​​را که ارتش می خواست ، مطرح کرد. وی اظهار داشت که بمب های H که توسط ICBM به قلب دشمن دشمن منتقل می شود ، مؤثرترین سلاح ممکن است ، و عدم صحت نسبی موشک مشکلی با یک بمب H نخواهد بود. وی گفت که روسها احتمالاً در حال ساختن یک سیستم تسلیحاتی مشابه هستند ، که چنین شد. [138] [139]علیرغم عدم توافق وی با اوپنهایمر در مورد لزوم برنامه سقوط برای توسعه بمب هیدروژنی ، وی در جلسه امنیتی اوپنهایمر در سال 1954 ، به نمایندگی از این شهادت داد ، که در آن او ادعا کرد که اوپنهایمر وفادار است ، و هنگامی که این برنامه رفت ، وی را به خاطر کمکش ستود. در پیش. [18]

اندکی قبل از مرگ وی در اثر سرطان ، فون نویمان رئیس کمیته عالی مخفی ICBM دولت ایالات متحده بود ، که بعضی اوقات در خانه وی ملاقات می کرد. هدف آن تصمیم گیری در مورد امکان ساخت ICBM به اندازه کافی بزرگ برای حمل سلاح هسته ای بود. فون نویمان مدت ها استدلال می كرد كه اگرچه موانع فنی قابل توجه هستند ، اما می توانند به موقع برطرف شوند. SM-65 اطلس اولین آزمایش کاملا کاربردی آن در سال 1959 دو سال پس از مرگ او به تصویب رسید،. امکان سنجی ICBM به همان اندازه بهبود یافته مدیون كلاهك های كوچك است ، همانطور كه ​​در مورد پیشرفت های موشكی رخ داد و فهم او از سابق ، توصیه های وی را بسیار ارزشمند جلوه داد. [140]

تخریب اطمینان متقابل [ ویرایش ]

عملیات آزمایش هسته ای ردوینگ در ژوئیه سال 1956

فون نویمان به توسعه استراتژی تعادل تخریب اطمینان متقابل (MAD) اعتبار داده شده است. او همچنین "بهشت و زمین" را به حرکت درآورد تا MAD را به وجود آورد. هدف وی توسعه سریع ICBM ها و بمب های هیدروژن فشرده ای بود که می توانستند به اتحاد جماهیر شوروی تحویل دهند ، و او می دانست که شوروی ها کار مشابهی انجام می دهند زیرا سیا با مصاحبه با دانشمندان موشکی آلمانی که مجاز به بازگشت به آلمان بودند ، و فون نویمان کاشته بود. ده ها نفر از افراد فنی در سیا. اتحاد جماهیر شوروی معتقد بود كه بمب گذاران به زودی آسیب پذیر خواهند بود ، و آنها دیدگاه فون نویمان را درمورد اینكه بمب H در یك ICBM ، سلاح های اضافی فوق العاده است ، در میان داشتند. آنها بر این باور بودند که هرکس در این سلاح ها برتری داشته باشد ، جهان را تصرف خواهد کرد ، بدون اینکه لزوما از آنها استفاده کند. [141] او از "شکاف موشکی" می ترسید و چند قدم دیگر را برای رسیدن به هدف خود برای پیگیری با شوروی برداشته بود:

• او ENIAC را با برنامه ریزی کردن آن تغییر داد و سپس برای انجام محاسبات بمب H ، تأیید كرد كه طراحی Teller-Ulam عملی است و برای توسعه بیشتر آن.
• از طریق کمیسیون انرژی هسته ای ، او توسعه بمب H فشرده ای را که در یک ICBM جای می گرفت ، ترویج کرد.
• او شخصاً برای سرعت بخشیدن به تولید لیتیوم -6 و تریتیوم مورد نیاز بمب های فشرده شفاعت کرد.
• وی باعث شد چندین پروژه موشکی جداگانه آغاز شود ، زیرا احساس می کرد که رقابت همراه با همکاری بهترین نتیجه را کسب می کند. [142]

ارزیابی فون نویمان مبنی بر اینکه اتحاد جماهیر شوروی منجر به فناوری موشکی شد ، که در آن زمان بدبینانه تلقی می شد ، به زودی در بحران اسپوتنیک صحیح اثبات شد . [143]

فون نویمان عمدتاً وارد خدمت دولت شد زیرا احساس می کرد ، اگر آزادی و تمدن زنده بماند ، باید به این دلیل باشد که ایالات متحده بر تمامیت خواهی از نازیسم ، فاشیسم و کمونیسم شوروی پیروز خواهد شد . [51] وی در طی جلسه استماع کمیته سنا ، ایدئولوژی سیاسی خود را "خشونت ضد کمونیستی و بسیار نظامی تر از هنجار" توصیف کرد. وی در سال 1950 اظهار داشت كه اظهار داشت: "اگر شما می گویید كه فردا [شوروی] را بمباران نمی كنید ، می گویم چرا امروز نیست؟ اگر امروز ساعت پنج ساعت می گویید ، می گویم چرا یك ساعت نیست؟" [144]

در 15 فوریه 1956 ، فون نویمان توسط رئیس جمهور دویت دی آیزنهاور با مدال آزادی به وی اهدا شد . استناد وی را بخوانید:

دکتر فون نویمان ، در یک سری پروژه های مطالعاتی علمی با اهمیت عمده ملی ، پیشرفت علمی این کشور را در زمینه تسلیحات افزایش داده است. دکتر فون نویمان در طول کار خود بر روی مأموریتهای بسیار طبقه بندی شده ای که در خارج از مرزهای قاره ایالات متحده انجام شده است ، همراه با برنامه های مهم بین المللی بسیار مهم ، برخی از دشوارترین مشکلات فنی دفاع ملی را برطرف کرده است. [145]

محاسبه [ ویرایش ]

فون نویمان چهره بنیادی در محاسبات بود . [146] فون نویمان مخترع ، در سال 1945 ، الگوریتم ادغام مرتب سازی بود ، که در آن نیمه اول و دوم یک آرایه هر یک به صورت بازگشتی طبقه بندی می شوند و سپس ادغام می شوند. [147] [148] فون نویمان 23 برنامه مرتب سازی بر روی 23 صفحه برای EDVAC را به صورت جوهر نوشت . در صفحه اول ، اثری از عبارت "TOP SECRET" که به مداد نوشته شده و بعداً پاک شده است ، هنوز دیده می شود. [148] او همچنین در فلسفه کار هوش مصنوعی با آلن تورینگ زمانی که دوم پرینستون در 1930s بازدید کردند. [149]

کار بمب هیدروژن فون نویمان در حوزه محاسبات انجام شد ، جایی که او و استانیسلاو اولام برای محاسبات هیدرودینامیکی در رایانه های دیجیتال فون نویمان شبیه سازی کردند. در این مدت او به توسعه روش مونت کارلو کمک کرده است ، که اجازه می دهد راه حل های مشکلات پیچیده با استفاده از اعداد تصادفی تقریب یابد . [150]

نمودار جریان از "برنامه ریزی و رمزگذاری مشکلات برای یک ابزار رایانه الکترونیکی" ، از فون نویمان ، منتشر شده در سال 1947.

الگوریتم فون نویمان برای شبیه سازی یک سکه منصفانه با یک سکه مغرضانه در مرحله "سفید کردن نرم افزار" برخی از تولید کنندگان عدد تصادفی سخت افزار استفاده می شود . [151] از آنجا که استفاده از لیست های اعداد تصادفی "واقعاً" بسیار کند بود ، فون نویمان با استفاده از روش مربع میانی ، نوعی از ساخت اعداد شبه تصادفی ایجاد کرد . گرچه این روش به عنوان خام مورد انتقاد قرار گرفته است ، فون نویمان از این امر آگاه بود: او آن را توجیه می كرد كه سریع تر از هر روش دیگری در اختیار اوست ، با نوشتن اینكه: "هر كسی كه روش های ریاضی تولید رقم های تصادفی را در نظر می گیرد ، مطمئناً در یك حالت است. از گناه " [152]فون نویمان همچنین خاطرنشان كرد: وقتی این روش اشتباه پیش آمد ، برخلاف سایر روشهایی كه می تواند نادرست نادرست باشد ، این كار را بدیهی كرد. [152]

فون نویمان ضمن مشورت در مدرسه مهندسی برق مور در دانشگاه پنسیلوانیا در مورد پروژه EDVAC ، پیش نویس ناقص اول گزارش در مورد EDVAC را نوشت . این مقاله که توزیع زودرس آن ادعاهای ثبت اختراع طراحان EDVAC J. J. Presper Eckert و John Mauchly را باطل کرده است ، یک معماری رایانه را توصیف می کند که در آن داده ها و برنامه هر دو در حافظه رایانه در همان فضای آدرس ذخیره می شوند. این معماری پایه و اساس اکثر طراحی های رایانه ای است ، برخلاف اولین رایانه هایی که با استفاده از یک دستگاه حافظه جداگانه مانند نوار کاغذ یا پلاگین "برنامه ریزی شده اند".. اگرچه معماری برنامه های تک حافظه ، ذخیره شده معمولاً در نتیجه مقاله فون نویمان ، معماری فون نویمان نامیده می شود ، اما این معماری مبتنی بر کار Eckert و Mauchly ، مخترعان رایانه ENIAC در دانشگاه پنسیلوانیا بود. [153]

جان فون نویمان برای آزمایشگاه تحقیقات بالستیک ارتش ، که مهمترین آنها در پروژه ENIAC است ، مشاوره کرد [154] به عنوان عضو کمیته مشورتی علمی خود. [155] الکترونیک جدید ENIAC با سرعت یک ششم حرکت می کند ، اما این به هیچ وجه عملکرد ENIAC را تخریب نمی کند ، زیرا هنوز به طور کامل محدود به I / O بود . برنامه های پیچیده را می توان توسعه یافته و دیباگ در روز به جای هفته مورد نیاز برای plugboarding انیاک قدیمی. برخی از برنامه های اولیه رایانه فون نویمان حفظ شده است. [156]

رایانه بعدی که فون نویمان طراحی کرد دستگاه IAS در انستیتوی مطالعات پیشرفته در پرینستون ، نیوجرسی بود. او بودجه خود را ترتیب داد و مؤلفه ها در آزمایشگاه تحقیق RCA در این نزدیکی طراحی و ساخته شدند. جان فون نویمان توصیه کرد که IBM 701 ، با نام مستعار رایانه دفاعی ، یک درام مغناطیسی را شامل شود. این یک نسخه سریعتر از دستگاه IAS بود و پایه ای برای موفقیت تجاری IBM 704 بود . [157] [158]

محاسبات تصادفی برای اولین بار در مقاله پیشگام توسط فون نویمان در سال 1953. معرفی شد [159] با این حال، نظریه نمی تواند تا زمانی که پیشرفت در محاسبات از 1960s اجرا شود. [160] [161]