Neumann János és a számítógép

Neumann János Lajos jómódú családban született Budapesten, 1903. december 8-án. Neumann már egész fiatalon rendkívüli szellemi képességekrol és nyelvérzékrol tett tanúbizonyságot. Egyik legfigyelemreméltóbb képessége abszolút emlékezo tehetsége volt. Neumann képes volt bármilyen egyszer olvasott könyvet vagy cikket szó szerint idézni; sot ezt évekkel késobb is pillanatnyi habozás nélkül meg tudta tenni. Minden késlekedés nélkül le is tudta fordítani az eredeti nyelvrol angolra. Nagyon élvezte az emberek társaságát is, házában csodálatos partikat és vacsorákat adott. Ennek megfeleloen hetente legalább egyszer az egész házat megtölto embersereget láttak vendégül, akik között az egyetemet éppen csak elvégzett fiatalembert éppúgy lehetett találni mint kiváló tudósokat. 1919-ben Kun Béla kommunista rendszerének létjöttekor a Neumann család velencei házukba menekült. Ez a tapasztalat nagy hatással volt Neumannra, akiben eros ellenszenv, sot gyulölet alakult ki minden iránt, amit a kommunizmus képviselt. A Habsburg uralmat jellemzo elnyomás és szellemi restség alól kiszabadulva hirtelen a tudósok igen jelentos nemzedéke nott fel. Ezek közül való Magyarországon Neumann és Wígner Jeno. Minden valószínuség szerint Neumann volt e korszak óriásai közül a legnagyobb. A budapesti Evangélikus Gimnázium tanulója volt 1911-tol az 1921-es érettségiig. 1921-ben beiratkozott a Budapesti Tudományegyetemre. A Szövetségi Foiskolán 1925-ben vegyészmérnöki oklevelet szerzett, a következo évben pedig 22 éves korában a Budapesti Tudományegyetemen summa cum laude doktorált matematikából. l927-ben a Berlini Egyetem matematika tanszékén egyetemi magántanár lett. Három évig oktatott Berlinben. Nyilvánvaló, hogy 1927-re már nagy matematikusként volt közismert, 1930-ra meghívták a Princeton Egyetemre vendégeloadónak. Vendégprofesszorként Princetonban maradt, majd 1931-ben az egyetem professzora lett. 1933-ban aztán átment a Felsofokú Tanulmányok Intézetébe, amely akkor a princetoni Fine Hallban muködött. 
Az 1920-as években Göttingenben egy csodálatos fizikusokból álló csoport muködött. Ugyanebben az idoszakban utazott Göttingenbe Neumann, hogy Hillbert mellett fizikai és formális logikai kutatásokat folytasson. Az o hatására fogott bele Neumann egy olyan programba, amely késobb dönto befolyással volt a számítógépekkel és az ezekkel összefüggo kérdésekkel kapcsolatos munkásságára. Az ido multával matematika alkalmazásai iránt érdeklodése egyre nagyobb hangsúlyt kapott, hogy 1941-re érdeklodésének homlokterébe kerüljön. Neumann valójában a matematika egyik legnagyobb muvésze volt. Tökéletesen biztos érzéke volt az iránt, hogy matematikai szempontból mi az elegáns, és erre a mozzanatra mindig tekintettel volt. Neumann általában kiválasztott a hatalmas táblán egy fél méterszer fél méteres négyzetet, és úgy tunt sportot uz abból, hogy sikerült -e mindent amit föl akart írni, erre az aprócska területre zsúfolnia. Ezt általában a szivacs gyakori használatával sikerült elérnie, szinte teljesen lehetetlenné téve ezáltal hallgatóságának, hogy felfogja, amit o a táblára írt. Szóbeli kifejezo ereje másfelol nyilván abból adódott, hogy tökéletesen ura volt az amerikai angol nyelvnek, és remekül megértette az amerikai gondolkodásmódot és életstílust.

Hogyan került kapcsoltba Neumann a számítógépekkel és a számítással?

Eckert és Mauchly az EDVAC-kal kapcsolatos munkálatok állásáról szóló jelentésükben a következoket írják: Szerencsére 1944 második felétol mind a mai napig folyamatosan rendelkezésünkre áll dr. Neumann János a Ballisztikai Kutató Laboratórium konzulense… Tudomásom szerint Neumann volt az elso, aki világosan megértette, hogy egy számítógép valójában logikai funkciókat lát el, és, hogy az elektromos vonatkozások alárendelt szerepet játszanak. Készített egy pontos és részletes tanulmányt is a számítógép különbözo részeinek funkciójáról és kölcsönhatásáról. A papírszalagokkal többé kevésbé hasonló gyorsasággal lehetett dolgozni, mint a regisztereket alkotó fogaskerekekkel. Egyensúlyban volt tehát a numerikus adatok és az utasítások tárolására szolgáló eszközök muködési ideje. Szükség volt tehát mind a számok , mind pedig az utasítások tárolásával kapcsolatos követelmények alapos átgondolására, Többek között ezt végezte el Neumann.
Eredményeit az EDVAC-kal kapcsolatosan 101 oldalas jelentésvázlatba(First Draft) foglalta össze, amelyet 1945. júniusában adott ki a Moore Intézet.
Néhány részlet a jelentésvázlatból: 
"Egy automatikus számítógéprendszer egy olyan (általában rendkívül összetett gépezet, amely meglehetosen bonyolult számítások elvégzésére vonatkozó utasításokat képes végrehajtani. Az e muveleteket irányító utasításokat kimeríto részlegességgel kell a gépnek megadni. Ezeknek tartalmazniuk kell a probléma megoldásához szükséges numerikus információt… Ezeket az utasításokat a gép által érzékelheto formában kell megadni: lyukkártyára vagy távíró szalagra lyukasztva, acélszalagra vagy -huzalra mágnesezve; mozgófilmre fényképezve; egy vagy több, rögzített vagy cserélheto kapcsolótáblába huzalozva... Az említett eljárások mindegyike valamilyen kód alkalmazását követeli meg, amellyel a vizsgált probléma logikai és algebrai definiciója kifejezheto…" 
Ezután rátért a gép részegységeinek bemutatására.
"Eloször: …rendelkeznie kell egy központi aritmetikai egységgel (central arithmetical part), ami a számítógép CA-nak nevezett elso speciális részét alkotja….
Másodszor: A berendezés logikai vezérlését, muveletek sorrendjének megfelelo szabályozását a központi vezérloegység végezheti el….CC-vel jelölt második speciális rész..

Harmadszor: ..szükségképpen tekintélyes méretu memóriával kell rendelkeznie.
A memória alkotja a berendezés harmadik speciális részét.ezt M-el jelöljük. 
A három speciális rész, a CA és CC (amelyeket együttesen C-vel jelölünk) és az M megfelel az emberi idegrendszer asszociatív neuronjainak. A bevezeto és kivezeto neuronok megfeleloi az input és output egységek…
A készülék külso rögzítoközegét R-rel fogjuk jelölni.

Negyedszer: A berendezésben olyan egységnek is kell lennie, amely átviszi az információt az R-tol a C és M speciális egységekbe ezt I-vel jelöljük.

Ötödször : a berendezéshez tartoznia kell olyan egységnek is, amely C és M speciális részekbol viszi az információt R-be, ezt O-val fogjuk jelölni."

A rövid idézetbol is láthatjuk, hogy logikailag milyen teljes elemzését adta jelentésében Neumann az EDVAC szerkezetének. Ez volt az egyik legnagyobb jelentoségu érdeme.
Eckert és Mauchly volt a technológiai kérdések vezeto alakja, Neumann pedig a logikaiaké.
Az EDSAC-nak, a világ elso tárolt programú számítógépének alkotói így írnak: " Több olyan gép is üzemel jelenleg az Egyesült Államokban és Angliában, amelyek muködési elve az EDSAC-éval megegyezik. Ezeket az elveket Neumann János vázolta egy 1946-os (sic) jelentésben."

A fenti sorok H.H. Goldstine : A számítógép Pascaltól Neumannig címu könyvébol valók.