存储程序工作原理

1954年夏，冯· 诺依曼被使现患有癌症，1957年2月8日， 在华盛顿去世，终年54岁。 冯· 诺依曼在数学的诸多领域都进行了开创性工作，并 作出了重大贡献。在第二次世界大战前，他主要从事算子理 论、鼻子理论、集合论等方面的研究。1923年关于集合论 中超限序数的论文，显示了冯· 诺依曼处理集合论问题所特 有的方式和风格。他把集会论加以公理化，他的公理化体系 奠定了公理集合论的基础。他从公理出发，用代数方法导出 了集合论中许多重要概念、基本运算、重要定理等。特别在 1925年的一篇论文中，冯· 诺依曼就指出了任何一种公理化 系统中都存在着无法判定的命题。
图灵奖对获奖者的要求极高，评奖程序 极严，一般每年只奖励一名计算机科学家， 只有极少数年度有两名在同一方向上做出贡 献的科学家同时获奖。因此，尽管“图灵” 的奖金数额不算高，但它却是计算机界最负 盛名的奖项，有“计算机界 诺贝尔奖 ”之称。
约翰· 冯· 诺依曼
约翰· 冯· 诺依曼 ( John Von Nouma，1903-1957)，美藉匈牙利人，1903年
1933年，冯· 诺依曼解决了希尔伯特第5问题，即证明了局 部欧几里得紧群是李群。1934年他又把紧群理论与波尔的殆 周期函数理论统一起来。他还对一般拓扑群的结构有深刻的 认识，弄清了它的代数结构和拓扑结构与实数是一致的。 他 对其子代数进行了开创性工作，并莫定了它的理论基础，从 而建立了算子代数这门新的数学分支。这个分支在当代的有 关数学文献中均称为冯· 诺依曼代数。这是有限维空间中矩阵 代数的自然推广。 冯· 诺依曼还创立了博奕论这一现代数学 的又一重要分支。 1944年发表了奠基性的重要论文《博奕论 与经济行为》。论文中包含博奕论的纯粹数学形式的阐述以 及对于实际博奕应用的详细说明。文中还包含了诸如统计理 论等教学思想。冯· 诺依曼在格论、连续几何、理论物理、动 力学、连续介质力学、气象计算、原子能和经济学等领域都 作过重要的工作。
冯· 诺依曼对人类的最大贡献是对计算机科学、计算机技术和数值分析 的开拓性工作。 现在一般认为ENIAC机是世界第一台电子计算机，它是由美国科学 家研制的，于1946年2月14日在费城开始运行。其实由汤米、费劳尔斯等 英国科学家研制的"科洛萨斯"计算机比ENIAC机问世早两年多，于1944年 1月10日在布莱奇利园区开始运行。ENIAC机证明电子真空技术可以大大 地提高计算技术，不过，ENIAC机本身存在两大缺点：(1)没有存储器；(2) 它用布线接板进行控制，甚至要搭接见天，计算速度也就被这一工作抵消 了。ENIAC机研制组的莫克利和埃克特显然是感到了这一点，他们也想尽 快着手研制另一台计算机，以便改进。 冯· 诺依曼由ENIAC机研制组的戈尔德斯廷中尉介绍参加ENIAC机研 制小组后，便带领这批富有创新精神的年轻科技人员，向着更高的目标进 军。1945年，他们在共同讨论的基础上，发表了一个全新的"存储程序通 用电子计算机方案"--EDVAC(Electronic Discrete Variable AutomaticCompUter的缩写)。在这过程中，冯· 诺依曼显示出他雄厚的数 理基础知识，充分发挥了他的顾问作用及探索问题和综合分析的能力。
12月28日生于匈牙利的布达佩斯，父亲是一个银行家，家境富裕，十分注意 对 孩子的教育。冯· 诺依曼从小聪颖过人，兴趣广泛，读书过目不忘。据说 他6岁时就能用古 希腊语同父亲闲谈，一生掌握了七种语言。最擅德语，可 在他用德语思考种种设想时，又能以阅读的速度译成英语。他对读过的书籍 和论文。能很快一句不差地将内容复述出来，而且若干年之后，仍可如此。 1911年一1921年，冯· 诺依曼在布达佩斯的卢瑟伦中学读书期间，就崭露头 角而深受老师的器重。在费克特老师的个别指导下并合作发表了第一篇数学 论文，此时冯· 诺依曼还不到18岁。1921年一1923年在苏黎世大学学习。很 快又在1926年以优异的成绩获得了布达佩斯大学数学博士学位，此时冯· 诺 依曼年仅22岁。1927年一1929年冯· 诺依曼相继在柏林大学和汉堡大学担任 数学讲师。1930年接受了普林斯顿大学客座教授的职位，西渡美国。1931年 成为该校终身教授。1933年转到该校的高级研究所，成为最初六位教授之一， 并在那里工作了一生。 冯· 诺依曼是普林斯顿大学、宾夕法尼亚大学、哈佛 大学、伊斯坦堡大学、马里兰大学、哥伦比亚大学和慕尼黑高等技术学院等 校的荣誉博士。他是美国国家科学院、秘鲁国立自然科学院和意大利国立林 且学院等院的院土。 1954年他任美国原子能委员会委员；1951年至1953年 任美国数学会主席。
EDVAC方案明确奠定了新机器由五个 部分组成，包括：运算器、逻辑控制装置、 存储器、输入和输出设备，并描述了这五 部分的职能和相互关系。EDVAC机还有 两个非常重大的改进，即：(1)采用了二 进制，不但数据采用二进制，指令也采用 二进制；(2建立了存储程序，指令和数据 便可一起放在存储器里，并作同样处理。 简化了计算机的结构，大大提高了计算机 的速度。
图灵的贡献
（1）建立了图灵机的理论模型，发展了可计算的理论
对数字计算的一般结构、可实现性和局限性都产生了 意义深远的影响。 （2）提出了定义机器智能的图灵测试，奠定了人工智 能的基础。 图Hale Waihona Puke Baidu奖 是 美国计算机协会 于 1966年 设立的，又叫 "A.M.图灵奖"，专门奖励那些对计算机事业作出重要贡 献的个人。其名称取自 计算机 科学的先驱、英国科学 家 艾伦· 图灵 ，这个奖设立目的之一是纪念这位科学 家。
奠基性的工作者-----阿伦· 图灵
阿伦· 图灵正如美国电脑界有冯· 诺依曼一样，在英国电脑的进展中，也有一
个有巨大影响力的天才，他就是阿伦· 图灵（AlanTuring）。此人对于电脑技 术的发展，有着无可替代的影响。 英国现代计算机的起步的是从纳粹德国的" 谜"开始的。"谜"（Enigma）是一种密码电报机，由德国人在一战和二战之间 研制成功。"谜"能把日常语言变为代码，通过无线电或电话线路秘密传送。它 是一个木箱子，配有一台打字机，箱上有26个闪烁不停的小灯泡，与打字机 键盘的26个字母相对应。"谜"的设计无懈可击，有一套极精密的解码设置，非 一般的电报密码所能比拟。在内行人看来，平白如话，但在旁人，又是无从 索解的天书。因此，这台看似平常的机器，有了"谜"的称号。这样，德国的" 谜"引起了英国情报部门高度的兴趣。常规的解码方式奈何不了"谜"，怎么办？ 这时，天才的数学家图灵出现了。1931年图灵进入剑桥大学国王学院，开始 了他的数学天涯。一到那里，图灵开始崭露头角，毕业后去美国普林斯顿大 学攻读博士学位，在那里就发明过一个解码器（Encipher），二战爆发后回 到剑桥。 在剑桥，图灵是一个妇孺皆知的怪才，常有出人意表的举动。他每 天骑自行车到离公寓3公里的一个叫布雷奇莱公园（BletchleyPark）的地方上 班，因常患过敏性鼻炎，一遇花粉，鼻涕不止，图灵就常戴防毒面具骑车上 班，招摇过市，成为剑桥的一大奇观。
•他的自行车链条经常在半道上掉落，要是换了别人，早就去车铺修理 了。而图灵偏不，他在琢磨，发现这链条总是踏到一定的圈数时下滑， 图灵在骑车时就特别留心计算，于是能做到在链条下滑前一刹那戛然停 车！让旁人叹服不已，以为是在玩杂耍。后来他居然在踏脚旁装了一个 小巧的机械计数器，到圈数时就停，好换换脑筋想些别的问题。图灵的 脑袋转得比自行车飞轮还快。 用图灵的脑袋来破译德国的"谜"看来不是 什么难事。二战爆发后，图灵成为英国外交部通信部门战时公务员，主 要负责解码。他果然不负众望，成功破译了"谜"。而德国人还蒙在鼓里， 还以为他们的"谜"能一直迷下去，照用不误，泄露了大量的核心机密， 在战事上屡屡遭挫，战后，图灵被授予帝国勋章。至于图灵如何破译" 谜"的，由于英国政府严格的保密法令，一直没有公之于世。所以图灵 破译"谜"也成为一个"谜"。 早在30年代初，图灵就发表了一篇著名的论 文《论数字计算在决断难题中的应用》，他提出了一种十分简单但运算 能力极强的理想计算装置，用它来计算所有能想象得到的可计算函数。 它由一个控制器和一根假设两端无界的工作带组成，工作带起着存储器 的作用，它被划分为大小相同的方格，每一格上可书写一个给定字母表 上的符号。控制器可以在带上左右移动，控制带有一个读写头，读写头 可以读出控制器访问的格子上的符号，也能改写和抹去这一符号。 这一 装置只是一种理想的计算模型，或者说是一种理想中的计算机。正如飞 机的真正成功得力于空气动力学一样，图灵的这一思想奠定了整个现代 计算机的理论基础。这就是电脑史上与"冯· 诺依曼机器"齐名的"图灵机"。