bapak komputer
Ini adalah kebenaran terkenal yang suka dibesar-besarkan oleh jurnalis. Berlebihan, terutama pada judulnya, menarik perhatian pembaca dan mendorong mereka untuk menghabiskan beberapa kopek untuk salinan surat kabar, yang sangat berharga bagi penerbit. Jadi pada suatu waktu wartawan memanggil komputer pertama? secara kiasan, tetapi sama sekali tidak berarti? "otak elektronik"; mereka juga sangat bersedia memberikan gelar "bapak komputer" kepada orang yang berbeda.
Hari ini adalah tentang salah satu dari orang-orang itu. Pokoknya sangat pantas dan penting untuk sejarah ilmu komputer? tidak hanya untuk ilmu komputer, tetapi juga untuk matematika.
Tapi sebelum kita membahasnya? beberapa detail teknis. Tentunya hampir semua orang tahu seperti apa "di bawah", pada tingkat "pemrosesan" terendah. informasi diproses oleh mesin matematika. Ini adalah bilangan biner, kan? yaitu, secara manusiawi, urutan satu dan nol, tetapi secara fisik? impuls dan kekurangan impuls listrik, ditafsirkan secara tepat sebagai angka biner. Apakah ini bilangan biner? apakah sudah jelas untuk semua orang? ini adalah "biasa", nomor terkenal, hanya sedikit berbeda dari kebiasaan manusia yang tertulis. Haruskah mesin bekerja? sebutkan operasi 6+3, lalu dia menulis angka desimal 6 sebagai 110 (satu empat dan satu dua), angka 3? seperti 11 (dua dan satu) apakah penambahan dalam biner: 110+11=1001 dan menerjemahkan hasilnya kembali ke pengguna? sebagai desimal 9. Semua orang mengerti bahwa menjumlahkan lebih mudah dalam biner daripada desimal? karena ini tabel penjumlahan? lebih mudah, tetapi implementasi fisiknya? yaitu, untuk mengatasi impuls dan kekurangannya? Santai saja.
Dan bagaimana mesin menulis perintah untuk dirinya sendiri, seperti perintah add yang digunakan beberapa baris di atas? Sama ? serta urutan nol dan satu. Dengan demikian, dua string seperti itu dapat ditafsirkan sebagai instruksi dan angka. Semuanya tergantung pada kontrak kita? dengan mobil; adalah mungkin untuk menyetujui, misalnya, bahwa 6 karakter biner pertama dari urutan nol dan satu yang diberikan akan mengatakan apa yang harus dilakukan (yaitu menyandikan perintah), dan karakter berikut? akan menjadi nomor yang akan dirujuk oleh perintah ini.
Pada awalnya, ketika komputer ditemukan, itu berbeda. Apakah pesanan pada dasarnya berbeda dengan data, termasuk dalam hal metode pelaksanaan teknis dan tempat penyimpanannya? yang menyebabkan, misalnya, ke masalah seperti kebutuhan untuk mengatur koneksi secara manual untuk setiap algoritma perhitungan secara terpisah. Begitulah, misalnya, dalam kasus ENIAC yang terkenal. Pengaturan? mengatakan? algoritma untuk menghitung tabel penembakan artileri (mesin ini dimaksudkan terutama untuk perhitungan seperti itu) adalah mimpi buruk yang nyata, mungkin bagi programmer muda yang cantik yang harus dengan hati-hati memasukkan ratusan colokan ke kontak yang tepat, mungkin bermimpi di malam hari?
Sementara itu, perekaman perintah dan data yang identik memungkinkan tidak hanya pemrograman "di atas kertas", tetapi juga sebagai tambahan? ketika mengadopsi konvensi tambahan? menjalankan perintah pada catatan? operasi aritmatika biasa. Jadi apa yang bisa terjadi adalah bahwa operasi [?Tambahkan entri? plus?notasi perkalian?] akan menghasilkan?pembagian? atau "perintah lompat". Apakah sebuah mesin, yang mengandalkan instruksi sebagai angka biasa, memperoleh kemampuan mengejutkan (untuk non-spesialis) untuk secara otomatis memodifikasi set instruksinya secara internal? tanpa campur tangan manusia, siapa yang hanya perlu mengantisipasi kebutuhan yang sesuai?
Itu adalah terobosan intelektual dalam pendekatan proses komputasi. Implementasinya berarti kelahiran nyata dari komputer modern.
Menarik ? orang yang datang dengan ide ini juga datang dengan skema dimana setiap komputer dibangun hari ini. Menurut skema ini, komputer mana yang masih berlaku sampai sekarang? lima sistem yang diimplementasikan secara teknis dengan benar yang disebut INPUT, OUTPUT, MEMORY, ARRHYTHMOMETER dan CONTROL. INPUT digunakan untuk memasukkan data dan program (hari ini, misalnya, keyboard, berbagai pembaca dan sensor, drive disk, port USB yang kami sambungkan dengan "labu", mis., dan banyak perangkat lain. Hasil perhitungan , data dan program disimpan di MEMORY, operasi dilakukan di ARRHYTHMOMETER, dan semua ini dikendalikan oleh CONTROL.
Susunan kelima unsur ini disebut arsitektur Neumann.
Arsitektur Von Neumann? jenis arsitektur komputer pertama yang dikembangkan oleh John von Neumann, John W. Mauchly dan John Presper Eckert pada tahun 1945. Fitur karakteristik arsitektur ini adalah bahwa data disimpan bersama dengan instruksi, yang membuatnya dikodekan dengan cara yang sama.
Dalam arsitektur ini, komputer terdiri dari empat komponen utama:
- memori komputer, yang menyimpan data program dan instruksi program; setiap sel memori memiliki pengidentifikasi unik yang disebut alamatnya;
- unit kontrol yang bertanggung jawab untuk mengambil data dan instruksi dari memori dan pemrosesan berurutannya;
- unit aritmatika-logis yang bertanggung jawab untuk melakukan operasi aritmatika dasar;
- perangkat input/output yang digunakan untuk berinteraksi dengan operator.
Unit kontrol dan unit logika aritmatika membentuk prosesor. Sebuah sistem komputer berdasarkan arsitektur von Neumann harus:
- memiliki daftar pesanan yang final dan lengkap secara fungsional;
- dapat memasukkan program ke dalam sistem komputer melalui perangkat eksternal dan menyimpannya dalam memori dengan cara yang sama seperti data;
- data dan instruksi dalam sistem tersebut harus sama-sama dapat diakses oleh prosesor;
- di sana, informasi diproses dengan membaca instruksi secara berurutan dari memori komputer dan mengeksekusi instruksi ini di prosesor.
Kondisi ini memungkinkan sistem komputer untuk beralih dari satu tugas (program) ke yang lain tanpa intervensi fisik dalam struktur sistem dan dengan demikian menjamin universalitasnya.
Sistem komputer von Neumann tidak memiliki memori terpisah untuk menyimpan data dan instruksi. Baik instruksi dan data dikodekan dengan angka. Tanpa analisis terprogram, sulit untuk menentukan apakah area memori tertentu berisi data atau instruksi. Program yang dapat dieksekusi dapat memodifikasi dirinya sendiri dengan memperlakukan area instruksi sebagai data, tetapi setelah memproses instruksi ini? data? mulai membuat mereka.
Sebuah model komputer yang menggunakan arsitektur von Neumann sering disebut sebagai reference digital machine (PMC).
Dan kita sudah tahu nama pahlawan kita: ini adalah ahli matematika Amerika yang brilian John von Neumann. Nama-nama konstruktor ENIAC juga ada di Wikipedia, tetapi tidak diragukan lagi bahwa ide utamanya berasal dari von Neumann.
Sebenarnya, dia bukan orang Amerika, bukan John, dan bahkan bukan. Masa depan?Bapak komputer? lahir 28 Desember 1903 di Budapest sebagai Neumann Janos Lajospo, nama keluarga Hongaria dieja di tempat pertama, selama kemudian tinggal di Jerman ia dipanggil Johann von Neumann (? Adalah nama panggilan yang berarti asal bangsawan dalam bahasa Jerman), ia menjadi John saja dalam dekade terakhir hidupnya.
Dia berasal dari keluarga bankir Yahudi Hungaria, kaya? tapi tidak berarti mulia. Dia adalah anak yang sangat cerdas; Penulis biografinya mencatat, misalnya, bahwa ketika dia berusia enam tahun, dia dapat, misalnya, memecah angka delapan digit dalam memori dengan kecepatan tinggi. Sebagai aturan, orang yang diberkahi dengan kemampuan seperti itu tidak hanya jenius dalam matematika, tetapi bahkan dianggap terbelakang mental. Ini tidak terjadi pada Janos kecil.
Selain itu, bocah itu memiliki ingatan fotografis: cukup baginya untuk melirik halaman buku untuk mengingat isinya secara akurat. Dia menghadiri gimnasium evangelis di Budapest bersama Eugen Wigner, yang setahun lebih tua (juga dikenal kemudian). Janos adalah siswa yang sangat berbakat di sini dan dengan sangat cepat membuktikan bakat matematikanya yang luar biasa? Dia menerbitkan artikel matematika ilmiah pertamanya pada usia 17 tahun.
Setelah lulus dari sekolah menengah, ia belajar di beberapa universitas Eropa yang sangat bagus. Pada tahun 1925, ia menerima gelar sarjana (setara dengan gelar sarjana) dari? teknik Kimia. Setahun kemudian (!) ia menerima gelar doktor dalam matematika dari Universitas Budapest. Dari tahun 1926–1930 ia menjadi asisten profesor termuda di Universitas Humboldt di Berlin. Dia berhasil sepenuhnya menghindari penganiayaan Nazi, yang mana? karena asal Yahudi mereka? mereka pasti tidak akan melewatkannya. Pada musim gugur 1929, ia diundang ke AS, ke Princeton yang terkenal, tempat ia pergi pada 1930 dan memulai penelitian di universitas lokal. Pada tahun 1932 ia menerbitkan sebuah buku () di Amerika Serikat.
Ketika Nazi berkuasa di Jerman pada tahun 1933, von Neumann mengambil alih sebagai profesor matematika di universitas yang baru didirikan? sangat elitis? Institute for Advanced Study, saat ini menjadi salah satu lembaga penelitian paling terkenal di dunia. Apakah dia menjadi teman di sini? diantara yang lain? Albert Einstein sendiri. Pada tahun 1937 ia menerima kewarganegaraan Amerika.
Biografi Von Neumann memiliki aksen Polandia yang menarik. Nah, setelah kemenangan Nazisme di Jerman, tepat sebelum perang, dia mengunjungi negara kita dan bertemu di sini dengan matematikawan terbesar Polandia Stefan Banach. Sebenarnya, pertemuan ini adalah tujuan utama tinggalnya ilmuwan di Polandia, karena? sangat rahasia? dia membawa Banach tawaran untuk segera beremigrasi ke Amerika Serikat dan mengambil jabatan profesor di Princeton. Ada anekdot bahwa, dalam upaya untuk membuat Banach membuat keputusan, dia menyerahkan cek dengan nomor satu tertulis di atasnya, dengan kata-kata? Silakan tambahkan angka nol sebanyak yang Anda inginkan, apakah ada jumlah yang diterima di muka?
Rupanya sangat bangga dan sangat brilian, tapi? Saya mempertimbangkan ? Jawaban Banach yang tidak terlalu bijak adalah: maafkan saya, tetapi apakah itu tidak cukup?
John von Neumann tidak hanya menemukan arsitektur komputer yang dijelaskan di atas, dinamai menurut namanya (dia menggambarkannya dalam buku 1945), dan tidak hanya muncul dengan ide brilian dengan interpretasi numerik dari perintah komputer, tetapi juga memberikan kontribusi yang signifikan untuk seri? sangat kadang-kadang? teoretis? ? bidang matematika: logika, teori himpunan, analisis matematika. Pada tahun 1944, ia menulis makalah terkenal dengan Oscar Morgenstern, sehingga juga menjadi pencetus teori permainan modern.
Sejak 1943, von Neumann berpartisipasi dalam Proyek Manhattan, di mana ia membangun reaktor nuklir yang berfungsi secara efisien dan menciptakan bom atom pertama. Pada saat itu, ia menemukan, antara lain, metode pertama untuk solusi praktis persamaan diferensial parsial hiperbolik.
Pada tahun 1956, von Neumann menerima ? Kepada American Meteorological Society atas kontribusi mereka terhadap meteorologi dan pengembangan komputer berkecepatan tinggi (yang dapat segera diterapkan pada prakiraan cuaca) dan atas kepemimpinan mereka dalam mendirikan kelompok riset yang menyiapkan prakiraan cuaca pertama yang dapat diandalkan secara matematis.
Dia juga von Neumann aktif dalam politik. Sebelum pengeboman atom Jepang, ia adalah anggota Komite Sasaran, yang bersama-sama membuat keputusan tentang pilihan sasaran bom. Von Neumann menawarkan untuk menjatuhkan bom di Kyoto? kota ini merupakan pusat keagamaan yang penting bagi orang Jepang. Dia juga berpartisipasi dalam proyek rudal balistik dan proyek bom hidrogen.
Dalam kehidupan pribadinya, dia adalah pria yang periang dan liar. Dia menikah dua kali (Marietta Kovesi dan Clara Dan) dan memiliki seorang putri (Marina). Rumahnya di Princeton mengadakan pesta-pesta terkenal, yang dikenal luas tidak hanya di dunia sains karena jumlah alkohol yang mereka minum?
Dia meninggal karena kanker pada 8 Februari 1957 setelah menderita penyakit kronis dan menyakitkan.
