John von Neumann (1903-1957) var með eindæmum afkastamikill vísindamaður. Þótt hann væri fyrst og fremst stærðfræðingur og afkastaði miklu í þeirri grein þá liggja einnig eftir hann verk á fjölmörgum öðrum sviðum sem hvert og eitt myndu líklega duga til að halda nafni hans uppi. Sá sem hér styður á lyklaborð hefur einkum kynnst framlagi von Neumann til leikjafræði. Hann var einn af frumkvöðlum leikjafræðinnar og átti mikinn þátt í því að gera hana að viðurkenndri fræðigrein.
John von Neumann var fæddur í Búdapest í Ungverjalandi árið 1903. Hann hét upprunalega Neumann János Lajos en tók upp nafnið sem hann er nú þekktur undir þegar hann flutti til Bandaríkjanna tæplega þrítugur.
Von Neumann var undrabarn, minnugur með eindæmum og fljótur að tileinka sér tungumál. Yfirburðir hans voru þó mestir á sviði stærðfræði. Faðir hans hafði litla trú á því að syninum tækist að framfleyta sér á stærðfræðikunnáttu einni saman og taldi hann á að læra efnafræði. Það gerði sonurinn en gerði sér lítið fyrir og nam á sama tíma efnafræði í Zürich og stærðfræði í Búdapest og lauk prófi í báðum greinum. Hann starfaði þó aldrei við efnafræði.
Að loknu doktorsprófi í stærðfræði árið 1926 kenndi hann um skeið í Þýskalandi en var síðan einn fjölmargra evrópskra menntamanna sem fóru til Bandaríkjanna frekar en að lifa undir járnhæl nasista. Von Neumann var gyðingur en eftir því sem næst verður komið lítt trúaður. Á dánarbeði virtist hann raunar helst halla sér að kaþólsku.
Árið 1930 hóf hann störf við Princeton-háskóla í Bandaríkjunum, fyrst sem gestakennari og síðan sem vísindamaður við Institute for Advanced Study. Samtímamenn hans þar voru meðal annars Albert Einstein og Paul Dirac. Rannsóknir von Neumann við Princeton fóru meðal annars yfir á svið eðlisfræði. Það varð til þess að hann var einn þeirra sem fenginn var til að vinna að smíði fyrstu kjarnorkuvopna Bandaríkjamanna. Von Neumann átti ríkan þátt í þróun þeirra og vann sérstaklega með hugmyndina um að nota hefðbundin sprengiefni til að koma af stað kjarnorkusprengingu. Hann lagði einnig hönd á plóg við þróun vetnissprengja sem fylgdu í kjölfarið.
Eftir síðari heimsstyrjöldina hvatti von Neumann eindregið til þess að Bandaríkjamenn beittu kjarnorkuvopnum gegn Sovétríkjunum. Rökin voru kaldrifjuð; hann taldi betra að gera árás strax, áður en Sovétmenn kæmu sér upp eigin kjarnorkuvopnum, heldur en að heyja síðar styrjöld þar sem báðir aðilar beittu slíkum vopnum.
Þessi röksemdafærsla byggði meðal annars á leikjafræði. Árið 1944 hafði von Neumann gefið út mikinn doðrant um þau fræði, ásamt hagfræðingnum Oskar Morgenstern. Morgenstern hafði, líkt og von Neumann, flúið Evrópu nasismans og farið til Bandaríkjanna. Rit þeirra, Theory of Games and Economic Behavior, skipti sköpum fyrir þróun leikjafræðinnar og varð meðal annars til þess að hagfræðingar tóku þessa fræðigrein upp á sína arma. Innan hagfræðinnar er hún einkum notuð til að greina hegðun fyrirtækja á mörkuðum þar sem fáir keppa og ákvarðanir einstaklinga. Leikjafræði hefur þó haft áhrif víðar, meðal annars í líffræði og stjórnmálafræði. Hún var einnig mikið notuð í kalda stríðinu, meðal annars til að greina svokallað ógnarjafnvægi, þegar tvær valdablokkir stóðu andspænis hvor annarri gráar fyrir járnum, hvor um sig með nægan eyðileggingarmátt til að gjöreyða hinni.
Bók von Neumann og Morgenstern fjallaði fyrst og fremst um það sem kallað er núllsummuleikir. Þá er ávinningur eins þátttakanda í leik ávallt tap annars. Von Neumann hafði áður skrifað um slíka leiki, meðal annars í merkri grein sem birtist árið 1928. Síðari tíma rannsóknir hafa smám saman færst frá slíkum leikjum til annarra og raunhæfari. Bókin stendur þó enn fyrir sínu og fátt í henni hefur verið hrakið þótt vissulega hafi þekkingu fleygt fram.
Í fjármálafræðum lifa nöfn þeirra von Neumann og Morgenstern einkum vegna hugmynda þeirra um það hvernig einstaklingar meta mismunandi kosti við óvissu.
Von Neumann kom einnig talsvert við sögu við þróun fyrstu tölvanna á fimmta áratug síðustu aldar. Hann þróaði meðal annars ýmsar grundvallarhugmyndir um uppbyggingu tölva. Síðustu árin voru vélar honum mjög hugleiknar. Hann vann meðal annars með hugmyndir um vélar sem gætu fjölgað sér sjálfar.
Hann var þó ekkert sérstaklega laginn við vélar sjálfur, að minnsta kosti ekki bíla. Hann þótti einstaklega slæmur ökumaður og átti það að sögn meðal annars til að lesa bækur undir stýri. Fyrir vikið lenti hann í fjölda árekstra. Orðspor hans sem ökumanns var slíkt í Princeton að ein gatnamótin voru yfirleitt kölluð nafni hans í ljósi þess fjölda árekstra sem hann hafði lent í þar.
Þótt von Neumann afkastaði miklu þá varð ævi hans ekki mjög löng. Hann lést úr krabbameini árið 1957, rétt ríflega 53 ára gamall. Hann var tvíkvæntur og eignaðist eina dóttur með fyrri konu sinni.
Frekara lesefni á Vísindavefnum eftir sama höfund:
Gylfi Magnússon. „Hver var John von Neumann og hvert var framlag hans til vísindanna?“ Vísindavefurinn, 19. janúar 2011. Sótt 20. apríl 2024. http://visindavefur.is/svar.php?id=58161.
Gylfi Magnússon. (2011, 19. janúar). Hver var John von Neumann og hvert var framlag hans til vísindanna? Vísindavefurinn. Sótt af http://visindavefur.is/svar.php?id=58161
Gylfi Magnússon. „Hver var John von Neumann og hvert var framlag hans til vísindanna?“ Vísindavefurinn. 19. jan. 2011. Vefsíða. 20. apr. 2024. <http://visindavefur.is/svar.php?id=58161>.
Hér getur þú sent okkur nýjar spurningar um vísindaleg efni.
Hafðu spurninguna stutta og hnitmiðaða og sendu aðeins eina í einu. Einlægar og vandaðar spurningar
um mikilvæg efni eru líklegastar til að kalla fram vönduð og greið svör. Ekki er víst að tími vinnist til að
svara öllum spurningum.
Persónulegar upplýsingar um spyrjendur eru eingöngu notaðar í starfsemi vefsins, til dæmis til að
svör verði við hæfi spyrjenda. Spurningum er ekki sinnt ef spyrjandi villir á sér heimildir eða segir ekki
nægileg deili á sér.
Spurningum sem eru ekki á verksviði vefsins er eytt.
Að öðru leyti er hægt að spyrja Vísindavefinn um allt milli himins og jarðar!
Sólin
Rís 05:36 • sest 21:19
Tunglið
Rís 16:44 • Sest 05:50
Flóð
Árdegis: 04:37 • Síðdegis: 17:05
Fjara
Árdegis: 10:57 • Síðdegis: 23:09
Von Neumann var undrabarn, minnugur með eindæmum og fljótur að tileinka sér tungumál. Yfirburðir hans voru þó mestir á sviði stærðfræði. Faðir hans hafði litla trú á því að syninum tækist að framfleyta sér á stærðfræðikunnáttu einni saman og taldi hann á að læra efnafræði. Það gerði sonurinn en gerði sér lítið fyrir og nam á sama tíma efnafræði í Zürich og stærðfræði í Búdapest og lauk prófi í báðum greinum. Hann starfaði þó aldrei við efnafræði.
Að loknu doktorsprófi í stærðfræði árið 1926 kenndi hann um skeið í Þýskalandi en var síðan einn fjölmargra evrópskra menntamanna sem fóru til Bandaríkjanna frekar en að lifa undir járnhæl nasista. Von Neumann var gyðingur en eftir því sem næst verður komið lítt trúaður. Á dánarbeði virtist hann raunar helst halla sér að kaþólsku.
Árið 1930 hóf hann störf við Princeton-háskóla í Bandaríkjunum, fyrst sem gestakennari og síðan sem vísindamaður við Institute for Advanced Study. Samtímamenn hans þar voru meðal annars Albert Einstein og Paul Dirac. Rannsóknir von Neumann við Princeton fóru meðal annars yfir á svið eðlisfræði. Það varð til þess að hann var einn þeirra sem fenginn var til að vinna að smíði fyrstu kjarnorkuvopna Bandaríkjamanna. Von Neumann átti ríkan þátt í þróun þeirra og vann sérstaklega með hugmyndina um að nota hefðbundin sprengiefni til að koma af stað kjarnorkusprengingu. Hann lagði einnig hönd á plóg við þróun vetnissprengja sem fylgdu í kjölfarið.
Eftir síðari heimsstyrjöldina hvatti von Neumann eindregið til þess að Bandaríkjamenn beittu kjarnorkuvopnum gegn Sovétríkjunum. Rökin voru kaldrifjuð; hann taldi betra að gera árás strax, áður en Sovétmenn kæmu sér upp eigin kjarnorkuvopnum, heldur en að heyja síðar styrjöld þar sem báðir aðilar beittu slíkum vopnum.
Þessi röksemdafærsla byggði meðal annars á leikjafræði. Árið 1944 hafði von Neumann gefið út mikinn doðrant um þau fræði, ásamt hagfræðingnum Oskar Morgenstern. Morgenstern hafði, líkt og von Neumann, flúið Evrópu nasismans og farið til Bandaríkjanna. Rit þeirra, Theory of Games and Economic Behavior, skipti sköpum fyrir þróun leikjafræðinnar og varð meðal annars til þess að hagfræðingar tóku þessa fræðigrein upp á sína arma. Innan hagfræðinnar er hún einkum notuð til að greina hegðun fyrirtækja á mörkuðum þar sem fáir keppa og ákvarðanir einstaklinga. Leikjafræði hefur þó haft áhrif víðar, meðal annars í líffræði og stjórnmálafræði. Hún var einnig mikið notuð í kalda stríðinu, meðal annars til að greina svokallað ógnarjafnvægi, þegar tvær valdablokkir stóðu andspænis hvor annarri gráar fyrir járnum, hvor um sig með nægan eyðileggingarmátt til að gjöreyða hinni.
Bók von Neumann og Morgenstern fjallaði fyrst og fremst um það sem kallað er núllsummuleikir. Þá er ávinningur eins þátttakanda í leik ávallt tap annars. Von Neumann hafði áður skrifað um slíka leiki, meðal annars í merkri grein sem birtist árið 1928. Síðari tíma rannsóknir hafa smám saman færst frá slíkum leikjum til annarra og raunhæfari. Bókin stendur þó enn fyrir sínu og fátt í henni hefur verið hrakið þótt vissulega hafi þekkingu fleygt fram.
Í fjármálafræðum lifa nöfn þeirra von Neumann og Morgenstern einkum vegna hugmynda þeirra um það hvernig einstaklingar meta mismunandi kosti við óvissu.
Von Neumann kom einnig talsvert við sögu við þróun fyrstu tölvanna á fimmta áratug síðustu aldar. Hann þróaði meðal annars ýmsar grundvallarhugmyndir um uppbyggingu tölva. Síðustu árin voru vélar honum mjög hugleiknar. Hann vann meðal annars með hugmyndir um vélar sem gætu fjölgað sér sjálfar.
Hann var þó ekkert sérstaklega laginn við vélar sjálfur, að minnsta kosti ekki bíla. Hann þótti einstaklega slæmur ökumaður og átti það að sögn meðal annars til að lesa bækur undir stýri. Fyrir vikið lenti hann í fjölda árekstra. Orðspor hans sem ökumanns var slíkt í Princeton að ein gatnamótin voru yfirleitt kölluð nafni hans í ljósi þess fjölda árekstra sem hann hafði lent í þar.
Þótt von Neumann afkastaði miklu þá varð ævi hans ekki mjög löng. Hann lést úr krabbameini árið 1957, rétt ríflega 53 ára gamall. Hann var tvíkvæntur og eignaðist eina dóttur með fyrri konu sinni.
Frekara lesefni á Vísindavefnum eftir sama höfund: