Negyvenöt éve halt meg Neumann János

Negyvenöt éve, 1957. február 8-án halt meg Washingtonban Neumann János, a XX. század kiemelkedő matematikusa, akiben a számítógépek atyját, a kibernetikai elmélet kidolgozóját, az informatika úttörőjét tisztelheti az utókor.

Neumann 1903. december 28-án született Budapesten. Bankár apja nemességet vásárolt a királytól, fia ezért hívhatta magát John von Neumannnak.

Tehetsége már hatéves korában feltűnt. A fasori Evangélikus Gimnáziumba járt, ahol többek között Wigner Jenő és Teller Ede is tanult. Első tanulmányát 18 évesen publikálta. Később a budapesti, berlini és zürichi egyetemen folytatta tanulmányait.

Zürichben szerzett vegyészmérnöki diplomát 1926-ban; halmazelméleti disszertációjáért pedig matematikai doktori fokozatot kapott Budapesten. Húszévesen dolgozta ki halmazelméleti axióma-rendszerét. Professzorai Fejér Lipót, Riesz Frigyes, Kürschák József és Haar Alfréd voltak.

Mechanikától a játékelméletig

1926-1929 közt a berlini, majd a hamburgi egyetem docense volt, Göttingenben David Hilbert mellett operátorelméletet és kvantumfizikát kutatott. Kidolgozta a fizikai mérések matematikai elméletét, a tiszta kvantummechanikai állapot fogalmát.

1930-ban meghívták Princetonba, ahol 1931-ben az Egyesült Államok legfiatalabb egyetemi tanára lett, és ahol az elüldözött német tudósok többsége is dolgozott.

Itt fogalmazta meg a mechanika ergodtételét, a sok részecskéből álló rendszereket statisztikusan leíró matematikai modellt. 1932-es könyve: A kvantummechanika matematikai alapjai e tárgykör alapműve.

1933-től halálig a princetoni Institute for Advanced Study professzora volt. A Hilbert által leírt 23 elméleti kérdés közül Neumann az 5. kérdéskör egy eseténél kimutatta, hogy kompakt csoportoknál be lehet vezetni analitikus paramétereket, s a Bohr-féle majdnem periodikus függvények elméletét topologikus csoportokra terjesztette ki.

Az 1930-as évek második felében a később Neumann-algebrának nevezett operátorgyűrűket kutatta, részben F. J. Murrayvel, ebből származott a folytonos geometria.

150 dolgozata közül kb. 20 foglalkozik fizikával, a többi megoszlik az elméleti, az lkalmazási, valamint az újabb területek: a játékok és a számítógépek elmélete között.

1940-től fordult az alkalmazott kutatások felé, bevezette a numerikus meteorológiát, az időjárás-előrejelzés számszerűsítését. A II. világháború alatt a hadsereg összes fegyverneménél és polgári hivataloknál volt tanácsadó.

Los Alamosban az atomfegyver létrehozására irányuló program keretében a robbanási lökéshullámok és ballisztikai lőelemtáblázatok kiszámítását bízták rá, e feladatok rengeteg gépi számolást igényeltek. Fermivel kidolgozta a statisztikus becslésen alapuló Monte-Carlo-módszert.

Híres játékelméletének lényege az 1928-ban megfogalmazott minimax tétel. Ezen alapul az operációkutatás; de a közgazdaság, a hadi- és társadalomtudomány illetve a pedagógia is használja.

Miután hidrodinamikai kutatásai során felírt nemlineáris differenciálegyenleteit nem lehetett zárt formában megoldani, a számítástechnikához fordult.

A számítógép feltalálása

Neumann 1944-ben Hermann Goldstine-től hallott először az 1000 művelet/sec sebességre tervezett ENIAC gépről. Együtt dolgoztak a számítógépek fejlesztésén, bár az ENIAC tervezőivel, Mauchlyval és Eckerttel viszonyuk megromlott, főleg a programok tárolásának szabadalmaztatásának kérdésében.

Neumann a számítógépet az emberiség közös kincsének tartotta, s nem volt hajlandó ötleteit szabadalmaztatni. 1945-ben nyilvánosságra hozta a következő géptípus, az EDVAC leírását, így megakadályozta, hogy Mauchlyék levédethessék azt. E gép egy változatát Neumannról Johnniac-nak nevezték el.

Az első Neumann-típusú gépet Cambridge-ben építették, saját gépüket az IAS-t 1952-ben alkották meg Goldstine-nal. Négy részből: aritmetikai, memória-, vezérlő- és input-output egységekből állt. Neumann a képernyős kimenetet javasolta, ez gyorsabb és jobb volt, mint a nyomtatás. A program programmal való módosítását is itt alkalmazták először. Ez a mai gépek őse, a washingtoni Smithsonian múzeum őrzi.

Neumann és Oppenheimer

Neumann úttörő volt a gépek logikai felépítése terén; fő tételek: a kettes számrendszer alkalmazása, a memória, az utasítások rendszere tőle származnak. Felismerte, hogy a számítógépben nemcsak adatokat, hanem műveleti utasításokat, programokat is lehet tárolni.

Róla nevezték el a Neumann-elvet: a program műveleteit és a memória rekeszeit számkódokkal jelölik, és a program számsorozatként a gépben tárolható. A vezérlő egység az utasításokat a beírás rendjében hajtja végre. A mai számítógépek mind erre az elvre épülnek, de akkor csöves egyenirányítókkal működtek és több szobát töltöttek meg. A nem-Neumann-elvű gépeknél az egyes lépések párhuzamosan futnak.

Kidolgozta, hogy adhat megbízható választ a megbízhatatlan elemekből álló gép, leírta a véletlen gépi szimulálását.

A magukat reprodukáló sejtautomatákkal, a halmazelmélet egzakt alapjaival, a kibernetika elméletével is foglalkozott, és további számos interdiszciplináris kutatásban vett részt.

"Ha rákom van, megkapom a Fermi-díjat"

1954-től az Atomenergia Bizottság tagja volt. 1956-ban beteg lett; azt mondta: „Ha rákom van, megkapom a Fermi-díjat”. Megkapta, a Szabadság-éremmel együtt, de már tolókocsiban tudta csak átvenni a díjakat.

Utolsó műve a számítógép és az agyműködés párhuzamait kutatta. Óriási munkabírása, remek nyelvérzéke volt, bár az angolt akcentussal beszélte.

A magyart is állandóan használta, kétszer nősült, mindkét felesége magyar volt. Vidám, társasági embernek, szenvedélyes viccmesélőnek ismerték, műveltsége, fejszámolókészsége, memóriája legendás volt. Viccek ezreit tárolta kartotékjaiban, témák szerint rendezve - lehet, hogy ezért fejlesztette ki a számítógépet?

A világ válságjelenségei láttán a tudomány felelősségét és feladatait hangsúlyozta: "A fejlődés ellen nincs gyógymód. Meg fog hiúsulni minden olyan törekvés, hogy biztonsági csatornákat találjunk a haladás mai, robbanékony változatai számára. Csak a szükséges emberi tulajdonságokat emelhetjük ki: türelem, rugalmasság, intelligencia."

Fábri Ferenc