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JOHN VON NEUMANN
grupo 10
Created on September 25, 2024
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jOHN VON nEUMANN
CIENTISTAS DA COMPUTAÇÃO
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Beatriz Além Maria Travassos
Escola Secundária São Pedro
John Von Neumann © 2024 by Bia&Maria is licensed under CC BY-NC-ND 4.0
ÍNDICE:
- biografia
- contribuições
- citações
- premiações
- webgrafia
John Von Neumann © 2024 by Bia&Maria is licensed under CC BY-NC-ND 4.0
biografia
- John von Neumann nasceu a 28 de dezembro de 1903, em Budapeste na Hungria.
- Foi um engenheiro, matemático, fisico e um cientista da computação.
- O seu talento para matemática aplicada levou o seu trabalho por direções que influenciaram a teoria quântica, a teoria dos automatos, a economia, e planeamento defensivo.
- Foi um pioneiro na teoria dos jogos e, em conjunto com Alan Turing e Claude Shannon, foi um dos primeiros inventores conceptuais de um computador digital com programa de armazenamento.
John Von Neumann © 2024 by Bia&Maria is licensed under CC BY-NC-ND 4.0
biografia
- Von Neumann cresceu numa família rica judia e de comerciantes cristianizados.
- O seu pai, Miksa Neumann (Max Neumann), era banqueiro, e a sua mãe, Margit Kann (Margaret Kann), veio de uma família que vendia equipamentos agrícolas.
- Von Neumann aprendeu diversos idiomas e matemática com tutores e frequentou a escola secundária mais prestigiada de Budapeste, o Lutheran Gymnasium.
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John Von Neumann © 2024 by Bia&Maria is licensed under CC BY-NC-ND 4.0
biografia
- Ele obteve um diploma em engenharia química (1925) no Instituto Federal Suíço em Zurique e um doutoramento em matemática (1926) na Universidade de Budapeste .
- Em 1954, von Neumann foi convidado para ser um dos cinco comissários de energia atómica.
- Um ano depois, ele foi diagnosticado com cancro ósseo ou pancreático, que acabou por evoluir para o cérebro
- Faleceu a 8 de fevereiro de 1957, aos 53 anos, sob segurança militar para impedir que revelasse algum segredo militar enquanto estava medicado.
John Von Neumann © 2024 by Bia&Maria is licensed under CC BY-NC-ND 4.0
contribuições
- As contribuições de Neumann tiveram um impacto profundo e duradouro em diversos campos. Entre estes encontram-se: a matemática e estatística, a teoria dos jogos, a mecânica quântica, a ciência da computação, a teoria dos automatos, física, na segunda guerra mundial, na economia.
- Os mais importantes que vamos retratar são:
- mecânica quântica
- segunda guerra mundial
- teoria dos jogos
- hardware
- economia
- economia
- algoritmos
John Von Neumann © 2024 by Bia&Maria is licensed under CC BY-NC-ND 4.0
mecânica quântica
- Von Neumann foi o primeiro a estabelecer uma estrutura matemática rigorosa para a mecânica quântica , conhecida como axiomas de Dirac–von Neumann , no seu influente trabalho de 1932, Mathematical Foundations of Quantum Mechanics .
- Ele percebeu em 1926 que um estados quânticos poderiam ser representados como pontos num espaço de Hilbert, sendo infinitamente dimensionais, mesmo para uma única partícula. Assim, a mecânica quantica foi reduzida à matemática dos espaços de Hilbert e operadores lineares agindo sobre eles.
- O tratamento abstrato de Von Neumann permitiu que ele confrontasse a questão fundamental do determinismo versus não determinismo,demonstrando que os resultados estatísticos da mecânica quântica não podem explicados por "variáveis ocultas", como na mecânica estatística clássica.
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Teoria dos jogos
- A teoria dos jogos, desenvolvida em conjunto com Oskar Morgenstern, é um ramo da matemática aplicada que analisa decisões em situações competitivas, considerando as estratégias dos outros ao formular a sua. Originalmente usada para resolver problemas económicos, mas é também usada na lógica, ciência de sistemas e ciência da computação.
- Inicialmente, a teoria dos jogos abordava jogos de soma zero de duas pessoas, onde os ganhos ou perdas dos jogadores se equilibram. Na década de 1950, foi estendida ao estudo de jogos de soma não nula e, eventualmente, foi aplicada a uma ampla gama de relações comportamentais. Agora é um campo genérico para a ciência da tomada de decisão racional em humanos, animais e computadores.
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Economia
- Ainda jovem, na década de 20, von Neumann demonstrou interesse em estudar economia num seminário em Berlim e a Nicholas Kaldor. Apresentou um modelo económico num seminário de matemática em Princeton.
- O modelo de crescimento de von Neumann trabalha com n bens e m processos de produção, com retornos constantes a equilíbrios. A taxa de salários real corresponde às necessidades da vida e todo o excesso de receita é reinvestido. A taxa de salários real é dada e as receitas têm natureza residual.
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Segunda Guerra Mundial
- John von Neumann desempenhou um papel significativo durante a Segunda Guerra Mundial, especialmente no desenvolvimento de armas nucleares como parte do Projeto Manhattan, no qual começou a trabalhar em 1943.
- Devido ao seu conhecimento na hidrodinâmica e ondas de choque foi fundamental no design de lentes explosivas para a arma nuclear do tipo implosão, para maximizar a eficiência da bomba.
- Através do seu trabalho na teoria dos jogos, conseguiu desenvolver estratégias para conflitos e tomada de decisões, influenciando táticas militares.
- O seu desenvolvimento da computação digital, permitiu também facilitar cálculos mais rápidos e computações complexas, cruciais para a logística militar, criptografia e planejamento estratégico durante a guerra.
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Ciência da Computação:
Hardware:
- Von Neumann foi consultor do Laboratório de Pesquisa Militar, principalmente no projeto ENIAC. Embora a arquitetura de memória única e programa armazenado seja chamada de "arquitetura von Neumann", esta foi baseada no trabalho de J. Presper Eckert e John Mauchly, inventores do ENIAC e o seu sucessor, EDVAC .
- Escreveu um artigo sobre o EDVAC, cuja distribuição prematura anulou as reivindicações de patente de Eckert e Mauchly, descreveu um computador que armazenava os seus dados e o programa no mesmo espaço, ao contrário dos primeiros computadores que armazenavam seus programas separadamente em fita de papel ou plugboards.
- De seguida, von Neumann projetou a máquina IAS no Instituto de Estudos Avançados em Princeton. Ele recomendou que o IBM 701, incluísse um tambor magnético. Era uma versão mais rápida da máquina IAS e formou a base para o sucesso comercial do IBM 704.
John Von Neumann © 2024 by Bia&Maria is licensed under CC BY-NC-ND 4.0
Ciência da Computação:
Algoritmos:
- Von Neumann foi o inventor, em 1945, do algoritmo de classificação por fusão , no qual a primeira e a segunda metades de uma matriz são classificadas recursivamente e depois fundidas.
- O algoritmo de Von Neumann para simular uma moeda justa com uma moeda tendenciosa é usado no estágio de "branqueamento de software" de alguns geradores de números aleatórios de hardware . Como obter números "verdadeiramente" aleatórios era impraticável, von Neumann desenvolveu uma forma de pseudoaleatoriedade , usando o método do quadrado médio, também observou que quando esse método dava errado, ele fazia-o obviamente, ao contrário de outros métodos que poderiam ser sutilmente incorretos.
John Von Neumann © 2024 by Bia&Maria is licensed under CC BY-NC-ND 4.0
“You insist that there is something a machine cannot do. If you tell me precisely what it is a machine cannot do, then I can always make a machine which will do just that.”
John Von Neumann
John Von Neumann © 2024 by Bia&Maria is licensed under CC BY-NC-ND 4.0
“The sciences do not try to explain, they hardly even try to interpret, they mainly make models. By a model is meant a mathematical construct which, with the addition of certain verbal interpretations, describes observed phenomena. The justification of such a mathematical construct is solely and precisely that it is expected to work - that is correctly to describe phenomena from a reasonably wide area. Furthermore, it must satisfy certain esthetic criteria - that is, in relation to how much it describes, it must be rather simple.”
John Von Neumann
John Von Neumann © 2024 by Bia&Maria is licensed under CC BY-NC-ND 4.0
premiações
- Prémio Rockefeller Fellowship de 1926;
- Prémio Memorial Bôcher de 1937 , Sociedade Matemática Americana;
- Medalha de Mérito de 1947 (Premio atribuido pelo presidente);
- Prémio de Serviço Civil Distinto de 1947 , Marinha dos EUA;
- Prémio de Ciências de 1955, Associação da Força Aérea;
- Medalha da Liberdade de 1956 (Premio atribuido pelo presidente);
- Prémio Comemorativo Albert Einstein de 1956;
- Prémio Enrico Fermi de 1956 , Comissão de Energia Atômica dos EUA
- Prêmio da Sociedade Meteorológica Americana por Realização Científica Extraordinária em 1957
- O Prêmio Pioneiros da Força Aérea em Espaço e Mísseis em 1997;
- Salão da Fama de 1997, Sede do Comando Espacial, Base Aérea Peterson.
John Von Neumann © 2024 by Bia&Maria is licensed under CC BY-NC-ND 4.0
webgrafia
- https://mathshistory.st-andrews.ac.uk/Biographies/Von_Neumann/
- https://www.britannica.com/biography/John-von-Neumann
- https://en.wikipedia.org/wiki/John_von_Neumann
- https://www.ias.edu/von-neumann
- https://theatlantic.com/magazine/archive/2023/11/maniac-book-benjamin-labatut-john-von-neumann/675443/
- https://physicsworld.com/a/brilliant-polymath-troubled-person-how-john-von-neumann-shaped-our-world/
- https://qualiacomputing.com/2018/06/21/john-von-neumann/
- https://www.goodreads.com/author/quotes/205578.John_von_Neumann
- https://www.futura-sciences.com/sciences/personnalites/matiere-john-von-neumann-256/
- https://www.theguardian.com/technology/2012/feb/26/first-computers-john-von-neumann
John Von Neumann © 2024 by Bia&Maria is licensed under CC BY-NC-ND 4.0
- Numa manhã de 1945, depois de longos dias de trabalho em Los Alamos, Neumann caiu na cama logo que chegou à sua casa em Princeton, e dormiu doze horas seguidas.
- A sua mulher, Klári, ficou preocupada com o comportamento atípico do marido. Apesar da sua vida atribulada, este nunca tinha precisado de tanto sono assim.
- Quando acordou, no meio da noite, o matemático pôs-se a falar sobre o trabalho que estava a realizar em Los Alamos: “O que estamos a criar agora é um monstro que vai mudar a história, se é que ainda haverá história”. Especulou ainda sobre novas máquinas que se tornariam “não só importantes, mas indispensáveis”, mas que também poderiam representar um perigo para a humanidade.
- O “monstro” em que trabalhava era a bomba atômica que meses depois seria lançada sobre Hiroshima e Nagasaki. A máquina perigosa é o moderno computador.
- A abordagem moderna inclui o conceito de equilíbrios de estratégias mistas, cuja prova inicial foi baseada no teorema de ponto fixo de Brouwer, estabelecendo um método padrão na teoria dos jogos e na economia.
- Von Neumann mostrou sinais de génio na sua infância: ele sabia grego clássico e, numa brincadeira de família, ele conseguia memorizar rapidamente uma página com uma lista de números de telefone e reproduzir os números e endereços.
- Num capítulo de "The Mathematical Foundations of Quantum Mechanics", von Neumann aborda o problema da medição na mecânica quântica, discutindo o colapso da função de onda e sua relação com a consciência do observador. Ele argumenta que este colapso pode ser posicionado em diversos pontos da cadeia causal do processo de medição, o que levanta questões significativas sobre a interpretação da mecânica quântica.
- O físico matemático Arthur Wightman, em 1974, reconheceu a importância da axiomização de von Neumann para a teoria quântica, considerando-a uma das mais significativas em física. Com o seu livro de 1932, a mecânica quântica tornou-se uma teoria madura, uma vez que permitiu estabelcer uma base matemática rigorosa, que permitia respostas claras a problemas conceituais.