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John von Neumann und der von Neumann Rechner Seminar Geschichte der Informatik Andreas Martin.

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Präsentation zum Thema: "John von Neumann und der von Neumann Rechner Seminar Geschichte der Informatik Andreas Martin."—  Präsentation transkript:

1 John von Neumann und der von Neumann Rechner Seminar Geschichte der Informatik Andreas Martin

2 John von Neumann und der von Neumann Rechner2 / 22 Übersicht Jugend und Ausbildung in Europa Lehre und Forschung in den USA Tätigkeiten während des 2. Weltkriegs Arbeit nach dem Krieg, insbesondere das Design des von Neumann Rechners

3 John von Neumann und der von Neumann Rechner3 / 22 Kindheit Geboren am 28. Dez in Budapest Sohn einer reichen jüdischen Familie Interesse an Technik und Geschichte Wunderkind mit photographischem Gedächtnis Außergewöhnliche Fähigkeiten im Kopfrechnen 1911 Gymnasium mit speziellem Förderunterricht

4 John von Neumann und der von Neumann Rechner4 / 22 Studium 1921 Abschluss des Gymnasiums Einschreiben an der Universität Budapest in Mathematik Gleichzeitig Immatrikulation in Chemie in Berlin 1923 Wechsel an ETH Zürich 1925 Diplom in Chemie 1926 Doktor der Mathematik

5 John von Neumann und der von Neumann Rechner5 / 22 Lehrtätigkeit Privatdozent an der Uni Berlin Studium der Quantenphysik unter Hilbert in Göttingen Privatdozent in Hamburg Mit Mitte 20 weltweiter Ruf in der mathematischen Gesellschaft, ein junges Genie zu sein

6 John von Neumann und der von Neumann Rechner6 / 22 Umzug in die USA 1930 Privatdozent über Quantentheorie an die Princeton University Heirat seiner Verlobten in Ungarn und Umzug in die USA 1931 Berufung zum Professor Lehrtätigkeit bis 1933 Scheidung und erneute Heirat

7 John von Neumann und der von Neumann Rechner7 / 22 Institute for Advanced Study 1933 Gründung des Instituts Von Neumann als einer von 6 Mathematikprofessoren Außeruniversitäre Forschung von herausragenden Wissenschaftlern Autor etlicher Bücher und Abhandlungen über Mathematik, Quantenmechanik, Statistik, Schockwellentheorie, Ballistik, Meteorologie Theory of Games and Economic Behaviour

8 John von Neumann und der von Neumann Rechner8 / Weltkrieg Einbürgerung in die USA 1937 Beratertätigkeiten in Regierungsprojekten z.B. Forschung über Detonationswellen Sep. 43 Atombombenprojekt in Los Alamos / New Mexiko (Implosionstechnik zur Zündung einer Atombombe) Simulation der physischen Vorgänge erfordert hohen Rechenaufwand Bisherige technische Mittel nicht ausreichend

9 John von Neumann und der von Neumann Rechner9 / 22 Erste Erfahrungen mit Rechenmaschinen Anreize nach Englandaufenthalt Zufälliges Treffen mit Hermann Goldstine Demonstration der Rechenmaschine ENIAC an der Moore School of Engineering an der Uni Pennsylvania Großes Interesse von Neumanns und daraufhin Mitarbeit am Projekt

10 John von Neumann und der von Neumann Rechner10 / 22 Rechner ENIAC Gebaut zur Berechnung von Tabellen zur Zielerfassung von Kanonen der Army Riesige Ausmaße und Energieverbrauch Sehr schnell aber auch sehr unflexibel Jedes Programm erfordert eine neue Verkabelung

11 John von Neumann und der von Neumann Rechner11 / 22 ENIAC - EDVAC Zusammenarbeit von Von Neumann, Goldstine, Mauchly und Eckert Vorstellung einer universelleren Maschine Juni 45 First Draft of a Report on the Electronic Discrete Variable Calculator Logische Beschreibung einer aus fünf Einheiten bestehenden Maschine und Einführung des Stored Program Konzeptes

12 John von Neumann und der von Neumann Rechner12 / 22 Nachkriegszeit – Electronic Computer Project Planung einer vollkommen neuen, universellen Rechenmaschine Vollautomatisch, digital, elektronisch 6.Nov offizieller Start Report Preliminary Discussion of the Logical Design of an Electronic Computing Instrument über den logischen Aufbau eines Computers Bekannt als von Neumann Architektur

13 John von Neumann und der von Neumann Rechner13 / 22 5 Hauptbestandteile Speicher Arithmetische Einheit Kontrolleinheit Input Output

14 John von Neumann und der von Neumann Rechner14 / 22 Speicher Primary Memory relativ klein, sehr schnell, wahlfreier Zugriff Secondary Memory billiger, größer, langsamer (z.B. Magnetbänder) Dead storage Auslagerung von Programmen und Daten

15 John von Neumann und der von Neumann Rechner15 / 22 Arithmetische Einheit Binärzahlen einfache und schnelle Ausführung von Befehlen Fixed-Point Architektur mit Zahlenbereich von -1 bis 1 Addition, Subtraktion, Multiplikation, Division in der Hardware verankert

16 John von Neumann und der von Neumann Rechner16 / 22 Kontrolleinheit Einlesen und Ausführen des im Speicher abgelegten Programms Verschieben von Daten in den Speicherzellen Kontrolle der arithmetischen Einheit Pulsgeber Fehlertests

17 John von Neumann und der von Neumann Rechner17 / 22 Programmierung Nicht nur lineares Durchlaufen des Programms Sprünge und Codesubstitution in Abhängigkeit von vorherigen Berechnungen Erfindung des Flussdiagramms als Hilfe zur Veranschaulichung eines Programms

18 John von Neumann und der von Neumann Rechner18 / 22 Weitere Vorteil: Speicherung von Subprozeduren zur späteren Wiederverwendung Speicher und In- Output bereiten die meisten technischen Probleme 10.Juni 1952 offizielle Freigabe Erste größere Berechnungen von Wissenschaftlern aus Los Alamos Etliche Nachbauten des Prototyps auf der ganzen Welt mit Verbesserungen

19 John von Neumann und der von Neumann Rechner19 / 22 Letzte Jahre Von Neumanns Tätigkeiten in etlichen anderen Gremien Ausarbeitung der Sillimann Lectures für Vortrag an der Yale University: Vergleich zwischen Computer und menschlichem Gehirn Gutes Vorankommen trotz vieler Termine für die Atomenergiebehörde Diagnose von unheilbarem Krebs

20 John von Neumann und der von Neumann Rechner20 / 22 Weiterhin unermüdliche Arbeit auch im Rollstuhl oder per Telefon Im letzten Krankenhausaufenthalt nur noch Arbeit an dem Vortrag Konnte nicht mehr fertig gestellt werden Zuletzt schwere psychische Probleme mit der Erkenntnis, dass sein Verstand nicht mehr weiterarbeiten kann Gestorben am 8. Februar 1957 in Washington DC

21 John von Neumann und der von Neumann Rechner21 / 22 Fazit Zahllose Ehrungen und wissenschaftliche Ämter auf der ganzen Welt Großer Einfluss auf Wissenschaft und Politik bis in die höchsten Kreise Grundlage des Computers bis heute

22 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit


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