john von neumann und der von neumann rechner seminar geschichte der informatik andreas martin
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John von Neumannund der von Neumann RechnerSeminar Geschichte der Informatik
Andreas Martin
John von Neumann und der von Neumann Rechner
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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
John von Neumann und der von Neumann Rechner
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Kindheit
Geboren am 28. Dez. 1903 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
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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
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Lehrtätigkeit 1926-29 Privatdozent an der
Uni Berlin 1926-27 Studium der
Quantenphysik unter Hilbert in Göttingen
1929-30 Privatdozent in Hamburg
Mit Mitte 20 weltweiter Ruf in der mathematischen Gesellschaft, ein junges Genie zu sein
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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
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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“
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2. 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
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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
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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
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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
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Nachkriegszeit – Electronic Computer Project Planung einer vollkommen neuen, universellen
Rechenmaschine Vollautomatisch, digital, elektronisch 6.Nov. 1945 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“
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5 Hauptbestandteile
Speicher Arithmetische
Einheit Kontrolleinheit Input Output
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Speicher
Primary Memoryrelativ klein, sehr schnell, wahlfreier Zugriff
Secondary Memorybilliger, größer, langsamer (z.B. Magnetbänder)
„Dead storage“Auslagerung von Programmen und Daten
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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
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Kontrolleinheit
Einlesen und Ausführen des im Speicher abgelegten Programms
Verschieben von Daten in den Speicherzellen
Kontrolle der arithmetischen Einheit
Pulsgeber Fehlertests
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Programmierung
Nicht nur lineares Durchlaufen des Programms
Sprünge und Codesubstitution in Abhängigkeit von vorherigen Berechnungen
Erfindung des Flussdiagramms als Hilfe zur Veranschaulichung eines Programms
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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
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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
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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
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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
Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit