天才中的天才—馮·諾依曼簡介

馮·諾依曼（John von Neumann，1903~1957），美國數學家，原籍匈牙利。毫無疑問，馮·諾依曼是20世紀最重要的數學家之一，他是基礎數學(包括算子理論，測度論，集合論，代數幾何，遍歷論等)、量子力學、計算機科學與工程、博弈論等領域內的科學全才之一，由于他在相關領域內的開創性貢獻，被后人譽為“計算機之父”和“博弈論之父”。

馮·諾依曼出生于奧匈帝國時期的布達佩斯，父親是勤奮機智的猶太裔銀行家，母親也受過良好教育。馮·諾依曼名字里的“馮(von)”表示的是他的貴族身份，而這樣的身份是他的父親在1913年獲得的。

馮·諾依曼的天才十分驚人，甚至可能超越了“天才”的范疇。他六歲時就能心算八位數的除法，八歲時就通過自學熟練地掌握了微積分的相關知識，在十歲時他僅僅花費了數月時間就讀完了一部四十八卷的世界史著作，并且可以井井有條地討論相關的軍事理論和政治策略，在十二歲他就能讀懂并領會了波萊爾的大作《函數論》的要義，這樣看來，還應該當小學生的時候，馮·諾依曼實際上已經具備或者超越了了一名大學本科生的水平。

從1920年起，馮·諾依曼先后在柏林和蘇黎世學習數學，物理和化學，期間又到布達佩斯大學學習數學。不過他從來不聽課，只是到期末了去參加一下考試，但這并不妨礙他取得相當突出的成績。1926年，馮·諾依曼在布達佩斯大學以題為《一般集合論的公理推導》的學位論文獲得數學博士學位。從馮·諾依曼的學習經歷來看，他的非凡天賦絕非一般人所能及，甚至已經遠超一般的天才，只能用“瞠目結舌”來形容。

1927年，24歲的馮·諾依曼在柏林大學哲學系憑借關于集合論的就職演講獲得了講師資格，創造了柏林大學歷史上最年輕講師的記錄。

這一時期馮·諾依曼以算子理論、量子力學的數學基礎、集合論等方面的研究聞名于世。他通過研究希爾伯特空間上線性自伴算子的譜理論，為量子力學打下了堅實的數學基礎；之后他又證明了平均遍歷定理，進而開拓了遍歷理論的新領域。不久之后，他運用緊致群解決了希爾伯特第五問題，然后又開創了馮·諾依曼代數這一領域。此外，他還在測度論、格論和連續幾何學方面也有開創性的貢獻。

從1930年開始，馮·諾依曼應邀成為美國普林斯頓高等研究院的客座教授，但仍然會在每年夏天返回德國上課，這一直持續到了1933年納粹上臺。馮·諾依曼對政治比較敏感，早年也受到了匈牙利共產黨的影響，這些早期影響后來構成了他的自由主義信條。由于自己是猶太人，在德國已經不可能再待下去，最終他選擇移居到了美國，成為了高等研究院最初的六名終身教授(包括愛因斯坦等人)之一，時年僅30歲。

由于戰爭的需要和自身興趣的轉移，馮·諾依曼的研究領域逐漸延伸到了數學的應用上。實際上，在來美國之前，他已經開始研究超音速湍流，并于1937年應邀進入美國的彈道實驗室進行武器的研發，后來他也成為了曼哈頓計劃的顧問之一，為原子彈的誕生添磚加瓦。

與此同時，馮·諾依曼也對經濟學產生了濃厚的興趣，并于1944年與摩根斯特恩合著了《博弈論與經濟行為》，后被譽為是博弈論學科的奠基性著作。也是在這個時候，馮·諾依曼開始關注計算機理論。除了實際需要外，強大的數學基礎所帶來的直覺也是他想發展計算機的動力。做為最一流的數學家，馮·諾依曼所考慮的更多是計算機理論的本質，而非它的具體制造。1945年，馮·諾依曼寫成了里程碑著作《關于EDVAC(Electronic Discrete Variable Automatic Computer)報告的初稿》，總結了早期計算機理論的思想，為現代計算機理論提供了邏輯框架。按照如今的觀點，此文就是現代計算機的“出生證”。在發展計算機理論的過程中，他還順便發展了編碼理論，對數值計算也頗有貢獻，因此也被看作計算數學的締造者之一。

馮·諾依曼的計算機思想實際上完全超越了計算機本身，上升到了關于人腦和細胞構造這樣的哲學高度，這些都可以看作如今“人工智能”領域的雛形。在這一思想的指導下，馮·諾依曼又完成了《計算機和大腦》和《自我繁殖自動機理論》這樣惠及后世的經典著作。

但繁重的工作最終還是讓這位科學巨人倒下了，馮·諾依曼在1957年因癌癥去世，享年54歲。

馮·諾依曼是如同龐加萊那樣人類歷史上罕見的數學全才，無論在基礎數學還是在應用數學的研究上，馮·諾依曼都顯示了驚人的才能，也取得了眾多影響深遠的重大成果。所以我們可以毫無疑問地說，馮諾依曼無愧為20世紀最偉大，最重要的數學家之一。