TIP: Přetáhni ikonu na hlavní panel pro připnutí webu
V tomto článku bych chtěl čtenářům přiblížit život člověka, který se podílel na konstrukci prvního počítače, vytvořil teorii her a spolupracoval na vývoji atomové bomby a který patřil mezi nejlepší vědce své doby. Jde o Johna von Neumanna.
John von Neumann (původním jménem János Neumann) se narodil 28. prosince 1903 v Budapešti (Rakousko-Uhersko) v rodině bohatého makléře (Maxe Neumanna). Již jako dítě byl velice nadaný - měl skvělou paměť (dokázal si zapamatovat celé stránky telefonního seznamu) a jazykové nadání. V roce 1911 byl přijat do německého gymnázia v Budapešti a od dvanácti let mu otec zajistil soukromé lekce od nejlepších učitelů matematiky v Budapešti.
První světová válka neměla příliš velký vliv na von Neumannovo vzdělávání, ale po jejím konci získal na pět měsíců vládu nad Maďarskem Béla Kun společně s Komunistickou stranou. Neumannova rodina uprchla do Rakouska, ale po měsíci se vrátili, aby čelili problémům v Budapešti. Po pádu Kunovy vlády, složené převážně z židů, se dostali v Maďarsku židé do nelibosti. Ani fakt, že Neumannovi byli odpůrci této vlády, je nezachránil před perzekucemi.
Gymnázium dokončil v roce 1921 a o rok později vydal spolu s asistentem budapešťské univerzity Feketem svůj první matematický článek. Johnův otec si přál, aby se syn věnoval oboru, který mu dokáže zajistit živobytí. Proto požádal Theodora von Kármána, aby ho nasměroval do oblasti obchodu. Nakonec souhlasil s kompromisem a John začal studovat chemické inženýrství na univerzitě. Studium bylo pro něj velice snadné, ve volném čase dokázal napsat doktorskou práci z matematiky.
Chemii na berlínské univerzitě studoval do roku 1923, pak přešel do Zurichu. V roce 1926 úspěšně dokončil studium chemického inženýrství na Technische Hochschule, ale i zde pokračoval ve studiu matematiky. Doktorát za matematiku obdržel ve stejném roce na berlínské univerzitě za svou práci o teorii množin. Již ve věku 20 let publikoval definici ordinálních čísel, která se využívá dodnes.
V roce 1928 se celosvětově proslavil jako tvůrce matematické teorie her, která je dodnes používána nejen v matematice, ale i v ekonomice, politice a v dalších oblastech.
Max Neumann zemřel v roce 1929. O rok později celá rodina emigrovala do USA, kde si János změnil jméno na John. Ve stejném roce přednášel na Princetonu, kde poté tři roky učil. V Princetonu založil společně s Albertem Einsteinem Institute for Advanced Study a stal se vedoucím oddělení matematiky.
Byl dvakrát ženatý, poprvé se oženil krátce po svém příjezdu do USA. Za manželku si vzal Mariette Kovesi, s níž měl dceru Marinu. V roce 1937 se rozvedli a von Neumann se o rok později oženil s Klarou Dan, kterou potkal v Budapešti.
Von Neumann nosil stále konzervativní, šedý oblek, dokonce v něm hrál i tenis. Byl špatný řidič, ale řízení si velmi užíval (často při něm četl knihu). Jeho další vášní bylo jídlo a pití, v kterém neznal míru. Jeho žena Klara řekla, že dokáže spočítat všechno, kromě kalorií.
Druhá světová válka
John von Neumann se stal jednou z hlavních postav Manhattanského projektu, jehož cílem bylo vytvoření atomové bomby. K projektu se připojil v září 1943 a hned se zapojil do řešení problému: jaké množství explozivního materiálu je potřeba ke stlačení polokoulí plutonia, aby došlo k nejúčinnějšímu výbuchu. Šlo o velmi komplikovaný matematický problém, který se nedařilo vyřešit ani špičkovým vědcům z projektu. Von Neumann tento problém vyřešil ve velmi krátkém čase a jak se později ukázalo, tak řešení bylo správné. Von Neumannův zápalný systém byl využit v bombě svržené na Nagasaki 9. srpna 1945. Tím si ovšem mezi spolupracovníky vytvořil několik nepřátel. Po druhé světové válce se pokoušel o vývoj vodíkové bomby, která by byla tisíckrát silnější než atomová. Nalézt řešení se mu nepodařilo, proto v roce 1950 využil počítač (na jehož konstrukci se dříve podílel). V roce 1952 byla tato bomba úspěšně otestována v Tichém oceánu, během testu byl kompletně zničen jeden malý ostrov. Von Neumann se poté stal poradcem americké vlády.
Teorie her a ekonomika
V roce 1944 vydal von Neumann společně s Oscarem Morgensternem publikaci Theory of Games and Economic Behavior, kde rozvinul svůj teorém publikovaný v roce 1928. Tím položil základy k nové disciplíně aplikované matematiky. Předmětem studia jsou konfliktní rozhodovací situace, které se snaží analyzovat a vytvořit pro ně model, jež umožní nalézt optimální cestu k vyřešení problému.
Teorie her má v současnosti velmi široké uplatnění, od ekonomie až po sociologii a biologii.
Von Neumann také objevil a využil v teorii her novou metodu důkazu, tzv. zpětnou indukci (backward induction).
Von Neumann a počítače
V roce 1945 navrhl architekturu samočinného počítače, která se používá dodnes. Tento počítač se skládá z pěti hlavních komponent - procesoru (ALU - aritmeticko-logická jednotka), řadiče, operační paměti, vstupního zařízení a výstupního zařízení. Programy i data se ukládaly do téže paměti, to byla v té době revoluční myšlenka.
Princip činnosti počítače byl poměrně jednoduchý. Nejprve s pomocí vstupního zařízení a procesoru vložíme do paměti program, poté stejným způsobem data. Jakmile je vše potřebné uloženo v paměti, začne probíhat výpočet. Ten provádí procesor, mezivýsledky jsou ukládány do operační paměti. Po dokončení výpočtu je výsledek odeslán na výstupní zařízení.
Jeho další zásluhou je vytvoření koncepce celulárního (buňkového) automatu. Jde o stroj, který se dokáže sám opravovat a replikovat. Návrh provedl bez využití počítače a prokázal, že využití těchto automatů je nejefektivnější cestou pro realizaci těžby ve velkém měřítku a náročných podmínkách, např. na povrchu Měsíce nebo v pásu asteroidů. Koncept publikoval v práci Theory of Self Reproducing Automata (1966).
John von Neumann zemřel na rakovinu 8. února 1957 ve věku 53 let. Za svůj život významně přispěl do mnoha oborů - matematiky, kvantové fyziky, počítačových věd, hydrodynamiky, ekonomie... John von Neumann byl jediným vědcem, o němž se tvrdí, že byl chytřejší než Albert Einstein.
