Проектная работа ученика 10 класса Наполова Александра

- Познакомиться с биографией математика Джона фон Неймана. - Познакомиться с основным составом компьютера по мнению фон Неймана, описанным в его,, Предварительном докладе о машине EDVAC". - Познакомиться с принципами фон Неймана, по которым устроены все современные компьютеры. - Донести до слушателей новую информацию.

Янош Лайош Нейман родился старшим из трёх сыновей в состоятельной еврейской семье в Будапеште в Австро-Венгрии. Его отец, Макс Нейман ( ), был доктором юриспруденции и работал адвокатом в банке. Мать, Маргарет Канн ( ), была домохозяйкой. Янош был необыкновенно одарённым ребёнком. Уже в 6 лет он мог разделить в уме два восьмизначных числа и беседовать с отцом на древнегреческом. В 8 лет он уже хорошо разбирался в математическом анализе. Янош всегда интересовался математикой, природой чисел и логикой окружающего мира. В 1911 году он поступил в Лютеранскую Гимназию. В 1913 году его отец получил дворянский титул, и Янош стал называться Янош фон Нейман. Во время преподавания в Берлине и Гамбурге его называли Иоганн фон Нейман. А после переселения в США, его имя на английский манер изменилось на Джон. В 23 года Фон Нейман получил степень доктора философии по математике. Одновременно он изучал химическую инженерию. С 1926 по 1930 год Джон фон Нейман был приват-доцентом в Берлине. В 1930 году фон Нейман был приглашён преподавателем в американский Принстонский университет, а в в научно-исследовательский Институт перспективных исследований, где до самой смерти занимал профессорскую должность. В 1937 году Нейман стал гражданином США. В 1938 он был награждён премией имени М. Бохера за свои работы в области анализа. Фон Нейман был женат дважды. От первой жены у фон Неймана родилась дочь Марина в будущем известный экономист. В 1946 году Джон фон Нейман доказал теорему о плотности записи чисел в сдвоенных комбинированных показательных позиционных системах счисления. Интерес фон Неймана к компьютерам в какой-то степени связан с его участием в сверхсекретном проекте по созданию атомной бомбы, который разрабатывался в Лос-Аламосе, шт. Нью-Мексико. Там фон Нейман математически доказал осуществимость взрывного способа детонации атомной бомбы. В 1957 году фон Нейман заболел раком кости. Рак также поразил его мозг, лишив его возможности мыслить. Когда он лежал при смерти в госпитале Вальтера Рида, он шокировал своих друзей и знакомых просьбой поговорить с католическим священником.

и Джон фон Нейман. Архитектуру компьютера разработали Джон Преспер Экерт и Джон Уильям Мокли, учёные из Университета Пенсильвании. В отличие от комплекса Z3, созданного в 1941 году немецким инженером Конрадом Цузе, и использовавшего механические реле, в ЭНИАКе применялись вакуумные лампы. Комплекс включал ламп, кремниевых диодов, реле, резисторов и конденсаторов. Потребляемая мощность 150 кВт. Вычислительная мощность 300 операций умножения или операций сложения в сек. Вес 27 тонн. Вычисления производились в десятичной системе. в 1950 году ENIAC был перепрограммирован для численного прогноза погоды. В этой работе участвовал Джон фон Нейман. ЭНИАК был построен в феврале 1946 году по заказу Армии США в Лаборатории баллистических исследований для расчётов таблиц стрельбы.

Машина была построена на концепциях изложенных фон Нейманом в его "Предварительном докладе о машине EDVAC" В отличие от ENIAC компьютер EDVAC использовал двоичную систему счисления, располагал встроенными операциями сложения, вычитания и умножения, а также программной реализацией деления; объём памяти составлял 5,5 килобайт. Компьютер включал в себя: устройства чтения/записи с магнитной ленты; контролирующее устройство с осциллографом; устройство-диспетчер, принимающее инструкции от контролирующего устройства и памяти и направляющее их в другие устройства; вычислительное устройство; таймер; устройство памяти, состоящего из 128 акустических линии задержки, в каждой линии хранилось по 8 слов; 3 временных регистров. Время операции сложения 864 микросек, умножения микросек (2,9 миллисек). Компьютер состоял из электровакуумных ламп и диодов, потреблял 56 кВт энергии. Занимаемая площадь 45,5 м², масса 7850 кг. Состав обслуживающего персонала 30 человек на каждую 8-часовую смену.

Состав будущего устройства должен включать: Арифметико-логическое устройство (АЛУ) – блок процессора, который служит для выполнения логических и арифметических, преобразований над словами, называемых операндами. Устройство управления Память – физическое устройство или среда для хранения данных, используемых в вычислениях, в течение определённого времени. Устройство ввода информации Устройство вывода информации

Принцип использования двоичной системы счисления для представления данных и команд. Принцип программного управления. Программа состоит из набора команд, которые выполняются процессором друг за другом в определенной последовательности. Принцип однородности памяти. Как программы (команды), так и данные хранятся в одной и той же памяти (и кодируются в одной и той же системе счисления чаще всего двоичной). Над командами можно выполнять такие же действия, как и над данными. Принцип адресуемости памяти. Структурно основная память состоит из пронумерованных ячеек; процессору в произвольный момент времени доступна любая ячейка. Принцип последовательного программного управления Все команды располагаются в памяти и выполняются последовательно, одна после завершения другой. Принцип условного перехода. ( Был сформулирован Адой Лавлейс и Чарльзом Бэббиджем и добавлен в общую архитектуру фон Нейманом. ) В программе возможно присутствие команд условного перехода, которые меняют последовательное выполнени я команд в зависимости от значений данных.

Изучая биографию и работы Джона фон Неймана, я узнал, что: - он не только сформулировал основные принципы, по которым были построены все современные компьютеры, но и принимал практическое участие в тестировании первого компьютера ENIAC и был разработчиком второго компьютера EDVAC. - а также участвовал в работах по созданию атомной и водородной бомбы.