A 120 éves Marslakó

Posted by

Új Hét
>Neumann János, a kiemelkedő képességei miatt gyakran földönkívülinek, Marslakónak is nevezett rendkívüli tudós, akit a 20. század egyik legokosabb emberének választottak. Neumann János születésének 120. évfordulója alkalmából 2023-ban emlékévet hirdetett több, a világhírű matematikus emlékét gondozó szervezet, köztük a Neumann János Számítógéptudományi Társaság és a tudós nevét viselő kecskeméti Neumann János Egyetem.

Apja nem akarta, hogy matematikus legyen?

Apja kérdésére, hogy mi akar lenni, Neumann azt válaszolta, hogy matematikusnak készül. „Abban nincs pénz! Tanulj valami praktikusat!” – felelte az apa, és elvitte Kármán Tódorhoz, hogy beszélje le fiát erről. Kármán így írt erről visszaemlékezéseiben: „Aacheni professzorságom első évében beállított hozzám egy pesti bankár a tizenhétéves fiával. Furcsa dolgot kért tőlem: beszéljem le Jancsit arról, hogy matematikus legyen. Azt mondta: ’A matematikusok nem értenek a pénzkereséshez!’ – elbeszélgettem a fiával. Káprázatos feje volt… Azt gondoltam, hogy szégyen volna őt elterelni attól, amire természetes hajlama vezeti. Jancsi esetében azt tanácsoltam a papának, hogy kössön fiával kompromisszumot: hadd tanuljon vegyészmérnökséget.” A kompromisszum megköttetett: Zürichben vegyészmérnöki diplomát szerzett, Budapesten pedig a matematika doktora lett.

Legendás volt emlékezőtehetsége és fejszámolóképessége?

Neumann kivételes memóriájával mintegy lefényképezte azt, amit olvasott. Képes volt egy telefonkönyv-oldalt is első látásra megjegyezni, s egy régen olvasott könyvből is oldalakat tudott szó szerint idézni. Hatéves korában már nyolcjegyű számokat osztott és szorzott fejben, az első számítógépek számításait ő maga ellenőrizte a géppel egyidőben, fejben kalkulálva. Gondolkodásának sebessége elképesztő volt.

A Neumann-elv a magyar örökség része, életműve pedig hungarikum?

Neumann a matematikában, a számítástechnikában, a fizikában, a meteorológiában, az automataelméletben, a játékelméletben és a közgazdaságtanban is maradandót alkotott. 1995-ben elsőként a Magyar Örökség kitüntető címet és oklevelet Neumann János és a Neumann-elv kapta. 2015-ben Neumann János életműve az informatika és a számítógépek világában bekerült a hungarikumok közé. A mai napig a legtöbb infokommunikációs eszköz az asztali számítógépektől a laptopokig, az okostelefonoktól az ipari alkalmazásokig, mind azonos felépítésű, Neumann-elven működő rendszer.

Neumann bekapcsolódása a számítógépek fejlesztésébe egy véletlen találkozás következménye volt?

A negyvenes évek elején Neumann tudományos érdeklődésének középpontjában a robbanások folyamatának matematikai leírása állt, (ld. Manhattan-projekt), ami sok numerikus számítást igényelt. Konzultánsként gyakran látogatott el a hadseregnek Aberdeenben működő Ballisztikai Kutató Intézetébe, 1944 nyarán a vasútállomáson találkozott Herman Goldstine-nal, aki vezető munkatársa volt egy olyan projektnek, amelynek keretében a lőelemtáblázatok számításainak meggyorsítása céljából egy elektronikus áramkörökkel működő berendezést építenek. Ez felkeltette Neumann érdeklődését, aki hamarosan megismerkedett a már épülő ENIAC géppel és résztvevője lett a gép továbbfejlesztésének tervezését végző munkacsoportnak.

Neumann szakmai tevékenysége két jól megkülönböztethető részre bontható?

Egyrészt korának világszerte elismert tudósa volt a „tiszta tudomány elefántcsonttornyában”, másrészt súlyos gyakorlati problémák „megoldóembere”, elsősorban az Egyesült Államok katonai intézményei számára. Lánya, Marina von Neumann-Whitman (neves közgazdász professzor, az első nő az USA-ban, aki elnöki tanácsadói kinevezést kapott) erről így ír: „Amint megkapta az amerikai állampolgárságot 1937-ben, apám … elkezdett dolgozni az amerikai hadseregnek, amellyel aztán élete végéig együttműködött… Bár egészen 1955-ig az IAS tagja maradt, ekkorra már régen nem a tiszta matematikán törte a fejét. A nyugodt egyetemi körülményeket maga mögött hagyta, és a matematikus munkatársak legnagyobb döbbenetére átnyergelt a katonai kutatások szigorúan titkos területére”.

Matematika, fizika, kvantummechanika

Neumann a matematika szinte minden területén maradandót alkotott. Több mint 150 dolgozata közül 20 fizikai, 60 elméleti- és 60 alkalmazott-matematikai tanulmány. Matematikusi pályáját Rockefeller-ösztöndíjasként Göttingenben kezdte (1926), operátorelméletet és kvantumfizikát kutatott. Hamarosan egyetemi tanár lett a berlini Friedrich Wilhelm Egyetemen (1927) és halmazelméleti, kvantummechanikai és algebrai dolgozataival nemzetközileg ismert és elismert matematikus lett. 1929-ben meghívást kapott Princetonba, és 1930-1933 között fél évet Amerikában, fél évet Európában tanított. 1933-ban a fasizmus hatalomra jutása miatt végleg letelepedett Amerikában. 1933-tól haláláig a Felsőfokú Tanulmányok Intézete matematikaprofesszora volt. 1927-ben tette közzé híressé vált dolgozatát a matematika ellentmondásmentességének problémájáról. 1932-ban jelent meg A kvantummechanika matematikai alapjai című könyve, amely a kvantumfizika mai napi legalapvetőbb tárgyalása. 1940-től érdeklődése az alkalmazott matematikai problémák és kutatások felé fordult (ballisztika, hidrodinamika, játékelmélet, numerikus meteorológia, számítógépelmélet).

Manhattan-terv

1937-től haditechnikai kutatásokkal, ballisztikai, ill. hidrodinamikai kérdésekkel foglalkozott. 1943-ban kapcsolódott be a Manhattan-tervbe a Los Alamos-i Laboratórium tanácsadójaként, és az 1943-45-ös időszakban jelentős időt töltött el ott. A Manhattan-terv az atomfegyver kifejlesztésének szigorúan titkos programja volt. Neumann fő feladata az atombomba kifejlesztése során adódó matematikai problémák megoldása volt. Ő számította ki, hogy mikor kell a plutóniummal töltött bombát működésbe hozni a kívánt hatás elérése érdekében, hogy a láncreakció idő előtti beindulása ne szórja szét a töltetet. A háború után Neumann Eisenhower elnök stratégiai tanácsadója volt a nukleáris fegyverkezési versenyben. 1955-ben kinevezték az Atomenergia Bizottság tagjává, amely posztot haláláig betöltötte. Az öt magyar származású tudós, aki az atombombán dolgozott (Neumann János, Szilárd Leó, Kármán Tódor, Wigner Jenő, Teller Ede) hitt abban, hogy a hatalom felelősséggel is jár. Részt vettek az atombomba kidolgozásában, bár Szilárd Leó később ellenezte a bomba bevetését. Neumann viszont hitt a megelőző csapás előnyében, illetve később az elrettentés elvében is. Szerinte a legrosszabb lehetőségekre is fel kellett készülni, és ezért híve volt a kísérleti robbantások folytatásának.

Közgazdaságtan – játékelmélet, minimax-elv

Rendkívüli jelentőségű Neumann játékelméleti munkássága. Elméletét az 1944-ben Oskar Morgensternnel közösen írott Játékelmélet és gazdasági viselkedés című könyvben összegezte és fejlesztette tovább. Munkájukban konfliktushelyzeteket modelleztek. Matematikai képletekkel fejezték ki, hogy mi történik akkor, amikor emberek, (cégek vagy épp kormányok) döntéseket hoznak konfliktushelyzetben, hogyan befolyásolja őket saját stratégiájuk kialakításában elgondolásuk arról, hogy a másik mit fog cselekedni, hogyan fog taktikázni. A kétszemélyes zéró összegű játékokat elemezve kimutatták, hogy létezik mindkét fél számára optimális stratégia, ez a minimax-elv. Neumann feltételezte, hogy elméletük felhasználható lesz majd mind a katonai, mind a gazdasági döntéshozatalban. 1994-ben ismerték el gazdasági fontosságát, és kutatóit (mások között Harsányi Jánost) Nobel-díjjal jutalmazták. A Neumann által lefektetett elveket ma már a közgazdaságtanon kívül a társadalom- és hadtudomány, a pedagógia és a pszichológia is használja.

Számítástechnika – a „Neumann-elv” és az IAS számítógép

Az 1945-ös kutatási jelentésben Neumann közzétette a számítógép ideális működéséhez szükséges alapelveket. A „Neumann-elv” szerint: a számítógép legyen teljesen elektronikus, külön vezérlő és végrehajtóegységgel rendelkezzen, kettes számrendszert használjon, az adatokat és a programokat ugyanabban a belső tárban, a memóriában tárolja. Az ideális működéshez a gépnek öt alapvető funkcionális egységből kell állnia: bemeneti egység, memória, aritmetikai egység, vezérlőegység, kimeneti egység. Neumann az elvet nyilvánosságra hozta, ezzel megakadályozta a szabadalmaztatását. Vallotta, hogy a számítógép nem egy vagy több emberé, hanem az egész emberiségé, nem egy ember találta ki, hanem matematikusok és mérnökök hada. Vezetésével 1952-ben készült el a Felsőfokú Tanulmányok Intézetében (IAS) az IAS- vagy Neumann-gép. Felépítése alapvonalaiban megegyezett a mai korszerű számítógépekével. Az automaták általános elméletében elért jelentős eredmények mellett utolsó percéig a számítógép és az agyműködés párhuzamait feltáró A számológép és az agy című könyvén dolgozott.

Numerikus meteorológia

A numerikus meteorológia valós időjárási adatokat alapul véve matematikai modelleket alkalmaz lokális vagy globális időjárási viszonyok előrejelzésére. Az új tudományos eredmények hatására már az 1920-as években megszületett a légköri modellezés új eljárása, egy parciális differenciálegyenlet-rendszer. Megszülettek tehát az elméleti alapok, majd a világ egyik első számítógépe, az ENIAC – több, mint húsz évvel később – eszközt teremtett ahhoz, hogy az addig hónapokat igénylő számításokat napok, esetleg órák alatt el lehessen végezni. Neumann János javasolta, hogy a kizárólag katonai célokat szolgáló ENIAC-ot az időjárást előrejelző matematikai modellek futtatására is használják. Vezetésével 1946-tól 20 meteorológus dolgozott egy légköri modell kidolgozásán. 1950 lett, mire az elkészült, és lefuttathatták az első meteorológiai programot. Programjukban egy 5500 méter magasban elhelyezkedő légréteg áramlási viszonyait igyekeztek 24 órával előre jelezni. A kísérlet az üzemzavarok, a gyakori leállások miatt hónapokra elhúzódott, de a tiszta számítási idő épp 24 óra lett. E sikeres kísérlet eredményei hozzájárultak a modellezés alapját képező egyenletrendszer tökéletesítéséhez.
Neumann János 1957. Február 8-án, halt meg rákban, Washingtonban, az Amerikai Egyesült Államokban. (A betegséget az atombomba-kutatás során kapott sugárfertőzés okozta.)

 


 

Lovász László matematikus tisztelői Facebook-oldalán három napja jelent meg a következő bejelentés:

Ezekben a pillanatokban startol el a Neumann 120 jubileumi év! Épp Dr. Beck György, a Neumann Társaság elnöke beszél Neumann Jánosról, Szalay Imre ügyvezetőnk, továbbá az Óbudai Egyetem vezetői – Prof. Dr. Kovács Levente rektor és Dr. Eigner György dékán – és Odri Kornél, a SERCO Informatika szolgáltatási igazgatója mellett. A közös sajtótájékoztató és Neumann János szobrának megkoszorúzása után kerül sor ma a Magyar Informatika Napja konferenciánkra, tehát az egész nap Neumann örökségének jegyében telik az ÓE Neumann Karán! Majd az egész év, az ország sok pontján: neumann120.hu — #njszt#neumann#neumann120