Született :
1903 december 28-án Budapest

Elhunyt :
1957 február 8-án Washington

Fontosabb évfordulói:
1937 megkapja az amerikai állampolgárságot
   
Neumann elõrelátását és mély humanizmusát mutatja, hogy a Neumann elvet sohasem engedte szabadalmaztatni.

Azért hogy ezt megakadályozza az elvet egy publikációjában nyilvánosságra hozta, ami megakadályozta a szabadalmaztatást.

Azt mondta, hogy a számítógép nem egy vagy több emberé, hanem az egész emberiségé, nem egy ember találta ki, hanem matematikusok és mérnökök hada.
Ellene volt annak, hogy ebbõl egy vagy két ember hasznot húzzon vagy üzletet csináljon.

"
A fejlõdés ellen nincs gyógymód."

Neumann János
A Neumann-elv

 

Neumann "First Draft of a Report on the Edvac" címmel 1945-ben megjelentett egy mûvet, melyben leírta azokat az alapelveket, melyeket ma a tudományos világ "Neumann-elvek"-ként tart számon. Ezek szerint a számítógépnek a következõknek kell megfelelnie:

- Legyen soros mûködésû, teljesen elektronikus. A gép egyszerre csak egy mûveletet vesz figyelembe és hajt végre, és mindezt igen gyorsan.
- Használjon kettes számrendszert. Elektronikusan ezt sokkal könnyebb megvalósítani: van áram (1), nincs áram (0). Ez a számolási mûveleteket jelentõsen leegyszerûsítette a számítógép számára.
- Használjon belsõ memóriát. A számítógép gyors mûködése következtében nincs értelme annak, hogy minden egyes lépés után emberi beavatkozás történjen a számítás menetében. A belsõ memóriában a részeredmények tárolhatók, és így a gép egy bizonyos mûveletsorozatot automatikusan el tud végezni.
- Tárolt program elve. Talán a legjelentõsebb lépés. A számítások menetére vonatkozó utasítások kifejezhetõk számmal, azaz adatként kezelhetõk. Így ezek éppúgy a belsõ memóriában tárolhatók, mint bármilyen más adat. Azáltal, hogy a számítógép belsõ memóriájában utasításokat tárolhat, a számítógép önállóan képes dolgozni, mivel mindegyik lépés után memóriája utasítja a további teendõkre anélkül, hogy emberi beavatkozásra kellene várnia. Az ilyen utasításrendszert ma programnak hívjuk.
- Legyen univerzális a gép. A számítógép különféle feladatainak elvégzésére nem kell speciális gépeket készíteni.

Híres mûvének lényege - az elektronikus számítógépekkel szembeni követelmények - 3 pontba foglalható össze.
Az 1. pont a számítógép fõ részeit, az azokkal szembeni kívánalmakat fogalmazza meg, a 2. pont a tárolt program elvet, a 3. pedig az automatikus, emberi beavatkozás nélküli mûködési követelményt rögzíti.

1. A gépnek 5 alapvetõ funkcionális egységbõl kell állnia:

- a vezérlõ egység (control unit),
- az aritmetikai és logikai egység (ALU),
- a tár (memory), ami címezhetõ és újraírható tároló-elemekkel rendelkezik, továbbá
- a ki/bemeneti egységek (Input/Output - I/O).
- A részegységek elektronikusak legyenek és bináris számrendszert használjanak. Az ALU képes legyen elvégezni az alapvetõ logikai és aritmetikai mûveleteket (néhány elemi matematikai és logikai mûvelet segítségével elvileg bármely számítási feladat elvégezhetõ).

2. Tárolt program elvû legyen a számítógép, azaz a program és az adatok ugyanabban a tárban tárolódjanak, ebbõl következõen a programokat tartalmazó rekeszek is újraírhatók.

3. A vezérlõ egység határozza meg a mûködést a tárból kiolvasott utasítások alapján, emberi beavatkozás nélkül, azaz közvetlen vezérlésûek a számítógépek.

A 3. pont azt jelenti, hogy van egy utasítás készlet (instruction set), melyek utasításait a vezérlõ egység képes felismerni és az ALU-val elvégeztetni. Az utasításhalmaz egy alhalmaza a tár (rendszerint egymásutáni) címezhetõ celláiban van. Ez úgyis elképzelhetõ, hogy adott egy utasításfolyam (instruction stream), a gépi kódú program (code). A vezérlõegység egy mutatója jelöli ki a soron következõ végrehajtható utasítást. Ezt a vezérlõ egység értelmezi. Az utasításokban kódolva vannak/lehetnek az adatok, vagy az adatok tárbeli címei. Ezeket a vezérlõ egység a tárból elõveszi, az ALU pedig elvégzi rajtuk az operációkat. A tárolási helyek címezhetõk, a tárolási helyeken a tárolt értékek változtathatók. Egy utasítás végrehajtása után a vezérlõegység mutatója automatikusan - emberi beavatkozás nélkül - a soron következõ instrukcióra mutat, a vezérlõ egység veszi ezt az instrukciót, és az elõzõekhez hasonló módon végrehajta, majd megy tovább. A soron következõ utasítás címét az utasítás mutató (IP- Instruction Pointer) mutatja.

A 2. pontból következik, hogy maga a program is feldolgozható, módosítható.

A három pont együttesébõl a kövtekezõ megállapítás tehetõ: a számítógép architektúra hardver és szoftver architektúrák együttese, hiszen mûködését nemcsak a hardver szabja meg, hanem a szoftver is.

A számítógépek az elmúlt jópár év során páratlan fejlõdésen mentek keresztül, de elvi felépítésük nem változott. Számtalan kutatás folyik a nem Neumann elvû gép kifejlesztésére, eddig még gyakorlatilag nem sikerült. A bejelentett eredményeket ha jobban megvizsgáljuk, mindig elõjön a Neumann elv, bizonyítva, hogy a nem Neumann elvû gép is Neumann elven mûködik.

1. A számítógép
2. A Neumann elv
 
 
Kapcsolódó linkjeink:
Szilárd Leó
Teller Ede
Wigner Jenõ

© 2003








Az oldalak megtekintéséhez minimum 800x600-as felbontásra és 16bit-es színmélységre
van szükség !
Ajánlott felbontás
1024x768 pixel
24bit-es színmélység!


Támogatott
böngészõ típusok:
IE , NS, Mozilla, Opera

Minden jog fenntartva
Horváth & Fellner
© 2003
Neumann János indexlap tetejére
Neumann János index