信息安全-冯&amp#183;诺依曼体系对计算机发展的影响

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1、冯诺依曼体系对计算机发展的影响现在一般认为ENIAC机是世界第一台电子计算机，它是由美国科学家研制 的，于1946年2月14日在费城开始运行。其实由汤米、费劳尔斯等英国科学家 研制的“科洛萨斯”计算机比ENIAC机问世早两年多，于1944年1月10日在布 莱奇利园区开始运行。ENIAC机证明电子真空技术可以大大地提高计算技术，不 过，ENIAC机本身存在两大缺点：（1）没有存储器；（2）它用布线接板进行控 制，甚至要搭接见天，计算速度也就被这一工作抵消了。ENIAC机研制组的莫克 利和埃克特显然是感到了这一点，他们也想尽快着手研制另一台计算机，以便改 进。冯诺依曼由ENIAC机研制组的戈尔德斯

2、廷中尉介绍参加ENIAC机研制小组 后，便带领这批富有创新精神的年轻科技人员，向着更高的目标进军.1945 年, 他们在共同讨论的基础上，发表了一个全新的“存储程序通用电子计算机方案” 枣 EDVAC （ElectronicDiscreteVariableAutomaticComputer 的缩写）.在这过 程中，冯诺依曼显示出他雄厚的数理基础知识，充分发挥了他的顾问作用及探 索问题和综合分析的能力.EDVAC方案明确奠定了新机器由五个部分组成，包括：运算器、逻辑控制装 置、存储器、输入和输出设备，并描述了这五部分的职能和相互关系.EDVAC机 还有两个非常重大的改进，即：（1）采用了二进制，

3、不但数据采用二进制，指 令也采用二进制；（2建立了存储程序，指令和数据便可一起放在存储器里，并 作同样处理简化了计算机的结构，大大提高了计算机的速度.1946年7，8月 间，冯诺依曼和戈尔德斯廷、勃克斯在EDVAC方案的基础上，为普林斯顿大学 高级研究所研制IAS计算机时，又提出了一个更加完善的设计报告电子计算机 逻辑设计初探以上两份既有理论又有具体设计的文件，首次在全世界掀起了 一股“计算机热”，它们的综合设计思想，便是著名的“冯诺依曼机”，其中 心就是有存储程序。冯诺依曼还积极参与了推广应用计算机的工作，对如何编制程序及搞数值 计算都作出了杰出的贡献。冯诺依曼于1937年获美国数学会的波策

4、奖；1947 年获美国总统的功勋奖章、美国海军优秀公民服务奖； 1956 年获美国总统的自 由奖章和爱因斯坦纪念奖以及费米奖。速度超过人工计算千万倍的电子计算机，不仅极大地推动数值分析的进展， 而且还在数学分析本身的基本方面，刺激着崭新的方法的出现。其中，由冯诺 依曼等制订的使用随机数处理确定性数学问题的蒙特卡洛法的蓬勃发展，就是突 出的实例。19世纪那种数学物理原理的精确的数学表述，在现代物理中似乎十分缺乏。 基本粒子研究中出现的纷繁复杂的结构，令人眼花廖乱，要想很决找到数学综合 理论希望还很渺茫。单从综合角度看，且不提在处理某些偏微分方程时所遇到的 分析困难，要想获得精确解希望也不大。所有

5、这些都迫使人们去寻求能借助电子 计算机来处理的新的数学模式。冯诺依曼为此贡献了许多天才的方法：它们大 多分载在各种实验报告中。从求解偏微分方程的数值近似解，到长期天气数值须 报，以至最终达到控制气候等。在冯诺依曼生命的最后几年，他的思想仍甚活跃，他综合早年对逻辑研究 的成果和关于计算机的工作，把眼界扩展到一般自动机理论。他以特有的胆识进 击最为复杂的问题：怎样使用不可靠元件去设计可靠的自动机，以及建造自己能 再生产的自动机。从中，他意识到计算机和人脑机制的某些类似，这方面的研究 反映在西列曼讲演中；逝世后才有人以计算机和人脑的名字，出了单行本。 尽管这是未完成的著作，但是他对人脑和计算机系统的精确分析和比较后所得到 的一些定量成果，仍不失其重要的学术价值。