一、电脑之父是谁

约翰·冯·诺依曼( John von Neumann,1903-1957),“现代电子计算机之父”,美籍匈牙利人,物理学家、数学家、发明家,“现代电子计算机之父”即电脑(即EDVAC,它是世界上第一台现代意义的通用计算机)的发明者。1903年12月28日生于匈牙约翰·冯·诺依曼

数值分析电脑上还是 如何输入一个、,在电脑上

利的布达佩斯,父亲是一个银行家,家境富裕,十分注意对孩子的教育.冯·诺依曼从小聪颖过人,兴趣广泛,读书过目不忘.据说他6岁时就能用古希腊语同父亲闲谈,一生掌握了七种语言.最擅德语,可在他用德语思考种种设想时,又能以阅读的速度译成英语.他对读过的书籍和论文.能很快一句不差地将内容复述出来,而且若干年之后,仍可如此.1911年一1921年,冯·诺依曼在布达佩斯的卢瑟伦中学读书期间,就崭露头角而深受老师的器重.在费克特老师的个别指导下并合作发表了第一篇数学论文,此时冯·诺依曼还不到18岁.1921年一1923年在苏黎世联邦工业大学学习.很快又在1926年以优异的成绩获得了布达佩斯大学数学博士学位,此时冯·诺依曼年仅22岁.1927年一1929年冯·诺依曼相继在柏林大学和汉堡大学担任数学讲师。1930年接受了普林斯顿大学客座教授的职位,西渡美国.1931年他成为美国普林斯顿大学的第一批终身教授,那时,他还不到30岁。1933年转到该校的高级研究所,成为最初六位教授之一,并在那里工作了一生.冯·诺依曼是普林斯顿大学、宾夕法尼亚大学、哈佛大学、伊斯坦堡大学、马里兰大学、哥伦比亚大学和慕尼黑高等技术学院等校的荣誉博士.他是美国国家科学院、秘鲁国立自然科学院和意大利国立林且学院等院的院士. 1954年他任美国原子能委员会委员;1951年至1953年任美国数学会主席. 1954年夏,冯·诺依曼被发现患有癌症,1957年2月8日,在华盛顿去世,终年54岁.

冯·诺伊曼是二十世纪最重要的数学家之一,在纯粹数学和应用数学方面都有杰出的贡献。他的工作大致可以分为两个时期:1940年以前,主要是纯粹数学的研究:在数理逻辑方面提出简单而明确的序数理论,并对集合论进行新的公理化,其中明确区别集合与类;其后,他研究希尔伯特空间上线性自伴算子谱理论,从而为量子力学打下数学基础;1930年起,他证明平均遍历定理开拓了遍历理论的新领域;1933年,他运用紧致群解决了希尔伯特第五问题;此外,他还在测度论、格论和连续几何学方面也有开创性的贡献;从1936~1943年,他和默里合作,创造了算子环理论,即现在所谓的冯·诺伊曼代数。 1940年以后,冯·诺伊曼转向应用数学。如果说他的纯粹数学成就属于数学界,那么他在力学、经济学、数值分析和电子计算机方面的工作则属于全人类。第二次世界大战开始,冯·诺伊曼因战事的需要研究可压缩气体运动,建立冲击波理论和湍流理论,发展了流体力学;从1942年起,他同莫根施特恩合作,写作《博弈论和经济行为》一书,这是博弈论(又称对策论)中的经典著作,使他成为数理经济学的奠基人之一。冯·诺伊曼对世界上第一台电子计算机ENIAC(电子数字积分计算机)的设计提出过建议,1945年3月他在共同讨论的基础上起草EDVAC(电子离散变量自动计算机)设计报告初稿,这对后来计算机的设计有决定性的影响,特别是确定计算机的结构,采用存储程序以及二进制编码等,至今仍为电子计算机设计者所遵循。 1946年,冯·诺依曼开始研究程序编制问题,他是现代数值分析——计算数学的缔造者之一,他首先研究线性代数和算术的数值计算,后来着重研究非线性微分方程的离散化以及稳定问题,并给出误差的估计。他协助发展了一些算法,特别是蒙特卡罗方法。 40年代末,他开始研究自动机理论,研究一般逻辑理论以及自复制系统。在生命的最后时刻他深入比较天然自动机与人工自动机。他逝世后其未完成的手稿在1958年以《计算机与人脑》为名出版。冯·诺伊曼的主要著作收集在《冯·诺伊曼全集》(6卷,1961)中。无论在纯粹数学还是在应用数学研究方面,冯·诺依曼都显示了卓越的才能,取得了众多影响深远的重大成果。不断变换研究主题,常常在几种学科交叉渗透中获得成就是他的特色。最简单的来说,他的精髓贡献是2点:2进制思想与程序内存思想。回顾20世纪科学技术的辉煌发展时,不能不提及20世纪最杰出的数学家之一的冯·诺依曼.众所周知,1946年发明的电子计算机,大大促进了科学技术的进步,大大促进了社会生活的进步.鉴于冯·诺依曼在发明电子计算机中所起到关键性作用,他被西方人誉为"计算机之父".而在经济学方面,他也有突破性成就,被誉为“博弈论之父”。在物理领域,冯·诺依曼在30年代撰写的《量子力学的数学基础》已经被证明对原子物理学的发展有极其重要的价值。在化学方面也有相当的造诣,曾获苏黎世高等技术学院化学系大学学位。与同为犹太人的哈耶克一样,他无愧是上世纪最伟大的全才之一。约翰·冯·诺依曼

冯·诺依曼在数学的诸多领域都进行了开创性工作,并作出了重大贡献.在第二次世界大战前,他主要从事算子理论、集合论等方面的研究.1923年关于集合论中超限序数的论文,显示了冯·诺依曼处理集合论问题所特有的方式和风格.他把集会论加以公理化,他的公理化体系奠定了公理集合论的基础.他从公理出发,用代数方法导出了集合论中许多重要概念、基本运算、重要定理等.特别在1925年的一篇论文中,冯·诺依曼就指出了任何一种公理化系统中都存在着无法判定的命题. 1933年,冯·诺依曼解决了希尔伯特第5问题,即证明了局部欧几里得紧群是李群.1934年他又把紧群理论与波尔的殆周期函数理论统一起来.他还对一般拓扑群的结构有深刻的认识,弄清了它的代数结构和拓扑结构与实数是一致的.他对算子代数进行了开创性工作,并奠定了它的理论基础,从而建立了算子代数这门新的数学分支.这个分支在当代的有关数学文献中均称为冯·诺依曼代数.这是有限维空间中矩阵代数的自然推广.冯·诺依曼还创立了博弈论这一现代数学的又一重要分支. 1944年发表了奠基性的重要论文《博弈论与经济行为》.论文中包含博弈论的纯粹数学形式的阐述以及对于实际博弈应用的详细说明.文中还包含了诸如统计理论等教学思想.冯·诺依曼在格论、连续几何、理论物理、动力学、连续介质力学、气象计算、原子能和经济学等领域都作过重要的工作.冯·诺依曼对人类的最大贡献是对计算机科学、计算机技术、数值分析和经济学中的博弈论的开拓性工作.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,甚至要搭接几天,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。 1944年,诺伊曼参加原子弹的研制工作,该工作涉及到极为困难的计算。在对原子核反应过程的研究中,要对一个反应的传播做出“是”或“否”的回答。解决这一问题通常需要通过几十亿次的数学运算和逻辑指令,尽管最终的数据并不要求十分精确,但所有的中间运算过程均不可缺少,且要尽可能保持准确。他所在的洛·斯阿拉莫斯实验室为此聘用了一百多名女计算员,利用台式计算机从早到晚计算,还是远远不能满足需要。无穷无尽的数字和逻辑指令如同沙漠一样把人的智慧和精力吸尽。被计算机所困扰的诺伊曼在一次极为偶然的机会中知道了ENIAC计算机的研制计划,从此他投身到计算机研制这一宏伟的事业中,建立了一生中最大的丰功伟绩。 1944年夏的一天,正在火车站候车的诺伊曼巧遇戈尔斯坦,并同他进行了短暂的交谈。当时,戈尔斯坦是美国弹道实验室的军方负责人,他正参与ENIAC计算机的研制工作。在交谈中,戈尔斯坦告诉了诺伊曼有关ENIAC的研制情况。具有远见卓识的诺伊曼为这一研制计划所吸引,他意识到了这项工作的深远意义。冯·诺依曼由ENIAC机研制组的戈尔德斯廷中尉介绍参加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"--EDVAC(Electronic Discrete Variable AutomaticCompUter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。诺伊曼以“关于EDVAC的报告草案”为题,起草了长达101页的总结报告。报告广泛而具体地介绍了制造电子计算机和程序设计的新思想。这份报告是计算机发展史上一个划时代的文献,它向世界宣告:电子计算机的时代开始了。 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.报告中,诺伊曼对EDVAC中的两大设计思想作了进一步的论证,为计算机的设计树立了一座里程碑。设计思想之一是二进制,他根据电子元件双稳工作的特点,建议在电子计算机中采用二进制。报告提到了二进制的优点,并预言,二进制的采用将大简化机器的逻辑线路。现在使用的计算机,其基本工作原理是存储程序和程序控制,它是由世界著名数学家冯·诺依曼提出的。美籍匈牙利数学家冯·诺依曼被称为“计算机之父”。实践证明了诺伊曼预言的正确性。如今,逻辑代数的应用已成为设计电子计算机的重要手段,在EDVAC中采用的主要逻辑线路也一直沿用着,只是对实现逻辑线路的工程方法和逻辑电路的分析方法作了改进。

程序内存是诺伊曼的另一杰作。通过对ENIAC的考察,诺伊曼敏锐地抓住了它的最大弱点--没有真正的存储器。ENIAC只在20个暂存器,它的程序是外插型的,指令存储在计算机的其他电路中。这样,解题之前,必需先相好所需的全部指令,通过手工把相应的电路联通。这种准备工作要花几小时甚至几天时间,而计算本身只需几分钟。计算的高速与程序的手工存在着很大的矛盾。针对这个问题,诺伊曼提出了程序内存的思想:把运算程序存在机器的存储器中,程序设计员只需要在存储器中寻找运算指令,机器就会自行计算,这样,就不必每个问题都重新编程,从而大大加快了运算进程。这一思想标志着自动运算的实现,标志着电子计算机的成熟,已成为电子计算机设计的基本原则。 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原则--指令和数据一起存储.这个概念被誉为'计算机发展史上的一个里程碑".它标志着电子计算机时代的真正开始,指导着以后的计算机设计.自然一切事物总是在发展着的,随着科学技术的进步,今天人们又认识到"冯·诺依曼机"的不足,它妨碍着计算机速度的进一步提高,而提出了"非冯·诺依曼机"的设想.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。

冯·诺依曼逝世后,未完成的手稿于1958年以《计算机与人脑》为名出版.他的主要著作收集在六卷《冯·诺依曼全集》中,1961年出版。另外,冯·诺依曼40年代出版的著作《博弈论和经济行为》,使他在经济学和决策科学领域竖起了一块丰碑。他被经济学家公认为博弈论之父。当时年轻的约翰·纳什在普林斯顿求学期间开始研究发展这一领域,并在1994年凭借对博弈论的突出贡献获得了诺贝尔经济学奖。

前半生诺伊曼,著名美籍匈牙利数学家。1903年12月3日生于匈牙利布达佩斯的一个犹太人家庭。冯·诺依曼的父亲麦克斯年轻有为、风度翩翩,凭着勤奋、机智和善于经营,年轻时就已跻身于布达佩斯的银行家行列。冯·诺依曼的母亲是一位善良的妇女,贤慧温顺,受过良好教育。冯·诺伊曼从小就显示出数学天才,关于他的童年有不少传说。大多数的传说都讲到冯·诺伊曼自童年起在吸收知识和解题方面就具有惊人的速度。六岁时他能心算做八位数乘除法,八岁时掌握微积分,十二岁就读懂领会了波莱尔的大作《函数论》要义。微积分的实质是对无穷小量进行数学分析。人类探索有限、无限以及它们之间的关系由来已久,l7世纪由牛顿莱布尼茨发现的微积分,是人类探索无限方面取得的一项激动人心的伟大成果。三百年来,它一直是高等学府的教学内容,随着时代的发展,微积分在不断地改变它的形式,概念变得精确了,基础理论扎实了,甚至有不少简明恰当的陈述。但不管怎么说,八岁的儿童要弄懂微积分,仍然是罕见的。上述种种传闻虽然不尽可信,但冯·诺伊曼的才智过人,则是与他相识的人们的一致看法。 1914年夏天,约翰进入了大学预科班学习,是年7月28日,奥匈帝国借故向塞尔维亚宣战,揭开了第一次世界大战的序幕。由于战争动乱连年不断,冯·诺依曼全家离开过匈牙利,以后再重返布达佩斯。当然他的学业也会受到影响。但是在毕业考试时,冯·诺依曼的成绩仍名列前茅。 1921年,冯·诺依曼通过“成熟”考试时,已被大家当作数学家了。他的第一篇论文是和菲克特合写的,那时他还不到18岁。麦克斯由于考虑到经济上原因,请人劝阻年方17的冯·诺依曼不要专攻数学,后来父子俩达成协议,冯·诺依曼便去攻读化学。其后的四年间,冯·诺依曼在布达佩斯大学注册为数学方面的学生,但并不听课,只是每年按时参加考试。与此同时,冯·诺依曼入柏林大学(1921年),1923年又进入瑞士苏黎世联邦工业大学学习化学。1926年他在苏黎世的获得化学方面的大学毕业学位,通过在每学期期末回到布达佩斯大学通过课程考试,他也获得了布达佩斯大学数学博士学位。冯·诺依曼的这种不参加听课只参加考试的求学方式,当时是非常特殊的,就整个欧洲来说也是完全不合规则的。但是这不合规则的学习方法,却又非常适合冯·诺依曼。冯·诺依曼在柏林大学学习期间,曾得到化学家哈贝尔的悉心栽培。哈贝尔是德国著名的化学家,由于合成氨而获诺贝尔奖。逗留在苏黎世期间,冯·诺依曼常常利用空余时间研读数学、写文章和数学家通信。在此期间冯·诺依曼受到了希尔伯特和他的学生施密特和外尔的思想影响,开始研究数理逻辑。当时外尔和波伊亚两位也在苏黎世,他和他们有过交往。一次外尔短期离开苏黎世,冯·诺依曼还代他上过课。聪明的智慧加上得天独厚的栽培,冯·诺依曼在茁壮地成长,当他结束学生时代的时候,他已经漫步在数学、物理、化学三个领域的某些前沿。 1926年春,冯·诺依曼到哥廷根大学任希尔伯特的助手。1927~1929年,冯·诺依曼在柏林大学任兼职讲师,期间他发表了集合论、代数和量子理论方面的文章。l927年冯·诺依曼到波兰里沃夫出席数学家会议,那时他在数学基础和集合论方面的工作已经很有名气。 l929年,冯·诺依曼转任汉堡大学兼职讲师。1930年他首次赴美,成为普林斯顿大学的客座讲师。善于汇集人才的美国不久就聘冯·诺依曼为客座教授。冯·诺依曼曾经算过,德国大学里现有的和可以期待的空缺很少,照他典型的推理得出,在三年内可以得到的教授任命数是三,而参加竞争的讲师则有40名之多。在普林斯顿,冯·诺依曼每到夏季就回欧洲,一直到l933年担任普林斯顿高级研究院教授为止。当时高级研究院聘有六名教授,其中就包括爱因斯坦,而年仅30岁的冯·诺依曼是他们当中最年轻的一位。在高等研究院初创时间,欧洲来访者会发现,那里充满着一种极好的不拘礼节的、浓厚的研究风气。教授们的办公室设置在大学的“优美大厦”里,生活安定,思想活跃,高质量的研究成果层出不穷。可以这样说,那里集中了有史以来最多的有数学和物理头脑的人才。 l930年冯·诺依曼和玛丽达·柯维斯结婚。1935年他们的女儿玛丽娜出生在普林斯顿。冯·诺依曼家里常常举办时间持续很长的社交聚会,这是远近皆知的。l937年冯·诺依曼与妻子离婚,1938年又与克拉拉·丹结婚,并一起回普林斯顿。丹随冯·诺依曼学数学,后来成为优秀的程序编制家。与克拉拉婚后,冯·诺依曼的家仍是科学家聚会的场所,还是那样殷勤好客,在那里人人都会感到一种聪慧的气氛。二次大战欧洲战事爆发后,冯·诺依曼的活动越出了普林斯顿,参与了同反法西斯战争有关的多项科学研究计划。l943年起他成了制造原子弹的顾问,战后仍在政府诸多部门和委员会中任职。1954年又成为美国原子能委员会成员。冯·诺依曼的多年老友,原子能委员会主席斯特劳斯曾对他作过这样的评价:从他被任命到1955年深秋,冯·诺依曼干得很漂亮。他有一种使人望尘莫及的能力,最困难的问题到他手里。都会被分解成一件件看起来十分简单的事情,……用这种办法,他大大地促进了原子能委员会的工作。晚年冯·诺依曼的健康状况一直很好,可是由于工作繁忙,到1954年他开始感到十分疲劳。1955年的夏天,X射线检查出他患有癌症,但他还是不停的工作,病势扩展。后来他被安置在轮椅上,继续思考、演说及参加会议。长期而无情的疾病折磨着他,慢慢地终止了他所有的活动。1956年4月,他进入华盛顿的沃尔特·里德医院,1957年2月8日在医院逝世,享年53岁。

冯·诺依曼的第一篇论文是和菲克特合写的,是关于车比雪夫多项式求根法的菲叶定理推广,注明的日期是1922年,那时冯·诺依曼还不满18岁。另一篇文章讨论一致稠密数列,用匈牙利文写就,题目的选取和证明手法的简洁显露出冯·诺依曼在代数技巧和集合论直观结合的特征。 1923年当冯·诺依曼还是苏黎世的大学生时,发表了超限序数的论文。文章第一句话就直率地声称“本文的目的是将康托的序数概念具体化、精确。他的关于序数的定义,现在已被普遍采用。强烈企求探讨公理化是冯·诺依曼的愿望,大约从l925年到l929年,他的大多数文章都尝试着贯彻这种公理化精神,以至在理论物理研究中也如此。当时,他对集合论的表述处理,尤感不够形式化,在他1925年关于集合论公理系统的博士论文中,开始就说“本文的目的,是要给集合论以逻辑上无可非议的公理化论述”。有趣的是,冯·诺依曼在论文中预感到任何一种形式的公理系统所具有的局限性,模糊地使人联想到后来由哥德尔证明的不完全性定理。对此文章,著名逻辑学家、公理集合论奠基人之一的弗兰克尔教授曾作过如下评价:“我不能坚持说我已把(文章的)一切理解了,但可以确有把握地说这是一件杰出的工作,并且透过他可以看到一位巨人”。 1928年冯·诺依曼发表了论文《集合论的公理化》,是对上述集合论的公理化处理。该系统十分简洁,它用第一型对象和第二型对象相应表示朴素集合论中的集合和集合的性质,用了一页多一点的纸就写好了系统的公理,它已足够建立朴素集合论的所有内容,并借此确立整个现代数学。冯·诺依曼的系统给出了集合论的也许是第一个基础,所用的有限条公理,具有像初等几何那样简单的逻辑结构。冯·诺依曼从公理出发,巧妙地使用代数方法导出集合论中许多重要概念的能力简直叫人惊叹不已,所有这些也为他未来把兴趣落脚在计算机和“机械化”证明方面准备了条件。 20年代后期,冯·诺依曼参与了希尔伯特的元数学计划,发表过几篇证明部分算术公理无矛盾性的论文。l927年的论文《关于希尔伯特证明论》最为引人注目,它的主题是讨论如何把数学从矛盾中解脱出来。文章强调由希尔伯特等提出和发展的这个问题十分复杂,当时还未得到满意的解答。它还指出阿克曼排除矛盾的证明并不能在古典分析中实现。为此,冯·诺依曼对某个子系统作了严格的有限性证明。这离希尔伯特企求的最终解答似乎不远了。这是恰在此时,1930年哥德尔证明了不完全性定理。定理断言:在包含初等算术(或集合论)的无矛盾的形式系统中,系统的无矛盾性在系统内是不可证明的。至此,冯·诺依曼只能中止这方面的研究。冯·诺依曼还得到过有关集合论本身的专门结果。他在数学基础和集合论方面的兴趣一直延续到他生命的结束。

在1930~1940年间,冯·诺依曼在纯粹数学方面取得的成就更为集中,创作更趋于成熟,声誉也更高涨。后来在一张为国家科学院填的问答表中,冯·诺依曼选择了量子理论的数学基础、算子环理论、各态遍历定理三项作为他最重要数学工作。 1927年冯·诺依曼已经在量子力学领域内从事研究工作。他和希尔伯待以及诺戴姆联名发表了论文《量子力学基础》。该文的基础是希尔伯特1926年冬所作的关于量子力学新发展的讲演,诺戴姆帮助准备了讲演,冯·诺依曼则从事于该主题的数学形式化方面的工作。文章的目的是将经典力学中的精确函数关系用概率关系代替之。希尔伯特的元数学、公理化的方案在这个生气勃勃的领域里获得了施展,并且获得了理论物理和对应的数学体系间的同构关系。对这篇文章的历史重要性和影响无论如何评价都不会过高。冯·诺依曼在文章中还讨论了物理学中可观察算符的运算的轮廓和埃尔米特算子的性质,无疑,这些内容构成了《量子力学的数学基础》一书的序曲。 1932世界闻名的斯普林格出版社出版了他的《量子力学的数学基础》,它是冯·诺依曼主要著作之一,初版为德文,1943年出了法文版,1949年为西班牙文版,1955年被译成英文出版,至今仍不失为这方面的经典著作。当然他还在量子统计学、量子热力学、引力场等方面做了不少重要工作。客观地说,在量子力学发展史上,冯·诺依曼至少作出过两个重要贡献:狄拉克对量子理论的数学处理在某种意义下是不够严格的,冯·诺依曼通过对无界算子的研究,发展了希尔伯特算子理论,弥补了这个不足;此外,冯·诺依曼明确指出,量子理论的统计特征并非由于从事测量的观察者之状态未知所致。借助于希尔伯待空间算子理论,他证明凡包括一般物理量缔合性的量子理论之假设,都必然引起这种结果。对于冯·诺依曼的贡献,诺贝尔物理学奖获得者威格纳曾作过如下评价:“在量子力学方面的贡献,就是以确保他在当代物理学领域中的特殊地位。”在冯·诺依曼的工作中,希尔伯特空间上的算子谱论和算子环论占有重要的支配地位,这方面的文章大约占了他发表的论文的三分之一。它们包括对线性算子性质的极为详细的分析,和对无限维空间中算子环进行代数方面的研究。算子环理论始于1930年下半年,冯·诺依曼十分熟悉诺特和阿丁的非交换代数,很快就把它用于希尔伯特空间上有界线性算子组成的代数上去,后人把它称之为冯·诺依曼算子代数。 1936~1940年间,冯·诺依曼发表了六篇关于非交换算子环论文,可谓20世纪分析学方面的杰作,其影响一直延伸至今。冯·诺依曼曾在《量子力学的数学基础》中说过:由希尔伯特最早提出的思想就能够为物理学的量子论提供一个适当的基础,而不需再为这些物理理论引进新的数学构思。他在算子环方面的研究成果应验了这个目标。冯·诺依曼对这个课题的兴趣贯穿了他的整个生涯。算子环理论的一个惊人的生长点是由冯·诺依曼命名的连续几何。普通几何学的维数为整数1、2、3等,冯·诺依曼在著作中已看到,决定一个空间的维数结构的,实际上是它所容许的旋转群。因而维数可以不再是整数,连续级数空间的几何学终于提出来了。 1932年,冯·诺依曼发表了关于遍历理论的论文,解决了遍历定理的证明,并用算子理论加以表述,它是在统计力学中遍历假设的严格处理的整个研究领域中,获得的第一项精确的数学结果。冯·诺依曼的这一成就,可能得再次归功于他所娴熟掌握的受到集合论影响的数学分析方法,和他自己在希尔伯特算子研究中创造的那些方法。它是20世纪数学分析研究领域中取得的最有影响成就之一,也标志着一个数学物理领域开始接近精确的现代分析的一般研究。此外冯·诺依曼在实变函数论、测度论、拓扑、连续群、格论等数学领域也取得不少成果。1900年希尔伯特在那次著名的演说中,为20世纪数学研究提出了23个问题,冯·诺依曼也曾为解决希尔伯特第五问题作了贡献。

1940年,是冯·诺依曼科学生涯的一个转换点。在此之前,他是一位通晓物理学的登峰造极的纯粹数学家;此后则成了一位牢固掌握纯粹数学的出神入化的应用数学家。他开始关注当时把数学应用于物理领域去的最主要工具——偏微分方程。研究同时他还不断创新,把非古典数学应用到两个新领域:对策论和电子计算机。

二、电脑之父到底是谁

1、现在使用的计算机,其基本工作原理是存储程序和程序控制,它是由世界著名数学家冯·诺依曼提出的。美籍匈牙利数学家冯·诺依曼被称为“计算机之父”。

2、约翰·冯·诺依曼(JohnVonNouma,1903-1957),美藉匈牙利人,1903年12月28日生于匈牙利的布达佩斯,父亲是一个银行家,家境富裕,十分注意对孩子的教育。冯·诺依曼从小聪颖过人,兴趣广泛,读书过目不忘。据说他一生掌握了七种语言,6岁时就能用古希腊语同父亲闲谈,其中最擅长德语。他对读过的书籍和论文能很快一句不差地将内容复述出来,而且若干年之后,仍然如此。1911年一1921年,冯·诺依曼在布达佩斯的卢瑟伦中学读书期间,就崭露头角而深受老师的器重。在费克特老师的个别指导下,两人合作发表了第一篇数学论文,此时冯·诺依曼还不到18岁。1921年至1923年在苏黎世大学学习。在1926年以优异的成绩获得了布达佩斯大学数学博士学位,此时冯·诺依曼年仅22岁。1927年至1929年,冯.诺依曼相继在柏林大学和汉堡大学担任数学讲师。1930年接受了普林斯顿大学客座教授的职位,1931年成为该校终身教授。1933年转到该校的高级研究所,成为最初六的位教授之一,并在那里工作了一生。冯·诺依曼是普林斯顿大学、宾夕法尼亚大学、哈佛大学、伊斯坦堡大学、马里兰大学、哥伦比亚大学和慕尼黑高等技术学院等校的荣誉博士,是美国国家科学院、秘鲁国立自然科学院和意大利国立林且学院等院的院土。1954年他任美国原子能委员会委员;1951年至1953年任美国数学会主席。

3、1954年夏,冯·诺依曼被使现患有癌症,1957年2月8日,在华盛顿去世,终年54岁。

4、1954年电子计算机的诞生,是人类智力解放道路上的重要里程碑,西方的经济学家称之为现代新产业革命的一个标志。美籍匈牙利数学家冯·诺依曼被称为“计算机之父”。现在使用的计算机,其基本工作原理是存储程序和程序控制,它是由世界著名数学家冯·诺依曼提出的。

5、约翰·冯·诺依曼(JohnVonNouma,1903-1957),美藉匈牙利人,1903年12月28日生于匈牙利的布达佩斯,父亲是一个银行家,家境富裕,十分注意对孩子的教育。冯·诺依曼从小聪颖过人,兴趣广泛,读书过目不忘。据说他一生掌握了七种语言,6岁时就能用古希腊语同父亲闲谈,其中最擅长德语。他对读过的书籍和论文能很快一句不差地将内容复述出来,而且若干年之后,仍然如此。1911年一1921年,冯·诺依曼在布达佩斯的卢瑟伦中学读书期间,就崭露头角而深受老师的器重。在费克特老师的个别指导下,两人合作发表了第一篇数学论文,此时冯·诺依曼还不到18岁。1921年至1923年在苏黎世大学学习。在1926年以优异的成绩获得了布达佩斯大学数学博士学位,此时冯·诺依曼年仅22岁。1927年至1929年,冯.诺依曼相继在柏林大学和汉堡大学担任数学讲师。1930年接受了普林斯顿大学客座教授的职位,1931年成为该校终身教授。1933年转到该校的高级研究所,成为最初六的位教授之一,并在那里工作了一生。冯·诺依曼是普林斯顿大学、宾夕法尼亚大学、哈佛大学、伊斯坦堡大学、马里兰大学、哥伦比亚大学和慕尼黑高等技术学院等校的荣誉博士,是美国国家科学院、秘鲁国立自然科学院和意大利国立林且学院等院的院土。1954年他任美国原子能委员会委员;1951年至1953年任美国数学会主席。

6、1954年夏,冯·诺依曼被使现患有癌症,1957年2月8日,在华盛顿去世,终年54岁。

7、冯·诺依曼在数学的诸多领域都进行了开创性工作,并作出了重大贡献。第二次世界大战之前,他主要从事算子理论、鼻子理论、集合论等方面的研究。1923年他作了关于集合论中超限序数的论文,这篇论文显示了冯·诺依曼处理集合论问题所特有的方式和风格。他把集会论加以公理化,他的公理化体系奠定了公理集合论的基础。他从公理出发,用代数方法导出了集合论中许多重要概念、基本运算、重要定理等。特别在1925年的一篇论文中,冯·诺依曼就指出了任何一种公理化系统中都存在着无法判定的命题.

8、1933年,冯·诺依曼解决了希尔伯特第5问题,即证明了局部欧几里得紧群是李群。1934年他又把紧群理论与波尔的殆周期函数理论统一起来。他还对一般拓扑群的结构有深刻的认识,弄清了它的代数结构和拓扑结构与实数是一致的。他对其子代数进行了开创性工作,并莫定了它的理论基础,从而建立了算子代数这门新的数学分支。这个分支在当代的有关数学文献中均称为冯·诺依曼代数。这是有限维空间中矩阵代数的自然推广。冯·诺依曼还创立了博奕论这一现代数学的又一重要分支。1944年发表了奠基性的重要论文《博奕论与经济行为》。论文中包含博奕论的纯粹数学形式的阐述以及对于实际博奕应用的详细说明。文中还包含了诸如统计理论等教学思想。冯·诺依曼在格论、连续几何、理论物理、动力学、连续介质力学、气象计算、原子能和经济学等领域都作过重要的工作。

9、冯·诺依曼对人类的最大贡献是对计算机科学、计算机技术和数值分析的开拓性工作。

10、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。

11、冯·诺依曼由ENIAC机研制组的戈尔德斯廷中尉介绍参加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.

12、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,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。

13、原则上指令和数据一起存储.这个概念被誉为“计算机发展史上的一个里程碑”.它标志着电子计算机时代的真正开始,指导着以后的计算机设计.自然一切事物总是在发展着的,随着科学技术的进步,今天人们又认识到“冯·诺依曼机”的不足,它妨碍着计算机速度的进一步提高,而提出了“非冯·诺依曼机”的设想.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。

14、冯·诺依曼逝世后,未完成的手稿于1958年以《计算机与人脑》为名出版。他的主要著作收集在六卷《冯·诺依曼全集》中,1961年出版。

三、如何学好电脑

伴随着新世纪钟声的敲响,我们真正跨进了以计算机为主要学习、工作、生活手段的信息时代。掌握计算机应用技术不仅是每个人的基本素质,也是今后谋生的重要技能。因此,不少人担心"像我这种对计算机了解不多的人,会不会被淘汰"?他们非常关心怎样才能学好计算机,从而为自己的前途和发展作准备。

说到学习哪些方面的计算机知识、怎样学,来自方方面面的观点真让人眼花缭乱。有人认为计算机的发展这么快,目前所学的知识在若干年后会过时,应当学好计算机的基本操作,对于那些不断变化的技术只要适当掌握,有时间再熟练掌握也不迟。还有人认为应该把计算机当作数学、语文那样的一门学科来学习,系统地掌握各种基本原理和编程方法,从而成为像数学家、文学家那样的计算机专家……五花八门的观点不一而足。

为了解开无数学习者心中的疑问,本版新开辟了"怎样学好电脑"栏目,首先请来了电脑教育领域的一流专家谈谈他们的高论,以后还将邀请这方面的专业人士来本栏目"坐堂",当然,也欢迎对电脑学习有独门秘技的各路英豪在我们的栏目中各显奇招……来吧,来吧,让所有爱电脑、学电脑的人相约在2002!

吴文虎:中国计算机学会普及委员会主任、国际信息奥林匹克中国队总教练、清华大学计算机科学与技术系教授

多年实践表明,学习"人类通用智力工具",掌握有关计算机知识与技能会对提高学生的智力与能力,促其成长与成才大有益处。那么,怎样才能使学生学好计算机呢?首先要分析学习的对象,要讨论学习的目标。对象不同方法不同,目标不同要求不同。计算机有如下六个独特之点:

1、是最现代化、最先进的高科技产品;

2、是人人都可以拿来使用的通用智力工具;

3、不仅是可直接面对的机器,而且是可潜心进行研究探索的学科;

4、它不仅是可以让人摆布,还能与人交流,给人忠告与建议;

5、如果将它连在网络上,它还能营造一种新的全球网络文化氛围;

6、它发展速度极快,无论是硬件还是软件,新东西层出不穷,让人感到常学常新;

面对这种全新的科技成果及其所包容的学科,必须有独特的行之有效的学习方法。

对初学者,老师引进门很重要,但以后就要靠自学。自学能力对于计算机学习尤为重要,原因就是计算机发展奇快,掌握了自学方法,具备了自学能力,才能应付计算机日新月异的发展形势。有人说,"自学,谈何容易!"我说别的学科自学可能较难,而计算机却相对容易一些。为什么这样说呢?因为计算机越来越"平易近人",让人能够看得见、摸得着。能够让人动的东西就好学,比如几岁的娃娃就敢去开电视机和调台,能够去控制VCD等,难道电视机和VCD机不是高科技产品吗?计算机作为学习对象,理论知识和实践环境是统一的,学习内容和进度自己可以掌握,自学当中有弄不懂的东西,大多可以通过上机加以解决。因此,我说它易于自学、便于自学。当然,有一本便于自学的指导书就更好了。

算机这个学科实践性特强,不动手是学不会的。计算机从诞生那天起就被人蒙上了神秘的面纱,许多专著像"天书",让初学者望而生畏。但是,很多小孩子为什么能把计算机用得那么好呢?窍门在哪儿呢?动手!一动手就会感到"原来如此"、"没有什么了不得"!这样,就会越学越轻松、越学越有兴趣。边动手边动脑是计算机学习的基本模式,可以自然而然地摈弃那种死记硬背、"纸上谈兵"的学习模式,既动手又动脑,形成生动活泼的学习氛围。动手,还能强化理论联系实际的优良学风、培养实干精神。

在学习计算机知识与技能的过程中,要想到"用","用"到自己的学习、工作和生活中。作为智力工具,作为人脑的延伸物,让计算机帮助我们思维、论证、决策,以提高分析问题和解决问题的能力。参加信息学奥林匹克活动的孩子们为什么能在国际大赛中摘取金牌,就是他们学以致用,在"用"中加深理解,把计算机变成了得心应手的工具。人们常说"熟能生巧",泛指学用一般工具,对学用计算机这种智力工具,就不仅仅是"生巧"了,而且还"益智",即有利于开发智力。计算机中浓缩着人类智慧的结晶,集成着现代人的思维方式和科学方法,通过人脑指挥电脑、电脑帮助人脑的过程,会使人越来越聪明,越来越能干。在新世纪大智大勇,富有创造才能的人,一定是会使用电脑帮自己工作的人。

计算机教育不仅仅是学科教育,更重要的是一种文化教育。目前,分布在五大洲的几千万台计算机已经联到了互联网上,形成了一种新的文化氛围;会不会使用网络成为衡量现代人文化水准的一个新尺度。在网络文化氛围中,获取信息、处理信息、交流信息的能力十分重要,这也是现代人的一种基本能力,从某种意义上看,"网络就是计算机"。学习网络方面的知识与技能是十分重要的,谁不充分认识这件事的重要性,将来就会追悔莫及。另一方面,文化不等于文明,网络上存在着很多很有用的东西,但也有糟粕,怎样区分有用的信息和无用的信息,识别香花与毒草的能力,也是现代人的一种基本能力。在上网这件事上,"因噎废食"不可取,打点"预防针"却是必要的。

计算机教育不仅仅是学科教育,更重要的是一种文化教育。目前,分布在五大洲的几千万台计算机已经联到了互联网上,形成了一种新的文化氛围;会不会使用网络成为衡量现代人文化水准的一个新尺度。在网络文化氛围中,获取信息、处理信息、交流信息的能力十分重要,这也是现代人的一种基本能力,从某种意义上看,"网络就是计算机"。学习网络方面的知识与技能是十分重要的,谁不充分认识这件事的重要性,将来就会追悔莫及。另一方面,文化不等于文明,网络上存在着很多很有用的东西,但也有糟粕,怎样区分有用的信息和无用的信息,识别香花与毒草的能力,也是现代人的一种基本能力。在上网这件事上,"因噎废食"不可取,打点"预防针"却是必要的。

刘瑞挺:全国高等院校计算机基础教育研究会副理事长、天津南开大学计算机与系统科学系教授、《个人电脑》杂志社总编

"计算机普及要从娃娃抓起"已经成为一条公理。家长、教师、学校、社会都对孩子的电脑教育给予了极大的关怀。就在这时,少儿NIT出现了,而且,立刻引起社会的热烈反响。教育部考试中心的咨询电话整天不断,已有28个省市自治区承办。那么,什么是少儿NIT呢?

NIT是全国计算机应用技术证书考试的缩写,现在要把它推广到少年儿童中,所以称为少儿NIT。小孩要这种证书有什么用呢?也许还有人会火冒三丈:"为什么要用考试来摧残幼小的心灵?"且慢,弹钢琴不是也有考级吗?没有人说它在摧残孩子。原因是这些孩子有音乐细胞,而且乐此不疲。如果,孩子并无音乐天赋,家长非骂即打地硬逼他弹琴,那就真是摧残了。其实考试不等于就是应试教育,而且少儿NIT考试的"只记成功、不记失败"更与摧残毫不沾边,它以上机培训为主,一边学一边通过,乃是推动素质教育的利器。

大多数孩子都会喜欢电脑,这是由电脑的特性决定的。孩子的童心是好奇、好问、好学、好玩、好动、好斗、好强、好胜,而电脑丰富多彩的软件正好能满足孩子多方面的渴望。把这些辅助智力工具尽快、尽早地交给孩子,他们会终生受益。只要孩子有一种爱好,就可以通过这一爱好让他喜欢上电脑。爱好语文的可以用它写文章,爱好算术的可以用它解题,爱好美术的可以用它绘画,爱好音乐的可以用它作曲。他们可以通过不同的途径喜欢上电脑。那么,会不会有的孩子无论如何也不喜欢电脑呢?会的。但这又有什么关系呢?这种孩子不会超过5%,恐怕需要特殊方式来关怀他们。

现在,少儿NIT已推出十个模块:操作基础、文字、表格、画图、上网、音乐、动画、编程、多媒体、数据库。每个模块都由过程式培训、作品设计、上机考试组成。凡获得三个模块证书者,可申请少儿NIT铜牌证书;获得六个者,可申请银牌证书;获得十个者,可申请金牌证书。这些证书肯定能成为他们走向信息化、数字化的坚实台阶,为他们成为新世纪的建设者奠定稳固的基础。

随着社会经济的发展,人们正在改变着自己的观点。有些领导说:"如果放慢落后地区普及计算机的速度,就会加大与先进地区的差距,使教育更不公平";有些家长说:"我要和孩子一起学电脑","早买、晚买,需要就买。低档、高档,合用就行";有些教师说:"自古英雄出少年,电脑学得好、其他功课也学得好的孩子大有人在"。

新世纪的到来,会使电脑和网络成为我们生活中不可或缺的信息源泉。"海阔凭鱼跃,天高任鸟飞"。中国孩子从小就在信息海洋中游弋的时代就要到来。

吕品:全国中小学计算机教材审查委员、北京信息学奥林匹克学校副校长、北京西城区电教馆计算机室主任

这是一个看似简单、其实很复杂的问题。所谓简单,即似乎只要用一个数字就可以回答:6岁、10岁或12岁。说它复杂,是因为这个"学"字可以有不同的理解和不同的层次。是学习电脑的技术还是学习专业知识?是学习操作还是学习应用?是仅仅和电脑交朋友还是要熟练地掌握?不同的层次、不同的要求就有不同的回答。对于绝大多数人来说,学习电脑不是为了成为一名计算机专家,而是为了应用。因此,我仅在这一学习层次内谈谈自己的看法。

电脑是高科技的产品,它的内部结构、工作原理,硬件的制造技术极其复杂,是科学的象牙之塔。但是它的使用又是那么方便、简单,学习电脑的基本操作要比学开汽车,或学习一个学科知识容易得多。这是其他机器所根本不能相比的。现在一些所谓自动洗衣机、傻瓜相机等机器很容易使用,就是因为它们内部安装了"微型电脑"的缘故。

由于学习电脑这种特殊性,因此学习电脑从初级到高级有多个层次。这与照相一样,可以学习用"傻瓜相机"一按就照的初级摄影,也可以学习用专业相机、具备丰富专业知识的高级摄影。

从普及的角度讲,可以有:与电脑交朋友、用电脑帮助学习、学习基本操作技能、学习电脑使用、学习电脑的应用、学习一些电脑基础知识等几个层次。

我国普及电脑知识已经有近20年了。积20年的工作经验,不少人认为,从3岁半开始,就可以接触电脑,"与电脑交朋友"。儿童从3岁~7岁为幼儿期;从生理上分析,这个阶段幼儿的手的动作开始协调,可以按键和用鼠标了,因此,也可以进行一些电脑的操作,在几个幼儿园的实践也证明了这些。

如:在北京的北海幼儿园、铁道部幼儿园等都开展了电脑的活动。以上事实说明,学习电脑没有年龄限制,只要有动手能力,就可以和电脑交朋友。

根据工作经验,在幼儿中普及电脑,应注意以下几点

一是在用电脑中学电脑即主要是把电脑作为一个开发幼儿智力的工具来使用。在使用中使幼儿喜欢电脑,愿意和电脑交朋友,潜移默化地学到一些必要的电脑操作技能和知识。

二是游戏我国著名的教育家陈鹤琴曾说过:"小孩子是好动的,是以游戏为生命的"。幼儿阶段的主要活动是游戏,幼儿用电脑同样也必须采用游戏的形式,才能取得好的效果。

三是为了保护幼儿身心健康特别是视力,在电脑前的持续时间最多不要超过15分钟。

只要注意了以上几点,电脑可以成为幼儿的"好朋友"。可以发展他们的智力和手脑并用的能力,并开发他们右脑功能。

想知道如何学好计算机吗,今天就看看我的方法吧!

?我是一个在大学还接触计算机的人,在没上大学之前,我就知道上网聊天罢了,说句心里话,我就没打算上大学,不是我妈的话,我不知道要落魄到什么状态,我会好好报答我妈的。

??其实计算机不是什么神秘的东西,只要你去接触他,在深深剥析,你自然就会知道很多关于计算机的秘密了,我大学是学计算机的,那你一定会问我你学计算机当然会在很多哦,其实我真的很自卑,我当是的同学大多是职高的,而我还有几个是普高的,他们就比我们优秀,在普高这来说,我是最丢的,我好没面子啊!所以我下定决心要跟上,我就用了下面的方法,不是每个人都实用哦:

1:多多看书,你要把书看成是你的亲生父母,天天都要去看才行,然后还要依赖他,主要是没他不行啊,你想想看,你不去看的话,那来的基础啊,做什么事都要有底子还行啊,跟我们成长是一个意思,反正是一步一步,慢慢来。

2:你要对计算机有兴趣还行,不然你是不会去认真去研究他的,有兴趣就好说了,比如我就是啦,多买买计算机杂志,当然少不了黑客杂志了,他可是我每月必买啊,那怕是穷的卖裤子!哎,生活逼人啊

3:就是最重要的一点了,去实践,经常上网是件好事,但你一定要做有用的事才有价值,什么用呢,就是把学的运用到你的身边,这样你还会感觉你学的是有用的,是不是啊。那么你就会更深层的去学了。

4:看你自己了,计算机这东东可是深不可测的啊,你就必须跟上时代的步伐,怎么跟我就不说了吧,你自己应该知道吧!引用宋祖英的一句话"走进了新时代",我们做这行的就天天到新时代去,日子不好啊!

?好了,我就不说了,我还要去上课啊,知道什么课吗?嘿嘿,编程哦,是个好玩意,偶就走了,希望偶的这点字有用,拜!!

年轻人不看可惜了,如何学好计算机科学(转载)

计算机科学与技术这一门科学深深的吸引着我们这些同学们,上计算机系已经有近三年了,自己也做了一些思考,我一直认为计算机科学与技术这门专业,在本科阶段是不可能切分成计算机科学和计算机技术的,因为计算机科学需要相当多的实践,而实践需要技术;每一个人(包括非计算机专业),掌握简单的计算机技术都很容易(包括程序设计),但计算机专业的优势就在于,我们掌握许多其他专业并不“深究”的东西,例如,算法,体系结构,等等。非计算机专业的人可以很容易地做一个芯片,写一段程序,但他们做不出计算机专业能够做出来的大型系统。今天我想专门谈一谈计算机科学,并将重点放在计算理论上。

计算机理论的一个核心问题——从数学谈起:

记得当年大一入学,每周六课时高等数学,天天作业不断(那时是六日工作制)。颇有些同学惊呼走错了门:咱们这到底念的是什么系?不错,你没走错门,这就是计算机科学与技术系。我国计算机科学系里的传统是培养做学术研究,尤其是理论研究的人(方向不见得有问题,但是做得不是那么尽如人意)。而计算机的理论研究,说到底了,如网络安全,图形图像学,视频音频处理,哪个方向都与数学有着很大的关系,虽然也许是正统数学家眼里非主流的数学。这里我还想阐明我的一个观点:我们都知道,数学是从实际生活当中抽象出来的理论,人们之所以要将实际抽象成理论,目的就在于想用抽象出来的理论去更好的指导实践,有些数学研究工作者喜欢用一些现存的理论知识去推导若干条推论,殊不知其一:问题考虑不全很可能是个错误的推论,其二:他的推论在现实生活中找不到原型,不能指导实践。严格的说,我并不是一个理想主义者,政治课上学的理论联系实际一直是指导我学习科学文化知识的航标(至少我认为搞计算机科学与技术的应当本着这个方向)。

其实我们计算机系学数学光学高等数学是不够的(典型的工科院校一般都开的是高等数学),我们应该像数学系一样学一下数学分析(清华计算机系开的好像就是数学分析),数学分析这门科学,咱们学计算机的人对它有很复杂的感情。在于它是偏向于证明型的数学课程,这对我们培养良好的分析能力极有帮助。我的软件工程学导师北工大数理学院的王仪华先生就曾经教导过我们,数学系的学生到软件企业中大多作软件设计与分析工作,而计算机系的学生做程序员的居多,原因就在于数学系的学生分析推理能力,从所受训练的角度上要远远在我们之上。当年出现的怪现象是:计算机系学生的高中数学基础在全校数一数二(希望没有冒犯其它系的同学),教学课时数也仅次于数学系,但学完之后的效果却不尽如人意。难道都是学生不努力吗,我看未见得,方向错了也说不一定,其中原因何在,发人深思。

我个人的浅见是:计算机系的学生,对数学的要求固然跟数学系不同,跟物理类差别则更大。通常非数学专业的所谓“高等数学”,无非是把数学分析中较困难的理论部分删去,强调套用公式计算而已。而对计算机系来说,数学分析里用处最大的恰恰是被删去的理论部分。说得难听一点,对计算机系学生而言,追求算来算去的所谓“工程数学”已经彻底地走进了误区。记上一堆曲面积分的公式,难道就能算懂了数学?那倒不如现用现查,何必费事记呢?再不然直接用Mathematics或是Matalab好了。

我在系里最爱做的事情就是给学弟学妹们推荐参考书。中文的数学分析书,一般都认为以北大张筑生老师的“数学分析新讲”为最好。万一你的数学实在太好,那就去看菲赫金哥尔茨的“微积分学教程”好了--但我认为没什么必要,毕竟你不想转到数学系去。吉米多维奇的“数学分析习题集”也基本上是计算型的东东。书的名气很大,倒不见得适合我们,还是那句话,重要的是数学思想的建立,生活在信息社会里我们求的是高效,计算这玩意还是留给计算机吧。不过现在多用的似乎是复旦大学的《数学分析》也是很好的教材。

中国的所谓高等代数,就等于线性代数加上一点多项式理论。我以为这有好的一面,因为可以让学生较早感觉到代数是一种结构,而非一堆矩阵翻来覆去。这里不得不提南京大学林成森,盛松柏两位老师编的“高等代数”,感觉相当舒服。此书相当全面地包含了关于多项式和线性代数的基本初等结果,同时还提供了一些有用的又比较深刻的内容,如Sturm序列,Shermon-Morrison公式,广义逆矩阵等等。可以说,作为本科生如能吃透此书,就可以算高手。国内较好的高等代数教材还有清华计算机系用的那本,清华出版社出版,书店里多多,一看就知道。从抽象代数的观点来看,高等代数里的结果不过是代数系统性质的一些例子而已。莫宗坚先生的《代数学》里,对此进行了深刻的讨论。然而莫先生的书实在深得很,作为本科生恐怕难以接受,不妨等到自己以后成熟了一些再读。

正如上面所论述的,计算机系的学生学习高等数学:知其然更要知其所以然。你学习的目的应该是:将抽象的理论再应用于实践,不但要掌握题目的解题方法,更要掌握解题思想,对于定理的学习:不是简单的应用,而是掌握证明过程即掌握定理的由来,训练自己的推理能力。只有这样才达到了学习这门科学的目的,同时也缩小了我们与数学系的同学之间思维上的差距。

概率论与数理统计这门课很重要,可惜大多数院校讲授这门课都会少些东西。少了的东西现在看至少有随机过程。到毕业还没有听说过Markov过程,此乃计算机系学生的耻辱。没有随机过程,你怎么分析网络和分布式系统?怎么设计随机化算法和协议?据说清华计算机系开有“随机数学”,早就是必修课。另外,离散概率论对计算机系学生来说有特殊的重要性。而我们国家工程数学讲的都是连续概率。现在,美国已经有些学校开设了单纯的“离散概率论”课程,干脆把连续概率删去,把离散概率讲深些。我们不一定要这么做,但应该更加强调离散概率是没有疑问的。这个工作我看还是尽早的做为好。

计算方法学(有些学校也称为数学分析学)是最后一门由数理学院给我们开的课。一般学生对这门课的重视程度有限,以为没什么用。不就是照套公式嘛!其实,做图形图像可离不开它,密码学搞深了也离不开它。而且,在很多科学工程中的应用计算,都以数值的为主。这门课有两个极端的讲法:一个是古典的“数值分析”,完全讲数学原理和算法;另一个是现在日趋流行的“科学与工程计算”,干脆教学生用软件包编程。我个人认为,计算机系的学生一定要认识清楚我们计算机系的学生为什么要学这门课,我是很偏向于学好理论后用计算机实现的,最好使用C语言或C++编程实现。向这个方向努力的书籍还是挺多的,这里推荐大家高等教育出版社(CHEP)和施普林格出版社(Springer)联合出版的《计算方法(Computational Methods)》,华中理工大学数学系写的(现华中科技大学),这方面华科大做的工作在国内应算是比较多的,而个人认为以这本最好,至少程序设计方面涉及了:任意数学函数的求值,方程求根,线性方程组求解,插值方法,数值积分,场微分方程数值求解。李庆扬的那本则理论性过强,与实际应用结合得不太紧。希望能帮到你,麻烦把我的选为最佳答案,谢谢!