Biografia de John von Neuman

John von Neumann

(Budapest, 1903 – Washington, 1957) Matemático húngaro, nacionalizado estadounidense. Nacido en el seno de una familia de banqueros judíos, dio muestras desde niño de unas extraordinarias dotes para las matemáticas. En 1921 se matriculó en la Universidad de Budapest, donde se doctoró en matemáticas cinco años después, aunque pasó la mayor parte de ese tiempo en otros centros académicos. Estudió también en la Escuela Técnica Superior de Zurich, donde en 1925 se graduó en ingeniería química, y frecuentó así mismo la Universidad de Gotinga. En Gotinga asistió también al nacimiento de la teoría cuántica de Werner Heisenberg y se interesó por la aplicación del programa formalista de Hilbert a la formulación matemática de esa nueva rama de la física.

Ello le llevó a convertirse en el autor de la primera teoría axiomática abstracta de los llamados –precisamente por él– espacios de Hilbert y de sus operadores, que a partir de 1923 habían empezado a demostrar su condición de instrumento matemático por excelencia de la mecánica cuántica; 

En 1943, el ejército estadounidense reclamó su participación en el Proyecto Manhattan para la fabricación de las primeras bombas atómicas; a partir de entonces, Von Neumann colaboró permanentemente con los militares, y sus convicciones anticomunistas propiciaron que interviniera luego activamente en la fabricación de la bomba de hidrógeno y en el desarrollo de los misiles balísticos. Entre 1944 y 1946 colaboro en la elanoraciion de un unforme para el ejercito sobre las posibilidades que ofrecia el desarrollo delas primeras computadoras electronicas; de su contribución a dicho desarrollo destaca la concepcion de una memoria que actuase secuencialmente y no solo registrara los datos numericos de un problema sino que ademas almacenase un programa con las instrucciones para la resolución del mismo.

Se interesó también por la robótica y en 1952 propuso dos modelos de máquinas autorreproductoras, uno de ellos con una modalidad de reproducción parecida a la de los cristales, mientras que el otro era más próximo a la forma en que se reproducen los animales. En 1955, tras solicitar la excedencia de Princeton, fue nombrado miembro de la Comisión de Energía Atómica del gobierno estadounidense; ese mismo año un cáncer en estado muy avanzado lo apartó de toda actividad hasta su muerte.

Arquitectura de von Neumann

El nacimiento u origen de la arquitectura Von Neumann surge a raíz de una colaboración en el proyecto ENIAC del matemático de origen húngaro, John Von Neumann. Este trabajaba en 1945 en el Laboratorio Nacional Los Álamos cuando se encontró con uno de los constructores de la ENIAC. Compañero de Albert Einstein, Kurt Gödel y Alan Turing en Princeton, Von Neumann se interesó por el problema de la necesidad de recablear la máquina para cada nueva tarea.

En 1949 había encontrado y desarrollado la solución a este problema, consistente en poner la información sobre las operaciones a realizar en la misma memoria utilizada para los datos, escribiéndola de la misma forma, es decir en código binario. Su “EDVAC” fue el modelo de las computadoras de este tipo construidas a continuación. Se habla desde entonces de la arquitectura de Von Neumann, aunque también diseñó otras formas de construcción. El primer computador comercial construido en esta forma fue el UNIVAC I, fabricado en 1951 por la Sperry-Rand Corporation y comprado por la Oficina del Censo de Estados Unidos.

Los ordenadores con esta arquitectura constan de cinco partes:

–       CPU: Unidad Central de Proceso.

–       La Unidad de Control (UC).

–       La memoria.

–       Un dispositivo de entrada/salida.

–        Buses de interconexión.

1. La Unidad Central de Proceso se compone por:

–       ALU: Unidad Aritmética Lógica.

–       ACC: Acumulador.

–       IP: Apuntador de instrucciones.

–       ID: Decodificador de instrucciones.

–       CCR: Registro de código de instrucciones.

2. Unidad Aritmética Lógica (ALU)

Es un circuito digital que calcula operaciones aritméticas (sumas, restas, etc.) y operaciones lógicas (NOT, OR, AND, etc.).

3. Unidad de Control (UC)

Es una unidad encargada de activar o desactivar los diversos componentes del microprocesador, en función de la instrucción que se esté ejecutando y de la etapa en que se esté ejecutando. A la vez, es la encargada de interpretar y ejecutar las instrucciones almacenadas en la memoria principal y genera las señales de control necesarias para ejecutarlas.

4. Memoria

Componente de un computador que es capaz de retener datos informáticos durante un intervalo de tiempo.

5. Bus de Datos

Dispositivo que funciona de transporte de datos y conexión entre las distintas partes de un sistema informático.

Un ordenador con esta arquitectura realiza o emula los siguientes pasos secuencialmente:

 1.   Enciende el ordenador y obtiene la siguiente instrucción desde la memoria en la dirección indicada por el contador de programa y la guarda en el registro de instrucción.

 2. Aumenta el contador de programa en la longitud de la instrucción para apuntar a la siguiente.

 3. Decodifica la instrucción mediante la unidad de control. Ésta se encarga de coordinar el resto de componentes del ordenador para realizar una función determinada.

 4. Se ejecuta la instrucción. Ésta puede cambiar el valor del contador del programa, permitiendo así operaciones repetitivas. El contador puede cambiar también cuando se cumpla una cierta condición aritmética, haciendo que el ordenador pueda ‘tomar decisiones’, que pueden alcanzar cualquier grado de complejidad, mediante la aritmética y lógica anteriores.

Webgrafia:

http://www.dma.eui.upm.es/historia_informatica/Doc/Personajes/JohnvonNeumann.htm

http://www.biografiasyvidas.com/biografia/n/neumann.htm

http://es.wikipedia.org/wiki/Arquitectura_de_von_Neumann