Biografía de John von Neumann: Vida, Logros y Arquitectura de Computadoras

John von Neumann
Biografia:
Neumann János Lajos nació en Budapest en 1903, cuando esta ciudad pertenecía al Imperio
austrohúngaro. Su padre, Max Neumann, era un banquero judío que se había casado con
Margaret Kann, hija de una familia adinerada de Pest. Sus profesores pronto se dieron cuenta
de su talento y recomendaron que recibiera clases particulares de matemáticas impartidas por
profesores universitarios. John era un superdotado y ganó el premio Eötvös al mejor alumno del
país en matemáticas y ciencia. En 1919, al término de la Primera Guerra Mundial, su familia
abandonó Hungría durante la época revolucionaria que culminó con el gobierno comunista de
Béla Kun. A su vuelta, en 1921, John fue admitido en la Universidad de Budapest donde acabaría
doctorándose en matemáticas en 1926.
Estudiaba al mismo tiempo en Berlín, y recibió algunas clases de Albert Einstein, en compañía
de otros compañeros húngaros como el mismo Wigner, Leó Szilárd y Dennis Gabor.
En 1929 la Universidad de Princeton les ofreció a von Neumann y a Wigner una invitación para
un semestre y allí acudió acompañado de su novia Mariette Koevesi, con la que se casaría ese
mismo año y tendría en 1935 una hija, Marina, que llegaría a ser una distinguida economista.
Von Neumann se encontró con la facilidad de estar ya establecido en los Estados Unidos y de
que el Instituto de Estudios Avanzados de Princeton comenzó a funcionar ese mismo año.
Al año siguiente estalló la Segunda Guerra Mundial y el gobierno norteamericano puso en
marcha el famoso Proyecto Manhattan, al que von Neumann se reunió en 1943.
Von Neumann también se vio afectado en la posguerra por el surgimiento de la persecución
macartista, a pesar de que él era un decidido partidario de la disuasión nuclear. Otros científicos,
como Robert Oppenheimer, mostraron posturas políticas opuestas, y en el ambiente que daba
inicio a la Guerra Fría fueron llevados ante el Comité de Actividades Antiamericanas. En enero
de 1955 von Neumann fue ratificado por el Senado de los Estados Unidos como uno de los cinco
comisarios de la Comisión de Energía Atómica, el puesto más alto al que un científico podía
aspirar en el gobierno, lo que hizo que en la primavera se mudara a Washington con su familia.
Finalmente contrajo un cáncer de huesos que le fue diagnosticado en 1955 y que ya al año
siguiente lo incapacitó gravemente. Aunque de origen judío, von Neumann nunca había sido
creyente y sorprendió a sus allegados pidiendo el consuelo de un sacerdote católico, el padre
Strittmater. John von Neumann murió el 8 de febrero de 1957.
Logros:
Los logros científicos de von Neumann,hizo aportaciones muy relevantes en el ámbito de la
axiomatización de la mecánica cuántica. Incluso participó en el Proyecto Manhattan, que
concluyó con la producción de las primeras bombas nucleares.
En el área de las Matemáticas hizo contribuciones muy importantes enmarcadas en la teoría de
números, como la definición de número ordinal, y en la teoría de conjuntos, como el axioma de
regularidad o el axioma de fundación. En Economía propuso la introducción de la teoría de
juegos y la teoría del equilibrio general, lo que le llevó a concebir el teorema minimax y a
resolver el problema que Léon Walras propuso a finales del siglo XIX acerca de la ocurrencia de
estados de equilibrio en los modelos matemáticos que describían el desarrollo de los mercados
a partir del principio de oferta y demanda.
Su papel en el diseño de las armas que pusieron fin a la Segunda Guerra Mundial fue describir
cómo debían ser los explosivos responsables de la compresión del núcleo de plutonio de las
primeras bombas nucleares. Sus contribuciones en el terreno armamentístico no son en absoluto
tan reseñables como las que hizo en otros ámbitos científicos, pero también forman parte del
legado de un genio que ha contribuido decisivamente a que nuestros ordenadores hayan
adquirido el desarrollo que tienen actualmente.
Arquitectura de ordenadores:
La arquitectura von Neumann, también conocida como modelo de von Neumann o
arquitectura Princeton, es una arquitectura de computadoras basada en la descrita en 1945 en
el primer borrador de un informe sobre el EDVAC. Este describe una arquitectura de diseño para
un computador digital electrónico con partes que constan de una unidad de procesamiento que
contiene una unidad aritmético lógica y registros del procesador, una unidad de control que
contiene un registro de instrucciones y un contador de programa, una memoria para almacenar
tanto datos como instrucciones, almacenamiento masivo externo, y mecanismos de entrada y
salida. El concepto ha evolucionado para convertirse en un computador de programa
almacenado en el cual no pueden darse simultáneamente una búsqueda de instrucciones y una
operación de datos, ya que comparten un bus en común. Esto se conoce como el cuello de
botella Von Neumann, y muchas veces limita el rendimiento del sistema.
El diseño de una arquitectura von Neumann es más simple que la arquitectura Harvard más
moderna, que también es un sistema de programa almacenado, pero tiene un conjunto dedicado
de direcciones y buses de datos para leer datos desde memoria y escribir datos en la misma, y
otro conjunto de direcciones y buses de datos para ir a buscar instrucciones.
Un ordenador digital de programa almacenado es aquel que mantiene sus instrucciones de
programa, así como sus datos, en una memoria de acceso aleatorio (RAM) de lectura-escritura.
Las computadoras de programa almacenado representaron un avance sobre los ordenadores
controlados por programas de la década de 1940, como la Colossus y la ENIAC, que se
programaron mediante el establecimiento de conmutadores y la inserción de cables de
interconexión para enrutar datos y para controlar señales entre varias unidades funcionales. En
la gran mayoría de las computadoras modernas, se utiliza la misma memoria tanto para datos
como para instrucciones de programa, y la distinción entre von Neumann vs. Harvard se aplica
a la arquitectura de memoria caché, pero no a la memoria principal.