수학자, 컴퓨터과학자
롤모델100명-Role Model 100 선정
[출생-사망]1903년 12월 28일, 헝가리 ~
1957년 2월 8일 (53세)
[29분 Youtube 동영상]
[학력사항]
~ 1926 에오트보스대학교 대학원 수학 박사
~ 1925 스위스연방공과대학교 화학공학 학사
1921 ~ 1923 베를린대학교
[경력사항]
1933 ~ 1957 미국 프린스턴대학교 수학 교수
1932 ~ 1957 프린스턴 고등연구소 연구원
1930 ~ 1933 미국 프린스턴대학교 객원교수
[수상내역]
1944 페르미상
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헝가리 태생으로 미국 프린스턴 대학 연구소 교수로 있던
존 폰 노이만은 1945년에 발표한 논문
<전자계산기의 이론 설계 서론>에서,
오늘날 사용되는 컴퓨터와 같이 주기억장치에 프로그램을
내장시켜 놓고 명령어를 하나씩 불러
실행시키는 개념을 제안하였다.
이와 같이 하면 에니악에서와 같이 새로운 프로그램을
수행할 때마다 수천 개의 스위치와 회로를 변경하는 것이 아니라
프로그램을 주기억장치로 읽어들일 수가 있다.
오늘날 이 개념은 당연한 방법으로 인식되나
1945년 당시에는 획기적인 돌파구였다.
폰 노이만의 주장은 이후 널리 적용되어
초기의 대형 컴퓨터뿐만 아니라 그 이후 개발된
소형 컴퓨터의 설계에도 중요한 지침이 되었다.
[출생] 1903년 12월 28일
오스트리아-헝가리 제국 부다페스트
[사망] 1957년 2월 8일 (53세)
미국 미국 워싱턴 D.C.
[거주지] 미국
[국적] 헝가리, 미국
[분야] 수학, 컴퓨터 과학
[소속]
베를린 훔볼트 대학교
프린스턴 대학교
프린스턴 고등연구소
로스앨러모스 국립 연구소
[출신 대학]
에외트뵈스 로란드 대학
취리히 연방 공과대학교
[주요 업적]
게임 이론
폰 노이만 대수
폰 노이만 구조
bicommutant theorem
폰 노이만 세포 자동자
폰 노이만 보편 구축자
폰 노이만 엔트로피
Von Neumann regular ring
Von Neumann–Bernays–Godel set theory
폰 노이만 전체
Von Neumann conjecture
Von Neumann's inequality
Stone–von Neumann theorem
Von Neumann stability analysis
미니 맥스 원리
Von Neumann extractor
Mean ergodic theorem
Direct integral
[수상]
엔리코 페르미 상 (1956년)
존 폰 노이만(Johann von Neumann,1903년 12월 28일
~1957년 2월 8일)은 헝가리 출신 미국인 수학자이다.
무신론자였으나, 나중에 로마 가톨릭 교회 신자가 되었다.
양자 역학, 함수 해석학, 집합론, 위상수학, 컴퓨터 과학,
수치해석, 경제학, 통계학 등 여러 학문 분야에 걸쳐
다양한 업적을 남겼다.
특히 연산자 이론을 양자역학에 접목시켰고,
맨해튼 계획과 프린스턴 고등연구소에 참여하였으며,
게임 이론과 세포 자동자의 개념을
공동 개발한 것으로 잘 알려져 있다.
[경력]
[유년시절]
오스트리아-헝가리 제국의 부다페스트(현재는 헝가리의 수도)에서
유대인 은행가 노이먼 믹셔(헝가리어: Neumann Miksa)와
컨 머르기트(Kann Margit) 부부 사이에서 낳은
3형제의 첫째로 태어났다.
본명은 노이먼 야노시 러요시 (Neumann Janos Lajos) 이다.
가족들은 그를 연치(Jancsi)란 별명으로 불렀다.
어릴 때부터 놀라운 기억력을 보였으며,
6살 때에는 8자리 숫자의 나눗셈을 암산으로 할 수 있을
정도였다고 한다.
그러나 그의 부모가 그다지 놀라지 않았을 수도 있는데,
왜냐하면 폰 노이만의 할아버지 야콥은
백만자리 숫자를 곱하고 더할 수 있었기 때문이다.
기록에 따르면 폰 노이만은 할아버지와 자신의 셈 방법은
달랐다고 하는데 어찌 되었든 계산능력만은 '반신'이라
불리었던 폰 노이만보다 그의 할아버지가 더 대단했다고 한다.
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또한 폰 노이만이 컴퓨터와의 계산 대결에서 이긴 뒤
"컴퓨터가 필요 없을 것 같습니다."라고 한 말이
그의 끝을 모르던 지적 능력을 말해준다.
폰 노이만은 동료들에게는 수학자의 전성기는 26세까지라고
하면서도 그에 대해 동료들은 폰 노이만은 그 한계를
매년 갱신한다는 평가를 들었다.
그의 계산능력은 세월이 지날수록 더 좋아졌기 때문이다.
폰 노이만의 매우 어릴 때부터 폰 노이만은 수학과 수의 성질,
세상을 움직이는 논리에 대해 관심이 많았다.
6살때는 허공을 응시하고 있던 어머니에게
“뭘 계산하고 계세요?”라고 질문했다는 일화가 있다.
1911년에 김나지움에 입학하며, 1913년엔 그의 아버지가
귀족 작위를 사서 이름에 귀족임을 뜻하는
'폰(von)'이 들어가게 된다.
[활동]
[수학과 화학 공부]
23세의 나이로 부다페스트 대학교에서 수학 박사학위를 따고,
동시에 스위스에서 화학을 공부하였다.
1926년부터 1930년까지 베를린에서 강사생활을 한다.
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[미국에서의 생활]
1930년에 미국의 프린스턴 고등연구소로 초청을 받아
미국으로 건너가 고등연구소의 최초 4명의 교수진 중에
한 명이 된다.
그는 1933년부터 죽을 때까지 고등연구소의 수학교수로 활동한다.
제2차 세계 대전동안 폰 노이만은 핵무기를 만들기 위한
미국의 맨해튼 계획에 참여한다.
1936년부터 1938년까지 앨런 튜링이 고등연구소의
방문연구원으로 연구했으며,
폰 노이만의 지도로 박사학위를 마친다.
이 방문은 튜링이 1936년 발표한 유명한 논문
〈On Computable Numbers with an Application to the
Entscheidungsproblem〉을 발표한 직후였다.
폰 노이만은 튜링의 아이디어를 분명 알고 있었을 것이지만,
그가 10년후 만든 IAS 머신의 제작에 그 아이디어를
적용했는지는 분명치 않다.
폰 노이만은 게임 이론의 아버지이며,
오스카 모르겐슈테른과 함께 1944년 고전
《게임과 경제행동 이론》(Theory of Games and Economic Behavior)
을 썼다.
그는 또한 냉전기간 동안 미국의 핵 정책을 주도했던
상호간에 보장된 멸망(MAD, mutually assured destruction)이란
개념을 확신하고 있었다.
그는 제2차 세계 대전 동안 핵무기를 개발하기 위한
맨해튼 계획의 일원으로 로스앨러모스 국립 연구소에서
한스 베테·빅토어 바이스코프와 함께 일했다.
[양자 역학]
1900년 세계 수학자 대회에서, 다비트 힐베르트는
수학 발전의 핵심적인 23개의 문제들을 발표했다.
그 중 6번째 문제는 물리학의 공리화였다.
1930년대까지 새로운 물리 이론들 중에서는
공리적 접근 방식을 따랐던 것은 양자역학뿐이었다.
하지만 양자역학은 결정론적 세계관과 모순되는 부분이 있어
철학적 및 기술적으로 문제가 제기되어 왔으며,
베르너 하이젠베르크의 행렬역학과 에르빈 슈뢰딩거의
파동역학 접근방식이 접점을 찾지 못한 상태였다.
집합론의 공리화를 끝낸 이후,
폰 노이만은 양자역학의 공리화 문제를 해결하기 시작했다.
1926년, 폰 노이만은 N개의 입자를 양자 역학으로 다루는
문제가 무한차원 힐베르트 공간 내의 한 점으로 나타나며,
이는 고전역학에서 6N 차원의 위상 공간에 대응되는
개념이라는 것을 알아챘다.
(3N 개는 위치를 나타내기 위해,
3N 개는 운동량을 나타내기 위해 쓰임)
거기에 더해 위치, 운동량 등의 물리량은 이 점에 연산자를
작용시켜 얻어낸다고 생각할 수 있다는 것을 알아냈다.
그러므로 양자역학을 다루는 물리문제는
힐베르트 공간 내의 에르미트 연산자를 연산자끼리 계산하는
방식으로 치환하는 것이 가능하다는 것을 알았다.
유명한 예로, 베르너 하이젠베르크의 불확정성 원리는
위치 연산자와 운동량 연산자를 곱했을 때,
곱하는 순서가 바뀌면 계산 값이 달라질 수 있다는 것
(e.g. p 를 x 축에 대한 운동량, x 를 x축에 대한 위치 라고
할 때, px - xp ≠ 0)으로 설명 가능하다.
이 접근 방식은 하이젠베르크와 슈뢰딩거의 접근방식을 포괄하며,
노이만은 1932년 양자역학에 내재된 수학이론을 완성한다.
물리학자들은 폴 디랙이 1930년에 완성한
브라-켓 접근방식을 선호하나,
수학자들은 노이만의 접근방식이 아름답고 완전하다고 평가한다.
[게임 이론]
폰 노이만은 그의 수학적 지식을 바탕으로
게임 이론의 기초를 다졌다.
1928년 그의 미니맥스 이론을 증명했으며,
이는 완전한 정보와 제로섬 게임을 기반으로 두 사람이
두 가지의 전략을 갖고 있을 때,
각자의 손실을 최소화하는 방법을 일컫는다.
1944년에는 오스카 모르겐슈테른(Oskar Morgenstern)과
함께 쓴 책 《게임 이론과 경제적 행동》
(Theory of Games and Economic Behavior)를 출간함으로써
불완전한 정보와 참여자가 두 명 이상일 경우를 고려했다는
점에서 미니맥스이론을 스스로 발전시켰다고 할 수 있다.
뉴욕 타임즈 표지에 소개되었을 만큼 이 책이 발간되었을 때
공중의 관심이 굉장히 높았다.
이 책에서 폰 노이만은 경제 이론이 함수해석학을 사용할
필요가 있음을 밝히며,
특히 볼록집합과 위상 고정점 정리를 강조하였다.
이는 그의 이론이 전통적인 미분학을 뒷받침하지 않기 때문이다.
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[핵무기 개발]
1937년, 미국 귀화 시민이 되고 나서 그는
당시의 2차세계 대전에 도움을 주기 위해 중위 시험인
미국 육군의 장교 준비 제도 이사회(USAR)의
간부시험에 지원하였다.
그는 쉽게 시험을 통과하지만,
궁극적으로 그의 나이로 인해 거부되었다.
이때 그의 나이는 34세였다.
노이만은 1937년에 미국으로 이주한 이후
나치 독일과의 전쟁은 수치해석이 필요하다고 생각했다.
그래서 미국 육군에 자청하지만,
위에 말했다시피 불채용되었다.
그러나 얼마 지나지 않아 폰 노이만은 폭발물 분야에서
수학적 연구의 전문가가 되고,
미국 해군에 대한 컨설팅 작업을 했다.
이 분야에서 그의 주요 업적 중 하나는
"큰 폭탄에 의한 피해는 폭탄이 지상에 떨어지기 전에
폭발했을 때 더 커질 것"이라는 것이 있다.
이 이론은 히로시마와 나가사키에 떨어진
원자 폭탄에 이용되었다.
원자 폭탄 개발을 위한 맨해튼 프로젝트에 참여했을 때
나가사키에 투하 된 플루토늄형 원자 폭탄 팻 맨을 위한
폭축렌즈의 개발을 담당했다.
1940년대에 폭발의 파면 구조에 대한 ZND 이론을 확립하였으며
이 이론을 바탕으로 10개월에 걸친 수치 해석을 통해
폭약을 32면체에 배치함으로써 원자 폭탄이 실제로
실현할 수 있는 무기라는 것을 보여 주었다.
폰 노이만은 미국과의 교전국이던 일본에 대해서도
강경한 입장이었는데,
일본에 대한 원폭 투하 지점을 선정할 때
문화재가 많은 도시였던 교토에 대해
"일본 국민들에게 교토가 문화적 가치가 많다면
더더욱 그곳을 섬멸해야 한다."고 주장했다.
폰 노이만이 만든 계획은 폭격기에 원자폭탄을 실은 뒤
교토 상공에 직접 투하해 도쿄 대공습과 같이
도시를 완전히 말살하는 것이었다.
그러나 이는 교토에 신혼여행을 갔다왔었던
헨리 스팀슨 전쟁장관이 반대해 대신 히로시마로 정해졌다.
[사망]
1955년 방사선이 원인으로 추정되는 골수에 전이된
치명적인 췌장암에 걸려서 1957년에 사망했다.
이때 그는 인공 지능에 대해서 연구하고 있었고
《컴퓨터와 뇌》를 저술하고 있었지만
이른 죽음으로 인해 그의 사후에 출판되었다.
특히 이 책에서 메모리 계층 구조가 필요해질 거라는
예측을 남겼다.
폰 노이만 구조의 컴퓨터 알고리즘은
병목 현상이 필연적으로 발생한다.
이를 막기 위해 여러가지 방법이 고안되었는데,
메모리 계층 구조도 그 방법 중의 하나이다.
암에 걸린 이후 폰 노이만은 죽음에 대한 공포와
엄청난 통증을 겪으며 시한부 인생을 선고받았고
이때 로마 가톨릭을 믿게 되었는데,
가톨릭에 귀의하게 된 가장 큰 이유가 파스칼의 내기에
영향을 받은 것이라고 고백하였다.
파스칼의 내기란 쉽게 말해 하느님이 존재하던지 안하던지 간에
믿는다고 해서 딱히 손해볼건 없지만 믿지 않으면 손해이므로
믿는 게 낫다는 기독교 변증론이다.
다만 그의 고해성사를 들었던 신부에 의하면
노이만은 가톨릭으로부터 그다지 큰 위안은 얻지 못했다고 한다.
여담으로 미국의 군사 기밀을 너무 많이 알고 있었기 때문에
그를 병원에서 면회할 수 있었던 인물은 소수였다고 한다.
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John von Neumann
[Born] Neumann Janos Lajos
December 28, 1903
Budapest, Austria-Hungary
[Died] February 8, 1957 (aged 53)
Washington, D.C., USA
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[Residence]
Hungary, Germany,
United States
[Citizenship]
Hungary, United States
[Nationality]
Hungarian and American
[Fields]
Mathematics, physics, statistics, economics
[Institutions]
University of Berlin
Princeton University
Institute for Advanced Study
Los Alamos Laboratory
[Alma mater]
University of Pazmany Peter
ETH Zurich
[Thesis]
Az altalanos halmazelmelet axiomatikus
folepitese (1926)
[Notable awards]
Bocher Memorial Prize (1938)
Navy Distinguished Civilian Service
Award (1946)
Medal for Merit (1946)
Medal of Freedom (1956)
Enrico Fermi Award (1956)
[Children]
Marina von Neumann Whitman
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John von Neumann (December 28, 1903 – February 8, 1957)
was a Hungarian-American mathematician, physicist,
computer scientist, engineer and polymath.
Von Neumann was generally regarded as
the foremost mathematician of his time and
said to be "the last representative of
the great mathematicians";
he integrated pure and applied sciences.
Von Neumann made major contributions to many fields,
including mathematics (foundations of mathematics,
functional analysis, ergodic theory,
representation theory, operator algebras, geometry,
topology, and numerical analysis), physics
(quantum mechanics, hydrodynamics, and
quantum statistical mechanics), economics (game theory),
computing (Von Neumann architecture, linear programming,
self-replicating machines, stochastic computing),
and statistics.
He was a pioneer of the application of operator theory to
quantum mechanics in the development of functional analysis,
and a key figure in the development of game theory and
the concepts of cellular automata,
the universal constructor and the digital computer.
Von Neumamn published over 150 papers in his life:
about 60 in pure mathematics, 60 in applied mathematics,
20 in physics, and the remainder on special mathematical
subjects or non-mathematical ones.
His last work, an unfinished manuscript written
while he was in the hospital, was later published
in book form as The Computer and the Brain.
His analysis of the structure of self-replication
preceded the discovery of the structure of DNA.
In a short list of facts about his life he submitted
to the National Academy of Sciences, he wrote,
"The part of my work I consider most essential is
that on quantum mechanics, which developed
in Göttingen in 1926, and subsequently in Berlin
in 1927–1929.
Also, my work on various forms of operator theory,
Berlin 1930 and Princeton 1935–1939;
on the ergodic theorem, Princeton, 1931–1932."
During World War II, von Neumann worked
on the Manhattan Project with theoretical physicist
Edward Teller, mathematician Stanislaw Ulam and others,
problem-solving key steps in the nuclear physics
involved in thermonuclear reactions and the hydrogen bomb.
He developed the mathematical models behind the explosive lenses
used in the implosion-type nuclear weapon and
coined the term "kiloton" (of TNT) as a measure of
the explosive force generated.
After the war, he served on the General Advisory Committee
of the United States Atomic Energy Commission, and
consulted for a number of organizations,
including the United States Air Force,
the Army's Ballistic Research Laboratory,
the Armed Forces Special Weapons Project, and
the Lawrence Livermore National Laboratory.
As a Hungarian émigré, concerned that
the Soviets would achieve nuclear superiority,
he designed and promoted the policy of mutually
assured destruction to limit the arms race.
(from naver.com 네이버 지식백과 wikipedia.org 나무위키 등)
Budapest, Berlin, Brain, influence(+) ~
(PIG: time-variant)
Positive Influence GRADE (PIG): B+
