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冲击波算法

发布时间:2024-08-15 06:11:21

㈠ 科学巨人约翰·冯·诺依曼

​ 冯·诺依曼(John von Neumann,1903年12月28日~1957年2月8日),美籍匈牙利数学家、计算机科学家、物理学家,是20世纪最重要的数学家之一.冯·诺依曼是布达佩斯大学数学博士,在现代计算机、博弈论、核武器和生化武器等领域内的科学全才之一,被后人称为"现代计算机之父"、"博弈论之父".

​ 冯·诺依曼先后执教于柏林大学和汉堡大学,1930年前往美国,后入美国籍. 历任普林斯顿大学教授、普林斯顿高等研究院教授,入选美国原子能委员会会员、美国国家科学院院士. 早期以算子理论、共振论、量子理论、集合论等方面的研究闻名,开创了冯·诺依曼代数. 冯·诺依曼在第二次世界大战期间曾参与曼哈顿计划,为第一颗原子弹原的研制作出了贡献.

​ 冯·诺依曼1944年与奥斯卡·摩根斯特恩合着《博弈论与经济行为》,是博弈论学科的奠基性着作.晚年,冯·诺依曼转向研究自动机理论,着有对人脑和计算机系统进行精确分析的着作《计算机与人脑》,1958年为研制电子数字计算机提供了基础性的方案. 其余主要着作有《量子力学的数学基础》(1926)、《经典力学的算子方法》、《连续几何》(1960)等.

​ 冯·诺依曼,着名匈牙利裔美籍数学家、计算机科学家、物理学家和化学家.1903年12月28日生于匈牙利布达佩斯的一个犹太人家庭.冯·诺依曼从小就显示出数学和记忆方面的天才,从孩提时代起,冯诺依曼就有过目不忘的天赋,六岁时他就能用希腊语同父亲互相开玩笑.六岁时他能心算做八位数除法,八岁时掌握微积分,在十岁时他花费了数月读完了一部四十八卷的世界史,并可以对当前发生的事件和历史上某个事件做出对比,并讨论两者的军事理论和政治策略,十二岁就读懂领会了波莱尔的大作 《函数论》要义.

​ 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 的成绩仍然是A.

​ 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,考试都得A .与此同时,冯·诺依曼进入柏林大学,1923年又进入瑞士苏黎世联邦工业大学学习化学.1926年他在苏黎世联邦工业大学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.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.1927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.

​ 1929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1933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.

​ 1930他和玛丽达·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.1937年冯·诺依曼与妻子离婚,1938年又与克拉拉·丹结婚,并一起回到普林斯顿.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·诺依曼的活动超越了普林斯顿,参与了同反法西斯战争有关的多项科学研究计划.1943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.

​ 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)中的经典着作,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了一个全新的“存储程序通用电子计算机方案”--EDVAC.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式的散化以及稳定问题,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·诺伊曼的主要着作收集在《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.简单来说他的精髓贡献是两点: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。

​ 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.EDVAC方案明确奠定了新机器由五个部分组成,包括:运算器、控制器、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,二进制的采用将大大简化机器的逻辑线路.计算机基本工作原理是存储程序和程序控制,它是由世界着名数学家冯·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.

㈡ 冲击波5充满电后灯会灭吗

不会灭。
冲击波5比4多了一个高音喇叭,因此高音细节确实多出不少。另外我冲击波4和5都有,在低音方面两者差距基本不大。虽然从数据上4低音下潜60hz,5是65hz。但由于哈曼声学团队给波5带来了全新的DSP算法,因此低音方面依旧不凡。 另外取消了3.5音频输入口,无法连接电脑或者其他音频设备了。

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