冯诺依曼体系结构基本组成部分-鼎天盛华(北京)软件技术有限公司
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从ENIAC(ENIVAC并不是冯诺依曼体系)到当前最先进的计算机都采用的是冯诺依曼体系结构如果计算机选择冯诺依曼体系结构,那么程序就被加载入内存数学奇才、计算机之父:冯?
诺依曼21世纪就要到来了!
我们站在世纪之交的大门槛,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"。

三联励志人物配图约翰。

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。
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,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,成为最初六位教授之一,并在那里工作了一生!

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。

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。
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、鼻子理论、集合论等方面的研究!
计算机之父冯诺依曼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。

计算机之父冯诺依曼特别在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?
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。
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。
冯诺依曼计算机主要由运算器、控制器、存储器和输入输出设备组成,特点是程序以二进制代码的形式存放在存储器中。
所有的指令都是由操作码和地址码组成;
指令在其存储过程中按照执行的顺序!

以运算器和控制器作为计算机结构的中心等。

冯诺依曼计算机广泛应用于数据的处理和控制方面,但是存在一些局限性。

美籍匈牙利科学家冯诺依曼最先提出程序存储的思想,并成功将其运用在计算机的设计之中,根据这一原理制造的计算机被称为冯诺依曼结构计算机。
由于他对现代计算机技术的突出贡献,因此冯诺依曼又被称为“现代计算机之父”!
冯诺依曼结构计算机的五大基本构件包括控制器、存储器、输入设备、输出设备和运算器!

1、运算器首先计算机要有运算处理数据的能力,所以需要一个处理单元来完成各种算数运算和逻辑运算,这就是算术逻辑单元(ArithmeticLogicUnit,ALU)。

ALU的主要功能就是在控制信号的作用下,完成加、减、乘、除等算术运算以及与、或、非、异或等逻辑运算以及移位、补位等运算。
2、控制器控制器又称为控制单元(ControlUnit),是计算机的神经中枢和指挥中心,只有在控制器的控制下,整个计算机才能够有条不紊地工作、自动执行程序?
3、存储器存储器的主要功能是存储程序和各种数据,并且能够在计算机运行过程高速、自动地完成程序或者数据的存储,存储器是有记忆的设备,而且采用俩种稳定状态的物理器件来记录存储信息,所以计算机中的程序和数据都要转换为二进制代码才可以存储和操作!

4、输入设备鼠标键盘、摄像头、麦克风等是输入设备。
5、输出设备显示器、打印机等是输出设备。
冯诺依曼体系结构计算机主要特点是运算速度快,计算精准度高,逻辑运算能力强,存储容量大,自动化程度高,性价比高;

冯诺依曼体系结构冯诺依曼理论的要点是,数字计算机的数制采用二进制,计算机应该按照程序顺序执行。
人们把冯诺依曼的这个理论称为冯诺依曼体系结构?
根据冯诺依曼体系结构构成的计算机,必须具有如下功能,把需要的程序和数据送至计算机中。
必须具有长期记忆程序、数据、中间结果及最终运算结果的能力。
能够完成各种算术、逻辑运算和数据传送等数据加工处理的能力?

能够根据需要控制程序走向,并能根据指令控制机器的各部件协调操作。

能够按照要求将处理结果输出给用户。

为了完成上述的功能,计算机必须具备五大基本组成部件,包括:输入数据和程序的输入设备、记忆程序和数据的存储器、完成数据加工处理的运算器、控制程序执行的控制器、输出处理结果的输出设备。
从计算机诞生那天起,冯诺依曼体系结构占据着主导地位,几十年来计算机体系结构理论并没有新理论出现。

随着计算机应用范围的迅速扩大,使用计算机解决的问题规模也越来越大,因此对计算机运算速度的要求也越来越高。

而改进计算机的体系结构是提高计算机速度的重要途径,从而促进了计算机体系结构的发展,出现了诸如数据流结构、并行逻辑结构、归约结构等新的非冯诺依曼体系结构。
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,开始研究数理逻辑学习计算机的,对这三个人的名字不可能陌生,但是这三个人到底对计算机有怎样的贡献,下面一一列出。
参考:xname=PPDDMV0&!
xpos=5冯·诺依曼奠定了现代计算机的基础,被世人尊为“计算机之父”,但在谈到他的理论与构思时,他谦虚地说,这些理论与构思的基础来自于英国数学家图灵和布尔的思想。

午治·布尔(BooleanGeorge)1847年发表《思维规律研究》创立逻辑代数学,成功地把形式逻辑归结为一种代数,布尔认为,逻辑中的各种命题能够使用数学符号来代表,并能依据规则推导出相应于逻辑问题的适当结论。

布尔的逻辑代数理论建立在两种逻辑“真True”、“假False”和三种逻辑关系“与AND”、“或OR”、“非NOT”。
这种理论为数字电子计算机的二进制、形关逻辑元件和逻辑电路的设计辅平了道路!

1854年,布尔出版了名著《布尔代数》,并在此基础上,经过许多年的发展,形成了现代计算机的理论基础——娄理逻辑。

计算机之父冯诺依曼香农(C.E.Sharnorn)信息论创始人之一,1938年在其一篇硕士论文中指出:能够用二进制系统表达布尔代数中的逻辑关系,用“1”代表“真True”,用“0”代表“假False”,并由此用二进制系统来构筑逻辑运算系统。
并指出,以布尔代数为基础,任何一个机械性推理过程,对电子计算机来说,都能像处理普通计算一样容易;
香农把布尔代数与计算机二进制联系在了一起。
计算机之父冯诺依曼阿兰·图灵(AlanMathisonTuring)“人工智能之父”,被冯·诺依曼认为的“计算机之父”是一位天才人物,22岁就被选为英皇家学院研究员,1936年在论文《论可计算数及在密码上的应用》中,严地描述了计算机的逻辑结构,首次提出了计算机的通用模型——“图灵机”,并从理论上证明了这种抽象计算机的可能性?
二战期间,图灵在英国工作,设计了密码破译机(BOMBE),这实际上就是一台以继电器为器件的专用数字电子计算机,该机一次次地破译了敌军的密码,为反战争的胜利做出了贡献?

1945年,图灵在英国国家物理研究所开始设计自动计算机,阐述了用子程序实现某些运算而程序员不必知道机器运行细节的思想,为计算机高级语言的诞生奠定了基础。
1950年,图灵制成了一台体现他设计思想的计算机模型机“PIOLOTACE”;

同年10月,图灵发表了《计算机器与智能》的论文,设计了著名的图灵测验,通过问答来测试计算机是否具有同人相等的智力,这一思考至今仍是计算机学术界探讨的核心问题之一。
该论文引起了计算机学术界的极大震撼,奠定了人工智能理论的基础?

为纪念图灵对计算机科学的巨大贡献,美国计算机协会设立了“图灵奖”每年授予在计算机科学方面做出重大贡献的科学家,堪称计算机界的“诺贝尔奖”。