他是百年難遇的跨界天才，憑一己之力改寫了人類文明進(jìn)程

1944年夏天，美國(guó)阿伯丁火車站的站臺(tái)上，一位身穿軍裝的中尉正在等車。

他叫赫爾曼·戈德斯坦，當(dāng)時(shí)正在參與美軍的彈道計(jì)算項(xiàng)目。

兩人閑聊了幾句，戈德斯坦提到他們正在研制一臺(tái)叫ENIAC的電子計(jì)算機(jī)，用來(lái)計(jì)算火炮彈道。

那個(gè)男人聽(tīng)完眼睛一亮，當(dāng)場(chǎng)就問(wèn)能不能去看看這臺(tái)機(jī)器。

戈德斯坦后來(lái)回憶說(shuō)，他當(dāng)時(shí)并不知道對(duì)方是誰(shuí)，只覺(jué)得這個(gè)人問(wèn)的問(wèn)題特別專業(yè)，每一句都問(wèn)到點(diǎn)子上。

等他后來(lái)搞清楚對(duì)方身份的時(shí)候，整個(gè)人都驚呆了。

這個(gè)在火車站偶遇的男人，就是約翰·馮·諾依曼。

今天幾乎所有人都在用他設(shè)計(jì)的計(jì)算機(jī)架構(gòu)，手機(jī)、電腦、服務(wù)器，沒(méi)有一個(gè)例外。

1903年12月28日，馮·諾依曼出生在匈牙利布達(dá)佩斯一個(gè)富裕的猶太家庭。

他的父親是當(dāng)?shù)赜忻你y行家，家里條件很好，給他請(qǐng)了各個(gè)學(xué)科的私人教師。

這個(gè)孩子從小就展現(xiàn)出嚇人的天賦。

6歲那年，他就能心算八位數(shù)的除法，還能用古希臘語(yǔ)和父親開(kāi)玩笑。

8歲的時(shí)候，他已經(jīng)自學(xué)完了微積分。

家里來(lái)客人的時(shí)候，大人們經(jīng)常拿電話簿考他，隨便翻一頁(yè)讓他看幾秒鐘，他就能把那一頁(yè)的人名、電話號(hào)碼全背下來(lái)，一字不差。

10歲那年，他通讀了48卷的世界通史，還能跟大人分析各個(gè)歷史戰(zhàn)役的軍事策略。

他讀中學(xué)的時(shí)候，數(shù)學(xué)老師發(fā)現(xiàn)按正常進(jìn)度教他完全是浪費(fèi)時(shí)間，就給布達(dá)佩斯大學(xué)的教授寫信，讓專業(yè)數(shù)學(xué)家來(lái)給他單獨(dú)上課。

15歲那年，他跟著當(dāng)時(shí)匈牙利最有名的數(shù)學(xué)家賽格學(xué)高等微積分，第一次見(jiàn)面結(jié)束后，賽格回到家跟妻子說(shuō)，這個(gè)孩子的天賦讓他震驚。

那個(gè)年代的布達(dá)佩斯教育系統(tǒng)出了一大批天才，后來(lái)拿諾貝爾獎(jiǎng)的物理學(xué)家維格納，就是馮·諾依曼的中學(xué)同學(xué)，比他高一年級(jí)。

1921年，18歲的馮·諾依曼進(jìn)入布達(dá)佩斯大學(xué)讀數(shù)學(xué)。

但他沒(méi)有老老實(shí)實(shí)待在學(xué)校上課，而是同時(shí)在三所頂尖大學(xué)注冊(cè)。

他在布達(dá)佩斯大學(xué)掛著數(shù)學(xué)的學(xué)籍，大部分時(shí)間卻跑到柏林大學(xué)聽(tīng)課，假期還去蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)化學(xué)工程。

他父親覺(jué)得純數(shù)學(xué)不賺錢，堅(jiān)持讓他學(xué)個(gè)實(shí)用的專業(yè)，他就兩邊都不耽誤。

別人花四五年才能拿到一個(gè)學(xué)位，他用同樣的時(shí)間拿了三個(gè)。

1925年，他拿到蘇黎世聯(lián)邦理工的化學(xué)工程學(xué)位。1926年，22歲的他拿到了布達(dá)佩斯大學(xué)的數(shù)學(xué)博士學(xué)位。

畢業(yè)之后他去了德國(guó)哥廷根大學(xué)，跟著當(dāng)時(shí)數(shù)學(xué)界的泰斗希爾伯特做研究。

在那里，他把量子力學(xué)整個(gè)用數(shù)學(xué)語(yǔ)言重新寫了一遍，29歲那年出版了《量子力學(xué)的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)》，這本書到今天還是物理專業(yè)的經(jīng)典教材。

1930年，普林斯頓大學(xué)向他發(fā)出邀請(qǐng)，他收拾行李去了美國(guó)。

三年后，普林斯頓高等研究院成立，他成為最初的六位終身教授之一，當(dāng)時(shí)他還不到30歲，是院里最年輕的教授。

另外五位教授里，就包括愛(ài)因斯坦。

第二次世界大戰(zhàn)爆發(fā)之后，馮·諾依曼的人生軌跡徹底轉(zhuǎn)向了應(yīng)用科學(xué)。

他先是幫英國(guó)軍方研究炮彈沖擊波和炸藥的問(wèn)題，后來(lái)被奧本海默邀請(qǐng)，加入了曼哈頓計(jì)劃，去了洛斯阿拉莫斯實(shí)驗(yàn)室。

那個(gè)實(shí)驗(yàn)室里聚集了全世界最聰明的一批物理學(xué)家，個(gè)個(gè)心高氣傲，誰(shuí)也不服誰(shuí)，項(xiàng)目推進(jìn)得很費(fèi)勁。

馮·諾依曼去了之后，不參與爭(zhēng)論，也不站隊(duì)，只做一件事，就是把那些看起來(lái)根本算不出來(lái)的難題，拆成一個(gè)一個(gè)能解的小方程，再分給合適的人去做。

原子彈研制最關(guān)鍵的難題是內(nèi)爆設(shè)計(jì)，怎么讓炸藥均勻地壓縮核材料，觸發(fā)鏈?zhǔn)椒磻?yīng)。

這個(gè)問(wèn)題涉及極其復(fù)雜的流體動(dòng)力學(xué)計(jì)算，當(dāng)時(shí)的機(jī)械計(jì)算器算得特別慢，根本趕不上進(jìn)度。

馮·諾依曼心算的速度比機(jī)器還快，經(jīng)常是計(jì)算器還在嗡嗡轉(zhuǎn)，他已經(jīng)把答案報(bào)出來(lái)了。

實(shí)驗(yàn)室的人給他起了個(gè)外號(hào)，叫人肉超級(jí)計(jì)算機(jī)。

也是在這個(gè)時(shí)期，他和數(shù)學(xué)家烏拉姆一起發(fā)明了蒙特卡洛方法，用隨機(jī)抽樣的方式來(lái)計(jì)算中子擴(kuò)散的問(wèn)題。這個(gè)方法后來(lái)成了核物理、金融工程、天氣預(yù)報(bào)等無(wú)數(shù)領(lǐng)域的基礎(chǔ)工具。

就是在算彈道的過(guò)程中，馮·諾依曼意識(shí)到，當(dāng)時(shí)的計(jì)算機(jī)效率太低了，每換一個(gè)任務(wù)就要重新接線，太麻煩。

1944年那次火車站偶遇之后，他正式加入了ENIAC項(xiàng)目的后續(xù)研發(fā)。

1945年，他一個(gè)人寫了一份101頁(yè)的報(bào)告，叫《關(guān)于離散變量自動(dòng)電子計(jì)算機(jī)的草案》，后人簡(jiǎn)稱EDVAC報(bào)告。

這份報(bào)告里提出了一個(gè)革命性的想法，就是把程序和數(shù)據(jù)存在同一個(gè)存儲(chǔ)器里，機(jī)器自己讀取指令來(lái)運(yùn)行，不用每次都手動(dòng)改線路。

他還把計(jì)算機(jī)拆成了五個(gè)部分，運(yùn)算器、控制器、存儲(chǔ)器、輸入設(shè)備、輸出設(shè)備，并且建議用二進(jìn)制而不是十進(jìn)制來(lái)做運(yùn)算。

這就是后來(lái)大名鼎鼎的馮·諾依曼架構(gòu)。從那以后，所有的通用計(jì)算機(jī)都是按照這個(gè)框架造的。

七十多年過(guò)去了，電腦更新了一代又一代，手機(jī)性能翻了上萬(wàn)倍，但底層的基本架構(gòu)還是他當(dāng)年畫的那張圖。

后來(lái)他在普林斯頓高等研究院主導(dǎo)造了一臺(tái)叫IAS的計(jì)算機(jī)，1952年完工，這臺(tái)機(jī)器成了后來(lái)IBM第一代商用計(jì)算機(jī)的原型。

此外，他還是人工智能領(lǐng)域最早的開(kāi)拓者之一。

早在1948年，計(jì)算機(jī)還沒(méi)幾個(gè)人見(jiàn)過(guò)的時(shí)候，他就在加州理工的一個(gè)研討會(huì)上做了一場(chǎng)演講，題目叫《自動(dòng)機(jī)的一般和邏輯理論》。

他在里面提出了自我復(fù)制自動(dòng)機(jī)的概念，還討論了元胞自動(dòng)機(jī)怎么從簡(jiǎn)單規(guī)則演化出復(fù)雜系統(tǒng)。

這些想法，比后來(lái)的人工智能研究早了好幾十年。

他晚年一直在寫一本書，叫《計(jì)算機(jī)與人腦》，想把生物的神經(jīng)系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)的運(yùn)算系統(tǒng)放在一起比較。

他甚至估算出了人腦每秒的信息處理速度，大概是10的16次方次運(yùn)算，這個(gè)數(shù)字到今天還被神經(jīng)科學(xué)領(lǐng)域引用。

可惜這本書沒(méi)寫完，他就病倒了。

1957年2月8日，馮·諾依曼在沃爾特·里德醫(yī)院去世，年僅53歲。

他去世之后，未完成的手稿在1958年出版，書的最后部分討論的是神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的自主學(xué)習(xí)問(wèn)題，正是今天大語(yǔ)言模型研究的核心方向。

馮·諾依曼去世已經(jīng)快70年了，但我們今天的生活依然處處都是他留下的痕跡。

你手里刷視頻的手機(jī)，公司里跑數(shù)據(jù)的服務(wù)器，經(jīng)濟(jì)學(xué)家用的博弈模型，甚至現(xiàn)在火遍全球的人工智能，追根溯源，都能回到這個(gè)匈牙利神童當(dāng)年寫下的那些公式和草圖。