Vrijwel iedere computer ter wereld, van de kleinste palmtop tot het grootste mainframe, is nog steeds gebaseerd op de ‘Von Neumann-architectuur’. Een architectuur die vlak na de Tweede Wereldoorlog werd ontwikkeld. Magnetiseerbare trommels en elektronenbuizen zijn al lang van het toneel verdwenen, maar de basisopbouw van de computer is nog altijd dezelfde.
Janos Luis Neumann (‘von’ kwam pas later toen vader zich een adellijke titel aanmat) werd in 1903 in Boedapest geboren. Het werd snel duidelijk dat Jansci – dat was zijn koosnaam – een bijzondere jongen was. Op zesjarige leeftijd maakte hij grapjes met zijn vader in klassiek Grieks en vermaakte hij gasten door telefoonboeken uit zijn hoofd te leren. Hij was niet alleen gezegend met een fotografisch geheugen, maar ook met een uitmuntend verstand. Op jonge leeftijd was hij al zo griezelig goed in hoofdrekenen dat zijn vrienden hem ‘niet menselijk’ noemden. Hij sprak zes talen vloeiend voor zijn tiende.
Janos’ ouders koesterden zijn talent. Het wonderkind bezocht de beste scholen en kreeg daarnaast een persoonlijke begeleider. Gabor Szego kwam van zijn bijeenkomsten met Janos meestal thuis met tranen in zijn ogen, omdat de jongen zulke briljante oplossingen voor zijn opgaven verzon.
Ook op de universiteit presteerde hij naar verwachting. Hij schreef zich in bij drie verschillende en bekwaamde zich tegelijkertijd in schei-, natuur- en wiskunde, zijn lievelingsvak. De lessen bezocht hij nimmer, toch haalde hij alleen tienen en studeerde ‘summa cum laude’ af. In 1926 kreeg Janos een aanstelling als Privatdozent (assistent professor) -de jongste die de functie ooit bekleedde- aan de universiteit van Berlijn. Vier jaar later nodigde Princeton hem uit naar de Verenigde Staten te komen. Hij ging op het aanbod in.
Imago
Janos werd Johnny in Princeton en hij werd er mede beroemd om zijn wekelijkse feesten. Want Von Neumann was weliswaar op en top de briljante professor, maar beantwoordde verder in geen enkel opzicht aan het gangbare imago. Vrienden en kennissen herinneren zich hem als iemand met een enorm charisma, als vriendelijk, charmant, warm en joviaal. Hij putte uit een enorm repertoire van moppen in allerlei talen en kende bovendien tientallen limericks, waaronder veel schuine. Bekend was hij ook om zijn rijstijl die bijzonder roekeloos was. Regelmatig reed hij auto’s in de prak, maar iedere keer kwam hij wonder boven wonder onbeschadigd uit het wrak vandaan.
In 1935 opende Princeton het Institute for Advanced Study, waar Von Neumann hoogleraar in de wiskunde werd. Zijn belangstelling voor computers ontstond in 1943 toen hij werd ingezet bij het Manhattan Project. Hij speelde een cruciale rol bij de berekeningen voor de atoombom die Nagasaki verwoestte. Zijn opvattingen over de oorlog waren extreem. Als jullie vragen: "Waarom bombarderen we ze niet morgen?", stel ik voor: "Waarom niet vandaag?". Als jullie zeggen: "Om vijf uur", vraag ik: "Waarom niet om één uur?", luidde een van zijn opmerkelijke uitspraken. Militaire en politieke leiders gaf hij de raad de nieuwe Amerikaanse vinding te gebruiken in een ‘preventieve oorlog’ tegen de Russen.
Eniac
Von Neumann zag al snel in dat een computer ideaal zou zijn voor de ingewikkelde berekeningen die nodig waren voor de ontwikkeling van zowel de atoom- als de neutronenbom. Zo kwam hij terecht bij de Moore School waar net de laatste hand gelegd werd aan de Eniac. Het ‘stored program’-principe was één van de ideeën die al aan de school ontwikkeld waren. Von Neumann was dus niet de bedenker van het principe, maar kwam toch als zodanig bekend te staan. Hij schreef een document getiteld ‘First Draft of a Report on the Electronic Discrete Variable Calculator (Edvac)’. Het was bedoeld als concept om de ideeën van het hele team te coördineren en te verhelderen en niet bestemd voor publicatie. ‘First Draft’ werd echter het formele document waarop iedere volgende computer gebaseerd werd. Het beschreef de basisopbouw van de elektronische, digitale computer: een geheugen dat programma’s en gegevens, een processor en invoer/uitvoervoorzieningen bevat. Pas in de jaren tachtig heeft iemand de eerste serieuze poging gedaan om een computer met een ‘niet-Von Neumann-architectuur’ te ontwikkelen. Von Neumann werd ten onrechte en min of meer per ongeluk gezien als de enige bedenker van de architectuur. Zo dacht teamlid Goldstine erover. Mauchly en Eckert, twee andere groepsleden, meenden echter dat Von Neumann deze zet willens en wetens gedaan had en vertrokken. De zeer elegante manier waarop Von Neumann zich uitdrukte en de uitwerking die zijn charme had op journalisten hebben bij het toekennen van de eer ongetwijfeld ook een grote rol gespeeld.
Automata
Von Neumann bouwde hierna zelf nog een computer voor wetenschappelijk onderzoek. Deze was sneller en krachtiger dan enige andere in die tijd en werd een prototype voor andere computers in de jaren vijftig. Verder werkte hij als adviseur voor ondermeer IBM, Bell en Rand, waar de naar hem genoemde ‘Johnniac’ gebouwd is.
Ook in andere wetenschapsgebieden heeft Von Neumann baanbrekend onderzoek verricht. Hij hield zich ondermeer bezig met automata, wiskundige patronen in tijd en ruimte met de eigenschap zichzelf te kunnen reproduceren. Ook was hij van grote betekenis voor de quantum-fysica. De problemen waar hij zich op stortte, leken op dat moment vaak vergezocht, om dan tien of twintig jaar later opeens erg belangrijk te worden. In de jaren twintig schreef hij bijvoorbeeld een artikel over de wiskundige theorie die ten grondslag ligt aan economische strategieën. Een kwart eeuw later bleek dit het antwoord te bevatten op de vraag hoe vliegtuigen onderzeeërs kunnen opsporen! Veel van zijn theorieën worden nu nog gebruikt bij het onderzoek naar neurale netwerken en kunstmatige intelligentie.
Adviseur
In 1955 werd geconstateerd dat Von Neumann kanker had net als veel andere Los Alamos-veteranen die hadden blootgestaan aan straling tijdens de eerste testen met atoomwapens. Het begon in zijn schouder maar was al snel uitgezaaid naar zijn ruggenmerg. Von Neumann was in zijn laatste jaren een belangrijke beleidsadviseur op het gebied van kernenergie, kernwapens en intercontinentale ballistische wapens. Hij was ondermeer directeur van de ‘Atomic Energy Commission’. Generaals en senatoren liepen bij hem in en uit. Toen hij op sterven lag, vond er nog een vergadering plaats in het Walter Reed Ziekenhuis, waar de gehele legertop zich verzameld had rond zijn bed om zijn laatste adviezen te aanhoren.
Von Neumann had ook nog goede raad voor iedereen die met wiskunde worstelt: "Als mensen niet geloven dat wiskunde simpel is, is dat alleen omdat ze zich niet realiseren hoe ingewikkeld het leven is."
