L’angolo del nerd: John Von Neumann è il papà dell’informatica

John Von Neumann (1903-1957) è stato un matematico ungherese di origini ebraiche naturalizzato americano. È considerato l’ultimo dei grandi matematici del Novecento e il suo lavoro, interrotto da una morte prematura a 53 anni probabilmente causata dall’esposizione alle radiazioni, è enorme.

Von Neumann viene considerato il matematico più influente del secolo scorso, ma anche il suo contributo all’informatica, scienza che ha fatto nascere insieme al britannico Alan Turing, è considerato fondamentale.

Un bambino prodigio

La leggenda vuole che quando il famoso matematico ungherese Gábor Szeg lo incontrò (all’epoca aveva sei anni ma già sapeva parlare il greco classico e fare divisioni a mente con numeri di otto cifre), si mise a piangere commosso dal talento del giovanissimo genio. Von Neumann negli anni successivi contribuì allo sviluppo dei fondamenti e dell’analisi matematica, dell’analisi funzionale, della teoria della rap- presentazione, degli operatori algebrici, ma anche della moderna geometria, topologia, meccanica quantistica, idrodinamica, cibernetica, teoria dei giochi e statistica.

Uno scienziato duttile

Von Neumann scrisse 150 articoli, tra i quali se ne contano 20 di fisica, 60 di matematica teorica e 60 di matematica applicata. Non c’è nessun altro scienziato di così alto livello che sia stato capace di passare dalla ricerca teorica di base a quella applicativa con i suoi risultati. Dopo aver studiato a Gottinga e a Berlino, Von Neumann si trasferì a Princeton negli USA durante gli anni Trenta.

Nel periodo della Seconda Guerra il suo contributo al Progetto Manhattan per la creazione della bomba atomica americana fu fondamentale. Odiava nazisti e comunisti, al punto che studiò il modo di massimizzare i danni delle bombe atomiche sul Giappone e propose di bombardare i sovietici. Infatti, fu proprio lui a suggerire come lanciarla, fu lui a inventare la cosiddetta explosive lens (un insieme di cariche disposte in modo da controllare la forma dell’onda di una detonazione) e sempre lui incentivò la produzione di ordigni nucleari. 

Coniò il termine “kilotone” per indicare la potenza di una bomba atomica in relazione a quella dell’esplosivo TNT.

L’idea del computer

Quando si applicò allo studio dei meccanismi di calcolo automatico, cioè al computer, esistevano già apparecchi che oggi potremmo chiamare “calcolatori meccanici”. Il suo lavoro, come quello del genio britannico Alan Turing, fu quello di costruire le basi dell’informatica moderna. Tra le molte creazioni in questo campo da Von Neumann, due sono più importanti: l’algoritmo Merge Sort (letteralmente “unisci e ordina”) e l’architettura che prende il suo stesso nome.

Merge Sort

Nel 1948 creò il primo sistema informatico per ordinare lunghe liste di dati in maniera efficiente. Fu un contributo molto importante per la nascente informatica commerciale: grazie a questa tecnica, all’inizio degli anni Cinquanta le prime aziende che potevano usare un mainframe a valvole, avevano la possibilità di organizzare grandi quantità di dati rapidamente, per esempio per gestire la contabilità, i fornitori di una azienda o i correntisti di una grande banca.

L’architettura

Tuttavia, il contributo più importante di Von Neumann all’informatica è la creazione dell’architettura che porta il suo nome e sulla quale si basa la quasi totalità dei computer oggi esistenti. Lo scienziato ha ideato un tipo di computer a programma memorizzato in cui i dati e le istruzioni condividono la stessa memoria (cioè la RAM). È possibile immaginarne anche altri tipi: l’architettura Harvard, per esempio, prevede due memorie separate, una per il programma e una per i dati. Ma quella di Von Neumann risulta essere la più efficiente ed economica. È questo il motivo per cui tutti i computer di oggi hanno un’unica memoria di lavoro, la RAM. 

L’Angolo del nerd è una rubrica di Spider-Mac che, come suggerisce il nome, tratta un argomento attinente al mondo dell’informatica in generale, lambendo Apple solo marginalmente. L’appuntamento è per ogni domenica.