Neumann János·1903 — 1957
A MARSLAKÓK
John von Neumann & die ungarischen Genies, die sich „Marsmenschen" nannten
Das Genie, das einer Maschine beibrachte, sich selbst zu denken. Der Hintergrund dieser Seite lebt und reproduziert sich — ein Zellularautomat, genau das, was von Neumann bewies, bevor es Computer dafür gab.
Ein Geist aus Budapest
Wunderkind, Mathematiker, vielleicht der universellste Kopf des 20. Jahrhunderts — und der Mensch, dessen Bauplan in jedem Computer der Welt steckt.
Als Kind soll Neumann János Lajos achtstellige Zahlen im Kopf dividiert und ganze Telefonbücher auswendig gelernt haben. Geboren am 28. Dezember 1903 in Budapest, in eine wohlhabende jüdische Bankiersfamilie (1913 geadelt → „von Neumann").
Er besuchte das evangelisch-lutherische Fasori-Gymnasium — dieselbe Schule wie Wigner Jenő — und studierte parallel Chemieingenieurwesen in Zürich und Mathematik in Budapest. 1926, mit nur 22, promovierte er in Mathematik. 1933 wurde er einer der ersten sechs Mathematik-Professoren am Institute for Advanced Study in Princeton, an der Seite Albert Einsteins.
Quantenmechanik, Spieltheorie, Numerik, Meteorologie, Ökonomie, das Computing — von Neumann bewegte sich in all diesen Feldern, als wären es Zimmer eines einzigen Hauses. Wo andere ein Leben lang spezialisierten, baute er die Fundamente gleich mehrerer Disziplinen.
Wo sind sie denn alle?
Beim Mittagessen in Los Alamos fragte Enrico Fermi, wenn das Universum doch voller Leben sei — „wo sind sie denn alle?" Szilárd Leó soll erwidert haben: sie seien längst unter uns — aber sie nennen sich Ungarn.
Überliefert v. a. durch György Marx, „The Voice of the Martians" · Wortlaut variiert, keine gesicherte Originalquelle — als Anekdote zu lesen.
„The Martians" — A marslakók: eine Gruppe brillanter, meist jüdisch-ungarischer Emigranten-Wissenschaftler, deren unheimliche Genialität, fremder Akzent und unaussprechliche Namen den Spitznamen prägten. Mit dem Scherz konfrontiert, soll Teller Ede besorgt gesagt haben: „Von Kármán muss geredet haben." (ebenfalls überliefert).
Die Marsmenschen
Ein verbundenes Ensemble — von Neumann im Zentrum, um ihn die ungarischen Genies. Klicke (oder tippe) einen Knoten an. Kanten = gemeinsame Schule, Princeton oder das Manhattan-Projekt.
Daten = Befehle
Von Neumanns radikale Idee von 1945: Programm und Daten liegen im selben Speicher. Der Rechner kann seine eigenen Befehle wie Daten behandeln — er kann sich selbst umschreiben.
Von Neumann gliederte den Rechner in wenige logische Teile: Rechenwerk (CA), Steuerwerk (CC), Speicher (M) sowie Eingabe und Ausgabe. Weil Befehle und Daten im selben Speicher liegen, fließen sie über denselben Bus — die Quelle der berühmten Flexibilität wie des „Von-Neumann-Flaschenhalses". Fast jeder Computer seither folgt diesem Bauplan. Beschrieben im „First Draft of a Report on the EDVAC" (30. Juni 1945). Fairerweise: die ENIAC-Ingenieure J. Presper Eckert und John Mauchly trugen zentral bei und wurden im „First Draft" nicht genannt — der Name trägt von Neumanns, die Architektur ist Teamarbeit.
Das Minimax-Theorem
1928 bewies von Neumann: Jedes endliche Zwei-Personen-Nullsummenspiel hat einen optimalen, rationalen Wert. Mit Oskar Morgenstern wurde daraus 1944 ein ganzes Feld — die Spieltheorie.
Rechts eine winzige Auszahlungsmatrix: Spielerin A wählt eine Zeile, Spieler B eine Spalte. Die Zahl ist A's Gewinn (zugleich B's Verlust — Nullsumme). A will den kleinsten Wert ihrer Zeile maximieren, B den größten Wert seiner Spalte minimieren.
Treffen sich beide in derselben Zelle, ist das der Sattelpunkt — der gesicherte Wert des Spiels. Fahre über die Zellen, um zu sehen, wie sich die optimale Strategie einpendelt.
„Theory of Games and Economic Behavior", v. Neumann & Morgenstern, Princeton 1944 — Grundlage von Ökonomie, Strategie und künstlicher Intelligenz.
| B₁ | B₂ | B₃ | |
|---|---|---|---|
| A₁ | 4 | 0 | 2 |
| A₂ | 3 | 5 | 1 |
| A₃ | 6 | 2 | 3 |
Eine Maschine, die sich selbst kopiert
Lange vor jedem Roboter bewies von Neumann (um 1948–53) rein logisch: Eine Maschine kann sich selbst reproduzieren — als Zellularautomat mit einem universellen Konstruktor und 29 Zuständen pro Zelle.
Der Hintergrund dieser ganzen Seite ist dieser Gedanke: ein Gitter aus Zellen, die nach festen lokalen Regeln in jeder Generation leben oder sterben. Aus einfachen Nachbarschaftsregeln entstehen wandernde Muster, Oszillatoren — und Strukturen, die andere Strukturen bauen.
Von Neumanns Automat war der direkte Vorläufer von John Conways „Game of Life" (1970) und des gesamten Felds des künstlichen Lebens. Bewege den Cursor über die Seite — du säst neue Zellen ins lebende Gitter. (Postum erschien die Theorie 1966 als „Theory of Self-Reproducing Automata", herausgegeben von A. W. Burks.)
Los Alamos
Der Wendepunkt der Gruppe war ein Brief. 1939 verfasste Szilárd Leó — der die nukleare Kettenreaktion durchdacht hatte — gemeinsam mit Albert Einstein das Schreiben an Präsident Roosevelt, das in das Manhattan-Projekt mündete.
Von Neumann arbeitete ab 1943 in Los Alamos. Mit seiner Beherrschung von Stoßwellen und Numerik berechnete er die Implosionslinsen der Plutoniumbombe und half, die optimale Sprenghöhe zu bestimmen. Teller Ede wurde später als „Vater der Wasserstoffbombe" bekannt.
1955 wurde von Neumann Mitglied der United States Atomic Energy Commission. Im selben Jahr erhielt er seine Krebsdiagnose — die Quellen sind uneins, ob Knochen- oder Bauchspeicheldrüsenkrebs; eine Spätfolge der Strahlenexposition bei Atomtests wird vermutet, ist aber nicht gesichert. Am 8. Februar 1957 starb er in Washington, mit 53 Jahren.
Warum Budapest?
Wie konnte eine einzige Stadt in einer einzigen Generation so viele Genies hervorbringen? Keine Marsmenschen — sondern ein seltenes Zusammentreffen von Wohlstand, Schule und Druck.
Goldenes Zeitalter
Nach dem Ausgleich von 1867 erlebte Budapest eine lange Boom-Phase der Doppelmonarchie — ein Schmelztiegel, der Fachleute und Intellektuelle aus dem ganzen Reich anzog, mit hohem Innovations- und Konkurrenzdruck.
Exzellente Schulen
Das evangelisch-lutherische Fasori-Gymnasium (von Neumann, Wigner, Harsanyi) und das Minta-Gymnasium von Mór Kármán. Pädagogik: erst das Problem, dann die Regel — selbständiges Entdecken statt Auswendiglernen.
Der legendäre Lehrer
László Rátz, Mathematiklehrer am Fasori, leitete über Jahre die Schüler-Mathezeitschrift KöMaL (gegründet 1894 von Dániel Arany) mit ihren Problemwettbewerben und förderte Talente persönlich — er erkannte von Neumann früh und sorgte für privaten Unterricht, ohne ein Honorar zu nehmen.
Emigration
Antisemitismus (numerus clausus 1920), später Faschismus und Nationalsozialismus trieben diese Köpfe ins Exil — und damit ihre Genialität in die USA. Die ironische „Marsmenschen"-Selbstmythologisierung war auch eine Antwort auf das Fremdsein.
Der letzte Pixel ist noch nicht gesetzt
Fast jeder Computer, auf dem du dies liest, folgt seinem Bauplan. Die Spieltheorie prägt Ökonomie und Strategie; die Zellularautomaten leben in jeder Simulation künstlichen Lebens fort; die Numerik der Wettervorhersage geht auf ihn zurück.
Über Stanisław Ulam ist überliefert, dass von Neumann von einem nahenden Punkt sprach, „jenseits dessen die menschlichen Verhältnisse, wie wir sie kennen, nicht fortbestehen können" — eine frühe Fassung dessen, was wir heute die technologische Singularität nennen (als Paraphrase, nicht als wörtliches Zitat).
Eine Maschine, die sich selbst denkt — bewiesen, bevor es Maschinen dafür gab.