John von Neumann é considerado um dos grandes cientistas do século XX. Matemático, físico, economista e pioneiro da informática, marcou áreas tão diferentes como mecânica quântica, teoria dos jogos, simulação numérica e conceção dos primeiros computadores eletrónicos.
O seu nome está hoje associado sobretudo à arquitetura de von Neumann, modelo que influenciou a maioria dos computadores modernos. No entanto, a sua obra é muito mais vasta.
Um talento matemático excecional
Nascido em Budapeste a 28 de dezembro de 1903, von Neumann revelou desde cedo capacidades intelectuais fora do comum. Estudou matemática, física e engenharia química entre Budapeste, Berlim e Zurique e publicou ainda muito jovem trabalhos em teoria dos conjuntos, lógica e análise funcional.
Em 1930 foi convidado para Princeton e, em 1933, integrou o Institute for Advanced Study.
Da guerra aos computadores
Durante a Segunda Guerra Mundial, as necessidades de cálculo balístico, físico e nuclear cresceram rapidamente. Von Neumann participou em projetos científicos norte-americanos e percebeu a importância das máquinas eletrónicas para cálculos de grande escala.
Conheceu o ENIAC, uma máquina muito avançada mas difícil de reprogramar: alterar uma tarefa exigia modificar fisicamente ligações. Este limite ajudou a cristalizar a ideia do programa armazenado.
Em vez de separar fisicamente instruções e dados, ambos podem ser guardados na memória. O processador lê instruções, executa-as e prossegue automaticamente. Hoje parece evidente, mas nos anos 1940 esta ideia mudou a natureza do computador.
O relatório EDVAC
Em 1945, von Neumann divulgou o First Draft of a Report on the EDVAC. O documento formalizava ideias desenvolvidas coletivamente por investigadores como J. Presper Eckert, John Mauchly e Herman Goldstine.
O relatório descrevia uma máquina com memória, unidade aritmética e lógica, unidade de controlo e dispositivos de entrada e saída. Esta organização ficou conhecida como arquitetura de von Neumann.
É importante salientar que não se tratou de uma invenção individual. O mérito de von Neumann incluiu dar uma forma clara e amplamente difundida a um conjunto de ideias em desenvolvimento.
O computador do IAS
No Institute for Advanced Study, von Neumann participou depois na construção de uma máquina baseada no programa armazenado. O computador IAS influenciou numerosos projetos e demonstrou que a mesma máquina podia executar tarefas diferentes apenas carregando novos programas.
Von Neumann interessou-se também pelos problemas que estes computadores poderiam resolver: simulações físicas, métodos numéricos, previsão meteorológica e sistemas complexos.
Teoria dos jogos e outros contributos
A informática foi apenas uma parte da sua carreira. Com Oskar Morgenstern, von Neumann desempenhou um papel fundador na teoria dos jogos, fornecendo ferramentas matemáticas para analisar decisões estratégicas.
Trabalhou também em mecânica quântica, economia matemática, hidrodinâmica, estatística e autómatos celulares.