John von Neumann

John von Neumann (bahasa Hungaria: Neumann János Lajos; ) adalah seorang matematikawan, fisikawan, ahli ilmu komputer, insinyur, dan polimatik dari Hungaria-Jerman. Von Neumann secara umum dianggap sebagai matematikawan terkemuka pada masanya dan dikenal sebagai "wakil matematikawan hebat terakhir". Dia mengintegrasikan ilmu murni dan ilmu terapan.

Von Neumann memberikan kontribusi penting pada banyak bidang, termasuk matematika (fondasi matematika, analisis fungsional, teori ergodik, teori representasi, aljabar operator, geometri, topologi, dan analisis numerik), fisika (fisika kuantum, dinamika fluida, dan quantum statistical mechanics), ekonomi (teori permainan), komputasi (arsitektur Von Neumann, pemrograman linear, self-replicating machine, komputasi stokastik), dan statistika. Ia adalah pionir dalam menerapkan teori operator pada bidang mekanika kuantum untuk mengembangkan analisis fungsional; dan seorang sosok kunci dalam perkembangan teori permainan, konsep cellular automaton, universal constructor, dan komputer digital.

Von Neumann menerbitkan lebih dari 150 makalah pada masa hidupnya: sekitar 60 diantaranya berisi tentang matematika murni, 60 tentang matematika terapan, 20 tentang fisika, dan sisanya mengenai bidang matematika yang khusus atau bidang non-matematika. Karya terakhirnya, manuskrip yang belum selesai dan ditulis ketika ia berada di rumah sakit, diterbitkan dalam bentuk buku berjudul The Computer and the Brain.

Analisisnya tentang struktur replikasi diri mendahului penemuan struktur dari DNA. Dalam daftar pendek fakta mengenai hidupnya, yang ia kirimkan kepada National Academy of Sciences, ia menulis, "Bagian dari pekerjaan saya yang saya anggap paling penting adalah tentang mekanika kuantum, yang bermula di Göttingen pada tahun 1926, dan kemudian di Berlin pada tahun 1927–1929. Juga, pekerjaan saya tentang berbagai bentuk teori operator, di Berlin 1930 dan Princeton 1935–1939; tentang teorema ergodik, Princeton, 1931–1932."

Selama Perang Dunia II, von Neumann bekerja di Manhattan Project dengan fisikawan teoritis Edward Teller, matematikawan Stanislaw Ulam, dan lainnya, menyelesaikan tahap-tahap penting dalam fisika nuklir yang digunakan dalam reaksi termonuklir dan bom hidrogen. Ia mengembangkan model tentang explosive lenses yang digunakan dalam senjata nuklir tipe ledakan dan menciptakan istilah "kiloton" (tentang TNT) sebagai ukuran gaya ledakan yang dihasilkan. Setelah perang, ia mengabdi di General Advisory Committee di United States Atomic Energy Commission, dan menjadi konsultan untuk organisasi termasuk United States Air Force, Ballistic Research Laboratory, Armed Forces Special Weapons Project, dan Lawrence Livermore National Laboratory. Sebagai seorang emigran Hungaria dan khawatir bahwa Soviet berhasil mencapai nuclear superiority, ia mengembangkan dan mempromosikan kebijakan kepastian saling menghancurkan untuk membatasi perlombaan senjata.

Biografi

Latar belakang keluarga 

Von Neumann terlahir dengan nama Neumann János Lajos dari keluarga akulturasi Yahudi yang mapan . Di sistem nama Hungaria, nama keluarga terletak di awal, dan nama yang diberikan kepadanya setara dengan John Louis dalam bahasa Inggris. Von Neumann lahir di Budapest, Kerajaan Hungaria, yang kemudian menjadi bagian dari Kekaisaran Austro-Hungaria. Dia adalah anak tertua dari tiga bersaudara; dua adiknya bernama Mihály (Inggris: Michael von Neumann; 1907–1989) dan Miklós (Nicholas von Neumann, 1911–2011). Ayahnya, Neumann Miksa (Max von Neumann, 1873–1928) adalah seorang bankir yang menyandang gelar doktor di bidang hukum. Dia pindah dari Pécs ke Budapest pada akhir tahun 1880-an. Ayah dan kakek Miksa sama-sama lahir di Ond (sekarang bagian dari kota Szerencs), Kabupaten Zemplén, Hungaria utara. Ibu John bernama Kann Margit (Inggris: Margaret Kann); kedua orang tuanya bernama Jakab Kann dan Katalin Meisels dari keluarga Meisels. Tiga generasi keluarga Kann tinggal di apartemen luas di atas kantor Kann-Heller di Budapest; Keluarga von Neumann menempati apartemen 18 kamar di lantai paling atas.

Pada tanggal 20 Februari 1913, Kaisar Franz Joseph mengangkat ayah John menjadi bangsawan Hungaria atas jasanya kepada Kekaisaran Austro-Hungaria. Keluarga Neumann dengan demikian memperoleh sebutan turun-temurun Margittai, yang berarti "dari Margitta" (sekarang kota Marghita, Rumania). Walau demikian, keluarga Neumann tidak memiliki hubungan dengan kota tersebut; sebutan tersebut dipilih merujuk pada Margaret, karena coat of arms keluarga Neumann menggambarkan tiga bunga marguerites. Nama Neumann János berubah menjadi margittai Neumann János (John Neumann de Margitta), yang kemudian dia ubah menjadi bahasa Jerman Johann von Neumann.

Anak ajaib 
Von Neumann adalah seorang anak ajaib. Ketika usianya enam tahun, ia dapat membagi dua bilangan delapan digit di kepalanya dan dapat berkomunikasi dalam bahasa Yunani Kuno. Pada usia ini, ia pernah memergoki ibunya yang sedang melamun dan bertanya, "Apa yang sedang Ibu hitung?".

Pengasuh mengajar von Neumann, kedua saudaranya, dan sepupunya, ketika mereka masih kecil. Ayahnya, Max, percaya bahwa pengetahuan bahasa selain bahasa Hungaria juga penting, karenanya mereka diajarkan bahasa Inggris, Prancis, Jerman, dan Italia. Pada usia 8 tahun, von Neumann sudah akrab dengan diferensial dan integral, tetapi ketertarikan utamanya ada di bidang sejarah. Ia tamat membaca 46 volume buku Wilhelm Oncken yang berjudul Allgemeine Geschichte in Einzeldarstellungen. Salinan buku ini tersimpan di perpustakaan pribadi yang dibeli ayahnya. Salah satu ruangan di apartemen diubah menjadi perpustakaan dan ruang baca, dengan rak buku dari langit-langit hingga lantai.

Masa studi 
Berdasarkan informasi temannya, Theodore von Kármán, Ayah von Neumann menginginkan John untuk mengikuti jejaknya di bidang industri dan menggunakan waktunya untuk hal yang lebih menguntungkan ketimbang matematika. Faktanya, beliau meminta von Kármán untuk meyakinkan John untuk tidak mengambil jurusan matematika. Von Neumann dan ayahnya kemudian memutuskan pilihan karier terbaik adalah menjadi seorang teknik kimia. Bidang ini tidak ketahui banyak oleh von Neumann sebelumnya, oleh karena itu ia mengikuti kuliah dua tahun non-gelar bidang kimia di Universitas Humboldt di Berlin. Setelah itu, ia mengikuti ujian masuk ETH Zurich, dan dinyatakan lulus pada September 1923. Di saat yang sama, von Neumann juga mendaftar di Universitas Eötvös Loránd di Budapest, sebagai calon Ph.D. bidang matematika. Untuk tesisnya, ia mencoba membuat sistem aksioma untuk teori himpunan Cantor. Dia dinyatakan lulus sebagai teknik kimia dari ETH Zurich pada tahun 1926 (walau Wigner mengatakan von Neumann tidak pernah tertarik dengan kimia), dan secara bersamaan lulus sidang untuk Ph.D. bidang matematikanya; yang Wigner tulis, "Ternyata tesis Ph.D. dan sidang tidak memerlukan upaya yang berarti." Selanjutnya von Neumann mendaftar ke Universitas Göttingen dengan dana grant dari Yayasan Rockefeller, untuk mempelajari matematika dibawah bimbingan David Hilbert.

Karier awal dan kehidupan pribadi 

Masa habilitation (kualifikasi yang diperlukan untuk melakukan pengajaran mandiri di universitas mandiri, dan untuk memperoleh jabatan profesor di banyak negara Eropa.) Von Neumann selesai pada tanggal 13 Desember 1927, dan kemudian mengajar sebagai seorang Privatdozent di Universitas Berlin pada tahun 1928. Ia adalah orang termuda yang pernah menjabat sebagai Privatdozent di universitas tersebut. Pada akhir tahun 1927, von Neumann telah menerbitkan 12 makalah besar di bidang matematika, dan 32 pada akhir tahun 1929; rata-rata satu makalah besar setiap bulannya. Kemampuan ingatan yang kuat memungkinannya mengingat halaman-halaman di buku telepon dengan cepat, sampai pada nama, tempat tinggal, dan nomor telpon yang ada didalamnya. Pada tahun 1929 ia sempat menjadi Privatdozent di Universitas Hamburg, yang memiliki peluang bagus untuk menjadi profesor tetap. Namun di bulan Oktober tahun yang sama, posisi ini dilepas karena tawaran yang lebih baik oleh Universitas Princeton.

Pada Hari Tahun Baru tahun 1930, von Neumann menikah dengan Marietta Kövesi, yang pernah belajar ekonomi di Universitas Budapest. Von Neumann dan Marietta memiliki satu anak perempuan, Marina, yang lahir tahun 1935. Pada tahun 2017, Marina menjadi profesor terkemuka business administration and public policy di Universitas Michigan. Von Neumann bercerai pada tahun 1937. Pada bulan Oktober 1938, von Neumann menikah dengan Klara Dan, yang pernah bertemu dengannya pada kunjungan terakhirnya ke Budapest sebelum Perang Dunia II.

Sebelum menikah dengan Marietta, von Neumann dibaptis menjadi seorang Katolik pada tahun 1930. Ayah von Neumann, Max, telah meninggal tahun 1929. Tidak ada anggota keluarga yang berpindah ke Katolik ketika Max masih hidup, namun semua menjadi Katolik setelahnya.

Pada tahun 1933 von Neumann ditawari posisi profesor tetap di Institute for Advanced Study di New Jersey, ketika rencana institusi tersebut merekrut Hermann Weyl gagal. Ia menjadi profesor matematika tetap disana sampai pada kematiannya, walau ia memiliki rencana untuk mundur dan menjadi profesor di Universita California, Los Angeles. Ibunya, saudara, dan sepupunya, mengikuti jejak von Neumann ke Amerika Serikat pada tahun 1939. Von Neumann mengubah namanya menjadi John, dan tetap menggunakan nama keluarga aristrokat Jerman von Neumann. Kedua saudaranya mengubah nama mereka menjadi "Neumann" dan "Vonneumann".Von Neumann menjadi warga negara Amerika Serikat naturalisasi pada tahun 1937, dan segera mencoba menjadi letnan di United States Army's Officers Reserve Corps. Dia lulus ujian dengan mudah tetapi ditolak karena usianya. Analisis prewar-nya tentang bagaimana Prancis akan melawan Jerman sering dikutip: "Oh, Prancis bukan masalah."

Von Neumann memiliki hasrat tentang sejarah kuno dan terkenal karena pengetahuan sejarahnya. Seorang profesor sejarah Bizantium di Universita Princeton pernah berkata bahwa von Neumann memiliki keahlian dalam sejarah Bizantium yang lebih baik daripada dirinya.

Teman terdekat von Neumann di Amerika Serikat adalah matematikawan Stanislaw Ulam. Seorang teman Ulam, Gian-Carlo Rota, menulis, "Mereka dapat menghabiskan berjam-jam bergosip dan tertawa, bertukar lelucon Yahudi, dan terkadang sambil membahas matematika." Ketika von Neumann kritis di rumah sakit, setiap Ulam datang berkunjung, ia sudah mempersiapkan koleksi lelucon untuk menghiburnya. Von Neumann percaya bahwa pemikiran matematikanya terjadi secara intuitif; dia sering pergi tidur dengan permasalahan yang belum selesai dan mendapati jawabannya ketika bangun tidur. Ulam mencatat bahwa cara berpikir von Neumann mungkin tidak secara visual, tetapi lebih secara aural (suara).

Ilmu komputer 
Von Neumann diabadikan namanya sebagai arsitektur von Neumann, yaitu arsitektur komputer yang banyak digunakan di sebagian besar sistem komputer non paralel, karena dialah yang pertama kali mempublikasikan konsep tersebut. Meski konsep ini kemudian dikembangkan oleh J. Presper Eckert dan John William Mauchly dalam pengembangan komputer ENIAC, nama von Neumann lah yang lebih dikenal sebagai penemu arsitektur komputer tersebut.

Salah Satu Penggagas Teori Informasi 

Dari sudut pandang kontribusi Von Neumann pada bidang Komputing,termasuk pengaplikasian konsepnya pada matematika komputer,dan aplikasi komputer pada ketertarikannya yang lain yaitu
matematika fisika dan ekonomi,mungkin yang sangat mendalam adalah yang dibuat oleh Herman Goldstine [1972].Walaupun ada kritik terhadap perspektif Goldstine karena dia terlibat secara intim dalam aktivitas-aktivitas Neumann sejak pertemuan di Aberdeen pada 1944 hingga saling kerjasama mereka di Institute for Advanced Studies dalam mengembangkan mesin Institute for Advanced Studies (IAS) atau IAS machine.

Tidak ada yang menyangkal bahwa visinya terhadap organisasi mesin-mesin berujung pada sebuah infrastruktur dan yang sekarang dikenal sebagai "von neumann's architecture".

Dalam tahun 1940,ketika Claude Shannon sedang bekerja menekuni persamaannya,pada suatu ketika ia bertemu dengan John von Neumann.Di dalam diskusi mereka,berkenaan dengan apa yang ingin Shannon sebut tentang "ukuran dari ketakpastian" atau pelemahan(atenuasi) dalam sinyal telepon,dengan rujukan pada teori informasinya yang terbaru,berikut adalah kutipan dari versi percakapan Shannon dengan von Neuman yang banyak orang menamainya "Call information Entropy",

Kebingunganku yang paling besar adalah bagaimana untuk menyebutnya.aku sempat berpikir untuk menyebutnya "informasi",tetapi kata itu terlalu sering digunakan,lalu aku memutuskan menyebutnya "ketakpastian".ketika aku diskusikan hal ini dengan John von Neumann,dia punya ide yang lebih baik.Von Neumann berkata,"Kamu seharusnya menyebutnya entropy,untuk dua alasan.pertama,fungsi ketakpastianmu telah banyak digunakan dengan nama itu dalam bidang mekanika statistis,jadi ia telah punya nama.Kedua,dan yang lebih penting,tak ada yang tahu apa itu entropy,jadi di dalam perdebatan kamu akan menang.

Teori tersebut telah berada pada bentuk yang paling baik,kecuali dia memerlukan sebuah nama yang bagus untuk "informasi yang salah"."Kenapa tidak sebut saja Entropi",saran Neumann.Pertama,perkembangan matematika yang mirip sekali seperti idemu telah berada di mekanika statistis Boltzmann,dan yang kedua,tak ada yang bisa mengetahui dengan baik apa itu entropi,jadi dalam banyak diskusi kamu akan selalu menang.

Ketika Shannon menemukan fungsi ini,Ia dihadapkan pada keperluan penamaannya,sebagaimana itu akan sering muncul dalam teori komunikasi yang juga Ia kembangkan.Ia mempertimbangkan untuk menamainya "Informasi" namun merasa bahwa kata itu benar-benar memiliki interpretasi tidak menguntungkan dan yang akan banyak memasuki bidang-bidang penemuan baru.Dia lebih cenderung menamakannya "ketakpastian" dan agaknya kemudian berdiskusi dengan Von Neumann.Von Neumann menyarankan fungsi tersebut seharusnyalah diberi nama "entropi" sebagaimana itu banyak digunakan pada beberapa penyataan termodinamika statistis...Von Neumann,kata Shannon,melihat adanya dua hal penting untuk menamai fungsi itu "entropi"."Ia sudah banyak digunakan dengan penamaan seperti itu".Ia juga dilaporkan pernah berkata,"dan disamping itu,ia akan memberimu bingkai besar dalam debat karena tak ada yang akan tahu,bagaimanapun,apa itu entropi."Shannon pun menamai fungsinya "entropi",dan menggunakannya untuk mengukur "ketakpastian".saling berganti antara dua kata ini tanpa mendiskriminasi satu dengan yang lain.

Referensi 

Pionir komputer