Liefde op het eerste gezicht

In 1930 werd Von Neumann uitgenodigd naar Princeton te komen als ‘visiting professor’. Een jaar later boden ze hem een vaste aanstelling aan, die hij accepteerde, en in 1933 werd hij de jongste professor van het pas opgerichte ‘Institute for Advanced Studies’, een wetenschappelijke denktank die werd gefinancierd door de warenhuizenmagnaat Felix Fuld.

Amerika bleek liefde op het eerste gezicht. Dat was ook niet zo verwonderlijk gezien de in de American Dream vervatte waardering voor talent en hard werken die er ook bij hem, met zijn achtergrond, diep ingebakken zat. Vlak voor zijn vertrek naar Amerika trouwde hij met de Hongaarse Marietta Kövesi en in 1935 werd zijn enige kind, een dochter, Marina, geboren. De Von Neumanns leidden een druk sociaal leven, ze gaven de ene party na de andere, met John von Neumann in het middelpunt als de beminnelijke gastheer. Hier had je nu eens een grote geleerde die niet tevens een ongenaakbare excentriek of verstrooide professor was. Nee, hij was het type van wat in Amerika een Old-World gentleman wordt genoemd: charmant, attent, beschaafd, geestig welbespraakt. Hij vergat nooit moppen en wist ze altijd op het juiste moment te brengen, en zijn fabelachtige brein vormde tevens het arsenaal van ’s werelds grootste verzameling schuine limericks. Maar een beetje excentriek was hij natuurlijk toch wel. Hij liep vaak tijdens de feestjes die hij gaf midden in een gesprek weg om een uurtje te gaan werken. In Princeton werd een bepaald kruispunt de Von Neumann corner genoemd vanwege de vele botsingen die hij daar had veroorzaakt: minstens één keer per jaar reed hij een auto total loss. Van praktische zaken had hij geen benul. Toen zijn vrouw een keer ziek op bed lag en hem vroeg om een glas water kwam hij na vijf minuten terug met de vraag waar hij die dingen kon vinden: glazen. Hij woonde al acht jaar in dat huis. Ook had hij de bij genieën bekende kinderlijke trekjes: hij kon totaal opgaan in spelletjes met vijfjarige kinderen en deed dan vreselijk zijn best om te winnen.

In 1937 kwam er een eind aan zijn huwelijk en het jaar daarop, na een kort bezoek aan Boedapest, hertrouwde hij met Klára Dán, eveneens een Hongaarse, die tot zijn dood bij hem zou blijven. Ze was een nerveuze, intelligente vrouw met wie hij goed kon opschieten, maar die hij toch soms wreed in het openbaar kleineerde of vernederde. Von Neumanns houding tegenover vrouwen wordt goed samengevat door een opmerking die hij eens tegen Stanislaw Ulam maakte: ‘Ze doen niet veel, hè?’ Waarmee hij bedoelde: buiten hun biologische en fysiologische activiteiten brengen ze niet veel waardevols tot stand.

Geboeid door het zenuwstelsel

Tijdens de tweede wereldoorlog, in 1943, werd Von Neumann betrokken bij het geheime Manhattan Project dat was opgezet om een atoombom te ontwikkelen. Zijn grootste bijdrage daaraan was de zogenaamde implosiemethode als ontstekingsmechanisme voor de splijtbom, een idee dat hij onafhankelijk van anderen bedacht. Het principe is simpel: in een splijtbom zitten twee ladingen splijtmateriaal die ieder afzonderlijk kleiner zijn dan de zogenaamde ‘kritische massa’, dat wil zeggen dat er niet genoeg van is om een zichzelf bekrachtigende kernreactie op gang te brengen. Samen zijn ze echter groter dan de kritische massa. Het idee was nu om bij het afgaan van de bom een secundaire lading tot ontploffing te brengen die een exact naar binnen gerichte schokgolf veroorzaakte die de twee splijtladingen bij elkaar bracht. In theorie gemakkelijk genoeg, maar in de praktijk vereiste de constructie van zo’n ‘explosielens’ een ontstellende hoop rekenwerk. Daarvoor zou een computer dus goed van pas komen, maar het probleem was dat de rekenmachines van die tijd veel te traag waren om zulke ingewikkelde berekeningen in een redelijke tijd te voltooien. Een voorbeeld: de Harvard IBM (een relaisrekenmachine) had 80 uur nodig om bepaalde vergelijkingen uit te rekenen die nodig waren voor de beschrijving van de verschijnselen die zich voordoen bij een explosielens (partiële differentiaalvergelijkingen).

In dezelfde tijd was echter in het geheim – door J.P. Eckert en John Mauchly – gewerkt aan de bouw van de eerste elektronische computer, de ENIAC (Electronic Numerical Integrator And Calculator). Deze was al een stuk sneller: over dezelfde vergelijkingen deed hij maar een halfuur: 28 minuten om zijn kaarten te ponzen en 2 minuten voor de feitelijke berekening. Bij toeval kwam Von Neumann in contact met een van de medewerkers aan het militair project, een zekere Goldstine, die hem vertelde over de rekencapaciteit van de machine. Von Neumann was direct hevig geïnteresseerd en liet zich bij Eckert, die de leiding had van de werkgroep, introduceren. Van toen af aan raakte het proces in een stroomversnelling. Von Neumann verkreeg ‘computertijd’ op de ENIAC voor de fysici van het Manhattan Project en besteedde een groot deel van zijn creativiteit en energie aan de ontwikkeling van een betere rekenmachine (die EDVAC zou gaan heten: Electronic Delay Storage Automatic Computer). Zijn forte was daarbij natuurlijk de logische structuur van de machine. Onder Hilbert had hij al interessant werk gedaan op het gebied van de mathematische logica en dat sloot goed aan bij de automatentheorie. Maar hij was ook om een andere reden geïnteresseerd in het project: hij werd geboeid door de werking van het menselijk zenuwstelsel en hij zag een duidelijke samenhang tussen de hersenen en een rekenmachine. (In die tijd was nog niet zo veel bekend over de structuur van de menselijke hersenen: het aantal onderlinge verbindingen tussen neuronen werd schromelijk onderschat en men dacht ten onrechte dat neuronen eenvoudige flip-flopschakelingen waren zoals ook in computers zitten.)

Zomer 1945 legde Von Neumann al het denkwerk aan de EDVAC neer in een rapport van ruim honderd pagina’s, getiteld: “First Draft of a Report on the EDVAC”, waarin voor het eerst een computer met een intern programmeerbaar geheugen beschreven werd. Het was een briljante en volledige uiteenzetting van al het denkwerk dat aan het project was besteed. Von Neumann had het verwerkt en op een unieke wijze gemodelleerd. Hij beschreef de logica en de technische opbouw van de machine, die hij ‘a very high speed automatic digital computing system’ noemde. Het geschrift draagt duidelijk het stempel van Von Neumann: hierin wordt ook voor het eerst in antropomorfiserende termen over de computer gesproken en er zijn talloze verwijzingen naar het menselijk zenuwstelsel, Von Neumanns typische interesse.

Intern geprogrammeerde computer

De First Draft is echter ook nog steeds het meest omstreden document in de geschiedenis van de moderne computer. Toen het verscheen was Eckert ziedend. Niet alleen was hij de technische uitvinder van het interne geheugen (hij had de speciale buizen die daarvoor nodig waren ontworpen), hij was ook de eerste die met het idee gekomen was en om dat te bewijzen produceerde hij een memo waarin het begrip voorkwam dat hij al geschreven had een half jaar voordat Von Neumann zelfs maar van ENIAC en EDVAC had gehoord. Het feit leek onomstotelijk: Von Neumann was niet de uitvinder of bedenker of ontdekker van de intern geprogrammeerde computer.

Er zijn echter goede redenen om hem die eer toch toe te kennen. In de eerste plaats zijn er ideeën en ideeën. Het denkbeeld van een intern programmeerbaar geheugen was typisch iets dat in het toenmalige ontwikkelingsstadium van de computer ‘in de lucht hing’. Er was dan ook niemand die ervan ophoorde toen Eckert het in zijn memo vermeldde. Bovendien was Von Neumann er ongetwijfeld onafhankelijk op gekomen, al was het alleen maar vanwege de overeenkomst die hij zag tussen een rekenmachine en de menselijke hersenen: de menselijke hersenen – als men ze per se met een computer wil vergelijken – zijn ook niet ‘extern geprogrammeerd’. En in de tweede plaats is het gebruikelijk om niet de bedenker van een idee in embryonale vorm de eer daarvan toe te kennen, maar degene die het tot rijping heeft gebracht. Zo zeggen we ook dat Leibniz de uitvinder is van het binaire rekenen, terwijl tweewaardige codes toch al lang vóór zijn tijd bekend waren. Het was voor iedereen die bij het project betrokken was en die de beide mannen kende duidelijk dat Von Neumann het idee van de intern geprogrammeerde computer een volwaardige vorm had gegeven. Goldstine zei met zoveel woorden dat alleen Von Neumann het denkwerk over de computer had uitgekristalliseerd, dat hij de enige onmisbare was van het hele team en dat ze zonder hem waarschijnlijk nooit het werk hadden kunnen doen dat tot stand was gekomen. De intern geprogrammeerde computer wordt dus niet helemaal ten onrechte nog steeds ‘Von Neumann-machine’ genoemd.

volgende pagina