Герман Гейне Голдстайн (13 сентября 1913 г. – 16 июня 2004 г.) был математиком и ученым-компьютерщиком , который работал директором машины IAS в Институте перспективных исследований и помог разработать ENIAC , первый из современных электронных цифровых компьютеров. Впоследствии он много лет работал в IBM в качестве IBM Fellow , самой престижной технической должности в компании.
Голдстайн родился в Чикаго в 1913 году в еврейской семье. Он учился в Чикагском университете , где вступил в братство Phi Beta Kappa , и окончил его со степенью по математике в 1933 году, степенью магистра в 1934 году и докторской степенью в 1936 году. В течение трех лет он был научным сотрудником у Гилберта Эймса Блисса , авторитета в области математической теории внешней баллистики .
В 1939 году Голдстайн начал преподавательскую деятельность в Мичиганском университете , где и проработал до вступления Соединенных Штатов во Вторую мировую войну , после чего вступил в армию США .
В результате вступления Соединенных Штатов во Вторую мировую войну Голдстайн покинул Мичиганский университет , где он был профессором, в июле 1942 года, чтобы поступить на военную службу. Он получил звание лейтенанта и работал математиком по артиллерийскому вооружению, рассчитывая таблицы стрельбы в Баллистической исследовательской лаборатории (BRL) на Абердинском испытательном полигоне , штат Мэриленд . Таблицы стрельбы использовались в бою для определения подходящего угла возвышения и азимута для наведения артиллерии, которая имела дальность стрельбы в несколько миль.
Расчеты таблицы стрельбы выполнялись примерно сотней женщин, работающих с механическими настольными калькуляторами . Каждая комбинация оружия, снаряда и географического региона требовала уникального набора таблиц стрельбы. Для расчета одной траектории требовалось около 750 расчетов, и каждая таблица имела около 3000 траекторий. Для расчета одной траектории человеку-компьютеру требовалось не менее 7 часов. [1] Для увеличения производства BRL привлекла вычислительные мощности Школы электротехники Мура в Университете Пенсильвании , а Голдстайн был связующим звеном между BRL и университетом.
Внося некоторые изменения в механический дифференциальный анализатор школы Мура , инженер Джозеф Чаплайн предложил Голдстайну посетить Джона Мокли , преподавателя физики в школе Мура, который распространил меморандум, в котором предлагалось, что вычисления можно выполнять в тысячи раз быстрее с помощью электронного компьютера, использующего электронные лампы . Мокли написал предложение, и в июне 1943 года он и Голдстайн получили финансирование от армии для проекта. ENIAC был построен за 30 месяцев с 200 000 человеко-часов. ENIAC был огромным, размером 30 на 60 футов и весом 30 тонн с 18 000 электронных ламп . Устройство могло хранить только 20 чисел, и на его программирование требовалось несколько дней. Оно было завершено в конце 1945 года, когда Вторая мировая война подходила к концу.
Несмотря на разочарование тем, что ENIAC не внес вклад в военные усилия, интерес армии к разработке электронного компьютера оставался сильным. Еще до завершения ENIAC армия получила второй контракт от школы Мура на создание машины-преемницы, известной как EDVAC . Голдстайн, Мочли, Дж. Преспер Экерт и Артур Беркс начали изучать разработку новой машины в надежде исправить недостатки ENIAC.
Летом 1944 года Голдстайн случайно встретился с выдающимся математиком Джоном фон Нейманом на железнодорожной платформе в Абердине, штат Мэриленд , и Голдстайн описал свой проект в Пенсильванском университете. Голдстайн не знал, что фон Нейман тогда работал над Манхэттенским проектом , целью которого было создание первой атомной бомбы . Расчеты, необходимые для этого проекта, также были устрашающими.
В результате бесед с Голдстайном фон Нейман присоединился к исследовательской группе и написал меморандум под названием « Первый черновик отчета по EDVAC» . Фон Нейман намеревался сделать это меморандумом для исследовательской группы, но Голдстайн перепечатал его в 101-страничный документ, в котором фон Нейман был назван единственным автором. 25 июня 1946 года Голдстайн отправил 24 копии документа тем, кто был тесно связан с проектом EDVAC; десятки или, возможно, сотни мимеографических копий отчета были отправлены коллегам фон Неймана в университетах Соединенных Штатов и Великобритании в последующие недели. Несмотря на незавершенность, документ был очень хорошо принят и стал чертежом для создания электронных цифровых компьютеров. Благодаря известности фон Неймана как крупного американского математика архитектура EDVAC стала известна как архитектура фон Неймана .
Одной из ключевых идей в «первом черновике» было то, что программист мог хранить программу в электронной памяти компьютера, а не программировать компьютер с помощью механических переключателей и соединительных кабелей. Эта и другие идеи в статье обсуждались в исследовательской группе EDVAC до того, как фон Нейман присоединился к группе. Тот факт, что Эккерт и Мочли, фактические изобретатели и проектировщики ENIAC, не были названы в качестве соавторов, вызвал недовольство, которое привело к роспуску группы в конце войны.
Эккерт и Мокли основали корпорацию Eckert-Mauchly Computer Corporation , которая частично сохранилась и по сей день как корпорация Unisys , в то время как фон Нейман, Голдстайн и Беркс перешли в академическую жизнь Института перспективных исследований . Летом 1946 года все они воссоединились, чтобы выступить с докладами на первом компьютерном курсе, который стал известен как лекции школы Мура ; доклады Голдстайна, представленные без заметок, глубоко и строго охватывали числовые математические методы, полезные в программах для цифровых компьютеров.
После Второй мировой войны Голдстайн присоединился к фон Нейману и Берксу в Институте перспективных исследований в Принстоне , где они построили компьютер, названный машиной IAS . Голдстайн был назначен помощником директора проекта, а затем, после 1954 года, стал его директором.
Машина IAS повлияла на дизайн ранних компьютеров IBM через фон Неймана, который был консультантом IBM. Когда фон Нейман умер в 1957 году, проект компьютера IAS был прекращен. Голдстайн стал директором-основателем отдела математических наук в исследовательском центре IBM Watson в Йорктаун-Хайтс, Нью-Йорк.
В IBM одной из самых значительных ролей Голдстайна было содействие отношениям между исследователями IBM и академическим сообществом. В 1969 году он был назначен IBM Fellow , самой престижной технической наградой компании, и консультантом директора по исследованиям. Будучи стипендиатом, Голдстайн проявил интерес к истории вычислений и математических наук. Он написал три книги на эту тему: The Computer from Pascal to von Neumann , History of Numerical Analysis from the 16th Through the 19th Century и History of the Calculus of Variations from the Seventeenth Through the Nineteenth Century . Как следует из названия, в The Computer from Pascal to von Neumann Голдстайн не оставляет сомнений в том, что, по его мнению, фон Нейман сыграл решающую роль в разработке современных теорий вычислений.
Выйдя на пенсию, Голдстайн в период с 1985 по 1997 год занимал должность исполнительного директора Американского философского общества в Филадельфии . На этом посту ему удалось привлечь множество авторитетных посетителей и докладчиков.
В 1941 году он женился на Адель Кац , которая была программистом ENIAC и написала техническое описание для ENIAC. У него были дочь и сын от Адель, которая умерла в 1964 году. Два года спустя он женился на своей второй жене, Эллен Уотсон.
Голдстайн умер 16 июня 2004 года в своем доме в Брин-Море , штат Пенсильвания , после долгой борьбы с болезнью Паркинсона . О его смерти сообщил Исследовательский центр Томаса Дж. Уотсона в Йорктаун-Хайтс , штат Нью-Йорк , где в его честь была переименована постдокторская стипендия .
{{cite book}}: CS1 maint: location missing publisher (link)