三体中的冯诺依曼

本文主要是介绍三体中的冯诺依曼，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

        你叫冯诺依曼，是一位科学家。你无法形容眼前的现态，你不知道下一次自己葬身火海会是多久，你也不知道会不会下一秒就会被冰封，你唯一知道的，就是自己那寥寥无几的科学知识，你可能会抱着他们终身，但是你更希望的是，在结束自己生命之前，能够亲手完善一位叫牛顿的年轻人创下的壮举。
        牛顿是天才，这是毋庸置疑的。但是天才只有一个，被理解的天才一个也没有。冯诺依曼惊于牛顿创造的公式，一个跨时代的公式，冯诺依曼无法理解公式的奥秘，无法诉说公式的宏伟壮观，他只知道，这不是一个人能创造的公式，这是神，救世神，不被世人理解被世人唾弃而不愿合作的救世主。
         “我们要去哪里？”
         “中国。”在前行的火车上，冯诺依曼一次又一次检查着他的图纸，而一旁的牛顿却不知他葫芦里卖的是什么药。牛顿写下的，解决三体问题的公式，需要一位位数学家日夜不停解微积分，才可以窥见三颗恒星几个小时甚至几天前的运行轨迹，自然没有任何数学家愿意去当这个冤大头。可为何，此行要去还处于封建的中国？

         “秦始皇好，我叫冯诺依曼，这位是我曾为你介绍过的天才物理学家，牛顿。”冯诺依曼微微鞠躬，他面前的是秦始皇，而脚下是千千万万秦始皇的精锐士兵。“我们已经可以得出恒纪元的规律，只需要您抽出一部分士兵，来替我们完成一些任务，我们可以保证从此精确地告诉您，什么时候应该脱水，什么时候应该苏醒。”
        秦始皇饶有兴趣，但是并不太相信眼前的两位年轻人。已经有过太多的前人告诉过他，恒纪元的问题是无解的，而在他眼中，这两位也不过是江湖骗子罢了。
        冯诺依曼当然知道秦始皇的怀疑，于是他缓缓拿出图纸，详细为秦始皇介绍：

1. 首先，我们分三个人为一组，

站在后面的有两个，为输入组
站在前面的有一个，为输出组

输出组去观察输入组的旗子，红旗为0，绿旗为1，当输入组都举绿旗或者都举红旗的时候，输出举红旗，否则举绿旗

这样，就快速构建了一种逻辑关系，叫做半加器。也就是在一位的情况下，

0+0=1+1=0

0+1=1+0=1

但是，这样会有大问题：1+1=0，和0+0=0有所不同，1+1=0会产生进位，可是，我们只输出了一个结果为0，却没有为进位提供有效的信息

2. 所以，我们要四个人为一组

输出由两个人来完成，第一个人就像三人组一样，输出当前位置的结果，而第二个人则额外去负责是否有进位，只有当输入全为1，即都举绿旗的时候，才会输出1举绿旗，告诉我们，我们进位了。
但是，进位信号也需要被处理。所以，输出组不仅要看输入组的举旗情况，还要看上一个四人组中，负责输出进位的人的举旗情况

于是，一个方阵就由大量四人小组构成：

一个八进制加法器就这样构成了，以上，便称之为运算器。

        秦始皇开始有些赞赏眼前的年轻人了，但是他也不免疑惑：“按你所说，那会用掉我多少军队？这可不止你口中所说的一部分军队啊。”
        冯诺依曼微微一笑，接着解释道：“那当然，人不可能一直举着旗。但是，在一次举旗完成之后，一次计算任务也就完成了，只需要把他记录下来便可以了。就如同你们记录历史一样，我们通过书写，把这些计算结果记录在本子上，为了方便保存和统一管理，我们把不同类型的记录本，由不同方阵的人去记录和计算。
        就比如，计算一个式子的微分，我们由龙方阵来计算和记录；计算一个式子的积分，我们用虎方阵来计算和记录，而士兵自然是要睡觉的。等第二天起来继续完成任务的时候，只要翻一翻记录册，就知道昨天算到了哪一步，就能无缝衔接自动完成任务了。
        但是，随着记录的数据越来越多，记录本也不可能全部堆在皇宫里。我为您出谋划策，不妨把记录员放在皇宫外，这样的利弊一共有三个：

可容纳的记录员变多了，可以记录的数据也变多了。
但是记录员无法直接看到结果了。
皇帝您也无法看到记录的数据了。”

        秦始皇微微皱眉，“既然本王都看不到记录的数据，那计算出来，又有何用？”
          “这点我当然也想过，所以，还请麻烦皇帝拿出一部分骑兵，来作为通风报信的职能军队。”
           说着，冯诺依曼拿出了准备已久的图纸，对着秦始皇说道：

         “这是原来的方阵结构图，记录员可以直接看到结果，然后皇帝也可以直接从记录员中看到和了解记录的结果。”

          “这是新的结构图，负责传递的骑兵，就有了以下四个任务：

   1. 观察计算方阵的运算结果，然后把运算结果告诉记录方阵
       2. 把皇帝的指令广诏天下
       3. 把记录方阵的已知结果告诉给皇帝
       4. 把记录方阵中需要再被计算的结果告诉运算器

        这样，皇帝您可以直接看到计算方阵里的结果，虽然只有一部分，但是是观察速度最快的。您也可以看看记录方阵里的完整结果，但是因为需要骑兵传输，所以速度会稍微慢一点。
        或者，换句话说，因为整个布局里，只有骑兵是要长途跋涉的，所以一切需要骑兵参与的工作，都会被大大拖慢了速度。
        记录方阵因为是靠手写，所以不管是记录，还是从记录本里找皇帝您想要的数据，要的时间都要比举旗计算慢很多。计算方阵的速度是最快的，而骑兵传递和记录方阵的读写，相比计算的任务来说，拖慢了整体的进程。
        不过陛下不用担心，就算很慢，对于一个人的力量来说，也是跨时代级的进步了。有了这个军队方阵，我们就可以完美预测恒纪元的时间，也就可以大量减少您的子民的伤亡，大量解决您的资源!"

冯诺依曼慷慨激昂的演讲，使秦始皇热血沸腾，当即下令按照冯诺依曼所说的去布置军队。训练有素的军队一次次排演计算着，他们从几百年前的数据开始计算，不出几天就计算到了近代，再过几天就能超越今天，找到明天。可是，牛顿却忽略了一个难以察觉的因素，便是三体之间自身的相互引力，他们预测了恒纪元，一个假的恒纪元，一个有着三颗太阳的光明的明天。文明再次被覆灭，而他们，也得到了一个结果：
三体问题，无解。