Кратко и по сути — два фундаментальных вклада, дополняя друг друга, задали теоретическую и практическую основу современных вычислений и хранения данных.

1) Труды Алана Тьюринга

Формализация алгоритма и модели вычисления: понятие Тьюринговой машины как абстрактного вычислителя. Формально: (M=(Q,\Sigma,\Gamma,\delta,q0,q{accept},q_{reject})). Универсальность: идея универсальной Тьюринговой машины (U), которая по описанию машины (\langle M\rangle) и входу (w) исполняет (M), т.е. (U(\langle M\rangle,w)=M(w)). Это даёт теоретическую основу для понятия общего программируемого вычислителя. Теория вычислимости и ограничения: понятия разрешимости/неразрешимости и сложности (вытекшие из теории Тьюринга) формируют границы того, что и как можно вычислить, и породили классы сложности (P, NP и т.д.). Последствия для софта и алгоритмов: формальное понимание алгоритма, автоматов и доказуемость корректности алгоритмов, компиляторы, интерпретаторы и формальные языки — всё опирается на тьюринговские идеи.

2) Архитектура фон Неймана

Хранение программы в памяти: одно из ключевых предложений — хранить и инструкции, и данные в единой адресуемой памяти (stored-program). Это прямо привело к понятию исполняемых бинарных образов, загрузчиков, компоновщиков. Разделение CPU и памяти, последовательное исполнение инструкций и ведомая модель ISA (instruction fetch–decode–execute) задали структуру большинства ЭВМ. Практические следствия: адресуемая оперативная память, указатели/адреса в языках, виртуальная память, загрузка кода, ОС как менеджер ресурсов памяти/процессора. Ограничения и эволюция: «фон-неймановское» узкое место — пропускная способность между CPU и памятью — привело к иерархии памяти (регистры → кэш → RAM → диск), конвейеризации, SIMD/SIMT, многопроцессорности, архитектурам типа Harvard, а также к специальным аппаратным моделям (GPU, нейроморфные и квантовые устройства).

3) Взаимодействие и современные последствия

Тьюринг дал абстрактную универсальную модель вычисления; фон Нейман — практическую архитектуру для реализации этой универсальности в аппаратуре. Вместе они сделали возможными общеприменимые программируемые компьютеры. Теоретические модели (Тьюринг) остаются эталоном для доказательств вычислимости и сложности; практические архитектуры (фон Нейман) эволюционируют под давлением требований производительности и пропускной способности, порождая гибриды и новые модели хранения/вычислений. Современные технологии (языки, компиляторы, ОС, базы данных, распределённые системы, иерархии памяти, ускорители) — прямое следствие комбинации тьюринговской теории и фон-неймановской архитектурной идеи.

Вывод: Тьюринг установил теоретические границы и понятие универсального программируемого вычислителя; фон Нейман дал рецепт для практической реализации этого универсализма в электронной машине с разделяемой памятью — вместе они сформировали основу современных моделей вычислений и хранения данных, а их ограничения стимулировали развитие новых архитектур.