Машина фон Неймана — базовая конструкция современного, или классического, компьютера. Концепция была полностью сформулирована тремя главными учеными, участвовавшими в создании ENIAC во время Второй мировой войны — Артуром Берксом, Германом Голдстайном и Джоном фон Нейманом — в работе «Предварительное обсуждение логического дизайна электронного вычислительного устройства» (1946). Хотя многие исследователи прямо или косвенно внесли свои идеи в эту работу, фон Нейман был ее главным автором, и она часто упоминается как свидетельство о рождении компьютерной науки.
Среди принципов, провозглашенных в документе, было то, что данные и инструкции должны храниться в одном хранилище, а инструкции должны быть закодированы таким образом, чтобы их можно было изменять с помощью других инструкций. Это было чрезвычайно важное решение, поскольку оно означало, что одна программа может рассматриваться другой программой как данные. Немецкий инженер Конрад Цузе уже рассматривал эту возможность и отверг ее как слишком опасную для своих компьютеров Цузе. Но включение этой возможности группой фон Неймана сделало возможными высокоуровневые языки программирования и большинство достижений в области программного обеспечения за последующие 50 лет. Впоследствии компьютеры с хранимыми программами стали называться машинами фон Неймана.
Одна из проблем, которую решила идея хранимых программ, заключалась в необходимости быстрого доступа к инструкциям. В ENIAC использовались сменные платы, преимущество которых заключалось в том, что инструкции можно было считывать электронным способом, а не с помощью гораздо более медленных механических считывателей карт, но их недостаток заключался в том, что ENIAC было очень сложно программировать. Но если инструкции можно было хранить в той же электронной памяти, что и данные, то доступ к ним можно было получить так быстро, как это необходимо. Одним из очевидных последствий этого стало то, что будущим компьютерам потребуется гораздо больше памяти, чем ENIAC.
