Норберт винер биография. Норберт винер - кибернетика или управление и связь в животном и машине Рождение ЗРК, умных машин и кибернетики

, Математик , Философ

Норберт Винер (англ. Norbert Wiener; 26 ноября 1894, Колумбия, штат Миссури, США - 18 марта 1964, Стокгольм, Швеция) - американский учёный еврейского происхождения, выдающийся математик и философ, основоположник кибернетики и теории искусственного интеллекта.

Норберт Винер родился в еврейской семье. Родители матери, Берты Кан, были выходцами из Германии. Отец ученого, Лео Винер (1862 - 1939), изучал медицину в Варшаве и инженерное дело в Берлине, а после переезда в США стал в итоге профессором на кафедре славянских языков и литературы в Гарвардском университете.

Дисциплина ученого заключается в том, что он посвящает себя поискам истины. Эта дисциплина порождает желание идти на любые жертвы - будь то жертвы материальные или даже в крайнем случае жертва собственной безопасностью.

Винер Норберт

В 4 года Винер уже был допущен к родительской библиотеке, а в 7 лет написал свой первый научный трактат по дарвинизму. Норберт никогда по-настоящему не учился в средней школе. Зато 11 лет от роду он поступил в престижный Тафт-колледж, который закончил с отличием уже через три года получив степень бакалавра искусств.

В 18 лет Норберт Винер уже числился доктором наук по специальности «математическая логика» в Корнельском и Гарвардском университетах. В девятнадцатилетнем возрасте доктор Винер был приглашён на кафедру математики Массачусетского технологического института.

В 1913 году молодой Винер начинает своё путешествие по Европе, слушает лекцииРассела и Харди в Кембридже и Гильберта в Гёттингене. После начала войны он возвращается в Америку. Во время учёбы в Европе будущему «отцу кибернетики» пришлось попробовать свои силы в роли журналиста околоуниверситетской газеты, испытать себя на педагогическом поприще, прослужить пару месяцев инженером на заводе.

Наиболее совершенной моделью кота является такой же кот, а лучше - он сам.
(Philosophy of Science 1945)

Винер Норберт

В 1915 году он пытался попасть на фронт, но не прошёл медкомиссию из-за плохого зрения.

С 1919 года Винер становится преподавателем кафедры математики Массачусетского технологического института.

В 20-30 годах он вновь посещает Европу. В теории радиационного равновесия звёзд появляется уравнение Винера-Хопфа. Он читает курс лекций в пекинском университете Цинхуа. Среди его знакомых - Н. Бор, М. Борн,Ж. Адамар и другие известные учёные.

Ощущение неразрывной связи с прошлым… зависит не только от знания летописной истории… стремясь к достойному будущему, следует помнить о прошлом, и если существуют целые регионы, где осознание прошлого скомкано до размеров едва заметной точки на огромной карте, то не может быть ничего хуже как для нас самих, так и для наших потомков…

Винер Норберт

В 1926 году женился на Маргарет Енгерман.

Перед второй мировой войной Винер стал профессором Гарвардского, Корнельского, Колумбийского, Брауновского, Геттингенскогоуниверситетов, получил в собственное безраздельное владение кафедру в Массачусетском институте, написал сотни статей по теории вероятностей и статистике, по рядам и интегралам Фурье, по теории потенциала и теории чисел, по обобщённому гармоническому анализу… Во время второй мировой войны, на которую профессор пожелал быть призванным, он работает над математическим аппаратом для систем наведения зенитного огня (детерминированные и стохастические модели по организации и управлению американскими силами противовоздушной обороны). Он разработал новую действенную вероятностную модель управления силами ПВО.

«Кибернетика» Винера увидела свет в 1948 году. Полное название главной книги Винера выглядит следующим образом «Кибернетика, или управление и связь в животном и машине».

За несколько месяцев до смерти Норберт Винер был удостоен Золотой Медали Учёного, высшей награды для человека науки в Америке. На торжественном собрании, посвящённом этому событию, президент Джонсон произнёс: «Ваш вклад в науку на удивление универсален, ваш взгляд всегда был абсолютно оригинальным, вы потрясающее воплощение симбиоза чистого математика и прикладного учёного». При этих словах Винер достал носовой платок и прочувственно высморкался.

Норберт Винер - фото

Норберт Винер - цитаты

Дисциплина учёного заключается в том, что он посвящает себя поискам истины. Эта дисциплина порождает желание идти на любые жертвы - будь то жертвы материальные или даже в крайнем случае жертва собственной безопасностью.

Учёные обычно отличаются излишней чувствительностью, и так же легко возбуждаются, как художники и поэты.

Наиболее совершенной моделью кота является такой же кот, а лучше - он сам. (Philosophy of Science 1945)

«Ощущение неразрывной связи с прошлым… зависит не только от знания летописной истории… стремясь к достойному будущему, следует помнить о прошлом, и если существуют целые регионы, где осознание прошлого скомкано до размеров едва заметной точки на огромной карте, то не может быть ничего хуже как для нас самих, так и для наших потомков…» (Норберт Винер. Наука и общество. См. в Общественные науки и современность - 1994, № 6, с.130.)

«Мозг - своеобразный орган… в одном чикагском страховом обществе был агент, восходящая звезда… К несчастью, им часто овладевала хандра, и, когда он уходил со службы домой, никто не знал, воспользуется ли он лифтом или шагнет за окно десятого этажа. В конце концов правление убедило его расстаться с крохотной частичкой лобной доли мозга… После этого… ни один агент со дня основания общества не совершил равных подвигов в области страхования… Однако все упустили из виду один факт: лоботомия не способствует тонкости суждения и осторожности. Когда страховой агент стал финансистом, он потерпел полный крах, а с ним и общество. Нет, я бы не хотел, чтобы кто-нибудь менял схему моей внутренней проводки…» (Норберт Винер. Голова. Американская фантастика: Сборник: - М.: Радуга, 1988, с. 451.)

Почему я не прочел эту книгу, когда купил - когда она вышла, на первом курсе? И правильно сделал, что не прочел - нифига бы не понял. А вот сейчас книга производит крутое впечатление - не столько тем, что Винер сделал и предсказал, сколько тем, какие темы он копал. Основное впечатление именно от этого - как он основываясь на теории электронных схем строит гипотезы о том, как работает мозг. Не важно, ошибается он или угадывает верно, но его гипотезы всегда конструктивны и допускают проверку. В общем, такой концентрации продуктивных гипотез, потенциально способных стать направлениями наук, я не встречал. Для Винера нет отдельно математики, физики и физиологии - он мыслит от предмета исследования, поперекдисциплинарно. Такой реликт универсальных ученых конца XVIII века - только в веке двадцатом.

Дальнейший текст будет построен как "цитата + мои размышления на тему" - текст провоцирует, да.

1.
Современная промышленная революция должна обесценить человеческий мозг, по крайней мере в его наиболее простых и рутинных функциях. Разумеется, подобно тому, как квалифицированный плотник, квалифицированный механик или квалифицированный портной пережили так или иначе I промышленную революцию, квалифицированный ученый и квалифицированный администратор могут пережить и вторую. Но представим себе, что вторая революция завершена. Тогда средний человек со средними или еще меньшими способностями не сможет предложить для продажи ничего, за что стоило бы платить деньги.
Выход один - построить общество, основанное на человеческих ценностях, отличных от купли-продажи.

Обилие офисного планктона опровергает эти прогнозы - "средний человек со средними способностями" вполне встроен в рынок. И, вроде бы, их стало куда больше - средних продающих именно свои средние умственные. Они вошли в симбиоз с компьютерами - навык устного счета потерян почти полностью (нет, востребован у кладовщиц - им иногда надо перемножить 11 на 12 в уме, при разгрузке машины); навыки грамотного письма уже не существуют без спелл-чекеров (с орфографией он справляется, а вот грамматика...). Нет, компьютеры не сделали безработными "белых воротничков" - я знаю только одну профессию, которая уже сейчас активно заменяется компьютером. А именно - банкомат вполне потеснил кассира в банке. Впрочем, как потеснил? Кассиров меньше не стало - просто появились еще и банкоматы. Так что эту часть винеровского прогноза - о потере работы людьми со средними умственными - следует признать несбывшейся.
Но тем более интересно, что его второй вывод - об обществе, построенном на иных ценностях - вполне оправдывается. Вот вы сейчас читаете это в интернете, в моем ЖЖ, за который я не плачу ни копейки. И вы тоже, чтобы прочесть это. И все мы совершенно бесплатно пользуемся гуглом или яндексом для поиска. Вот подумайте: поисковые алгоритмы это современное воплощение идей искуственного интеллекта, передовой край. Там реально серьезная наука, стык computer science и лингвистики (мож и психологии, но разве это наука?). И задумайтесь: всем этим мы пользуемся бесплатно . Признаюсь, я не понимаю, как, на какие деньги живет гугл или яндекс - я не плачу им ни копейки. И вы тоже, скорее всего. Я даже знаю пару своих читателей, которым наоборот платят гугл и яндекс - они там работают. И ведь процентов 90 того, что делают эти компании, идет в бесплатное пользование! Если не весь мир, то некоторая его часть, связанная с интернетом, уже существует как-то иначе, не одной куплей-продажей.

2.
Основные величины, действующие на общество, не только являются статистическими, но более того, определяются чрезвычайно короткими статистическими рядами. Что толку объединять данные об экономике сталелитейной промышленности до и после введения бессемеровского процесса или сравнивать статистику производства резины до и после расцвета автомобильной промышленности и культивации гевеи в Малайе? Точно так же нет глубокого смысла собирать статистику венерических заболеваний, в одной таблице, охватывающей период до и после введения сальварсана, если только специально не имеется в виду выяснить эффективность лекарства. Для хорошей статистики общества нужно собирать данные в течение длительного отрезка времени при существенно постоянных условиях . [...] Подобно этому, долговременные статистические ряды, составленные при весьма изменчивых условиях, дают лишь кажущуюся, ложную точность .
Итак, гуманитарные науки – убогое поприще для новых математических методов. [...] Более того, при отсутствии надежной стандартной методики расчетов роль суждения эксперта в оценке социологических, антропологических и экономических факторов настолько велика, что новичку, еще не приобретшему огромного опыта, свойственного обычно эксперту, здесь нечего делать. Замечу в скобках, что современный аппарат теории малых выборок, как только он выходит за рамки простого подсчета своих собственных, специально определенных параметров и превращается в метод положительных статистических выводов для новых случаев, уже не внушает мне никакого доверия. Исключение составляет случай, когда этот аппарат применяется статистиком, который явно знает или хотя бы неявно чувствует основные элементы динамики исследуемой ситуации.

Вот именно - знает или хотя бы чувствует динамику. Как человек умудряется понимать сложную ситуацию? Как-то ведь может - живем же мы в этом сложном и непредсказуемом мире. Меня всегда интересовали если не приемы понимания - понимание происходит не по правилам, оно скорее результат тренировки: читаешь умных людей, а в уме вырабатываются какие-то механизмы неизвестной мне структуры, которые работают сходно с образцами; меня этот механизм вполне устраивает, а то, что обычно встречается как описание приемов мышления, как-то совсем мимо, даже если умный человек пишет (см. Э. Голдратт как пример). Итак, меня всегда интересовали не приемы понимания, а способы записи этого понимания. Способы записи тех самых элементов динамики ситуации, о которых говорит Винер. Для социальных наук это самое главное - все равно статистика бесполезна, ряды коротки, тут Винер прав. Но пока не нашел чего-то такого, чтобы ах.

3.
Человеческий мозг, вероятно, уже слишком велик, чтобы он мог эффективно использовать все средства, которые кажутся наличными анатомически. У кошки разрушение преобладающего полушария, по-видимому, производит меньший ущерб, чем у человека, а разрушение второстепенного полушария – больший. Во всяком случае, у кошки распределение функций между полушариями гораздо равномернее. Выигрыш, достигнутый человеком благодаря большему размеру и большей сложности мозга, частично сводится на нет тем обстоятельством, что за один раз можно эффективно использовать лишь часть мозга. Возникает любопытная мысль, что, быть может, мы стоим перед одним из тех природных ограничений, когда высококвалифицированные органы достигают уровня нисходящей эффективности и в конце концов приводят к угасанию вида. Быть может, человеческий мозг продвинулся так же далеко по пути к этой губительной специализации, как большие носовые рога последних титанотериев.

Век XX вошел в историю как век осознания границ человечеством. Начавшись с "заката Европы" и исчезновением белых пятен на глобусе (последнее с некой натяжкой "великое" географическое открытие - остров Новая Земля, экспедиция Вилькицкого 1913 года; больше неизвестной суши такого размера не осталось), эйнштейновская теория относительности с неизменной скоростью света, замкнувшая человечество на земле; позже выявились и другие непреодолимые ограничения, и вот Винер пишет о (возможно) достигнутом пределе возможностей мозга. Более того, он ставит вопрос уже так - а не прошли ли мы точку невозврата? XX век отмечен еще и тем, что человечество впервые получило реальный механизм самоубийства - атомную бомбу. Мы фундаментально ограничены и способны самоуничтожиться - что дальше?
- Удариться в мистику, там эйнштейновские огранчения не действуют
- Жить, не интересуясь этим - как живут традиционные общества (у них просто нет ресурсов на экспансию - изведем и мы ресурсы, чтобы и мыслей не возникало, что экспансировать - некуда)
- Или осознать себя именно таковыми - фундаментально ограниченными - и осмыслить себя исходя из этого?

Недавно лоботомия была довольно модной, вероятно, по той причине, что она облегчает содержание психических больных под надзором сторожей. Да позволено мне будет заметить мимоходом, что умерщвление больных еще больше облегчило бы надзор за ними! Однако префронтальная лоботомия, по-видимому, действует на навязчивое состояние не тем, что помогает больному разрешить мучащие его вопросы, а тем, что повреждает или уничтожает способность к продолжительной тревоге, называемую, по терминологии другой профессии, совестью .

Введение

2. Кибернетика Норберта Винера

Заключение

Кибернетика связана с управлением открытыми системами, но только теми, у которых есть обратная связь. Положительная обратная связь – поведение системы усиливает внешние воздействия (например, лавина). Отрицательная связь – это поведение системы, при котором внешние воздействия ослабляются. Такая связь стабилизирует процессы в системе (холодильник, термостат и все современные информационные устройства). Гомеостатическая связь – когда внешнее воздействие сводится системой к нулю (Гомеостаз – поддержание постоянной температуры тела).

Одно из значений греческого слова kebernetes, от которого происходит ее название науки, - рулевой . Рождение кибернетики принято связывать с американским математиком Норбертом Винером.

Норберт Винер в 50-60-х гг. определил кибернетику как науку об управлении связей в машинах и биологических системах. Поведение открытых систем с обратной связью описывается как организованное целенаправленное поведение, которое приводит к уменьшению энтропии. К 60-м годам выяснилось, что для реальных систем мало учитывать эффективное управление системой, а нужно учитывать самоорганизацию системы, то есть, необходимо было найти связь между эффективным управлением системой и спецификой развития реальной системы.

История кибернетики насчитывает 19 лет, официальная история, начало которой положил Норберт Винер, профессор математики Массачусетсского технологического института, когда опубликовал в 1948 г. свою знаменитую книгу “Кибернетика, или управление и связь в животном и машине”. Конечно, эта история имела свою предысторию, возводимую позднейшими авторами к самому Платону, но о кибернетике заговорили повсюду лишь после винеровской сенсации. Казавшаяся вначале только сенсацией, кибернетика превратилась в настоящее время в обширную я влиятельную отрасль мировой науки.

Норберт Винер уже окончил свои земные труды. Это был один из самых блестящих и парадоксальных умов капиталистического Запада, глубоко обеспокоенный противоречиями атомного века, напряженно размышлявший о судьбе человека в эпоху небывалого могущества науки и техники. “Человеческое использование человеческих существ” – так названа его вторая кибернетическая книга. Он чувствовал крушение старого либерального гуманизма, но, подобно Эйнштейну я ряду других представителей западной мысли, не обрел пути к новым ценностям. Отсюда его пессимизм, облаченный в одежды стоицизма; он страшился роли Кассандры.

Он оставил после себя большое научное наследство, сложное и противоречивое, во многом спорное, во многом интересное и стимулирующее. Это наследство требует вдумчивого, критического, философского подхода, далекого от крайностей отрицания и преувеличения, какие столь часто приходилось слышать. И в этом наследстве первое место занимает “Кибернетика” – книга, провозгласившая рождение новой науки.

Это главная книга Винера, итог всей его научной деятельности. Винер называл ее “описью своего научного багажа”. Она представляет собой важнейший материал к характеристике ученого и вместе с тем памятник ранней, романтической поры кибернетики, “периода бури и натиска”. Но она не потеряла научного значения и может оказаться небесполезной для пытливого исследователя и в новых условиях, когда кибернетика, завоевав место под солнцем, озабочена рациональной организацией завоеванного.

1. Норберт Винер, жизнь и деятельность

Норберт Винер родился 26 ноября 1894 г. в г. Колумбия, штат Миссури, в семье еврейского иммигранта. Его отец, Лео Винер (1862–1939), уроженец Белостока, тогда принадлежавшего России, в молодости учился в Германии, а затем переселился за океан, в Соединенные Штаты. Там, после разных приключений, он стал со временем видным филологом. В Колумбии он уже был профессором современных языков в Миссурийском университете, позже состоял профессором славянских языков старейшего в США Гарвардского университета, в г. Кембридже, штат Массачусетс, близ Бостона. В этом же американском Кембридже в 1915 г. обосновался Массачусетсский технологический институт (МТИ), Одно из главных высших технических училищ страны, в котором впоследствии работал и сын. Лео Винер был последователем Толстого и его переводчиком на английский. Как ученый, он проявлял весьма широкие интересы и не отступал перед рискованными гипотезами. Эти его качества были унаследованы Норбертом Винером, отличавшимся, однако, по-видимому, большей методичностью и глубиной.

По семейному преданию, Винеры происходят от известного еврейского ученого и богослова Моисея Маймонида из Кордовы (1135–1204), лейб-медика при дворе султана Саладина Египетского. Норберт Винер с гордостью отзывался об этой легенде, не ручаясь, однако, вполне за ее достоверность. Особенно восхищала его разносторонность Маймонида.

Будущий основатель кибернетики был в детстве “вундеркиндом”, ребенком с рано пробудившимися способностями. Этому во многом содействовал отец, занимавшийся с ним по собственной программе. Юный Норберт семи лет читал Дарвина и Данте, одиннадцати – окончил среднюю школу, четырнадцати – высшее учебное заведение, Тафтс-колледж. Здесь получил он свою первую ученую степень – бакалавра искусств.

Затем он учился в Гарвардском университете уже как аспирант (graduate student) и семнадцати лет стал магистром искусств, а восемнадцати, в 1913 г., доктором философии по специальности “математическая логика”. Титул доктора философии в данном случае не является только данью традиции, так как Винер сначала готовил себя к философской карьере и лишь впоследствии отдал предпочтение математике. В Гарварде он изучал философию под руководством Дж. Сантаяны и Дж. Ройса (имя которого читатель найдет в “Кибернетике”). Философское образование Винера сказалось впоследствии при выработке проекта новой науки и в книгах, которые он написал о ней.

Гарвардский университет предоставил молодому доктору стипендию для поездки в Европу. В 1913–1915 гг. Винер посещает Кембриджский университет в Англии и Гёттингенский в Германии, но в связи с войной возвращается в Америку и заканчивает свое образовательное путешествие в Колумбийском университете в Нью-Йорке. В английском Кембридже Винер занимался у знаменитого Б. Рассела, который в начале века был ведущим авторитетом в области математической логики, и у Дж. X. Харди, известного математика, специалиста по теории чисел. Впоследствии Винер писал: “Рассел внушил мне весьма разумную мысль, что человек, собирающийся специализироваться по математической логике и философии математики, мог бы знать кое-что и из самой математики”. В Гёттингене Винер занимался у крупнейшего немецкого математика Д. Гильберта, слушал лекции философа Э. Гуссерля.

В 1915 г. началась служба. Винер получил место ассистента на кафедре философии в Гарварде, но только на год. В поисках счастья он сменил ряд мест, был журналистом, хотел идти в солдаты. Впрочем, он, по-видимому, был достаточно обеспечен и не испытывал нужды. Наконец, при содействии математика Ф.В. Осгуда, друга отца, Винер получил работу в Массачусетсском технологическом институте. В 1919 г. Винер был назначен преподавателем (instructor) кафедры математики МТИ и с тех пор всю жизнь оставался сотрудником института. В 1926 г. Винер вступил в брак с Маргаритой Энгеман, американкой немецкого происхождения.

Годы 1920–1925 Винер считал годами своего становления в математике. Он обнаруживает стремление решать сложные физические и технические задачи методами современной абстрактной математики. Он занимается теорией броунова движения, пробует свои силы в теории потенциала, разрабатывает обобщенный гармонический анализ для нужд теории связи. Академическая карьера его протекает медленно, но успешно.

В 1932 г. Винер–полный профессор. Он завоевывает имя в ученых кругах Америки и Европы. Под его руководством пишутся диссертации. Он издает ряд книг и больших мемуаров по математике: “Обобщенный гармонический анализ”, “Тауберовы теоремы”, “Интеграл Фурье и некоторые его применения” и др. Совместное исследование с немецким математиком Э. Гопфом (или Хопфом) о радиационном равновесии звезд вводит в науку “уравнение Винера–Гопфа”. Другая совместная работа, монография “Преобразование Фурье в комплексной области” написана в сотрудничестве с английским математиком Р. Пэли. Эта книга вышла в свет при трагических обстоятельствах: еще до ее окончания англичанин погиб в Канадских Скалистых горах во время лыжной прогулки. Отдает Винер дань и техническому творчеству, в компании с китайским ученым Ю.В. Ли и В. Бушем, известным конструктором аналоговых вычислительных машин. В 1935–1936 гг. Винер был вице-президентом Американского математического общества.

В 20-е и 30-е годы Винер неоднократно бывает в Европе, завязывает обширные научные знакомства, подолгу живет в Кембридже и Гёттингене, участвует в международных математических конгрессах. В числе его знакомых М. Фреше, Ж. Адамар, Н. Бор, М. Борн, Дж. Холдэйн, Дж. Бернал и др. В 1935–1936 гг. Винер посещает Китай в качестве “разъездного профессора” (visiting professor) и читает лекции в пекинском университете Цинхуа. Путешествиям и личному научному общению Винер придавал большое значение в своем научном развитии.

Год поездки в Китай – 1935 – Винер считал важным рубежом своей жизни, началом научной зрелости. Ему исполнилось сорок лет, он добился признания и прочного положения в науке. “Мои труды начали приносить плоды – мне удалось не только опубликовать ряд значительных самостоятельных работ, но и выработать определенную концепцию, которую в науке уже нельзя было игнорировать”. Развитие этой концепции привело затем Винера к знаменательному проекту кибернетики.

Еще в 30-е годы Винер сближается с мексиканским ученым Артуром Розенблютом, сотрудником известного американского физиолога У.Б. Кеннона, и принимает участие в вольном методологическом семинаре, организованном Розенблютом и объединявшем представителей разных наук. Этот семинар сыграл важную роль в предуготовлении винеровской кибернетики. С рассказа о нем и начинается настоящая книга. Знакомство с мексиканским физиологом ввело Винера в мир биологии и медицины; в его уме стала укрепляться мысль о широком синтетическом подходе к проблемам современной науки.