Норберт Винер - великий американский ученый, по праву считающийся «отцом кибернетики». Именно этот человек создал мир, в котором мы живем, - мир компьютеров, черных ящиков, умных машин и самонаводящихся ракет.

Юные годы

Родился Норберт Винер в еврейской семье в штате Миссури 26 ноября 1894 года. Его отец Лео Винер эмигрировал в Америку из России. Он преподавал славянские языки в Гарвардском университете и стал пионером изучения русской литературы в США. Это был незаурядный человек, знавший 20 языков и умевший блеснуть интеллектом. Но в полной мере его своеобразие проявилось в воспитании сына. Так, в 7 лет Норберт начал читать… Данте и Дарвина. В 11 лет он уже окончил среднюю школу, а в 14 получил степень бакалавра искусств.

Норберт отличался от своих сверстников и потому был объектом постоянных издевательств и насмешек. Дети дали ему кличку Яйцеголовый. Как признавался сам Винер, в юные годы он «владел коллекцией клинических неврозов и душевных терзаний».

В 18 лет Норберт получил степень доктора философии по математической логике в Гарвардском и Корнельском университетах.

В 1913 году Винер отправился в Европу, чтобы продолжить обучение, но из-за грянувшей Первой мировой войны был вынужден поспешно вернуться на родину, где добровольно отправился в призывной пункт. Однако поступить на военную службу ему не удалось из-за сильной близорукости.

В 1919 году отец устроил Норберта преподавателем математики в Массачусетский технологический институт.

Преподавательская деятельность

Среди студентов Винер заимел славу преподавателя «с причудами». Заходя в аудиторию, он не здоровался, как правило, громко сморкался, брал мел и начинал что-то быстро писать на доске. Причем порой, не окончив фразу, он хватался за тряпку и все стирал со словами: «Нет, это совершенно неверно». Покидал аудиторию преподаватель также без слов - за все время в университете Винер ни разу не объявил тему лекции, не принес на пары ни единого конспекта.

При этом Норберт был крайне требователен к учащимся. По воспоминаниям одного из студентов, однажды по дороге домой он увидел на обочине автомобиль с пробитой шиной и его владельца, стоявшего рядом, - того самого преподавателя с «причудами». Парень остановился и предложил помочь, на что Винер потребовал у него зачетку. Помощь Норберт принял, лишь убедившись, что у молодого человека сдан зачет по математике.

Рождение ЗРК, умных машин и кибернетики

Правительство США обратило внимание на Норберта Винера, когда началась Вторая мировая война. Математика привлекли к работе над аппаратом для нужд американской ПВО. Он стал первым, кто предложил применять «массированный огонь» вместо стрельбы по отдельным воздушным целям. Именно Винер разработал зенитные ракетные комплексы, «научив» их самонаведению без посторонней помощи.

Работу над «умными» машинами Норберт продолжил и после войны. Ему мы обязаны появлением современных компьютеров, предшественниками которых были ЭВМ, мало чем отличавшиеся от калькуляторов.

Винер прежде всего хотел наделить свое детище блоком памяти, где будут складироваться управляющие сигналы и информация, поступающие в процессе работы. Он считал, что в ЭВМ «должна использоваться более экономичная двоичная, а не десятичная система исчисления». Да и сами ЭВМ, по Винеру, «должны состоять из электронных ламп, а не зубчатых передач или электромеханических реле».
Кроме того, Норберт Винер явился основоположником кибернетики – науки об общих закономерностях процессов управления и связи в организованных системах: машинах, живых организмах и обществе.

Кроме кибернетики этот чудак размышлял о телепортации. Так, он всерьез предлагал какой-нибудь объект тщательно изучить, а затем собранную информацию послать в пункт назначения, где по описанию в точности воссоздать требуемый предмет. Причем он хотел перемещать так не только неодушевленные объекты, но и людей. Эта идея, по счастью, так и осталась неосуществленной, в отличие от других открытий Норберта Винера, за которые он был награжден.

Триумф и финал

В январе 1964 года Винера удостоили высшей для американского ученого награды – Национальной научной медали США.
На торжественном обеде в Белом доме, посвященном этому событию, президент США Линдон Джонсон обратился к Винеру: «Ваш вклад в науку на удивление универсален, ваш взгляд всегда был абсолютно оригинальным, вы потрясающее воплощение симбиоза чистого математика и прикладного ученого».
Но Винер и тут не изменил себе. Во время речи президента ученый начал громко сморкаться‚ а после спрашивал у соседей‚ что сказал этот джентльмен.
Умер Норберт Винер 18 марта 1964 года в Стокгольме.

математик, основатель кибернетики (США). Важнейшие труды: "Поведение, целенаправленность и телеология" (1947, в соавторстве с А.Розенблютом и Дж.Бигелоу); "Кибернетика, или управление и связь в животном и машине" (1948, оказал определяющее влияние на развитие мировой науки); "Человеческое использование человеческих существ. Кибернетика и общество" (1950); "Мое отношение к кибернетике. Ее прошлое и будущее" (1958); "Акционерное общество Бог и Голем" (1963, русский перевод "Творец и робот"). Автобиографические книги: "Бывший вундеркинд. Мое детство и юность" (1953) и "Я - математик" (1956). Роман "Искуситель" (1963). Национальная медаль науки за выдающиеся заслуги в области математики, техники и биологических наук (высшее отличие для ученых США, 1963). В. родился в семье иммигранта Лео В., еврейского уроженца г. Белосток (Россия), отказавшегося от традиционного иудаизма, последователя учения и переводчика произведений Л.Толстого на английский язык, профессора современных языков Университета Миссури, профессора славянских языков Гарвардского университета (Кембридж, Массачусетс). По изустной традиции семьи В., их род восходил к еврейскому ученому и богослову Моисею Маймониду (1135-1204), лейб-медику султана Салах-ад-дина Египетского. Ранним образованием В. руководил его отец по собственной программе. В 7 лет В. читал Дарвина и Данте, в 11 - окончил среднюю школу; высшее математическое образование и первую ученую степень бакалавра искусств получил в колледже Тафте (1908). Затем В. учился в аспирантуре Гарвардского университета, там же изучал философию у Дж.Сантаяны и Ройса, Магистр искусств (1912). Доктор философии (по математической логике) Гарвардского университета (1913). В 1913-1915 при поддержке Гарвардского университета продолжил образование в Кембриджском (Англия) и Геттингенском (Германия) университетах. В Кембриджском университете В. изучал теорию чисел у Дж.Х.Харди и математическую логику у Рассела, который "...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.). В Геттингенском университете В. был слушателем курса философии у Гуссерля и курса математики у Гильберта. В связи с первой мировой войной возвратился в США (1915), где завершил образование в Колумбийском университете (Нью-Йорк), по окончании которого стал ассистентом кафедры философии Гарвардского университета. Преподаватель математики и математической логики в ряде университетов США (1915-1917). Журналист (1917-1919). Преподаватель кафедры математики Массачусетского технологического института (МТИ) с 1919 и до ухода из жизни; полный профессор математики МТИ с 1932. Ранние работы В. вел в области оснований математики. Работы конца 1920-х относятся к области теоретической физики: теории относительности и квантовой теории. Наибольших результатов как математик В. достиг в теории вероятностей (стационарных случайных процессах) и анализе (теории потенциала, гармонических и почти периодических функциях, тауберовых теоремах, рядах и преобразованиях Фурье). В области теории вероятностей В. практически полностью изучил важный класс стационарных случайных процессов (позднее названных его именем), построил (независимо от работ А.Н.Колмогорова) к 1940-м теории интерполяции, экстраполяции, фильтрации стационарных случайных процессов, броуновского движения. В 1942 В. приблизился к общей статистической теории информации: результаты изданы в монографии "Интерполяция, экстраполяция и сглаживание стационарных временных рядов" (1949), позднее издавалась под названием "Временные ряды". Вице-президент Американского математического общества в 1935-1936. Поддерживал интенсивные личные контакты со всемирно известными учеными Ж.Адамаром, М.Фреше, Дж.Берналом, Н.Бором, М.Борном, Дж.Холдейном и др. В качестве приглашенного профессора В. читал лекции в Университете Циньхуа (Пекин, 1936-1937). Время работы в Китае В. считал важным этапом, началом зрелости ученого мирового класса: "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 прямо вело В. к созданию кибернетики. Еще в начале 1930-х В. сблизился с А.Розенблютом, сотрудником лаборатории физиологии У.Б.Кеннона из Гарвардской медицинской школы, организатором методологического семинара, объединившего представителей различных наук. Это облегчило для В. знакомство с проблемами биологии и медицины, укрепило его в мысли о необходимости широкого синтетического подхода к современной ему науке. Применение новейших технических средств во время второй мировой войны поставило противоборствующие стороны перед необходимостью решения серьезных технических проблем (в основном в области противовоздушной обороны, связи, криптологии и др.). Основное внимание уделялось решению проблем автоматического управления, автоматической связи, электрических сетей и вычислительной техники. В., как выдающийся математик, был привлечен к работам в этой области, результатом чего было начало изучения глубоких аналогий между процессами, протекающими в живых организмах и в электронных (электрических) системах, толчок зарождению кибернетики. В 1945-1947 В. написал книгу "Кибернетика", работая в Национальном кардиологическом институте Мексики (Мехико) у А.Розенблюта, соавтора кибернетики - науки об управлении, получении, передаче и преобразовании информации в системах любой природы (технические, биологические, социальные, экономические, административные и др.). В., которому в его исследованиях были близки традиции старых школ научного универсализма Г.Лейбница и Ж.Бюффона, серьезное внимание уделял проблемам методологии и философии науки, стремясь к широчайшему синтезу отдельных научных дисциплин. Математика (базовая его специализация) для В. была едина и тесно связана с естествознанием, и поэтому он выступал против ее резкого разделения на чистую и прикладную, так как: "...высшее назначение математики как раз и состоит в том, чтобы находить скрытый порядок в хаосе, который нас окружает...Природа, в широком смысле этого слова, может и должна служить не только источником задач, решаемых в моих иссследованиях, но и подсказывать аппарат, пригодный для их решений..." ("Я - математик"). Свои философские взгляды В. изложил в книгах "Человеческое использование человеческих существ. Кибернетика и общество" и "Кибернетика, или управление и связь в животном и машине". В философском плане В. были очень близки идеи физиков Копенгагенской школы М.Борна и Н.Бора, декларировавших независимость от "профессиональных метафизиков" в своем особом "реалистическом" мировоззрении вне идеализма и материализма. Считая, что "...господство материи характеризует определенную стадию физики 19 века в гораздо большей степени, чем современность. Сейчас "материализм" - это лишь что-то вроде вольного синонима "механицизма". По существу, весь спор между механицистами и виталистами можно отложить в архив плохо сформулированных вопросов..." ("Кибернетика"), В. в то же время пишет, что идеализм "...растворяет все вещи в уме..." ("Бывший вундеркинд"). В. испытывал также значительное влияние позитивизма. Опираясь на идеи Копенгагенской школы, В. старался связать кибернетику со статистической механикой в стохастической (вероятностной) концепции Вселенной. При этом, по признанию самого В., на его сближение с экзистенциализмом повлияла пессимистическая интерпретация им понятия "случайность". В книге ("Я - математик") В. пишет: "... Мы плывем вверх по течению, борясь с огромным потоком дезорганизованности, который в соответствии со вторым законом термодинамики стремится все свести к тепловой смерти - всеобщему равновесию и одинаковости. То, что Максвелл, Больцман и Гиббс в своих физических работах называли тепловой смертью, нашло своего двойника в этике Киркегора, утверждавшего, что мы живем в мире хаотической морали. В этом мире наша первая обязанность состоит в том, чтобы устраивать произвольные островки порядка и системы..." (известно стремление В. сопоставить методам статистической физики также учения Бергсона и Фрейда). Однако тепловая смерть все-таки мыслится В. здесь как предельное состояние, достижимое только в вечности, поэтому в будущем флуктуации упорядочения и вероятны: "...В мире, где энтропия в целом стремится к возрастанию, существуют местные и временные островки уменьшающейся энтропии, и наличие этих островков дает возможность некоторым из нас доказывать наличие прогресса..." ("Кибернетика и общество"). Механизм возникновения областей уменьшения энтропии "...состоит в естественном отборе устойчивых форм...здесь физика непосредственно переходит в кибернетику..." ("Кибернетика и общество"). По В., "...стремясь в конечном счете к вероятнейшему, стохастическая Вселенная не знает единственного предопределенного пути, и это позволяет порядку бороться до времени с хаосом... Человек воздействует в свою пользу на ход событий, гася энтропию извлеченной из окружающей среды отрицательной энтропией - информацией... Познание - часть жизни, более того - самая ее суть. Действенно жить - это значит жить, располагая правильной информацией..." ("Кибернетика и общество"). При всем при этом завоевания познания все-таки временны. В. никогда "...не представлял себе логику, знания и всю умственную деятельность как завершенную замкнутую картину; я мог понять эти явления как процесс, с помощью которого человек организует свою жизнь таким образом, чтобы она протекала в соответствии с внешней средой. Важна битва за знание, а не победа. За каждой победой, т.е. за всем, что достигает апогея своего, сразу же наступают сумерки богов, в которых само понятие победы растворяется в тот самый момент, когда

она будет достигнута..." ("Я - математик"). В. называл У.Дж.Гиббса (США) основоположником стохастического естествознания, считая себя продолжателем его направления. В целом же воззрения В. возможно трактовать как казуалистические с влиянием релятивизма и агностицизма. По В., ограниченность человеческих возможностей познания стохастической Вселенной обусловлена стохастическим характером связей между человеком и окружающей его средой, так как в "...вероятностном мире мы уже не имеем больше дела с величинами и суждениями, относящимися к определенной реальной Вселенной в целом, а вместо этого ставим вопросы, ответы на которые можно найти в допущении огромного числа подобных миров..." ("Кибернетика и общество"). Что касается вероятностей, то само их существование для В. является не более чем гипотезой, вследствие того, что "...никакое количество чисто объективных и отдельных наблюдений не может показать, что вероятность является обоснованной идеей. Иными словами, законы индукции в логике нельзя установить с помощью индукции. Индуктивная логика, логика Бэкона, представляет собой скорее нечто такое, в соответствии с чем мы можем действовать, чем то, что мы можем доказать..." ("Кибернетика и общество"). Социальные идеалы В. были следующими: выступая за общество, основанное на "...человеческих ценностях, отличных от купли-продажи...", за "...здоровую демократию и братство народов...", В. возлагал надежды на "...уровень общественного сознания...", на "...прорастание зерен добра...", колебался между отрицательным отношением к современному ему обществу капитализма и ориентацией на "...социальную ответственность деловых кругов..." ("Кибернетика и общество"). Роман В. "Искуситель" представляет собой вариант прочтения истории Фауста и Мефистофеля, в которой герой романа, талантливый ученый становится жертвой корысти деятелей бизнеса. В религиозных вопросах В. считал себя "...скептиком, стоящим вне вероисповеданий..." ("Бывший вундеркинд"). В книге "Творец и робот" В., проводя аналогию между Богом и кибернетиком, трактует Бога как предельное понятие (типа бесконечности в математике). В., считая культуру Запада морально и интеллектуально слабеющей, возлагал надежду на культуру Востока. В. писал, о том, что "...превосходство европейской культуры над великой культурой Востока - лишь временный эпизод в истории человечества...". В. даже предложил Дж.Неру план развития промышленности Индии посредством кибернетических заводов-автоматов во избежание, как он писал, "...опустошительной пролетаризации..." ("Я - математик"). (См. Кибернетика.)

Отличное определение

Неполное определение ↓

Классики менеджмента. Винер Норберт

Информация для публикации любезно предоставлен а изд-вом Питер

Винер Норберт (1894-1964), Wiener, Norbert

1. Введение
2. Основной вклад
3. Практическое применение основных идей

Краткие биографические сведения

в возрасте 10 лет написал свою первую работу, озаглавленную “Теория невежества”;
изучал математику и философию в Гарвардском университете;
в возрасте 19 лет получил докторскую степень по философии в Гарвардском университете;
в 1926 г. женился на Маргарет Энгельман;
стал первопроходцем в новой науке кибернетике;
большую часть жизни работал в Массачусетстком технологическом институте (США) в должности профессора математики;
написал 11 книг и свыше 200 статей для различных научных журналов;
получил пять научных наград (в том числе и Национальную премию в области науки, врученную ему президентом США) и три почетных докторских степени;
скончался 18 марта 1964 г. в Стокгольме в результате сердечного приступа.

Основные работы

(1948)
The Human Use of Human Beings: Cybernetics and Society (1950)
Ex-prodigy (1952)
I am a Mathematician (1956)
God and Golem, Inc. (1964)
Invention: The Care and Feeding of Ideas (1993)

Резюме

Норберт Винер был отцом кибернетики, новой науки, возникшей на стыке нескольких научных дисциплин вскоре после окончания Второй мировой войны. Кибернетика установила связи между наукой периода военных действий и послевоенной социальной наукой посредством выработки некаузального и экологического вИдения как физических, так и биологических систем. В своих посвященных кибернетике работах Н. Винер продемонстрировал наличие инвариант в механизмах управления и передачи информации живых существ и машин. Кибернетические принципы обеспечили, с одной стороны, основы для создания многих технических устройств, например, радаров, информационных сетей, компьютеров и искусственных конечностей, а с другой - помогли разработать фундаментальные подходы к изучению таких феноменов живого мира как обучение, память и интеллект. Кибернетические идеи нашли применение и получили дальнейшее развитие в управленческих науках, а также в более широком социологическом контексте.

1. Введение

Норберт Винеробладал необыкновенными математическими способностями и уже в возрасте 19 лет сумел получить степень доктора философии в Гарвардском университете (Harvard University ). Основная часть его научной карьеры была связана с работой в Массачусетстком технологическом институте (МТИ), где он, занимая должность профессора математики, написал 11 книг и свыше 200 статей для различных научных журналов. С первых ранних, посвященных созданию математической теории броуновского движения и математических моделей для квантовой механики работ (в 1920-е гг. - наиболее важные проблемы теоретической физики), Н. Винер проявил себя как замечательный математик, сумев дополнить естественнонаучное содержание работ оригинальной личной философией. Для Н. Винера математические теории представляли собой специальные условия, в которых конкретизировались общие философские идеи. Его философский подход подразумевал единый взгляд на мир и в том числе на существующих в нем людей, мир, в котором все является взаимосвязанным, но в котором наиболее общие принципы обладают элементами неопределенности (Heims , 1980: 140, 156). Такое холистическое (или экологическое) видение природы, предложенное ученым, работавшим в первой половине XX в., намного опередило свое время.

2. Основной вклад

В период второй мировой войны Управление научно-исследовательских работ США отдавало приоритет работе над долгосрочным проектом создания атомной бомбы, а также решению более срочной задачи поиска способов уничтожения немецких бомбардировщиков. В то время как основные работы по созданию атомной бомбы осуществлялись в Лос-Аламосе, исследования способов обнаружения, сопровождения и уничтожения самолетов велись, главным образом, в MIT , где Н. Винер отвечал за разработку необходимого для решения этой задачи математического аппарата. В сотрудничестве с молодым инженером Джулианом Бигелоу Н. Винер разработал достаточно общую математическую теорию предсказания наилучших вариантов будущего на основе неполной информации о прошлом. Эта теория способствовала революционному перевороту в практике создания средств связи и заложила основы для современной статистической теории связи и информации (Heims , 1980: 184). В то время (1940-е гг.) эта теория немедленно привела к значительному улучшению методов слежения за самолетами с помощью радаров и стала успешно применяться при создании устройств фильтрации шумов для радиоприемников, телефонов и многих других приборов общего назначения (Wiener , 1993). Эта работа проводилась Н. Винером примерно в то же время, когда независимо от него Клод Шеннон создавал свою “математическую теорию передачи информации” (Shannon and Weaver , 1949).
Один из наиболее интересных аспектов проблемы противовоздушной обороны был связан с созданием контура обратной связи: информация с экрана радара использовалась для расчета поправок, необходимых при управлении оружием поражения для повышения точности наведения, а затем эффективность этих корректировок отслеживалась и отображалась с помощью радара, далее эта новая информация вновь использовалась для уточнения наведения оружия на цель и т.д. Если расчеты в данном процессе осуществлялись автоматически, то такая система работала как самоуправляемая; если же расчеты не были автоматизированы, то вся система в целом, включая действующих в ней людей, также была самоуправляемой. Важнейшая догадка Н. Винера заключалась именно в том, что сходные механизмы обратной связи используются во всех видах целенаправленной деятельности, например, в случае, когда мы берем со стола обыкновенный карандаш. Здесь информация, воспринимаемая главным образом посредством наблюдения, непрерывно используется для управления нашими мускулами руки вплоть до момента успешного решения поставленной задачи. Н.Винер обсуждал свои идеи в этой области с мексиканским физиологом Артуро Розенблюэтом, предположившим, что некоторые обычные расстройства нервной системы, известные под названием атаксии (нарушения координации движений), могут быть объяснены с точки зрения неточности работы системы обратной связи. Если вы предложите сигарету человеку, страдающему атаксией, то он протянет руку дальше, чем требуется для того, чтобы взять ее со стола. Далее он сделает бесполезные движения в противоположном направлении, а затем вновь в первоначальном, так что его действия будут напоминать не приводящей к поставленной цели колебательный процесс.
Мысль о том, что с помощью математических формул могут быть найдены некие параллели между механическими устройствами и живыми организмами, получила поддержку у многих представителей самых разных наук. Восьмого марта 1946 г. в одном из нью-йоркских отелей для обсуждения подобных идей собрались двадцать один видный ученый. Эта встреча оказалась первой из серии научных конференций, организованных при спонсорской поддержке Macy Foundation - в ходе которых были сформулированы основные принципы новой науки кибернетики. Группа ученых, регулярно участвовавшая в этих встречах в 1946-1953 гг. получила название “кибернетической группы” (Heims , 1991). В нее входили такие ученые как выдающийся математик Джон фон Нейман, психоневролог Уоррен Маккуллах, специалист в области общественных наук Грегори Бейтсон, а также Артуро Розенблюэт и сам Норберт Винер.

В своей классической книге Cybernetics: or Control and Communication in the Animal and the Machine (“Кибернетика или контроль и коммуникации у животных и машин”) (1948) Н. Винер обозначил и описал основы кибернетики - одной из самых молодых научных дисциплин XX в. Использованное Н. Винером название науки восходит к древним грекам и означает в буквальном смысле “искусство управления”. При его выборе Н. Винер хотел подчеркнуть признание того факта, что первой посвященной действию механизма обратной связи значительной работой была статья о регуляторах Кларка Максвелла (1868) и что термин “регулятор” (governor ) происходит от искаженного латинского слова gubernatur . Платон использовал этот термин для обозначения науки об управлении кораблями в то время как в XIX в. французский ученый Андре Ампер заимствовал его для определения науки об управлении.
Демонстрируя факт наличия основополагающего сходства между используемыми в различных науках механизмами управления, кибернетика смогла устранить давнее философское противоречие между витализмом и механизмом, согласно которому биологические и механические системы имели принципиально различную природу. Фактически кибернетика, в соответствии с философской позицией Н. Винера, допускала гораздо более широкую классификацию систем, и таким образом проявляла свой междисциплинарный характер (Wiener , 1993: 84). Полезным критерием для проведения этой классификации является понятие комплексности, в соответствии с которым основной интерес кибернетики заключается в изучении комплексных (то есть настолько сложных, что они не могут быть описаны в подробном и детальном виде) и стохастических (в противоположность детерминированным) систем (Beer , 1959: 18). Типичными примерами таких систем являются экономика, человеческий мозг и коммерческая компания.
Для изучения механизма управления и передачи информации в подобных системах Н. Винер и его коллеги разработали понятия обратной связи, гомеостазиса и “черного ящика”. Хотя механизм обратной связи был рассмотрен нами ранее, полезно проанализировать его основные характеристики более подробно. Каждый контур обратной связи подразумевает использование входящей информации (например, измерений температуры) и выхода (например, данных о работе нагревателя); кроме того - и это имеет важнейшее значение - информация на входе испытывает на себе воздействие выходе, например, мощность нагревателя будет определять показания, снимаемые с термометра, которые, в свою очередь, будут влиять на сигнал о включении или об отключении нагревателя. Таким образом, происходит непрерывный контроль за расхождением между желаемой и реальной ситуацией. Если управляющий механизм действует в направлении сокращения этого расхождения, то такая обратная связь носит название отрицательной (как в случае термостата); если же обратная связь способствует увеличению расхождения, то она называется положительной (как в случае механического тормоза, который фиксирует начальные движения руки водителя и затем усиливает их до тех пор, пока не сможет остановить движущийся автомобиль).

В своей книге Cybernetics (“Кибернетика”) (1948) Н. Винер показал, что механизмы обратной связи присутствуют во многих имеющих принципиально различную природу системах - от механических до экономических и от социологических до биологических. Особый, имеющий важнейшее значение для поддержания жизни тип обратной связи присутствует в так называемом явлении гомеостаза. Классическим биологическим примером является гомеостаз температуры крови, позволяющий сохранять температуру тела практически неизменной, несмотря на перемещение организма из холодного помещения в теплое. Таким образом гомеостатом называется регулирующий прибор, для поддержания некоторых переменных в заданных пределах. Так, типичным примером гомеостата является созданный Дж. Уаттом регулятор давления пара в паровозе, предназначенный для управления его скоростью при различных значения нагрузки. Здесь крайне важно понять, что выход регулируемой переменной за желаемые пределы (когда скорость паровоза оказывается слишком быстрой или слишком медленной) сам по себе выполняет роль обратной связи (когда происходит соответствующее закрытие или открытие клапанов в регуляторе Уатта). Другими словами, до тех пор, пока функционирует сам механизм, его обратная связь также будет работать исправно. Этот вывод имеет огромное значение, поскольку он подразумевает, что обратная связь регулятора всегда будет гарантированно компенсировать не только данный тип возмущений, но и возмущения любых типов (Beer , 1959: 29). Это особое свойство систем управления обычно называется ультрастабильностью (Ashby , 1956).
Теперь нам должно быть ясно, что понятие “управления” в кибернетике не сводится к наивному представлении о процессе принуждения, а подразумевает осуществление саморегулирования.
Другим важным, получившим распространение во многих других науках понятием кибернетики является “черный ящик”. Кибернетика, как уже отмечалось выше, занимается, главным образом, исследованием механизмов управления и передачи информации в сложных стохастических системах. Для изучения процесса управления кибернетики используют понятия обратной связи и гомеостаза; для анализа вероятностных характеристик систем они применяют статистическую теорию информации; наконец, исследование комплексности систем они осуществляют с помощью понятия черного ящика. Представляя систему в качестве черного ящика, кибернетики по умолчанию соглашаются с когнитивными ограничениями своего понимания огромного числа возможных состояний, доступных сложной системе в любой момент времени. Однако при этом они признают возможности манипулирования некоторыми входными сигналами и наблюдения некоторых результатов работы системы на выходе. Если выходные сигналы непрерывно сравниваются с конкретными желаемыми величинами, то некоторые реакции системы могут быть определены с точки зрения их влияния на входные сигналы черного ящика с тем, чтобы сохрани·ь систему “в управляемом состоянии”.
При моделировании системы в виде черного ящика идентифицируются четыре набора переменных: набор возможных состояний системы (S ); набор возмущений, способных повлиять на текущее ее состояние (Р ); набор реакций на эти возмущения (R ); набор целей, определяющих приемлемые состояния в соответствии с установленными критериями (Т ). Считается, что система находится в “управляемом состоянии” если в любой момент времени ее состояние соответствует состоянию из набора Т . С помощью этой модели устанавливается чрезвычайно важный кибернетический принцип: если система находится в управляемом состоянии, то необходимо, чтобы для любого возмущения, стремящегося вывести систему из допустимых состояний, существовала такая ее реакция, которая после своего осуществления приводила бы систему в одно из состояний из совокупности Т . Данный принцип был разработан английским кибернетиком Россом Эшби и получил название “закона необходимого многообразия”, обычно формулируемого следующим образом: “только многообразие способно поглотить многообразие” (Ashby , 1956).
Н. Винер получил опыт работы с вычислительными устройствами в самом начале своей научной карьеры (Wiener , 1993). Еще в 1920-х гг., задолго до создания первых компьютеров, он разработал метод для вычисления определенной группы интегралов с помощью прохождения луча через специальные фильтры и последующего замера интенсивности принимаемого светового потока. Это новое устройство являлось, по сути, аналоговым компьютером, и получило название “интеграфа Винера”. Примерно двадцать лет спустя, в 1940 г., Н. Винер отправил американскому правительству докладную записку, в которой он описывал пять характеристик, которыми должен был обладать будущий компьютер: он должен был быть цифровым, а не аналоговым; использовать двоичную систему счисления; создаваться на базе электронных элементов; его логическая схема должна была соответствовать принципам, на которых была создана машина Тьюринга; в компьютере для хранения информации следовало использовать магнитную ленту. Хотя этот меморандум в течение многих лет игнорировался правительственными чиновниками, некоторые его идеи, выдвинутые независимо от Н. Винера другими учеными, легли в основу создания современных быстродействующих компьютеров.

3. Практическое применение основных идей

Многие ассоциируемые в настоящее время с созданием кибернетики ранние исследования были посвящены проектированию и созданию различных устройств. Электронные модели черепах, созданные британским невропатологом Греем Уолтером, наглядно демонстрировали, что объединение нескольких простых механизмов с использованием правильно подобранной обратной связи позволяет реализовать почти такие же сложные модели поведения, как и у живых систем. Примерно в то же время английский кибернетик Гордон Паск разработал обучающую машину, положив начало процессу, приведшему в итоге к написанию и публикации его знаменитой Conversational Theory (“Конверсационной (разговорной) теории”) (1975). Машина Г. Паска отображала информацию, которая должна была быть усвоена, получала от обучаемого человека ответ на заданный вопрос и использовала его в качестве сигнала обратной связи для совершенствования процесса обучения. Таким образом, эта непрерывно приспосабливающаяся к возможностям ученика машина могла быть использована для обучения. Сам Н. Винер в 1950-х и начале 1960-х гг. уделял много внимания созданию устройств для замены ампутированных конечностей, стремясь также воспроизвести их тактильную чувствительность. Его совместная работа с группой хирургов-ортопедов, неврологов и инженеров (хотя и оказавшаяся в те годы безуспешной) наметила пути для последующего создания протеза, получившего название Бостонской руки.
Эта работа с различными устройствами имела двойную цель: (1) продемонстрировать возможность практического применения кибернетических идей и (2) содействовать изучению комплексных подобных нервной системе человека систем, а также лучшему пониманию таких свойств живых существ как обучаемость, память и интеллект. В качестве примера исследования интеллекта Н. Винер во втором издании своей книги о кибернетике (Wiener , 1961) подробно объяснял, как можно создать машину, способную играть в шахматы на приемлемо высоком уровне. В настоящее же время почти любой ПК в состоянии победить практически любого шахматиста-любителя. К сожалению, вследствие, в том числе и первоначальных попыток практического применения кибернетических идей, вся новая научная дисциплина в целом стала ассоциироваться с реальным оборудованием, в особенности с компьютерами, несмотря на то, что ее принципы по-прежнему использовались в других дисциплинах.
В области теории менеджмента наиболее значительная развитие идей Н. Винера было осуществлено Стаффордом Биром, который моделируя компанию в виде совокупности взаимосвязанных гомеостатов и использую закон Эшби о требуемом многообразии, создал модель жизнеспособной системы - МЖС (Beer , 1979, 1981, 1985). МЖС, ставшая важным достижением направления кибернетики, получившего название управленческой кибернетики, оказалась полезным инструментом диагностирования и даже проектирования комплексных систем - от малых фирм до крупных международных компаний и от местных органов самоуправления до экономики государства в целом (Espejo and Harnden , 1989).
В конце 1970-х гг. некоторые специалисты в области социальных наук попытались развить и обогатить кибернетику за счет ее объединения с социологией и создания так называемой “социокибернетики”. Однако на этом пути они столкнулись с некоторыми проблемами, решение которых оказалось для них, по-видимому, чрезвычайно сложным (Geyer and Zouwen , 1986). Лишь последующие работы в области исследования биологических аспектов процесса познания (см. например, Maturana and Varela , 1987; Foerster , 1984) заложили основы для успешного развития социальной кибернетики. Эта наука, известная под названием “кибернетики второго порядка” (Foerster , 1979) представляет собой пример необъективистского подхода к научному исследованию, подчеркивающего роль наблюдателя в социальных системах.
Таким образом, кибернетика второго порядка, подчеркивая значение независимости индивидов и изучая непрерывные процессы, с помощью которых они создают общую реальность, указывает на возможность новой парадигмы в социальных исследованиях, которая могла бы обеспечить - обращаясь к названию одной из книг Н. Винера - более “гуманное использование человеческих существ”.

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

Норберт Винер родился в еврейской семье. Он был первым ребенком Лео Винера и Берты Кан. Отец учёного, Лео Винер (1862-1939), потомок Маймонида, родился в городе Белосток Российской империи, учился в Минской, а затем Варшавской гимназии, поступил в Берлинский технологический институт, после окончания второго курса которого переехал в США, где в итоге стал профессором на кафедре славянских языков и литературы в Гарвардском университете. Родители матери, Берты Кан, были выходцами из Германии.

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 отроду он поступил в престижный Тафтс-колледж, который закончил с отличием уже через три года, получив степень бакалавра искусств.

В 18 лет Норберт Винер получил степени доктора философии по математической логике в Корнеллском 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 лекции Б. Рассела и Г. Харди в Кембридже и Д. 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.

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 1920-1930 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.

В 1926 году женился на Маргарет Енгерман.

Перед второй мировой войной Винер стал профессором Гарвардского, Корнеллского, Колумбийского, Брауновского, Геттингенского университетов, 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 Национальной научной медали США, 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».

Норберт Винер скончался 18 марта 1964 года в Стокгольме. Похоронен на кладбище Vittum Hill, Нью-Гемпшир.

Награды

Получил шесть научных наград и степень почётного доктора философии в трёх университетах.

Награды: Стипендия Гуггенхайма (1926-27), Премия имени Бохера (1933), Гиббсовская лекция (1949), Национальная научная медаль США (1963), National Book Award (1965)

Почтовая марка Молдовы, 2000 год

Память

В честь Норберта Винера в 1970 г. назван кратер на обратной стороне Луны.

Н. Винер о социальных последствиях автоматизации

Представим себе, что вторая революция завершена. Тогда средний человек со средними или ещё 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. Для строительства такого общества потребуется большая подготовка и большая борьба, которая при благоприятных обстоятельствах может вестись в идейной плоскости, а в противном случае - кто знает как?

Тех, кто создал новое направление в науке, мало. Еще меньше людей, создавших новые науки. Один из таких гигантов - Норберт Винер. Его детище, кибернетика - наука об управлении и связях в машинах и живых организмах, родилось из сплава прежде не пересекавшихся математики и биологии, социологии, экономики.

Норберт Винер родился 26 ноября 1894 года в городе Колумбия штата Миссури, в еврейской семье. Отец его, Лео Винер, уроженец принадлежавшего раньше России Белостока, учился в Германии, затем переехал в США, стал филологом, заведовал кафедрой славянских языков и литературы Гарвардского университета в Кембридже.

В своей автобиографической книге Винер уверял, что помнит себя с двух лет. Читать он научился с четырех лет, а в шесть уже читал Дарвина и Данте. Постоянная занятость и увлечение наукой отдаляли его от сверстников. Положение усугублялось острой близорукостью и врожденной неуклюжестью. В девять лет он поступил в среднюю школу, в которой начинали учиться дети 15–16 лет, закончив предварительно восьмилетку. Здесь барьер между ним и соучениками обозначился еще более, Норберт рос неуравновешенным вундеркиндом. Среднюю школу он окончил, когда ему исполнилось одиннадцать. Сразу же мальчик поступил в высшее учебное заведение Тафтс-колледж. После окончания его, в возрасте 14 лет, получил степень бакалавра искусств. Затем учился в Гарвардском и Корнельском университетах, в 17 лет в Гарварде стал магистром искусств, в 18 - доктором философии по специальности «математическая логика».

Гарвардский университет выделил Винеру стипендию для учебы в Кембриджском (Англия) и Геттингенском (Германия) университетах. В Кембридже Винер слушал лекции Б. Рассела, участвовал в его семинаре, посещал рекомендуемые им лекции Г. Харди. После курса Б. Рассела Винер убедился в том, что нельзя заниматься философией математики, не зная глубоко эту науку.

Перед Первой мировой войной, весной 1914 года Винер переехал в Геттинген, где в университете учился у Э. Ландау и великого Д. Гильберта.

В начале войны Винер вернулся в США. В Колумбийском университете он стал заниматься топологией, но начатое до конца не довел. В 1915–1916 уче6ном году Винер в должности ассистента преподавал математику в Гарвардском университете.

Следующий учебный год Винер провел по найму в университете штата Мэн. После вступления США в войну Винер работал на заводе «Дженерал-электрик», откуда перешел в редакцию Американской энциклопедии в Олбани. Затем Норберт какое-то время участвовал в составлении таблиц артиллерийских стрельб на полигоне, где его даже зачислили в армию, но вскоре из-за близорукости уволили. Потом он перебивался статьями в газеты, написал две работы по алгебре, вслед за публикацией которых получил рекомендацию профессора математики В.Ф. Осгуда и в 1919 году поступил на должность ассистента кафедры математики Массачусетсского технологического института (МТИ). Так началась его служба в этом институте, продолжавшаяся всю жизнь.

Здесь Винер ознакомился с содержанием статистической механики У. Гиббса. Ему удалось связать основные положения ее с лебеговским интегрированием при изучении броуновского движения и написать несколько статей. Такой же подход оказался возможным в установлении сущности дробового эффекта в связи с прохождением электрического тока по проводам или через электронные лампы.

Осенью 1920 году состоялся Международный математический конгресс в Страсбурге. Винер решил прибыть в Европу пораньше, чтобы познакомиться и поработать с некоторыми математиками. Случай заставил его задержаться во Франции пароход, на котором он плыл, наскочил кормой на скалу и получил большую пробоину. Команде удалось пришвартоваться в Гавре.

Во Франции Винер встретился с М. Фреше и после бесед с ним заинтересовался обобщением векторных пространств. Фреше не сразу оценил результат, полученный молодым ученым, но через несколько месяцев, прочитав в польском математическом журнале публикацию Ст. Банаха на ту же тему, изменил мнение. Некоторое время такие пространства назывались пространствами Банаха-Винера.

Возвратившись в США, Винер усиленно занимается наукой. В 1920–1925 годах он решает физические и технические задачи с помощью абстрактной математики и находит новые закономерности в теории броуновского движения, теории потенциала, гармоническом анализе. Когда Винер занимался теорией потенциала, в «Докладах» Французской академии наук печатались аналогичные материалы А. Лебега и его ученика Ж.Л. Булигана. Винер написал работу и послал Лебегу для направления в «Доклады». Булиган также оформил статью. Обе заметки вышли в одном номере журнала с предисловием Лебега. Булиган признал превосходство работы Винера и пригласил его к себе. Это было второе выигранное Винером соревнование; в первом он опередил двух докторантов профессора Гарвардского университета О.Д. Келлога в исследовании потенциала.

В 1922, 1924 и 1925 годах Винер побывал в Европе у знакомых и родственников семьи. В 1925 году он выступил в Геттингене с сообщением о своих работах по обобщенному гармоническому анализу, заинтересовавшим Гильберта, Куранта и Борна. Впоследствии Винер понял, что его результаты в некоторой степени связаны с развивавшейся в то время квантовой теорией.

Тогда же Винер познакомился с одним из конструкторов вычислительных машин - В. Бушем и высказал пришедшую ему однажды в голову идею нового гармонического анализатора. Буш претворил ее в жизнь.

Винер познакомился с Маргарет Эндеман из немецкой семьи и решил жениться на ней. Их свадьба состоялась весной 1926 года, перед поездкой Винера в Геттинген. Супруги совершили путешествие по Европе, во время которого Винер встречался с математиками. В Дюссельдорфе он сделал доклад на съезде Немецкой лиги содействия науке, после которого познакомился с Р. Шмидтом, ведущим исследования в области тауберовых теорем. Шмидт обратил внимание на применение общей тауберовой теоремы к задаче о распределении простых чисел. Винер тогда же получил значительные результаты в этой области. Во время пребывания в Копенгагене он познакомился с Х. Бором. По дороге в США супруги побывали в Лондоне, где Винер встречался с Харди.

В 1926 году в Массачусетский технологический институт приехал работать Д.Я. Стройх. После возвращения из Европы Винер вместе с ним занялся применением идей дифференциальной геометрии к дифференциальным уравнениям, в том числе к уравнению Шредингера. Работа увенчалась успехом.

Винер был убежден, что умственный труд «изнашивает человека до предела», поэтому должен чередоваться с физическим отдыхом. Он всегда пользовался всякой возможностью совершать прогулки, плавал, играл в различные игры, с удовольствием общался с не математиками.

Супруги купили дом в сельской местности, в 1927 году у них родилась старшая дочь - Барбара, забот прибавилось.

Продвижение Винера по службе шло медленно. Он пытался получить приличное место в других странах, не вышло. Но пришла пора, наконец, и везения. На заседании Американского математического общества Винер встретился с Я.Д. Тамаркиным, геттингенским знакомым, всегда высоко отзывавшимся о его работах. Такую же поддержку оказывал ему неоднократно приезжавший в США Харди. И это повлияло на положение Винера благодаря Тамаркину и Харди, он стал известен в Америке.

Разразившаяся Великая депрессия повлияла на состояние науки в стране. Многие ученые больше интересовались биржей, чем своими непосредственными делами. Винер, у которого к тому времени было уже двое детей, тем не менее, твердо верил, что его назначение «заниматься наукой самому и приобщать к самостоятельной научной работе одаренных учеников». Под его руководством защищались докторские диссертации. Особо он отмечал китайца Юк Винг Ли и японца Шикао Икехара. Ли сотрудничал с Бушем в области электротехники и стал осуществлять на практике пришедшую Винеру идею нового прибора для электрических цепей. Прибор удалось создать и впоследствии запатентовать. С тех пор Ли продолжительное время сотрудничал с Винером. Икехарау совершенствовал найденные Винером методы в теории простых чисел. Тогда же Винер встречался с Бушем и обсуждал принципиальное устройство его машины, у него были сформулированы основные идеи цифровых вычислительных машин, построенных значительно позже. Буш задумал издать книгу по электрическим цепям, консультировался с Винером по некоторым вопросам и попросил его написать о методе Фурье.

Особо значимой оказалась совместная деятельность Винера с приехавшим из Германии в Гарвардский университет Э. Хопфом, в результате чего в науку вошло «уравнение Винера-Хопфа», описывающее радиационные равновесия звезд, а также относящееся к другим задачам, в которых ведется речь о двух различных режимах, отделенных границей.

В 1929 году в шведском журнале «Акта математика» и американском «Анналы математики» вышли две большие итоговые статьи Винера по обобщенному гармоническому анализу.

С 1932 года Винер - профессор МТИ. В Гарварде он познакомился с физиологом А. Розенблютом и стал посещать его методологический семинар, объединявший представителей различных наук. Этот семинар сыграл важную роль в формировании у Винера идей кибернетики. После отъезда Розенблюта в Мехико заседания семинара проводились иногда в Мехико, иногда в МТИ.

Тогда же Винера пригласили принять участие в деятельности Национальной академии наук. Познакомившись с царившими там порядками, процветавшим интриганством, он покинул ее. В Математическом обществе он по-прежнему активно работал в 1935–1936 годах был его вице-президентом, и ему была присуждена престижная премия общества за работы по анализу.

В 1934 году Винер получил приглашение из университета Цинхуа (в Пекине) прочитать курс лекций по математике и электротехнике. Инициатором этого был Ли, работавший в университете. Винер с семьей поехал через Японию в Китай; в Токио его встречал Икехара. Одновременно он работал с Ли по совершенствованию аналоговой вычислительной машины Буша. При возвращении решено было попасть на Международный математический конгресс в Осло. Во время длительного путешествия по океанам и морям Винер, воспользовавшись вынужденным досугом, написал роман «Искуситель» о судьбе одного изобретателя (опубликован в 1959 году). Год посещения Китая он считал годом полного становления его как ученого.