Кто такой норберт винер кратко. Норберт винер биография. Практическое применение основных идей

Анатолий Ушаков, д. т. н., проф. каф. систем управления и информатики, Университет «ИТМО» - [email protected]

Исторический опыт развития научной мысли показывает, что если ее носитель углубленно занят научной работой, то со временем он становится естественным системным аналитиком, что обычно приводит к прорывным научным результатам. Одним из примеров этого в XX в. явилась кибернетика, или наука об управлении и связи в машинах и живых организмах как основа материалистической кибернетической философии, созданной американским ученым с российскими корнями Норбертом Винером (Norbert Wiener).

Рис. 1. Норберт Винер у доски

По мнению биографов, Норберт Винер (рис. 1) является классическим примером вундеркинда. Он родился в г. Колумбия (шт. Миссури, США) 26 ноября 1894 г. Его родители эмигрировали в США в конце XIX в. Отец был уроженцем г. Белосток Гродненской губернии Российской империи, впоследствии ставшим профессором и заведующим кафедрой славянских языков и литературы старейшего в США Гарвардского университета.

Рис. 2. Норберт Винер в юности

Мальчик рос в многодетной семье, где отец сознательно готовил его к научной карьере. В результате Норберт уже в девять лет поступает в среднюю школу, а в 14 лет заканчивает колледж, затем продолжает образование в Гарвардском и Корнельском университетах и становится доктором философии по специальности «математическая логика». Самостоятельно овладевает пятью иностранными языками, включая китайский, и с головой погружается в мыслительную деятельность, отдаляясь от своих сверстников, что усугубляется острой близорукостью и природной неуклюжестью (рис. 2). Поэтому он воспринимался соучениками как неуравновешенный вундеркинд, что с годами не помешало ему стать доброжелательным и теплым в общении человеком.

Рис. 3. Винер в аудитории МТИ с макетом трицикла

Норберт продолжил свое образование в лучших европейских университетах Кембриджа и Геттингена, посещая лекции и семинары Бертрана Рассела (Bertrand Russell), Годфри Харди (Godfrey Hardy), Эдмунда Ландау (Edmund Landau) и Давида Гильберта (David Hilbert). С началом Первой мировой войны вернулся в США, работал в нескольких университетах, в редакциях газет и даже на военном заводе, был зачислен в армию, откуда по причине близорукости вскоре уволен. Не переставал заниматься наукой и, наконец, в 1919 г. был принят ассистентом кафедры математики (где позднее стал профессором) Массачусетского технологического института (МТИ), с которым и была связана вся его последующая жизнь (рис. 3). В своей книге «Я - математик» Винер писал, что обязан «…МТИ возможностью работать и размышлять обо всем, что меня интересует».

Основные работы Винера в двадцатые годы связаны со статистической механикой, векторными пространствами (пространства Банаха-Винера), дифференциальной геометрией, задачей о распределении простых чисел, теорией потенциала, гармоническим анализом с приложениями к задачам электротехники и квантовой теории. В это же время Норберт Винер определил так называемый винеровский процесс. Несколько позже он начал сотрудничать с одним из конструкторов аналоговых вычислительных машин Ванневаром Бушем (Vannevar Bush), что впоследствии очень ему помогло в работах над цифровыми машинами. Винер предложил идею нового гармонического анализатора, которую Буш впоследствии претворил в жизнь.

Рис. 4. Винер с женой в Индии (1955 г.)

В 1926 г. Винер женился на Маргарет Эндеман (Margaret Engemann) из немецкой семьи, и они отправились в свадебное путешествие по Европе, где Винер познакомился со многими видными европейскими математиками. Норберт Винер был убежден, что умственный труд «изнашивает человека до предела», поэтому должен чередоваться с физическим отдыхом. Он всегда пользовался любой возможностью совершать прогулки, плавал, играл в различные игры, с удовольствием общался с не математиками, занимался со своими двумя детьми (рис. 4).

С началом Великой депрессии в США Винер не прекращал научной работы, воспитывая учеников, среди которых самыми известными стали китаец Юк-Винг Ли (Yuk-Wing Lee) и японец Шикао Икехара (Shikao Ikehara), с которыми он впоследствии тесно сотрудничал (рис. 5).

Рис. 5. Винер со своим учеником Ю. В. Ли (слева) и коллегой по МТИС А. Г. Бозе (A. G. Bose)

Благодаря поддержке Г. Харди и эмигрировавшего из СССР видного математика Якова Давидовича Тамаркина работы Винера стали хорошо известны в Америке. Он был избран вице-президентом американского математического общества. В предвоенные годы особо значимыми оказались совместная работа с немецким математиком Эберхардом Хопфом (Eberhard Hopf) (уравнения Винера-Хопфа), важная для задач прогнозирования; статьи по обобщенному гармоническому анализу; участие в семинаре физиолога Артуро Розенблюта (Arturo Rosenblueth), который сыграл важную роль в формировании у Норберта Винера идей кибернетики, чтение лекций в пекинском университете Цинхуа.

Во время Второй мировой войны Норберт Винер работает в радиационной лаборатории МТИ, где создавались первые зенитные радиолокационные системы. Он исследует задачу движения самолета при зенитном обстреле и занимается разработкой проблем автоматического управления огнем зенитной артиллерии с учетом прогнозирования, что убедило Винера в важной роли обратной связи (которая играет существенную роль и в человеческом организме), а также в необходимости проектирования управляющей вычислительной машины. По его мнению, такие машины «должны состоять из электронных ламп, а не из зубчатых передач или электромеханических реле. Это необходимо, чтобы обеспечить достаточно быстрое действие». Кроме того, в них «должна использоваться более экономичная двоичная, а не десятичная система счисления». Машину, полагал Норберт Винер, нужно наделить определенной самостоятельностью для корректировки своих действий и самообучения, она должна стать «думающей».

В голове Винера уже давно зрела мысль написать книгу и рассказать в ней об общности законов, действующих в области автоматического регулирования, организации производства и в нервной системе человека. Первым наброском кибернетического метода стала статья 1943 г. , а с 1946 г. он стал вплотную заниматься книгой. Сразу же возникла трудность с заглавием, уж слишком необычно было содержание. Требовалось найти слово, связанное с управлением, регулированием. Пришло на ум греческое, похожее на «рулевой» корабля, что по-английски звучит как «кибернетика». Так Норберт Винер его и оставил.

Знаменитая книга Винера вышла в 1948 г. в нью-йоркском, а затем и во французском издательстве. В это время он уже страдал катарактой, помутнением хрусталика глаза, и плохо видел. Отсюда многочисленные ошибки и опечатки в тексте издания. С выходом в свет этой книги Норберт Винер, как принято говорить, «проснулся знаменитым». Книга сразу же была переведена на многие языки, что способствовало развертыванию интенсивных исследований по проблемам, сформулированным в этом труде.

На русском языке книга вышла в СССР только в 1958 г. и была встречена достаточно неоднозначно. Так, в книге профессор М. А. Быховский вспоминает, что в 1952 г. один из крупных советских ученых в области связи писал: «Винер и другие, исходя из внешней, поверхностной аналогии и спекулируя на нечеткости и двусмысленности некоторых терминов и понятий, пытаются перенести закономерности радиосвязи на биологические и психологические явления, говорят о «пропускной способности» человеческого мозга и т. д. Естественно, все эти попытки придать кибернетике наукообразный характер с помощью заимствованных из других областей терминов и понятий отнюдь не делают кибернетику наукой, она остается лжетеорией, созданной реакционерами от науки и философствующими невеждами, находящимися в плену идеализма и метафизики…».

В свою очередь в это же время один из советских авторов, написавший самые толстые книги по теории автоматического регулирования, в предисловии к своему очередному труду писал: «Попытка буржуазных ученых отождествить человека и машину ничего, кроме возмущения, не может вызвать в сердцах советских людей». Тем не менее основная часть настоящих советских ученых все понимала, продолжала вести научную работу, ожидая лучших времен. Они наступили после запуска первого советского спутника Земли в 1957 г. и последующего выхода русскоязычной версии книги Норберта Винера. В институтских аудиториях зазвучало слово «кибернетика», в учебных планах подготовки инженеров по специальностям, связанным с автоматикой и телемеханикой, появились дисциплины «Основы кибернетики», «Техническая кибернетика» и т. д. Были организованы факультеты и кафедры с «кибернетическими» названиями, Академия наук СССР стала издавать «Кибернетический сборник», при ее президиуме организован Совет по кибернетике, на телевидении проводились публичные дискуссии «Может ли машина думать?».

Рис. 6. Винер с А. А. Ляпуновым (слева) и Г. М. Франком в Москве (1960 г. )

Более того, вклад советских ученых А. Н. Колмогорова, В. А. Котельникова, В. И. Сифорова, Р. Л. Стратоновича, А. Я. Хинчина в развитие теории связи и стохастических процессов, а также А. А. Андронова, В. С. Кулебакина, А. А. Красовского, Н. Н. Красовского, А. М. Летова, А. И. Лурье, М. В. Меерова, Б. Н. Петрова, Е. П. Попова, А. А. Первозванского, Л. С. Понтрягина, А. А. Фельдбаума, Я. З. Цыпкина, В. А. Якубовича в развитие теории управления был замечен мировым научным сообществом, занятым проблемами кибернетики. Первый конгресс Международной федерации по автоматическому управлению (ИФАК) был проведен именно в Москве, в 1960 г., при этом ее президентом в то время был А. М. Летов. На этот конгресс был приглашен и Норберт Винер, которого с интересом встречали видные советские ученые и общественные деятели. Его приглашали с лекциями, докладами, публиковали статьи, отмечали его заслуги (рис. 6).
Оглядываясь на то уже далекое послевоенное время, невольно задаешься вопросом, какие же факторы определили тогда появление этой «революционной книги»?

Первым фактором было время. Закончилась кровопролитная Вторая мировая война. Ее участники залечивали нанесенные раны. Научная мысль входила в мирное созидательное русло. Ученые мира, занимавшиеся теорией и практикой управления и связи, были готовы к прорывному шагу.

Вторым фактором было появление в научном сообществе индивидуальности, обладавшей уникальными знаниями, необыкновенной работоспособностью, широтой научных взглядов и интересов, опытом приложения своих знаний в таких сферах, как теория стохастических процессов, теория прогнозирования, спектральный анализ, теория связи, теория вычислительных систем, теория и практика управления артиллерийской стрельбой по подвижным целям, нейрофизиология. Такой индивидуальностью был Норберт Винер.

Третьим фактором стало достигнутое к тому моменту состояние развития теории и практики автоматического управления. Основоположниками современной теории управления ученые мира и сам Норберт Винер считали английского физика, создателя классической электродинамики Д. К. Максвелла, российских ученых И. А. Вышнеградского и А. М. Ляпунова, теплотехника А. Б. Стодола (A. B. Stodola), математиков Э. Д. Рауса (E. J. Routh) и А. Гурвица (A. Hurwitz), специалистов по электрическим цепям Г. В. Боде (H. W. Bode) и Г. Т. Найквиста (H. T. Nyqvist). Мощным вкладом в инструментарий теории управления стала книга американских инженеров Х. М. Джеймса, Н. Б. Никольса и Р. С. Филлипса .

Четвертым фактором было достигнутое к тому моменту состояние развития стохастической теории связи, теории информации и теории передачи информации. Здесь большой вклад принадлежит самому Норберту Винеру и Клоду Шеннону (Claude Shannon), опубликовавшему в 1948 г. фундаментальную работу по теории информации и ее передаче .

Пятым фактором стало достаточно успешное решение к тому моменту проблемы оптимальной линейной фильтрации и стохастического прогнозирования, решенной независимо А. Н. Колмогоровым и Норбертом Винером. Говоря об этом системном факторе, следует затронуть этическую сторону научного процесса, положительно характеризующую создателя кибернетики. В своей книге Винер признал: «Когда я писал свою первую работу по теории прогнозирования, я не предполагал, что некоторые из основных математических идей этой статьи уже опубликованы до меня.<…> Колмогоров не только независимо разобрал все основные вопросы в этой области, но и был первым, опубликовавшим свои результаты».

Основная заслуга Норберта Винера, как автора знаменитой книги, состоит в том, что он связал информацию и процесс управления в единый содержательный модуль. Не может быть качественных результатов управления при использовании в его организации некачественной информации, это должен помнить каждый, кому выпала участь управлять машинами, живыми организмами или социальными структурами.

Каждая талантливая личность обычно талантлива многогранно. Это относится и к Норберту Винеру. Помимо научных работ, его перу принадлежат и художественные произведения. Список его беллетристики насчитывает около десятка трудов, и все они с добротным кибернетическим подтекстом, они требуют от читателя большого внимания при чтении.

В 1964 г. Норберта Винера удостоили высшей для ученых США правительственной награды «Национальной научной медали США». Тогдашний президент США Линдон Джонсон, вручая награду, сказал: «Ваш вклад в науку на удивление универсален, Ваш взгляд всегда был абсолютно оригинальным, Вы потрясающее воплощение симбиоза чистого математика и прикладного ученого». Однако Норберт Винер при этом громко сморкался и не услышал, что сказал президент в его адрес. В этом же году 18 марта Норберт Винер скончался, немного не дожив до своего семидесятилетия.

Имя Норберта Винера всегда будут помнить в научном сообществе, но он будем памятен и простым гражданам словом «кибернетика», потому что всякий раз, когда надо усилить характеристику какой-либо новой антропогенной разработки, ее авторы будут стремиться приписывать ей частичку «кибер».

Вконтакте

Литература

1. Винер Н. Я - математик. М.: Наука.
2. Rosenbluelh А., Wiener N., Bigelow J. Behavior, Purpose and Teleology //Philosophy of Science. Baltimore, 1943, vol. 10, No 1.
3. Wiener N. Cybernetics: Or control and communication in the animal and the machine. Paris: Hermann & Cie & Camb. Mass.: MIT Press. 1948.
4. Винер Н. Кибернетика, или управление и связь в животном и машине. М.: Советское радио. 1958.
5. Быховский М. А. Пионеры информационного века. История развития связи. М.: Техносфера. 2006.
6. Theory of Servomechansms /ed. H. M. James, N. B. Nichols, R. S. Phillips. New York, Toronto, London: McGrow-Hill. 1947.
7. Shannon C. E. A Mathematical Theory of Communication // Bell System Technical Journal. 1948. vol. 27.

Норберт Винер – отец кибернетики, без которой сейчас невозможно представить нашу жизнь, и все, что в ней происходит.

Подобно своим будущим «творениям», Норберт с детства был сам «запрограммирован» на определенную судьбу. Диктат отца, под авторитетом которого довелось будущему ученому формироваться как личности, был осязаем буквально с первых сознательных шагов жизни Винера. Отец Норберта сам был весьма примечательной личностью, и хотя бытует мнение, что «на детях гениев природа отдыхает», в данном случае все вышло с точностью до наоборот – все, что было заложено генетически, Винеру удалось развить и приумножить, поднявшись в последствии до уровня знаковых личностей, сделавших неоценимый вклад в развитие научной мысли, последствия которого мы ощущаем на каждом шагу, а в долгосрочной перспективе человечеству только предстоит оценить тот фундамент, который был заложен людьми, подобными Норберту Винеру, в пирамиду развития знаний человеческой цивилизации.

Норберт Винер родился в ноябре 1894 года в штате Миссури, куда семья Винеров переехала из польского города Белосток, входившего на тот момент в состав Российской империи. Отец Норберта, Лео Винер, помимо того, что к моменту рождения сына был уже довольно известным филологом, знаменит еще и тем, что перевел с русского языка на английский двадцатичетырехтомное собрание сочинений Льва Толстого. Вот что сам Норберт писал о своем отце: «Ученым он стал скорее в силу особенностей характера, чем благодаря какой-нибудь специальной подготовке» . Само собой, книги в семье Винеров занимали главенствующее положение, и уйти от этого маленький Норберт не смог, да, судя по всему, не сильно и сопротивлялся. Читать будущий «отец кибернетики» начал чуть позже, чем ходить, и уже с этого момента ощущал на себе отцовские требования, который возлагал на наследника немалые надежды. Сам Норберт без принуждения занимался тем, что ему нравилось, например, к 7 годам осознал теорию дарвинизма, отец же приложил руку к изучению сыном языков и математики. Норберт был в буквальном смысле слова «вундеркиндом», и впоследствии без ложной скромности сам себя так и называл. И подтверждений тому было немало - в 11 лет Винер закончил курс колледжа, в 14 – получил ученую степень бакалавра, в 17 стал магистром искусств, а в 18 – доктором философии. Впечатляет, не правда ли? Однако, это было лишь началом большого пути.

Говоря об успешных людях, мы порой задаемся вопросом, за счет чего они, эти самые «успешные», таковыми становятся? И чем они отличаются от остальных? Говоря о нашем герое, стоит отметить, что он обладал полным набором качеств, которые характеризуют типичного ученого, знакомого нам по старым советским фильмам. Нынешняя молодежь таких называет «ботаниками». Типичная внешность – бородка и очки, нестандартность, а порой и странность суждений, и, главное, наличие постоянного особенного мнения. О забывчивости Винера ходили рассказы, постепенно переходившие в ранг анекдотов. Вот один из них:
Как-то его семья переехала жить на другую улицу. Жена, зная забывчивость Винера, ему вечно писала записки с адресом, где они живут. Винер записку потерял, как-то вспомнил дорогу, пришел на старое место жительства. Там играла девочка, у которой он и спросил про свою семью, на что девочка ему ответила человеческим голосом: «Мама так и знала, что ты потеряешь записку с новым адресом!»

Однако, от юмора вернемся к прозе жизни. Живой, познавательный ум молодого ученого, как губка, впитывал в себя все новое, и, учитывая широкий круг интересов, накапливал данные, из которых сформировался своеобразный генератор идей, со временем удививший многих. Был в жизни Винера период, в течение которого он, как сам в последствии выразился, «вкусил радость свободного труда». В течение семи лет, последовавших за получением степени доктора наук, Норберт занимался разными науками в различных университетах мира, среди которых были Кембридж и Геттинген. Кроме того, пытался заниматься и делами сугубо «мирскими», например, журналистикой, и даже пробовал попасть на фронт (шла Первая мировая война), однако по причине слабого зрения был комиссован, и, возможно, благодаря этому физическому недостатку, судьба уберегла ученого и все его последующие открытия от небытия. Накопленный жизненный опыт вкупе с нестандартным подходом давали превосходный результат. Его исследования в области математики периодически публиковались в мировых научных изданиях. Параллельно, Винер занимался преподаванием в Массачусетском технологическом университете. Вот что вспоминал один из его студентов о том, как он читал лекции:

Он подходил к доске, что-то писал на ней мелом и тут же, недовольно бормоча под нос: «Неверно, неверно», - стирал. Потом писал и стирал снова, и снова. Через два часа произносил: «Теперь, пожалуй, все!» и, не глядя на слушателей, выбегал из аудитории.

Говоря о феномене Норберта Винера, необходимо отметить, что в своих работах он пытался сопоставить то, что на тогдашнем уровне развития науки казалось абсолютно нелогичным. Так, он связал воедино принцип машинного вычисления и особенности работы головного мозга человека, при этом справедливо предположив, что человеческий мозг – инструмент более совершенный, который, кроме всего прочего, имеет такую вещь, которая машинам недоступна и поныне. Речь идет о мотивации.
Собственно, мотивация самого Винера помогла сделать ему первый шаг к самому главному открытию его жизни. Не попав на фронт в Первую мировую, Винер изъявил желание быть полезным во времена Второй мировой войны, но уже не на передовой, а в исследовательской лаборатории, где он предметно занимался моделированием траекторий передвижения вражеской авиации, которое было основано на наблюдениях за поведением летательных аппаратов и дальнейшей систематизации собранной информации. Еще тогда Винер заметил, что результаты моделирования имеют определенную закономерность и поддаются определенной логике, которая, как считалось ранее, была присуща только существам разумным. Вот что писал об этом сам Винер в своей «Кибернетике»:

«Уже до войны стало ясно, что возрастающая скорость самолетов опрокинула классические методы управления огнем и что необходимо встроить в прибор управления огнем все вычислительные устройства, обеспечивающие расчеты для выстрела… Необходимо стрелять не прямо в цель, а в некоторую точку, в которой, согласно расчетам, должны по прошествии некоторого времени встретиться самолет и снаряд. Следовательно, мы должны найти какой-нибудь метод предсказания будущего положения самолета».

Конечно, говорить об искусственном интеллекте было крайне преждевременно, но аналогии уже тогда казались Винеру очевидными. Отталкиваясь от них, он смог убедить группу ученых Принстонского университета, среди которых были и нейрофизиологи, что нервная система человека является аналогом вычислительной машины. Тогда же был выработан и язык, знакомый нынешним программистам, - так называемая «двоичная система исчисления», на котором работали как ламповые вычислители 40-50 годов прошлого века, так и нынешние высокопроизводительные процессоры персональных и стационарных компьютеров. Ключевой мыслью новой концепции было предположение, что передавать и получать информацию могут не только люди, посему грань между человеческим разумом и искусственным интеллектом не является непреодолимой.

Все это через время было собрано Винером воедино, впрочем, в издании ставшей впоследствии эпохальной «Кибернетики» немалую роль сыграл случай. Написать ее ученого уговорил один издатель во время пребывания Винера в Париже в 1946 году. Идея эта была реализована спустя два года, причем, ни издатель, ни сам Винер не ожидали того, насколько популярной станет книга на многие годы. Успех был очевиден. Можно сказать, что Винер выполнил своего рода «заказ» того времени. Массы захватила новая идея – создание умных машин, которые смогут решить все проблемы человечества. Даже в Советском Союзе, который до поры до времени с опаской относился ко всему новому, идущему с Запада, в 1958 году, в период хрущевской оттепели, был издан перевод «Кибернетики», а сам Норберт Винер даже побывал в Москве, где пообщался с передовыми деятелями советской науки, встретился с редакцией журнала «Вопросы философии», а также прочел доклад в Московском политехническом музее.

Впрочем, гениальность нашего героя заключалась не только в возможности креативно мыслить и выдвигать свежие идеи, но и в способности критически оценивать уже предложенное, и, мысля наперед, видеть не только «светлые», но и «темные» стороны своей теории. Уже на закате жизни он понял, что при всех плюсах идеи «умных машин», существуют определенные опасности. Нам, живущим сегодня, будет понятнее, если вспомнить голливудские фильмы о киборгах, тогда же в обиход вошел термин «бунт машин», развитый в дальнейшем писателями-фантастами. Последняя книга Норберта Винера вышла за год до смерти ученого, в 1963 году, и называлась «Акционерное общество «Бог и Голем» (Голем - оживший глиняный истукан из давнего предания пражских евреев). В этом, своего рода «научном завещании», творец кибернетики предостерегал человечество от соблазна переложить все социальные и экономические вопросы на плечи безусловно умных, но не имеющих моральных принципов и мотивации, искусственно созданных устройств. «Как же нам быть, если мы передадим решение важнейших вопросов в руки неумолимого чародея или, если угодно, неумолимой кибернетической машины, которой мы должны задавать вопросы правильно и, так сказать, наперед, еще не разобравшись полностью в существе того процесса, который вырабатывает ответы?.. Нет, будущее оставляет мало надежд для тех, кто ожидает, что наши новые механические рабы создадут для нас мир, в котором мы будем освобождены от необходимости мыслить. Помочь они нам могут, но при условии, что наши честь и разум будут удовлетворять требованиям самой высокой морали...» , - писал в своей последней книге выдающийся ученый, опередивший на многие годы время, в котором жил сам.
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.
Таким был великий ученый, который своими открытиями вошел в историю развития науки и техники, а также в нашу повседневность. Еще в те годы, когда кибернетика была больше теорией, нежели инструментом, он предположил, что машины могут быть не только средством моделирования, но и служить инструментом коммуникаций. Ведь все то, чем ежедневно мы пользуемся – компьютеры, Интернет, электронные системы расчетов, системы обработки данных на биржах, все это было бы невозможно без программируемых машин и системы исчисления, предложенных в свое время Норбертом Винером , человеком, исследования которого стали основой для большинства современных информационных технологий. Которые и по сей день, благодаря автоматизации биржевых операций, во многом облегчают жизнь трейдерам и инвесторам всего мира.
Последователи великого ученого идут в ногу со временем, разрабатывая все более сложные автоматические системы принятия решений, обучающие программы, торговые роботы, всевозможные индикаторы и многое, многое другое. И в настоящее время уже думается, что недалёк тот час, когда интеллектуальные системы смогут сравниться с человеческим мозгом. И предостережение великого гения об отсутствии эмоциональности у машин канет в небытие.

profi-forex.org

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

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”.

Винер Норберт

(род. в 1894 г. – ум. в 1964 г.)

Выдающийся американский ученый – основоположник кибернетики. Мировую известность Винеру принесли его труды в области математической логики и теоретической физики: работы по теории потенциала, гармоническим функциям, рядам и преобразованиям Фурье, тауберовым теоремам, общему гармоническому анализу, теории случайных процессов, электрических сетей и вычислительной техники.

Обычно профессор Винер приходил в аудиторию без каких-либо записей и конспектов лекций. Сначала он шумно и энергично сморкался, потом поворачивался к доске, даже не собираясь объявлять тему, и начинал что-то писать мелом. «Хотя я обычно сидел в первом ряду, мне было трудно разобрать, что он пишет, – рассказывал много лет спустя китайский физик К. Джен, обучавшийся у Винера в Массачусетском технологическом институте. – Большинство других студентов не видели вообще ничего».

В процессе письма мелом на доске лектор бормотал себе под нос какие-то слова, содержащие оценку написанного, например: «Ну, это определение совершенно неверно». А затем быстро-быстро стирал все, что успел написать, и начинал заново. Наконец студенты могли расслышать, как он говорит: «Пока это, похоже, правильно». Только все брались за ручки, чтобы что-нибудь записать, как вдруг профессор снова все стирал и начинал писать сначала. Это повторялось в продолжение всей лекции, а когда звенел звонок, он, не прощаясь и даже не взглянув на своих слушателей, удалялся из аудитории.

При такой склонности к чудачествам Винер был достаточно тщеславен и высокомерен. Единственное, что спасало его от этих недостатков, – потрясающая ироничность. Легенда гласит, будто именно ему приписывают такие фразы: «Профессор – это человек, который может говорить на любую тему примерно минут пятьдесят». Или: «Лучшей материальной моделью кошки является другая, а желательно та же самая кошка»…

История научного поиска является одним из наиболее захватывающих и драматических сюжетов в литературе. Главное в ней не формулы, понятные узкому кругу специалистов, или технические параметры и характеристики, а общая динамическая картина исследования, взаимоотношения и чувства людей на историческом фоне, который неизбежно отображается в принципах мотивации и конкретной цели познания. Исследователь – не профессия, а скорее состояние ума и души. Можно быть физиком, оставаясь обывателем. А можно просто исследовать жизнь во всех ее многообразных проявлениях. Быть исследователем – значит участвовать в создании информационной оболочки земли – ноосферы, значит жить, осознавая свои цели, задачи и ценность приобретаемого опыта. Таким исследователем был Норберт Винер, который революционно изменил представления о роли информации и связал ее с философскими и психологическими концепциями.

Будущий «отец» кибернетики родился 26 ноября 1894 г. в городе Колумбия, штат Миссури, в семье еврейского иммигранта, выходца из России. По семейному преданию, корни рода Винеров уходят к Моисею Маймониду из Кордовы – лейб-медику султана Саладина Египетского, известному ученому и богослову. Отец Норберта, Лео Винер, уроженец Белостока, небольшого городка в Белоруссии, в молодости учился в Германии и провел достаточно бурную, полную приключений молодость. Он был убежденным последователем Льва Толстого и одним из первых его переводчиков на английский язык. К моменту рождения Норберта он уже стал профессором современных языков в Миссурийском университете.

Спустя несколько лет семья Винеров переехала в Кембридж, штат Массачусетс. Здесь Лео Винер преподавал славянские языки и литературу в Гарвардском университете. Его отличала широкая эрудиция и нестандартные взгляды. В частности, он выдвинул гипотезу африканского происхождения цивилизаций Перу и Мексики, которая, однако, не встретила поддержки в научных кругах. Но в наибольшей степени нестандартность взглядов Лео Винера сказалась в воспитании собственного сына. Под руководством отца Норберт в семь лет цитировал по памяти Дарвина и Данте, в одиннадцать – окончил среднюю школу, в четырнадцать – высшее учебное заведение Тафтс-колледж и получил первую в своей жизни ученую степень – бакалавра искусств. Эти годы Винер подробно описал в своей автобиографической книге «Бывший вундеркинд».

Таким образом, мальчик был хорошо подготовлен к блестящей академической карьере. Уже в восемнадцать лет он стал доктором философии по специальности «математическая логика» в Корнельском и Гарвардском университетах. В 1913 г. молодой Винер предпринял путешествие по Европе, где посетил Кембридж в Великобритании и Геттинген в Германии, слушал лекции Бертрана Рассела, Дж. X. Харди, Давида Гилберта, но в связи с началом Первой мировой войны ему пришлось вернуться в Америку.

С детства Норберт страдал чудовищной близорукостью. Временами ему казалось, что он просто родился в огромных очках. Они были предметом насмешек одноклассников и раздражения учителей в школе, ссор с родителями и в конце концов стали причиной появления у маленького Винера целой «коллекции клинических неврозов и душевных недугов». Очки были злорадным напоминанием о его физической неразвитости, о большой голове на непропорционально маленьких плечах, из-за которой сверстники прозвали его «яйцеголовым», и о неумении общаться с противоположным полом.

Норберт постоянно находился в замкнутом круговороте депрессий, повторявшихся каждые три недели. В 1915 г. он попытался попасть на фронт, но не прошел медкомиссию из-за плохого зрения, и в течение пяти лет после этого его преследовала непрерывная череда неудач. Юноша пытался преподавать в университете Мэн, писал статьи для энциклопедии, работал помощником инженера, занимался журналистикой, но всякий раз новый вид деятельности оканчивался провалом. Так продолжалось до 1919 г., когда он наконец получил, не без помощи отца, должность преподавателя математики в Массачусетском технологическом институте, где и прослужил «до последних дней своей малоприметной жизни», как сказано в его биографии.

Спустя несколько лет, в 1926 г., в жизни молодого ученого произошли большие изменения: после длительного периода ухаживания он женился на Маргарет Енгерман и вскоре в их семье одна за другой родились две дочери. Надо отдать должное Маргарет – она была надежным другом, сиделкой и хозяйкой для своего очень непростого в повседневной жизни супруга. Они почти не расставались и даже во время многочисленных и продолжительных поездок в Европу и Китай семья сопровождала профессора. Общение с домашними происходило на странной смеси английского и немецкого языков, причем Норберт часто употреблял «детские» окончания, а свою жену уважительно называл полным именем Маргарита – тоже совсем не по-английски. Жизнь супругов была очень замкнутой, защищенной от внешних взглядов, но сохранились письма… Неврозы Винера стали проявляться в меньшей степени, но фраза из письма типа «дом начинает выглядеть пустым, и погода все больше становится осенней…» (Нью-Гемпшир, 7 сентября, 1931 г.) говорит о многом…

Отец кибернетики славился чрезвычайной забывчивостью. Когда однажды его семья переехала на новую квартиру, жена положила ему в бумажник листок, на котором записала их новый адрес, – Маргарет отлично понимала, что иначе муж не сможет найти дорогу домой. Однако в первый же день, когда ему на работе пришла в голову очередная замечательная идея, он полез в бумажник, достал оттуда листок с адресом, написал на его обороте несколько формул, понял, что идея неверна, и выбросил листок в мусорную корзину.

Вечером, как ни в чем не бывало, он поехал по своему прежнему адресу. Когда обнаружилось, что в старом доме уже никто не живет, он в полной растерянности вышел на улицу… Внезапно его осенило, он подошел к стоявшей неподалеку девочке и сказал: «Извините, возможно, вы помните меня. Я профессор Винер, и моя семья недавно переехала отсюда. Вы не могли бы мне сказать, куда именно?» Девочка выслушала его очень внимательно и ответила: «Да, папа, мама так и думала, что ты это забудешь…»

Подобных анекдотов о рассеянности гениального ученого существует великое множество. Вот лишь некоторые из них. Однажды Норберт Винер столкнулся со своим студентом около университетского кампуса. Они поздоровались и, слово за слово, увлеклись обсуждением одной интересной математической задачи. Когда Винер закончил объяснять способы ее решения, он вдруг виновато взглянул на студента и спросил: «Простите, а с какой стороны я пришел сюда?» Студент почтительно указал направление. «Ага. Значит, я еще не ел», – с грустью констатировал профессор…

Администратор факультета математики Массачусетского технологического института Филлис Блок вспоминал, как Винер любил навещать его в офисе и подолгу беседовать с ним о всевозможных научных материях. Так продолжалось несколько лет, пока офис мистера Блока не переехал в другое помещение. И тогда Винер пришел к нему снова… представился и познакомился. «Он не помнил, что я – это тот самый человек, – смеялся Блок, – с которым он часто общался. Меня он помнил только по комнате, в которой я сидел…»

В некоторых же вопросах ученый был принципиален и даже упрям. Однажды утром один из его студентов ехал по дороге в Нью-Гемпшир и увидел старенький автомобиль с проколотой шиной, стоявший на обочине. Рядом сидел какой-то человек и беспомощно глядел на все это хозяйство. В незадачливом водителе студент узнал самого Винера. Когда молодой человек остановился и попытался помочь, профессор первым делом проверил у него зачетку и согласился принять помощь, так как зачет по математике уже был получен.

С возрастом неустойчивость психики Норберта частично прошла и, по свидетельству многих современников, трансформировалась в защитную реакцию, выражавшуюся в тщеславии и высокомерии. Справедливости ради надо заметить, что оснований для высокомерия было более чем достаточно. Профессор Винер ни много ни мало изобрел новую науку – кибернетику. Появление одноименной книги в 1948 г. мгновенно превратило его «из ученого-труженика, пользующегося определенным авторитетом в своей специальной области, в нечто вроде фигуры общественного значения». Потому что его кибернетика – в большей степени наука о живых организмах, человеке и обществе, чем о машинах.

В 20-30-х гг. Винер вновь колесил по Европе с целью повышения квалификации: логику он изучал под руководством Б. Рассела в Кембридже, математику – в Геттингене у Д. Гилберта, познакомился с Н. Бором, М. Борном, Ж. Адамаром и другими известными учеными XX века. Сам Норберт говорил о своей потребности к постоянному образованию так: «Когда я переставал учиться хотя бы на минуту, мне казалось, что я перестаю дышать. Это было сродни тупому инстинкту».

Окружающие относились к Винеру как к настоящему «сумасшедшему профессору» – вымирающему ныне типу, впервые блестяще описанному Жюлем Верном. Норберт преподавал, писал статьи и книги. Его имя все больше приобретало известность в науке. В теории радиационного равновесия звезд появилось уравнение Винера – Хопфа. Он читал курс лекций в пекинском университете Цинхуа и принимал участие в создании в Америке первых аналоговых вычислительных машин.

С началом Второй мировой войны в Пентагоне вспомнили о Винере. Нет, его не послали стрелять по врагам из винтовки или управлять радаром – Норберт, не покидая родной институтской кафедры, занялся разработкой новой модели управления силами ПВО. В процессе работы над математическим аппаратом для систем наведения зенитного огня ученый первым предложил отказаться от практики ведения огня по отдельным целям, особенно воздушным, так как в условиях реального боя это было практически бесполезно. Можно сказать, что принятое в военной тактике понятие «массированный огонь» – довольно жуткое по своей сути, но, с математической точки зрения, абсолютно правильное изобретение – своим рождением обязано именно Винеру. Кстати, сам он не любил особо распространяться об этом периоде своей научно-исследовательской деятельности, поскольку всегда считал себя пацифистом.

В этой же напряженной военной обстановке возникли первые наброски того, что со временем стало новой наукой. Именно тогда Норберт впервые столкнулся с тем, что машина должна выполнять сложные действия по предсказанию поведения цели, заменяя наводчика, и обратил внимание на роль обратных связей в технике и живых организмах. Очень продуктивным оказалось его знакомство с мексиканским физиологом доктором Артуром Розенблютом, которое состоялось в 1945–1947 гг., когда Винер работал в кардиологическом институте в Мехико.

Сопоставление знаний из области медицины, физиологии и математики и позволило Норберту Винеру сформулировать проект нового научного направления. Идея заключалась в необходимости создания единой прикладной науки, изучающей процессы хранения и переработки информации, управления и контроля. Для этой науки Винер предложил название «кибернетика», получившее общее признание. Естественно, что конкретное содержание этой новой области знания не является созданием одного Винера. Не меньшую роль сыграли в формировании кибернетики, например, идеи Клода Шеннона. Но Винеру, несомненно, принадлежит ведущая роль в пропаганде значения кибернетики во всей системе человеческих знаний.

Сам термин «кибернетика» происходит от греческого «кормчий» и впервые был применен Винером в современном смысле в 1947 г. Этот же греческий корень, искаженный в латинском написании, образовал в английском языке слово «governor», а в русском «губернатор».

Важно отметить, что полное название главной книги Винера выглядит следующим образом – «Кибернетика, или Управление и связь в животном и машине», а последующая программная работа вышла под названием «Человеческое использование человеческих существ, или Кибернетика и общество». Таким образом, кибернетика – в большей степени наука о живых организмах, человеке и обществе, чем о машинах. Машина – скорее инструмент и модель в общей кибернетике, а не предмет изучения, правда, в последнее время акценты несколько сместились. Сама книга читается как захватывающий роман, хотя и насыщена терминологией и формулами. Винер мог бы стать хорошим писателем, но стал гениальным ученым.

По окончании Второй мировой войны Винер, независимо от советского математика А. Н. Колмогорова, развил теорию интерполяции и экстраполяции стационарных случайных процессов. Кроме того, он разработал для таких процессов теорию их «фильтрации», получившую широкое техническое применение.

К преподаванию и напряженной работе над книгами и статьями добавились многочисленные конгрессы, выступления и поездки. Винер сотрудничал с группами разработчиков первых американских цифровых вычислительных машин. В 1953 г. выступал с лекционным турне в Индии, а в 1960 г. даже приезжал в Советский Союз и выступал в Политехническом музее с лекцией о мозговых волнах. Вернувшись в США, ученый высоко оценил уровень развития советской науки: «Они отстают от нас в аппаратуре – не безнадежно, а немного. Они впереди нас в разработке теории автоматизации».

Для ученого наивысшим достижением является не очередное звание или премия, а создание нового научного направления. А если еще при жизни автора новая наука начинает приносить плоды и будоражит сознание современников, то это – наибольшее счастье. Винеру невероятно повезло. Хотя дело, конечно, не только в везении.

Концепция кибернетики родилась из синтеза многих научных направлений. Во-первых, как общий подход к описанию и анализу действий живых организмов и вычислительных машин или иных автоматов. Во-вторых, из наблюдения аналогий между поведением сообществ живых организмов и человеческого общества и возможностью описать их с помощью общей теории управления и информации. И наконец, из синтеза теории передачи информации и статистической физики, который и привел Винера к важнейшему открытию, связывающему количество информации и отрицательную энтропию в системе…

В январе 1964 г. Норберт Винер был удостоен высшей награды для американского ученого – национальной медали «За научные достижения». На торжественном обеде в Белом Доме, посвященном этому событию, президент США Линдон Джонсон обратился к профессору с такими словами: «Ваш вклад в науку на удивление универсален, ваш взгляд всегда был абсолютно оригинальным, вы потрясающее воплощение симбиоза чистого математика и прикладного ученого». Надо сказать, что во время произнесения этой фразы Винер вдруг начал громко сморкаться, а потом долго переспрашивал у соседей, что сказал этот молодой джентльмен.

В толпе энергичных и жизнерадостных людей он выглядел потерянным, будто старающимся все время что-то вспомнить. Его вид мог бы вызывать жалость, если бы окружающие не понимали, что он по-настоящему велик. Впереди у ученого было еще несколько лет напряженной работы, но он уже прикоснулся к вечности и даже стал ее частью. Его по сути уже не было здесь, среди бодрых и здоровых мужчин, которым казалось, что в их жизни происходит важное событие. На самом деле самые важные события происходят не на официальных приемах, а в тишине и одиночестве бессонных ночей.

Дряхлая оболочка, несущая физические страдания, Винеру была уже больше не нужна. Сконцентрированный сгусток информации давно уже готов был оторваться от чувствительного, но ослабевшего и не вмещающего его физического носителя и раствориться в бесконечном океане идей. Он уже ждал своего освобождения, с которым должны были прийти неограниченные возможности познания и озарения. Через два месяца он растворится в информационных потоках Вселенной, оставив каждому из оставшихся на Земле послание: «Жизнь – это островок «здесь-сейчас» в умирающем мире. Процесс, благодаря которому мы противостоим потоку разрушения и упадка, называется гомеостазом. Мы продолжаем жить в очень специфической среде, которую несем с собой до тех пор, пока разрушение не станет преобладать над процессом нашего собственного восстановления. Тогда мы умираем».

Гениальный ученый, «отец» кибернетики Норберт Винер умер в Стокгольме 19 марта 1964 г. Ему было всего 69 лет. За свою жизнь он написал по крайней мере одну великую книгу – «Кибернетика», придумал более 10 компьютерных терминов, которые используются до сих пор, обучил тысячи студентов и опубликовал множество трудов по математическому анализу, теории вероятностей, электрическим сетям и вычислительной технике.

НОРБЕРТ КУХИНКЕ Всех нашли, всех утвердили. Осталось найти актера на роль профессора Хансена, который приехал в Ленинград изучать Достоевского.С иностранцами у нас в кино всегда была проблема. В советском кино иностранцев, как правило, играли прибалтийцы - латыши,

НОРБЕРТ Иностранца сыграл корреспондент немецкой газеты «Штерн» мой друг Норберт Кухинке (он играл датского профессора Хансена в фильме «Осенний марафон»).В магазин канцтоваров, где работает Настя, приходит иностранец и покупает настольный бюст Карла Маркса, который

ВИНЕР НОРБЕРТ (род. в 1894 г. – ум. в 1964 г.) Выдающийся ученый – основоположник кибернетики. Мировую известность Винеру принесли его труды в области математической логики и теоретической физики: работы по теории потенциала, гармоническим функциям, рядам и

Винер-Нойштадт Колонна студебеккеров с ветерком впервые мчала нас на восток, а не на запад, но до Ленинграда - ни много ни мало - 4000 километров! Но на американских машинах наш путь был недолгим: через 30 километров колонна миновала раскинувшийся в лощине городок Энс,

Винер Норберт (род. в 1894 г. – ум. в 1964 г.) Выдающийся американский ученый – основоположник кибернетики. Мировую известность Винеру принесли его труды в области математической логики и теоретической физики: работы по теории потенциала, гармоническим функциям, рядам и

Искусственный разум Норберт Винер (Norbert Wiener) (26 ноября 1894, Колумбия - 18 марта 1964, Стокгольм, Швеция) Профессор вошел в аудиторию и не спеша направился к кафедре. Он достал платок и принялся энергично прочищать нос. Он шумно и резко выбрасывал из себя воздух то одной, то

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.