Главная » Мебель » Винер американский ученый. Норберт Винер (Norbert Wiener). Биография. Фотографии. Н. Винер о социальных последствиях автоматизации

Винер американский ученый. Норберт Винер (Norbert Wiener). Биография. Фотографии. Н. Винер о социальных последствиях автоматизации

1948

1894

1914

↓

Норберт Винер - американский математик. В своем фундаментальном труде «Кибернетика» (1948 год) сформулировал основные ее положения. Винер - автор трудов по математическому анализу, теории вероятностей, электрическим сетям и вычислительной технике. Его детище, кибернетика - наука об управлении и связях в машинах и живых организмах, родилось из сплава прежде не пересекавшихся математики, биологии, социологии и экономики.

Во время Второй мировой войны, занимаясь исследованиями в области противовоздушной обороны, Норберт заинтересовался автоматическими расчетами и теорией обратной связи. Впоследствии Н. Винер сформулировал основные положения новой науки - кибернетики, предметом изучения которой стали управление, связь и обработка информации в технике, живых организмах и человеческом обществе.

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 Н.Винер уверял, что помнит себя с двух лет. Читать он научился с четырех лет, а в шесть уже читал Чарлза Дарвина и Алигьери 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 Винер рос неуравновешенным вундеркиндом. Среднюю школу он окончил, когда ему исполнилось одиннадцать Сразу же будущий гений поступил в высшее учебное заведение Тафтс-колледж, а после его окончания в возрасте четырнадцати 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 английского философа, логика, математика и общественного деятеля Бертрана Рассела, участвовал в его семинаре посещал рекомендуемые им лекции математика Годфри Харолда 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 немецкого математика Давида Гильберта.

В начале войны Норберт Винер вернулся в США. В Колумбийском университете он стал заниматься топологией, но начатое до конца не довел. В 1915 -1916 учебном 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 опубликованием 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 Норберт Винер ознакомился с содержанием статистической механики американского физика-теоретика Джозайя Уилларда 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 года 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 Норберт Винер встретился с французским математиком Морисом Рене 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 польского математика Стефана 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 французского математика Анри 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 Норберт 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, Рихарда Куранта и Макса 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 - Ванневаром Бушем (американский ученый, создатель дифференциального анализатора, первого дифференциального аналогового компьютера) и высказал пришедшую ему однажды в голову идею нового гармонического анализатора. Буш претворил ее в жизнь.

Норберт 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 датским математиком Харальдом Бором (брат физика Нильса Бора). По дороге в США супруги побывали в Лондоне, где Винер встречался с Харди.

В 1926 году в Массачусетсский 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.

Норберт 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, и забот прибавилось.

Продвижение Норберта 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. Икехара совершенствовал найденные Винером методы в теории простых чисел. Тогда же Норберт 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 Норберт 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 Н. 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 Норберт 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.

Во время войны Винер почти целиком посвятил свое творчество военным делам. Он исследует задачу движения самолета при зенитном обстреле. Обдумывание и экспериментирование убедили Норберта Винера в том, что система управления огнем зенитной артиллерии должна быть системой с обратной связью, что обратная связь играет существенную роль и в человеческом организме. Все большую роль начинают играть прогнозирующие процессы, осуществляя которые нельзя полагаться лишь на человеческое сознание.

Существовавшие в ту пору вычислительные машины необходимым быстродействием не обладали. Это заставило Винера сформулировать ряд требований к таким машинам. По сути дела, им были предсказаны пути, по которым в дальнейшем пошла электронно-вычислительная техника. Вычислительные устройства, по его мнению, «должны состоять из электронных ламп, а не из зубчатых передач или электромеханических реле. Это необходимо, чтобы обеспечить достаточное быстрое действие».

Следующее требование состояло в том, что в вычислительных устройствах «должна использоваться более экономичная двоичная, а не десятичная система счисления». Машина, полагал Норберт Винер, должна сама корректировать свои действия, в ней необходимо выработать способность к самообучению. Для этого ее нужно снабдить блоком памяти, где откладывались бы управляющие сигналы, а также те сведения, которые машина получит в процессе работы. Если ранее машина была лишь исполнительным органом, всецело зависящим от воли человека, то ныне она становилась думающей и приобретала определенную долю самостоятельности.

В 1943 году вышла статья Винера, Розенблюта, Байглоу «Поведение, целенаправленность и телеология», представляющая собой набросок кибернетического метода.

В своих воспоминаниях Винер писал, что летом 1946 года он был приглашен во Францию в город Нанси на математическую конференцию. По пути в Нанси он останавливается в Лондоне и знакомится с исследованиями своих коллег. В голове его 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. Он сумел даже уговорить парижского издателя Феймана издать эту будущую книгу. Тот долго сомневался, но решил рискнуть.

После возвращения с конференции Норберт Винер уехал в Мексику и около года у Розенблютов работал над заказанной 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», что по-английски звучит как «кибернетика». Так Винер его и оставил.

Книга «Кибернетика» вышла в 1948 году в нью-йоркском издательстве «Джон Уили энд Санз» и парижском «Херманн эт Ци» Винер был уже не молод. Он страдал катарактой, помутнением глазного хрусталика, и плохо видел. Предстояла операция, которая в ту пору считалась достаточно сложной. Отсюда многочисленные ошибки и опечатки в тексте издания «Книга появилась в неряшливом виде, - вспоминал Винер, - так как корректуры проходили в то время, когда неприятности с глазами лишили меня возможности читать, а молодые ассистенты, которые мне помогали, отнеслись к своим обязанностям недостаточно хорошо».

С выходом в свет «Кибернетики» Норберт Винер, как говорят, «проснулся знаменитым». «Появление книги, - писал он, - в мгновение ока превратило меня из ученого-труженика, пользующегося определенным авторитетом в своей специальной области, в нечто вроде фигуры общественного значения. Это было приятно, но имело и свои отрицательные стороны».

Кибернетика сразу же приобрела шумную популярность. Она стала модой. Даже некоторые художники, чтобы не отстать от жизни, организовали нечто вроде «кибернетического» направления в искусстве. Особенно много постарались писатели-фантасты. Каких только апокалиптических ужасов они не рисовали!

Основоположником современной теории управления сам Винер считал английского физика, создателя классической электродинамики Джеймса Клерка Максвелла, и это совершенно справедливо. Теория автоматического регулирования была в основном сформулирована Дж. Максвеллом, Иваном Алексеевичем Вышнеградским, математиком Алексеем Андреевичем Ляпуновым и теплотехником Аурелием Стодолой. В чем же заслуга Н. Винера? Может быть, его книга просто представляет собой компиляцию известных сведений, собирает воедино известный, но разрозненный материал?

Заслуга Норберта Винера в том, что он впервые понял принципиальное значение информации в процессах управления. Говоря об управлении и связи в живых организмах и машинах, он видел главное не просто в словах «управление» и «связь», а в их сочетании, точно так же, как в теории относительности важен не сам факт конечности скорости взаимодействия, а сочетание этого факта с понятием одновременности событий, протекающих в различных точках пространства. Кибернетика - наука об информационном управлении, и Винера с полным правом можно считать творцом этой науки.

Все годы после выхода «Кибернетики» Винер пропагандировал ее идеи. В 1950 году вышло продолжение - «Человеческое использование человеческих существ», в 1958 году - «Нелинейные задачи в теории случайных процессов», в 1961 году - второе издание «Кибернетики», в 1963 году - своеобразное кибернетическое сочинение «Акционерное общество Бог и Голем».

В последние годы пытливый ум Норберта Винера проник в биологию, нейрологию, электроэнцефалографию, генетику

Винер - одни из немногих ученых, которые сами подробно написали о себе. Он опубликовал две замечательные книги о своей жизни и творчестве - «Бывший вундеркинд» (1951 ) и «Я - математик» (1956 ). В этих книгах автор излагал также взгляды на развитие человечества, роль науки, ценность общения ученых.

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.

Из книги 50 гениев, которые изменили мир автора Очкурова Оксана Юрьевна

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

Из книги 100 знаменитых американцев автора Таболкин Дмитрий Владимирович

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

Из книги Кот ушел, а улыбка осталась автора Данелия Георгий Николаевич

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

Из книги Мы из сорок первого… Воспоминания автора Левинский Дмитрий Константинович

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,

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

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

Американский математик, один из основоположников кибернетики (первое издание одноимённой книги произошло в 1948 году, хотя сам термин «кибернетика» до него использовали ещё Платон и Ампер ).

Домашним образованием Норберта занимался отец Лео Винер - последователь идей и переводчик Л.Н. Толстого , а также, .

В возрасте трёх лет Норберт умел читать и писать, а в семь лет читал Дарвина и Данте . В одиннадцать лет он окончил среднюю школу, в 17 лет стал магистром искусств, в 18 - доктором философии по специальности «математическая логика».

Норберт Винер , работая «…с инженерами, врачами, биологами, он осознал глубокое внутреннее единство многих задач, возникающих в разных областях. Оказалось, что многие изучаемые процессы или проектируемые системы описываются одними и теми же математическими моделями и предполагают сходные пути решения поставленных задач. Более того, во множестве случаев управляемую или изучаемую систему можно рассматривать как «чёрный ящик», который в ответ на данные воздействия дает вполне определённые реакции, независимо от того, что находится внутри этого «ящика». Двигаясь по пути, намеченному Н. Винером , удалось ввести очень важное и для теории управления, и для других областей знания понятие обратной связи, построить концептуальные и математические модели».

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”.