Норберт Винер и Кибернетика

Федеральное государственное образовательное  бюджетное учреждение

ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ  УНИВЕРСИТЕТ

Институт  права, экономики и управления

 

 

 

Норберт Винер и Кибернетика

(реферат)

 

 

 

                           Выполнила:   

студентка 1 курса 26э124 группы

                                  Гладких Ксения

                           Проверила:

                                                    доктор наук Игнатова В.А.

 

 

 

 

 

Тюмень 2012

СОДЕРЖАНИЕ

 

1.Введение

2. Норберт Винер, жизнь и деятельность

3. Кибернетика Норберта Винера

4.Заключение

5.Список литературы

 

1.Введение

 

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, — рулевой¹. 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.

 

2. 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.

История рождения кибернетики и  изобретения термина излагается подробно в книге самого Винера, и я не буду ее здесь повторять. Окончательный толчок дала II мировая  война. Механизированная борьба с применением  новейших технических средств поставила  перед воюющими сторонами сложнейшие технические проблемы и превратила лаборатории в поля сражений. Проблемы автоматического управления и автоматической связи получили необыкновенную остроту, быстро развивалась вычислительная техника. Винер во время войны  работал в этой ответственной  области и, сравнивая функции  автоматических устройств с функциями  живых существ, суммируя свои многолетние  научные искания, пришел к проекту  новой науки.

Отметим лишь два события: составление  Винером в 1942 г. для военных секретного отчета, в котором он приблизился  к общей статистической теории информации, и появление в 1943 г. статьи трех авторов  с первым наброском кибернетического метода, хотя этого слова там еще  не было. После войны отчет был  рассекречен и издан в 1949 г. в  виде монографии “Интерполяция, экстраполяция  и сглаживание стационарных временных  рядов” (впоследствии она издавалась под более лаконичным названием  “Временные ряды”). Статья А. Розенблюта, Н. Винера и Дж. Бигелоу “Поведение, целенаправленность и телеология” представляет большой интерес для понимания генезиса кибернетики. Это тщательно составленный манифест, призывающий к широкому изучению телеологических систем – систем с обратной связью. Мы приводим полный перевод этой малоизвестной у нас статьи в качестве приложения к книге.

Знаменитая книга писалась Винером  в 1947 г. в Мексике, у Розенблюта, который еще во время войны вернулся на родину. Винер признавал своего мексиканского друга соизобретателем новой науки и посвятил ему первое ее изложение. И вот наступил 1948 год – год славы Винера, год выхода “Кибернетики”. “Появление книги в мгновение ока превратило меня из ученого-труженика, пользующегося определенным авторитетом в своей специальной области, в нечто вроде фигуры общественного значения. Это было приятна, но имело и свои отрицательные стороны, так как отныне я был вынужден поддерживать деловые отношения с самыми разнообразными научными группами и принимать участие в движении, которое быстро приняло такой размах, что я уже не мог с ним справиться”.

В 1948 г. Винеру уже 53 года, но энергия  его не иссякает. Он ведет пропаганду и популяризацию кибернетики, продолжает свои исследования, пишет статьи и  книги. Особенно его интересует применение кибернетических методов к проблемам  физиологии и общей биологии. В 1950 г. он пишет вторую кибернетическую  книгу “Человеческое использование  человеческих существ”, в 1958 г. появляются “Нелинейные задачи в теории случайных  процессов”, в 1961 г. – второе издание  “Кибернетики”, в 1963 г. – третья, весьма своеобразная кибернетическая книга  Винера “Акционерное общество Бог  и Голем”. Выходят книги воспоминаний, о которых мы уже говорили выше. Винер выступает перед публикой в роли романиста (“Искуситель”).

По-прежнему Винер много путешествует, часто наезжает в Европу. В 1953 г. по приглашению индийских властей  он совершает поездку в Индию  с лекционным турне. В 1960 г. во время I конгресса Международной федерации  автоматического управления (IFAC) Винер  посещает Советский Союз; он встречается  и беседует с советскими учеными, дает интервью журналистам, выступает  с лекцией о мозговых волнах в  Политехническом музее. В приложении к книге мы приводим его интервью для московского журнала “Природа”. Интересна его беседа в редакции “Вопросов философии”; позже он опубликовал в этом журнале статью “Наука и общество” .