Норберт винер реферат по информатике
Обновлено: 05.07.2024
Винер (Wiener) Норберт (26.11.1894, Колумбия, Миссури, — 19.3.1964, Стокгольм), американский учёный. К 14 годам изучил высшую математику, в 18 лет стал доктором философии Гарвардского университета. Раннее развитие В. отражено в его книге "Я вундеркинд" (1953). С 1919 преподаватель, с 1932 профессор Массачусетского технологического института. Занимался математической логикой и теоретической физикой. В 1920—30-е гг. получил известность как математик работами по теории потенциала, гармоническим функциям, рядам и преобразованиям Фурье, тауберовым теоремам, общему гармоническому анализу. Большое значение в теории случайных процессов получила введённая В. мера в пространстве непрерывных функций ("винеровская мера").
Содержание
1. Первые шаги кибернетики. Кибернетика Н. Винера………………………………………….…3
1.1 Н. Винер – "крестный отец" кибернетики. 3
1.2 Кибернетика сегодня………………………………………………………………………………6
1.3 Техническая кибернетика………………………………………………………………………….8
2. Взаимодействие управляемой и управляющей систем…………………………………………. 9
Литература…………………………………………………………………………………………….14
Работа состоит из 1 файл
Норберт Винер реферат.docx
Российский государственный университет
инновационных технологий и
Реферат на тему:
1. Первые шаги кибернетики. Кибернетика Н. Винера………………………………………….…3
1.1 Н. Винер – "крестный отец" кибернетики. . . . 3
2. Взаимодействие управляемой и управляющей систем…………………………………………. 9
- Первые шаги кибернетики. Кибернетика Н. Винера
- Н. Винер – "крестный отец" кибернетики
Винер (Wiener) Норберт (26.11.1894, Колумбия, Миссури, — 19.3.1964, Стокгольм), американский учёный. К 14 годам изучил высшую математику, в 18 лет стал доктором философии Гарвардского университета. Раннее развитие В. отражено в его книге "Я вундеркинд" (1953). С 1919 преподаватель, с 1932 профессор Массачусетского технологического института. Занимался математической логикой и теоретической физикой. В 1920—30-е гг. получил известность как математик работами по теории потенциала, гармоническим функциям, рядам и преобразованиям Фурье, тауберовым теоремам, общему гармоническому анализу. Большое значение в теории случайных процессов получила введённая В. мера в пространстве непрерывных функций ("винеровская мера").
Во время 2-й мировой войны 1939—45 В. занимался электрическими сетями, вычислительной техникой, в частности в связи с баллистическими расчётами. Несколько позднее, но независимо от А. Н. Колмогорова, развил теорию интерполяции и экстраполяции стационарных случайных процессов. В. развил для таких процессов теорию их "фильтрации", получившую широкие технические применения. В 1945—47 работал в кардиологическом институте в Мехико. В эти годы у В. возникла идея о необходимости создания единой науки, изучающей процессы хранения и переработки информации, управления и контроля. Для этой науки В. предложил название кибернетика, получившее общее признание. Естественно, что конкретное содержание этой новой области знания не является созданием одного В. Не меньшую роль сыграли в формировании кибернетики, например, идеи К. Шеннона. Но В. принадлежит, несомненно, первое место в пропаганде значения кибернетики во всей системе человеческих знаний.
Философские и социологические взгляды В. эклектичны. Однако должны быть отмечены его настойчивые высказывания о моральной ответственности учёных в деле сохранения мира и борьбы против использования достижений науки в агрессивной военной политике. В сочинениях писателей-фантастов получила большой отклик идея В. о возможности "бунта машин".
Почти сто пятьдесят лет назад французский физик и математик Андре Мари Ампер закончил обширный труд — "Очерки по философии наук". В нем знаменитый ученый попытался привести в стройную систему все человеческие знания. Каждой из известных в то время наук было отведено свое место в системе. В рубрику за номером 83 Ампер поместил предполагаемую им науку, которая должна изучать способы управления обществом.
Ученый заимствовал ее название из греческого языка, в котором слово "кибернетес" означает "рулевой", "кормчий". А кибернетикой в Древней Греции называли искусство кораблевождения.
Между прочим, Ампер в своей классификации наук поместил кибернетику в разделе "Политика", которая как наука первого порядка делилась на науки второго и третьего порядков. Ко второму порядку Ампер отнес "политику в собственном смысле", а кибернетику, науку об управлении, он определил в науку третьего порядка.
Каждой науке соответствовал девиз в стихотворной форме на латинском языке. Кибернетику Ампер сопроводил такими словами, звучащими весьма символично: " .et secura cives ut pace fruantur" (" .и обеспечивает гражданам возможность наслаждаться миром").
Долгое время после Ампера термином "кибернетика" ученые широко не пользовались. По существу, он был забыт. Но вот в 1948 году известный американский математик Норберт Винер опубликовал книгу под названием "Кибернетика, или Управление и связь в живых организмах и машинах". Она вызвала большой интерес ученых, хотя законы, которые Винер положил в основу кибернетики, были открыты и исследованы задолго до появления книги.
Краеугольные камни кибернетики — теория информации, теория алгоритмов и теория автоматов, изучающая способы построения систем для переработки информации. Математический аппарат кибернетики весьма широк: здесь и теория вероятностей, и теория функций, и математическая логика, и многие другие разделы современной математики.
В развитии кибернетики большую роль сыграли и биологические науки, изучающие процессы управления в живой природе. Но конечно, решающим в становлении новой науки был бурный рост электронной автоматики и особенно появление быстродействующих вычислительных машин. Они открыли невиданные возможности в обработке информации и в моделировании систем управления.
Как в музыке стремятся положить на ноты все человеческие чувства и настроения, так и в кибернетике стремятся положить на числа все ситуации, происходящие в природе, в нашем сознании.
На протяжении столетий трудами математиков, физиков, медиков и инженеров — ученых разных стран — закладывался фундамент и формировались принципиальные основы кибернетики. Выдающееся значение для ее развития имели труды американских ученых К. Шеннона, Дж. Неймана, идеи нашего всемирно известного физиолога И. П. Павлова. Историки отмечают заслуги и таких выдающихся инженеров и математиков, как И. А. Вышнеградский, А. М. Ляпунов, А. Н. Колмогоров. И правильнее было бы говорить, что в 1948 году состоялось не рождение, а крещение кибернетики — науки об управлении. Именно к этому времени с наибольшей остротой встал вопрос о повышении качества управления в нашем усложненном мире. И кибернетика дала специалистам самого разного профиля возможность применять точный научный анализ для решения проблем управления.
Услугами кибернетики стали пользоваться математики и физики, биологи, физиологи и психиатры, экономисты и философы, инженеры различных специальностей. У них к этой науке, так сказать, двоякий интерес. С одной стороны — развивать и совершенствовать процессы управления в различных сферах деятельности человека, повышать производительность его труда. С другой — стремиться постоянно, глубоко и всесторонне изучать объекты управления, находить все новые и новые закономерности, которым подчиняются процессы управления, раскрывать принципы организации и структуры управляющих систем. И неизбежно объектом самого пристального изучения, самого детального исследования становится живой организм: сам человек как управляющая система высшего типа, те или иные функции которой инженеры и ученые стремятся воспроизвести в автоматах.
1.2 Кибернетика сегодня
КИБЕРНЕТИКА (греч. — искусство управления) - наука об управлении, получении, передаче и преобразовании информации в кибернетических системах.
Непосредственной предшественницей кибернетики была теория автоматического управления, рассматривающая относительно простые объекты и управляющие системы, описываемые системами дифференциальных и разностных уравнений. С появлением электронных цифровых вычислительных машин в 1945 — 46 годах появилась возможность ставить и успешно решать задачу автоматизации не только физических процессов, но и умственной деятельности человека.
Центр тяжести исследований сместился от простых систем управления к сложным, использующим, как правило, электронные вычислительные машины в качестве основного управляющего звена и превращающимся постепенно в системы искусственного интеллекта. Были разработаны системы распознавания образов, распознавания речевых сигналов и др. Одна из основных функций искусственного интеллекта – имитация способности человека к обучению. Среди других его задач – моделирование способности к логическому выводу, постановке новых задач и целей и т. п. В результате технического воплощения многих свойств человеческого интеллекта строятся различные преобразователи информации и роботы.
Основной задачей теоретической кибернетики является разработка аппарата и методов исследований, пригодных для изучения систем управления, независимо от их природы. Теоретическая кибернетика включила в себя ряд научных направлений, развивавшихся ранее в таких разделах математики, как математическая логика, теория вероятностей, вычислительная математика, теория информации, теория кодирования, теория алгоритмов, теория случайных процессов, теория игр, теория статистических решений, а также разделы, возникшие в самой кибернетике, в первую очередь теория автоматов, теория формальных языков и грамматик, теория распознавания образов, теория обучающихся и самоорганизующихся систем и др.
Важной отличительной особенностью теоретической кибернетики является то, что она ввела принципиально новый метод изучения объектов и явлений — так называемый математический эксперимент, или машинное моделирование, позволяющее производить исследование объекта по его математической модели без построения и исследования реальной физической модели этого объекта. Математический эксперимент можно применять к объектам, не имеющим точного математического описания в традиционной форме. Наличие метода математического эксперимента ставит теоретическую кибернетику наряду с математикой в особое положение по отношению к другим наукам. А именно, имея свой специфический предмет исследования (системы управления), она вместе с тем поставляет и новый метод исследования (математический эксперимент), охватывающий значительно большую, чем классические дедуктивные математические методы, область возможных применений, включая практически все науки — естественные, технические и гуманитарные. Появление ЦВМ и метода машинного моделирования привело к тому, что теория сложных систем управлений стала одним из основных разделов кибернетики. Методы комплексного исследования сложных систем составляют основу системного анализа и исследования операций. Помимо теоретического ядра, в кибернетике возникли (и впоследствии оформились как самостоятельные) прикладные направления. Важнейшим из них является разработка теоретических основ вычислительной техники, в частности разработка теории ЭВМ и математического обеспечения ЭВМ, создание теории автоматизации проектирования ЭВМ, разработка методов (и создание на их основе технических средств) применения ЭВМ для автоматизации сбора и обработки данных, автоматизации дедуктивных построений и др. Проблемы автоматизации технологических процессов, управления сложными тех. комплексами оформились в самостоятельное направление, получившее название технической кибернетики. Однако задачи управления технологией всё больше соприкасаются с задачами управления предприятиями в организационно-экономическом плане (планирование, управление запасами, финансирование, управление кадрами и т.п.). Эти задачи призвано решать другое прикладное направление кибернетики – кибернетика экономическая, основной ветвью которой является разработка автоматизированных систем управления предприятием. В последнее время наметилась тенденция к органическому слиянию автоматизированных систем технологического и административного управления. Такие системы получили название интегрированных. Широкое практическое применение средств и методов кибернетики привело к принципиальному изменению свойств информационной среды обитания человека и, как следствие, к необходимости рассматривать производственные, экономические и социальные структуры общества с учётом повсеместной электронизации процессов коммуникации, обработки информации и принятия решений. Эти задачи призвана решать новая наука – информатика. Проблемы применении методов и технических средств кибернетики для изучения биологических систем, в частности организма человека и его мозга, вызвали необходимость создания кибернетики биологической, а автоматизация медицинской диагностики, создание искусственных органов и управление ими, управление лечебным процессом и т.п. являются задачами кибернетики медицинской.
1.3 Техническая кибернетика
ТЕХНИЧЕСКАЯ КИБЕРНЕТИКА — направление (раздел) кибернетики, в котором на основе единых для кибернетики в целом научных идей и методом изучаются технические системы управления. Техническая кибернетика – современный этап развития теории и практики автоматического регулирования и управления, а также научная база для решения задач комплексной автоматизации производства, транспортных и др. сложных систем управления. Сложные системы управления, в которых как непременный элемент принимает участие человек-оператор, называются автоматизированными системами, в отличие от систем автоматических, функционирующих без непосредственного участия в них человека. Проблема "человек — машина", в которой рассматриваются возможности рационального распределения функций между человеком и автоматически действующими устройствами,— одна из главных в технической кибернетике. Участие человека в управлении агрегатами и технологическими процессами, с одной стороны, и в административном управлении, с другой, также приводит к сращиванию этих двух сфер управленческой деятельности и к созданию единой человеко-машинной системы управления. Поэтому, кроме физиологических особенностей человека-оператора, существенное значение приобретает и его психологическое состояние. Главной задачей инженерной психологии является разработка методов использования знаний о поведении человека при проектировании и эксплуатации сложных человеко-машинных систем управления.
Большое значение в технической кибернетике приобретают методы решения задач, позволяющие преодолеть трудности, возникающие из-за наличия значительного числа взаимодействующих элементов (подсистем), входящих в соответствующую сложную систему.
Одним из самостоятельных направлений технической кибернетики является распознавание образов. Распознающие системы имеют большое научное и практическое значение, их применяют не только при создании читающих автоматов, но и при распознавании и анализе ситуаций, характеризующих состояние технологических процессов или физических экспериментов, а также при разработке медицинских автоматизированных диагностических устройств и т. д. Одним из самостоятельных направлений технической кибернетики является направление, связанное с разработкой систем автоматизированного проектирования (САПР) разного рода объектов и систем.
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[1] . 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.
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.
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” .
В 1963 г. за выдающиеся заслуги в области математики, техники и биологических наук Винер награжден Национальной медалью науки–высшим американским отличием для ученых. В феврале 1964 г. журнал “Юнайтед Стэйтс Ньюс энд Уорлд Рипорт” публикует последнее его интервью “Машины изобретательнее людей?”. Смерть постигла основателя кибернетики 18 марта 1964 г., в возрасте 69 лет.
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 аналогий между поведением сообществ живых организмов и человеческого общества и возможностью их описания с помощью общей теории управления. И, наконец, из синтеза теории передачи информации и статистической физики, который привел к важнейшему открытию, связывающему количество информации и отрицательную энтропию в системе. Сам термин "кибернетика" происходит от греческого слова, означающего "кормчий", и впервые был применен Винером в современном смысле в 1947 году. Этот же греческий корень, искаженный в латинском написании, образовал в английском языке слово "governor" и "губернатор" - в русском.
Винер был ученым-энциклопедистом с широким кругом интересов. До конца жизни он интересовался междисциплинарными разделами кибернетики. Гомеостатика. сенсорные протезы, динамическая теория предсказания, время и организация, автоматы, математика самоорганизующихся систем, динамические системы в Физике и биологии - вот некоторые из тем публикаций последних 10 лет его жизни.
Н. Винер был ученым-интернационалистом и настоящим гуманистом. Его интересовали и беспокоили социальные последствия кибернетики, но он верил в силу человеческого разума, способного предотвратить технократические катастрофы.
В своей исторической книге, вышедшей в 1948 г., Винер доказывал, что именно благодаря обратной связи все живое приспосабливается к окружающей среде и добивается своих целей. "Все машины, претендующие на "разумность",- писал он,- должны обладать способностью преследовать определенные цели и приспосабливаться. т.е.обучаться"[2] .
Спустя несколько лет, в 1926 - м, в его жизни произошли большие изменения, после длительного периода ухаживания он женился на Маргарет Енгерман. Навсегда. В семье Винеров родилось две дочери. Надо отдать должное Маргарет. Она была надежным другом, сиделкой и хозяйкой в доме у своего непростого в совместной жизни мужа. Они почти не расставались. Во время многочисленных и продолжительных поездок в Европу и Китай семья сопровождала профессора. Китайский физик К. Джен (C. K. Jen), обучавшийся в Массачусетском технологическом , пишет: "Вспоминая жизнь в МТИ, невозможно не рассказать о замечательном человеке, Норберте Винере, свидетелем эксцентричности которого мне довелось быть. Я помню, что профессор Винер всегда приходил в аудиторию без конспекта лекции. Сначала он доставал большой носовой платок и прочищал нос очень энергично и шумно. Он почти не обращал внимания на аудиторию и редко объявлял тему лекции. Он поворачивался лицом к доске, стоя очень близко к ней из - за своей очень сильной близорукости. Хотя я обычно сидел на первом ряду, мне было трудно разобрать, что он пишет. Большинство других студентов не могли видеть вообще ничего. Но наибольшее удовольствие для аудитории было слышать, как профессор Винер говорит сам себе: "Ну это, определенно, совершенно неверно". При этом он быстро стирал все, что было написано. Затем он начинал все сначала, бормоча про себя: "Пока это, похоже, правильно". И через минуту: "Однако, это не может быть правильно", - и стирал все опять. Этот процесс повторялся вновь и вновь, пока не звенел звонок с лекции. Профессор Винер уходил из аудитории, даже не взглянув на своих слушателей". Роберт К. Везерол (Robert K. Weatherall), директор службы по трудоустройству выпускников, передает рассказ одного из студентов, который " по дороге в Нью - Гемпшир остановился, чтоб помочь человеку, беспомощно стоящему около машины с проколотой шиной", в котором он узнал Норберта Винера. Винер проверил у него зачетку, и сказал, что может принять от него помощь, так как зачет уже получен. Другой сотрудник МТИ, администратор факультета математики Филис Блок ( Phyllis L. Block), вспоминает: "Он часто навещал меня в офисе и разговаривал со мной. Когда, спустя несколько лет мой офис переехал в другое помещение, Винер пришел ко мне представиться и познакомиться. Он не помнил, что я тот же самый человек, с которым он часто общался. Я был в другом помещении, и он принимал меня за кого - то другого"[3] .
Развиваясь одновременно с развитием электронно-вычислительных машин, кибернетика со временем превращалась в более общую науку о преобразовании информации.
Таким образом, если основоположники кибернетики ставили в ее центре управление и связь, то затем на первый план вышли информационные процессы, хотя и ограниченные управляющими системами. Объяснить подобную трансформацию можно тем, что необходимо было формирование научной области, изучающей информационные процессы и системы, которые стали играть все большую роль в обществе, в связи с распространением применения компьютеров.
Таков был профессор Винер. Один из крупнейших умов XX века, создавший своими работами облик цивилизации, в которой мы живем, и совершенно беспомощный и по - детски уязвимый в повседневной жизни, нашедший защиту для своего внутреннего мира в семье, высокомерном отчуждении, скрывавшем концентрацию сознания на решаемой задаче, и в результате небезосновательно ставший персонажем студенческого фольклора. А студенты Массачусетского технологического до сих пор рассказывают первокурсникам анекдоты о рассеянном профессоре Винере, который мог забыть собственное имя.
1. Бургин М.С. Нужна ли наука информатика? // УСиМ – 1999 -№ 4. – С.10-16.
2. Информатика: Учеб. пособие / А.В. Могилев, Н.Н. Пак, Е.К. Хеннер; Под ред. Е.К. Хеннера. – М., 1999.
3. Информатика: Учебник/Под ред. проф. Н.В. Макаровой. – М.: Финансы и статистика, 2000.
4. Информационная революция: наука, экономика, техника. Реферативный сборник. - М.: Просвещение, 1993.
5. Панкратова Н.Д. Общие тенденции и системные проблемы развития информационных технологий. // Проблемы управления и информатики, 1999, №1. - С.13-16.
6. Толковый словарь по основам информационной деятельности. – М.: Наука, 1995.
[1] Толковый словарь по основам информационной деятельности. – М.: Наука, 1995. - С.28
[2] Информационная революция: наука, экономика, техника. Реферативный сборник. - М.: Просвещение, 1993. – С.14-18.
[3] Информационная революция: наука, экономика, техника. Реферативный сборник. - М.: Просвещение, 1993. – С.14-18.
[4] Панкратова Н.Д. Общие тенденции и системные проблемы развития информационных технологий. // Проблемы управления и информатики, 1999, №1. - С.13-16.
Тех, кто создал новое направление в науке, мало. Еще меньше людей, создавших новые науки. Один из таких гигантов — Норберт Винер. Его детище, кибернетика — наука об управлении и связях в машинах и живых организмах, родилось из сплава прежде не пересекавшихся математики и биологии, социологии, экономики. Но кто же он, обладатель Золотой Медали Ученого?
Прикрепленные файлы: 1 файл
норберт.docx
Поэтому в данном реферате хотелось бы рассмотреть, как именно формировались его взгляды на жизнь и науку, а также чуть-чуть ближе познакомиться с этой феноменальной личностью.
Невозможно понять человека, не зная, в каких условиях он жил, кто его окружал, какие проблемы тревожили.
Поэтому попробуем узнать немного о жизни Норберта Винера, а заодно и о наиболее острых вопросах времени, в котором он жил.
Ребёнок, названный на американский манер Норбертом, появился на свет 26 ноября 1894 года. Сей факт был зафиксирован федеральными властями в книге приходов и расходов человеческих жизней округа Колумбия штата Миссури.
Лео с первых дней начал нервно суетиться вокруг сына, придирчиво наблюдая за его рефлексами, в естественном для всякого отца стремлении обнаружить явные признаки гениальности у своего чада.
Практикующий профессор Винер обрушился на невинного ребёнка со всей непоколебимостью новейших учебно-воспитательных методик. Мальчик учился говорить и думать одновременно на нескольких языках, а читать начал едва ли не раньше, чем освоил нелёгкое искусство перемещения на своих двоих.
В 4 года он уже был допущен к родительской библиотеке, а в 7 лет написал свой первый научный трактат по дарвинизму. Таким образом, между первой научной работой и первым публичным трудом случились почти полвека тягостных раздумий.
Однако интересы юного гения не ограничивались вопросами биологии и происхождения рода человеческого. Он с одинаковым увлечением цитировал терцины Данте и лженаучные монологи сказочного Паганеля. Ему грезились глубины ада и населённые неведомыми существами таинственные земли в возрасте, когда нормальным детям снятся сладкие розовые петушки и первые буквы алфавита. Домашнее воспитание не прошло даром.
Норберт никогда по-настоящему не учился в средней школе. Зато 11 лет от роду он поступил в престижный Тафт-колледж, который закончил с отличием уже через три года. Половозрелые студенты посматривали на 14-летнего бакалавра с недоумением, граничащим с желанием немедленно дать по шее.
Но юркий пухлый очкарик привычно вжимал непропорционально большую голову в узкие плечи и почти всегда умудрялся ускользнуть от своих недоброжелателей.
Впрочем, Норберта это не сломило. У него хватало друзей, а, главное, он был окружен талантливыми учеными, профессорами, выдающимися людьми и его любимыми вещами – книгами.
2 В ПОИСКАХ ПРИЗВАНИЯ
Отец развил в Норберте болезненную страсть к ученью.
В 1915 году он пытался попасть на фронт, но не прошёл медкомиссию из-за плохого зрения.
С 1919 года Винер становится преподавателем кафедры математики Массачусетского технологического института.
Это были счастливейшие годы в его жизни. Он был молод, полон творческих планов, талантлив и совершенно никому не известен. Его труды носили чисто академический характер и могли изумлять коллег, но ни коим образом не тревожили прочую часть человечества.
Всё изменилось с приходом Гитлера к власти в Германии. Винер не был таким уж отшельником, социальные проблемы волновали его не только с точки зрения математического моделирования.
Волны еврейских эмигрантов, хлынувших в 30-е годы через океан в Новый Свет, принесли с собой затхлый запах смерти. Америка втягивалась в новую войну, на которую профессор пожелал быть призванным. Нет, он не ходил в атаки и даже не управлял радаром (как Дуг Энгельбарт), ему не было присвоено никакого армейского звания.
Норберт Винер не покидал пределов собственной кафедры. Просто сместились акценты. Теперь основное внимание учёного было уделено построению детерминированных стохастических моделей по организации и управлению американскими силами противовоздушной обороны.
Винер первым предложил отказаться от практики ведения огня по отдельным целям (что имело крайне низкий КПД в условиях реального боя батареи зенитных установок против эскадрильи вражеских самолётов). Он разработал новую действенную вероятностную модель управления силами ПВО. Задача была столь же сложна, сколь и интересна. И совершенно невыполнима, на первый взгляд, без применения сегодняшней компьютерной техники.
По Винеру, кибернетика – это наука об управлении, связях и обработке информации в технике, живых организмах и человеческом обществе. Наука, позволяющая творить искусственный интеллект. Наука, позволяющая управлять искусственным интеллектом.
Винер полагал очевидным, что многие концептуальные схемы, определяющие поведение живых организмов при решении конкретных задач, практически идентичны схемам, характеризующим процессы управления в сложных технических системах. Более того, он убедительно доказывал, что социальные модели управления и модели управления в экономике могут быть проанализированы на основе тех же общих положений, которые разработаны в области управления системами, созданными людьми.
Заинтересовала меня и теория Винера о сходстве общества и нервной системы.
Ученый строит собственную модель Вселенной.
В качестве отправных моментов для построения своей модели Вселенной Винер избирает основные положения ньютоновской классической механики, позволившей сформулировать в универсальной и довольно простой математической форме законы механического движения.
Отдельные аспекты мировоззрения ученого нашли отражение в опубликованных в конце 50-х – 80-е гг. работах Л.Б. Баженова, К.Б. Батороева, Б.В. Бирюкова, А.А. Брудного, В.М. Глушкова, И.И. Гришкина, В.В. Кашина, Ю.П. Петрова, Г.Н. Поварова, Ю.В. Сачкова, В.С. Тюхтина, Б.С. Украинцева и ряда других авторов, которые были посвящены как собственно кибернетической тематике, так и проблемам теории информации, вопросам методологии науки, изучению современного стиля научного мышления.
Тех, кто создал новое направление в науке, мало. Еще меньше людей, создавших новые науки. Один из таких гигантов — Норберт Винер. Его детище, кибернетика — наука об управлении и связях в машинах и живых организмах, родилось из сплава прежде не пересекавшихся математики и биологии, социологии, экономики.
Норберт Винер родился 26 ноября 1894 года в городе Колумбия штата Миссури, в еврейской семье. Отец его, Лео Винер, уроженец принадлежавшего раньше России Белостока, учился в Германии, затем переехал в США, стал филологом, заведовал кафедрой славянских языков и литературы Гарвардского университета в Кембридже.
Гарвардский университет выделил Винеру стипендию для учебы в Кембриджском (Англия) и Геттингенском (Германия) университетах. В Кембридже Винер слушал лекции Б. Рассела, участвовал в его семинаре, посещал рекомендуемые им лекции Г. Харди. После курса Б. Рассела Винер убедился в том, что нельзя заниматься философией математики, не зная глубоко эту науку.
Перед Первой мировой войной, весной 1914 года Винер переехал в Геттинген, где в университете учился у Э. Ландау и великого Д. Гильберта.
В начале войны Винер вернулся в США. В Колумбийском университете он стал заниматься топологией, но начатое до конца не довел. В 1915–1916 уче6ном году Винер в должности ассистента преподавал математику в Гарвардском университете.
Здесь Винер ознакомился с содержанием статистической механики У. Гиббса. Ему удалось связать основные положения ее с лебеговским интегрированием при изучении броуновского движения и написать несколько статей. Такой же подход оказался возможным в установлении сущности дробового эффекта в связи с прохождением электрического тока по проводам или через электронные лампы.
Осенью 1920 году состоялся Международный математический конгресс в Страсбурге. Винер решил прибыть в Европу пораньше, чтобы познакомиться и поработать с некоторыми математиками. Случай заставил его задержаться во Франции пароход, на котором он плыл, наскочил кормой на скалу и получил большую пробоину. Команде удалось пришвартоваться в Гавре.
Во Франции Винер встретился с М. Фреше и после бесед с ним заинтересовался обобщением векторных пространств. Фреше не сразу оценил результат, полученный молодым ученым, но через несколько месяцев, прочитав в польском математическом журнале публикацию Ст. Банаха на ту же тему, изменил мнение. Некоторое время такие пространства назывались пространствами Банаха-Винера.
Тогда же Винер познакомился с одним из конструкторов вычислительных машин — В. Бушем и высказал пришедшую ему однажды в голову идею нового гармонического анализатора. Буш претворил ее в жизнь.
Винер познакомился с Маргарет Эндеман из немецкой семьи и решил жениться на ней. Их свадьба состоялась весной 1926 года, перед поездкой Винера в Геттинген. Супруги совершили путешествие по Европе, во время которого Винер встречался с математиками. В Дюссельдорфе он сделал доклад на съезде Немецкой лиги содействия науке, после которого познакомился с Р. Шмидтом, ведущим исследования в области тауберовых теорем. Шмидт обратил внимание на применение общей тауберовой теоремы к задаче о распределении простых чисел. Винер тогда же получил значительные результаты в этой области. Во время пребывания в Копенгагене он познакомился с Х. Бором. По дороге в США супруги побывали в Лондоне, где Винер встречался с Харди.
В 1926 году в Массачусетский технологический институт приехал работать Д.Я. Стройх. После возвращения из Европы Винер вместе с ним занялся применением идей дифференциальной геометрии к дифференциальным уравнениям, в том числе к уравнению Шредингера. Работа увенчалась успехом.
Супруги купили дом в сельской местности, в 1927 году у них родилась старшая дочь — Барбара, забот прибавилось.
Продвижение Винера по службе шло медленно. Он пытался получить приличное место в других странах, не вышло. Но пришла пора, наконец, и везения. На заседании Американского математического общества Винер встретился с Я.Д. Тамаркиным, геттингенским знакомым, всегда высоко отзывавшимся о его работах. Такую же поддержку оказывал ему неоднократно приезжавший в США Харди. И это повлияло на положение Винера благодаря Тамаркину и Харди, он стал известен в Америке.
С 1932 года Винер — профессор МТИ. В Гарварде он познакомился с физиологом А. Розенблютом и стал посещать его методологический семинар, объединявший представителей различных наук. Этот семинар сыграл важную роль в формировании у Винера идей кибернетики. После отъезда Розенблюта в Мехико заседания семинара проводились иногда в Мехико, иногда в МТИ.
Тогда же Винера пригласили принять участие в деятельности Национальной академии наук. Познакомившись с царившими там порядками, процветавшим интриганством, он покинул ее. В Математическом обществе он по-прежнему активно работал в 1935–1936 годах был его вице-президентом, и ему была присуждена престижная премия общества за работы по анализу.
Во время войны Винер почти целиком посвятил свое творчество военным делам. Он исследует задачу движения самолета при зенитном обстреле. Обдумывание и экспериментирование убедили 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.
Если ранее машина была лишь исполнительным органом, всецело зависящим от воли человека, то ныне она становилась думающей и приобретала определенную долю самостоятельности.
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.
Основоположником современной теории управления сам Винер считал Дж. К. Максвелла, и это совершенно справедливо. Теория автоматического регулирования была в основном сформулирована Дж. Максвеллом, И. Вышнеградским, А. Ляпуновым и А. Стодолой. В чем же заслуга Н. Винера Может быть, его книга просто представляет собой компиляцию известных сведений, собирает воедино известный, но разрозненный материал
В последние годы пытливый ум Винера проник в биологию, нейрологию, электроэнцефалографию, генетику.
![Гост]()
ГОСТ
Норберт Винер - выдающийся американский математик и философ, разработавший теорию кибернетики.
Рисунок 1. Норберт Винер. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ
Биография
Отец Норберта - Лео Винер - родился в Белостоке Российской империи, но в конце XIX в. эмигрировал в США, где стал профессором Гарвардского университета на кафедре славянской филологии. Он уделял большое внимание раннему образованию своего первенца Норберта и эти усилия увенчались успехом: в одиннадцать сын окончил среднюю школу, Тафтс-колледж - в четырнадцать, в 17 лет стал магистром, а в 18 – доктором философии. Своей специализацией Норберт Винер выбрал математическую логику. Во время последовавшей по окончании университета поездки в Европу, но стажировался у таких выдающихся математиков того времени, как Б. Рассел, Дж. Х. Харди, Д. Гильберта. Следует также отметить ранний интерес Винера к учению Дарвина как описанию принципов саморазвивающихся систем.
В 1913 Норберт Винер публикует первую работу по математике, а через 2 года становится ассистентом на кафедре философии в Гарварде. Попутно он работал журналистом, сотрудничал в энциклопедии, преподавал. С 1919 г. принят на постоянную работу на кафедру математики в Массачусетском технологическом институте, где в 1932 получил звание профессора.
Приняв участие в разработке систем военного назначения во время Второй мировой войны, в послевоенные годы Винер заинтересовался системами передачи, хранения и переработки информации. Обобщив накопленные в этой отрасли знания, он создал книгу "Кибернетика, или управление и связь в животном и машине", которая, была опубликована в 1948 г. и тепло принята научной общественностью и широкой публикой.
Рисунок 2. Первое издание "Кибернетики" Винера. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ
Готовые работы на аналогичную тему
В последующие годы, до своей смерти в 1964 г., Норберт Винер занимался теорией информации. Его научные заслуги были отмечены степенями почетного доктора философии в трех университетах, многочисленными премиями и медалями, в том числе Национальной научной медалью США - высшей наградой для ученых этой страны.
Основные идеи Норберта Винера
Норберт Винер развил идеи, заложенные в "Кибернетике" в таких работах, как "Человеческое использование человеческих существ", "Кибернетика и общество", "Динамические системы в физике и биологии", "Мое отношение к кибернетике, её прошлое и будущее", "Наука и общество", "Перспективы нейрокибернетики". Кроме того, сама "Кибернетика" была многократно переиздана, причем для поздних изданий автор дописал несколько новых глав, поскольку за прошедшие десятилетия развитие науки об информации ушло вперед, а в изначальном варианте книги выявилось много неточностей.
Идеи, изложенные ученым, можно резюмировать следующим образом:
- Винер рассматривает вселенную не как детерминированный (обусловленный системой причинно-следственных связей), а как вероятностный объект: в ней происходят события, которые невозможно предсказать на основе прежнего опыта.
- Неблагоприятные случайности (энтропия) разрушают сложные системы. В этом смысле вселенная стремится к "тепловой смерти", т.е. к однородному состоянию. Но в пространстве встречаются структуры, способные сопротивляться энтропии, например, биологические объекты, или созданные человеком автоматы. Они способны некоторое время существовать в состоянии гомеостаза, т.е. сохраняя свои свойства.
- Гомеостатическим объектам помогает выживать в условиях энтропии информация, которая поступает извне. Реагируя правильным образом на сигналы, они могут противостоять разрушительным тенденциям, воздействуя, в свою очередь, на окружающую среду.
- Воздействия на окружающую среду со стороны выживающих объектов (организмов) могут приводить как к положительным с точки зрения самосохранения результатам, так и к отрицательным. Положительные усилия организмы склонны повторять и впредь или наращивать из интенсивность. Такое взаимодействие называется положительной обратной связью. Напротив того, усилия, вызывающие неблагоприятную реакцию, организмы стремятся минимизировать, что получило название отрицательной обратной связи.
Рисунок 3. Схема обратной связи. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ
Следует отметить, что работы Винера не содержат технологических рекомендаций. По сути он всю жизнь оставался добросовестным философом математики и считал свои достижения развитием математических изысканий, проведенных еще в период своей деятельности, предшествовавший Второй мировой войне. Кибернетика Винера формулирует принципы, общие для живых организмов, их сообществ и искусственно созданных систем, функционирующих в автономном режиме.
Информационная этика
В конце жизни Норберт Винер много внимания уделял изучению опасностей, которые таят в себе информационные технологии, став еще и одним из основоположников информационной этики. Он в числе первых обратил внимание на то, что рано или поздно могут найтись злоумышленники, способные злоупотребить достижениями кибернетики.
Можно выделить следующие принципы, которым Винер призывает следовать в эпоху бурного роста создаваемых человеком автоматизированных систем:
Читайте также:
