Норберт Винер - Norbert Wiener
Норберт Винер | |
---|---|
Родился |
Колумбия, штат Миссури , США
|
26 ноября 1894 г.
Умер | 18 марта 1964 г.
Стокгольм , Швеция
|
(69 лет)
Национальность | Американец |
Образование |
Колледж Тафтса , бакалавр. 1909 г., Корнельский университет , магистр. , 1911 г., Гарвардский университет , доктор философии. 1913 г. |
Известен |
|
Награды |
Мемориальная премия Бохера (1933 г.), Национальная медаль науки (1963 г.) |
Научная карьера | |
Поля |
Математика Кибернетика |
Учреждения | Массачусетский Институт Технологий |
Тезис | Сравнение трактовки алгебры родственников Шредером и Уайтхедом и Расселом (1913) |
Докторанты |
|
Другие научные консультанты | Джозайя Ройс |
Докторанты | |
Подпись | |
Норберт Винер (26 ноября 1894-18 марта 1964) был американским математиком и философом . Он был профессором математики в Массачусетском технологическом институте (MIT). Вундеркинд , Wiener позже стал одним из первых исследователей в стохастических и математических шумовых процессах, способствуя работу , имеющие отношение к электронной технике , электронной связи , а также системам управления .
Винер считается основоположником кибернетики , науки о коммуникации, связанной с живыми существами и машинами, с последствиями для инженерии , системного управления , информатики , биологии , нейробиологии , философии и организации общества .
Норберт Винер считается одним из первых, кто теоретически предположил, что все разумное поведение является результатом механизмов обратной связи, которые, возможно, могут моделироваться машинами, и является важным ранним шагом на пути к развитию современного искусственного интеллекта .
биография
Молодость
Винер родился в Колумбии, штат Миссури , первым ребенком Лео Винера и Берты Кан, еврейских иммигрантов из Польши и Германии , соответственно. Через своего отца он был связан с Маймонидом , известным раввином , философом и врачом из Аль-Андалуса , а также с Акивой Эгером , главным раввином Позена с 1815 по 1837 год. Лео обучал Норберта дома до 1903 года, используя методы обучения его собственное изобретение, за исключением короткого перерыва, когда Норберту было 7 лет. Зарабатывая на жизнь преподаванием немецкого и славянского языков , Лев много читал и накопил личную библиотеку, от которой юный Норберт получил большую пользу. Лео также обладал достаточными способностями в математике и обучал своего сына этому предмету, пока тот не ушел из дома. В своей автобиографии Норберт описал своего отца как спокойного и терпеливого, если только он (Норберт) не сможет дать правильный ответ, из-за чего его отец выйдет из себя.
Вундеркинд, он окончил среднюю школу Айера в 1906 году в возрасте 11 лет, а затем Винер поступил в колледж Тафтса . Он получил степень бакалавра математики в 1909 году в возрасте 14 лет, после чего поступил в аспирантуру по зоологии в Гарварде . В 1910 году он переехал в Корнелл, чтобы изучать философию. Он окончил институт в 1911 году в возрасте 17 лет.
Гарвард и первая мировая война
В следующем году он вернулся в Гарвард, продолжая заниматься философией. Вернувшись в Гарвард, Винер попал под влияние Эдварда Вермили Хантингтона , математические интересы которого варьировались от аксиоматических основ до инженерных проблем. Гарвард присвоил Винеру докторскую степень. в июне 1913 года, когда ему было всего 19 лет, для диссертации по математической логике (сравнение работ Эрнста Шредера с работой Альфреда Норта Уайтхеда и Бертрана Рассела ) под руководством Карла Шмидта, основные результаты которой были опубликованы как Винер (1914). Он был одним из самых молодых, кто совершил такой подвиг. В этой диссертации он первым публично заявил, что упорядоченные пары можно определить в терминах теории элементарных множеств . Следовательно, отношения могут быть определены теорией множеств, таким образом, теория отношений не требует каких-либо аксиом или примитивных понятий, отличных от теорий множеств. В 1921 году Казимеж Куратовски предложил упрощение Винеровского определения упорядоченных пар, и с тех пор это упрощение широко используется. Это (x, y) = {{x}, {x, y}}.
В 1914 году Винер отправился в Европу, где его преподавали Бертран Рассел и Г. Х. Харди в Кембриджском университете , а также Дэвид Гильберт и Эдмунд Ландау в Геттингенском университете . В Геттингене он также посетил три курса с Эдмундом Гуссерлем, «один по этическим писаниям Канта, один по принципам этики и семинарию по феноменологии». (Письмо Расселу, июнь или июль 1914 г.). В 1915–16 он преподавал философию в Гарварде, затем был инженером в General Electric и писал для Encyclopedia Americana . Винер некоторое время работал журналистом в Boston Herald , где он написал очерк о плохих условиях труда для рабочих завода в Лоуренсе, штат Массачусетс , но вскоре был уволен за нежелание писать благоприятные статьи о политическом деятеле, которого стремились владельцы газеты. продвигать.
Хотя Винер в конечном итоге стал стойким пацифистом, он с энтузиазмом участвовал в военных действиях в Первой мировой войне. В 1916 году, когда Америка приближалась к войне , Винер посетил тренировочный лагерь для потенциальных офицеров, но не получил комиссионных. Год спустя Винер снова попытался уйти в армию, но правительство снова отклонило его из-за плохого зрения. Летом 1918 года Освальд Веблен пригласил Винера работать над баллистикой на Абердинском полигоне в Мэриленде. Жизнь и работа с другими математиками укрепили его интерес к математике. Однако Винер все еще стремился служить в форме и решил сделать еще одну попытку поступить на службу, на этот раз в качестве рядового солдата. Винер написал в письме своим родителям: «Я бы считал себя довольно дешевой свиньей, если бы я хотел быть офицером, но не хотел быть солдатом». На этот раз армия приняла Винера в свои ряды и по совпадению направила его в подразделение, дислоцированное в Абердине, штат Мэриленд. Первая мировая война закончилась всего через несколько дней после возвращения Винера в Абердин, и Винер был уволен из армии в феврале 1919 года.
После войны
Винер не смог получить постоянную должность в Гарварде, что он приписывал в основном антисемитизму в университете и, в частности, антипатии гарвардского математика Г. Д. Биркгофа . Ему также отказали в приеме на работу в Мельбурнском университете . По предложению У. Ф. Осгуда Винер был нанят преподавателем математики в Массачусетском технологическом институте , где после повышения до профессора он провел остаток своей карьеры. В течение многих лет его фотография была видна в Бесконечном коридоре и часто использовалась для указания направлений, но в 2017 году она была удалена.
В 1926 году Винер вернулся в Европу в качестве исследователя Гуггенхайма . Он провел большую часть своего времени в Геттингене и с Харди в Кембридже, работая над броуновским движением , интегралом Фурье , проблемой Дирихле , гармоническим анализом и тауберовыми теоремами .
В 1926 году родители Винера устроили его брак с немецкой иммигранткой Маргарет Энгеманн; у них было две дочери. Его сестра Констанция (1898–1973) вышла замуж за Филипа Франклина . Их дочь, Джанет, племянница Винера, вышла замуж за Вацлава Э. Бенеша . Сестра Норберта Винера, Берта (1902–1995), вышла замуж за ботаника Кэрролла Уильяма Доджа .
О Норберте Винере из Массачусетского технологического института рассказывали множество историй, возможно, апокрифических, особенно о его рассеянности. Рассказывают, что однажды он вернулся домой и обнаружил, что его дом пуст. Он спросил у соседской девушки причину, и она сказала, что в тот день семья переехала в другое место. Он поблагодарил ее за информацию, и она ответила: «Вот почему я остался, папа!»
В преддверии Второй мировой войны (1939–45) Винер стал членом Общества помощи Китаю и Чрезвычайного комитета помощи перемещенным немецким ученым. Он был заинтересован в размещении ученых, таких как Юк-Вин Ли и Антони Зигмунд , которые потеряли свои позиции.
Во время и после Второй мировой войны
Во время Второй мировой войны его работа по автоматическому наведению и стрельбе из зенитных орудий побудила Винера исследовать теорию информации независимо от Клода Шеннона и изобрести фильтр Винера . (Ему это обязано ныне стандартной практикой моделирования источника информации как случайного процесса - другими словами, как разновидность шума.) Первоначально его зенитная работа позволяла ему писать вместе с Артуро Розенблютом и Джулианом Бигелоу статью 1943 года. «Поведение, цель и телеология», опубликованное в журнале « Философия науки» . Впоследствии его зенитные работы привели его к разработке кибернетики . После войны его известность помогла Массачусетскому технологическому институту собрать исследовательскую группу в области когнитивных наук , в состав которой вошли исследователи в области нейропсихологии, математики и биофизики нервной системы, в том числе Уоррен Стерджис Маккалок и Уолтер Питтс . Позже эти люди внесли новаторский вклад в информатику и искусственный интеллект . Вскоре после создания группы Винер внезапно прекратил все контакты с ее членами, введя в заблуждение своих коллег. Это эмоционально травмировало Питтса и привело к падению его карьеры. В своей биографии Винера Конвей и Сигельман предполагают, что причиной взлома была жена Винера Маргарет, которая ненавидела богемный образ жизни Маккаллоха .
Позже Винер помог разработать теории кибернетики, робототехники , компьютерного управления и автоматизации . Он обсуждал моделирование нейронов с Джоном фон Нейманом и в письме от ноября 1946 года фон Нейман изложил свои мысли перед встречей с Винером.
Винер всегда делился своими теориями и открытиями с другими исследователями и признавал вклад других. Сюда входили советские исследователи и их выводы. Знакомство Винера с ними заставило подозрительно относиться к нему во время холодной войны . Он был решительным сторонником автоматизации для повышения уровня жизни и прекращения экономической отсталости. Его идеи стали влиятельными в Индии , правительство которой он консультировал в 1950-х годах.
После войны Винера все больше беспокоило то, что он считал политическим вмешательством в научные исследования и милитаризацией науки. Его статья «Ученые-бунтари» из январского номера The Atlantic Monthly за 1947 г. призвала ученых задуматься над этическими последствиями своей работы. После войны он отказался принимать какое-либо государственное финансирование или работать над военными проектами. То, как убеждения Винера относительно ядерного оружия и холодной войны контрастируют с убеждениями фон Неймана, является главной темой книги Джона фон Неймана и Норберта Винера .
Винер был участником конференций Macy .
Личная жизнь
В 1926 году Винер вышла замуж за Маргарет Энгеманн, доцента кафедры современных языков в колледже Джуниата. У них было две дочери. Не все мнения о влиянии Маргарет на карьеру Винер положительны.
Винер умер в марте 1964 года в Стокгольме в возрасте 69 лет от сердечного приступа. Винер и его жена похоронены на кладбище Виттум-Хилл в Сэндвиче, штат Нью-Гэмпшир .
Награды и отличия
- Винер был пленарным спикером ICM в 1936 году в Осло и в 1950 году в Кембридже, штат Массачусетс.
- Винер выиграл Мемориальную премию Бохера в 1933 году и Национальную медаль науки в 1963 году, врученную президентом Джонсоном на церемонии в Белом доме в январе 1964 года, незадолго до смерти Винера.
- Винер выиграл Национальную книжную премию США в области науки, философии и религии в 1965 году за компанию God & Golem, Inc .: комментарий по определенным моментам, в которых кибернетика влияет на религию .
- Премия Норберта Винера в области прикладной математики была вручена в 1967 году в честь Норберта Винера отделом математики Массачусетского технологического института и предоставляется совместно Американским математическим обществом и Обществом промышленной и прикладной математики .
- Премия Норберта Винера за социальную и профессиональную ответственность, ежегодно присуждаемая CPSR , была учреждена в 1987 году в честь Винера в знак признания вклада компьютерных профессионалов в социально ответственное использование компьютеров.
- Кратер Винера на дальней стороне от Луны назван в его честь.
- Центр гармонического анализа и приложений Норберта Винера при Мэрилендском университете в Колледж-Парке назван в его честь.
- Роберт А. Хайнлайн назвал в его честь космический корабль в своем романе « Гражданин Галактики » 1957 года, корабль «Свободной Торговли» под названием Норберт Винер, упомянутый в главе 14.
Докторанты
- Шикао Икехара (доктор философии, 1930)
- Дороти Уолкотт Уикс (доктор философии, 1930 г.)
- Норман Левинсон (доктор наук, 1935)
- Броквей Макмиллан (доктор философии, 1939)
- Эйб Гелбарт (доктор философии 1940 г.)
- Джон П. Костас (инженер) (доктор философии, 1951 г.)
- Амар Бозе (доктор наук, 1956)
- Колин Черри (доктор философии, 1956)
Работа
Информация - это информация, а не материя или энергия.
- Норберт Винер, Кибернетика: или управление и коммуникация у животного и машины
Винер был одним из первых исследователей случайных и математических шумовых процессов, внося свой вклад в электронную инженерию , электронную связь и системы управления . Идея Винера заключалась в том, чтобы смоделировать сигнал, как если бы это был экзотический тип шума, придав ему прочную математическую основу. Пример, который часто приводится студентам, заключается в том, что английский текст можно смоделировать как случайную строку букв и пробелов, где каждой букве алфавита (и пробелу) присваивается заданная вероятность. Но Винер имел дело с аналоговыми сигналами, где такого простого примера не существует. Ранние работы Винера по теории информации и обработке сигналов ограничивались аналоговыми сигналами и были в значительной степени забыты с развитием цифровой теории.
Винер - один из ключевых создателей кибернетики , формализации понятия обратной связи , имеющей множество последствий для инженерии , системного управления , информатики , биологии , философии и организации общества .
Работа Винера с кибернетикой повлияла на Грегори Бейтсона и Маргарет Мид , а через них - на антропологию , социологию и образование .
Уравнение Винера
Простое математическое представление броуновского движения , то уравнение Винер , названное в честь Винер, принимает ток скорость из жидкости частицы колеблется случайным образом .
Фильтр Винера
Для обработки сигналов фильтр Винера - это фильтр, предложенный Винером в 1940-х годах и опубликованный в 1942 году как засекреченный документ. Его цель - уменьшить количество шума, присутствующего в сигнале, по сравнению с оценкой полезного бесшумного сигнала. Винер разработал фильтр в Радиационной лаборатории Массачусетского технологического института, чтобы предсказывать положение немецких бомбардировщиков по отражениям радара. Это необходимо для прогнозирования местоположения, потому что к тому времени, когда снаряд достигнет окрестности цели, цель уже переместится и, возможно, немного изменит направление. Они даже смоделировали мышечную реакцию пилота, что в конечном итоге привело к кибернетике. Беспилотные V1 было особенно легко смоделировать, и в удачный день американские пушки, оснащенные фильтрами Винера, сбили бы 99 из 100 V1, когда они въезжали в Великобританию через пролив Ла-Манш по пути в Лондон. Возникла математическая теория большого общего характера - теория предсказания будущего как можно лучше на основе неполной информации о прошлом. Это была статистическая теория, включающая приложения, которые, строго говоря, не предсказывали будущее, а лишь пытались устранить шум. Он использовал более ранние работы Винера по интегральным уравнениям и преобразованиям Фурье .
По математике
Винер проявлял большой интерес к математической теории броуновского движения (названной в честь Роберта Брауна ), доказывая многие результаты, теперь широко известные, такие как недифференцируемость траекторий. Следовательно, одномерный вариант броуновского движения получил название винеровского процесса . Это наиболее известный из процессов Леви , представляющий собой случайные процессы со стационарными статистически независимыми приращениями , и часто встречается в чистой и прикладной математике, физике и экономике (например, на фондовом рынке).
Тауберова теорема Винера, результат Винера 1932 года, развил тауберовы теоремы в теории суммируемости , на первый взгляд являясь главой реального анализа , показав, что большинство известных результатов можно заключить в принцип, взятый из гармонического анализа . В своей нынешней формулировке теорема Винера не имеет очевидной связи с тауберовыми теоремами, которые имеют дело с бесконечными сериями ; Однако перевод результатов, сформулированных для интегралов, или с использованием языка функционального анализа и банаховых алгебр , является относительно рутинным процессом.
Теорема Пэли – Винера связывает свойства роста целых функций на C n и преобразование Фурье распределений Шварца с компактным носителем.
Теорема Винера-Хинчина , (также известный как Винера - Хинчина теоремы и Хинчин - теоремы Колмогорова ), гласит , что спектральная плотность мощности случайного процесса в широком смысле стационарным является преобразованием Фурье соответствующей автокорреляционной функции.
Абстрактный Винер пространство является математическим объект в теории меры , которые используются для построения «достойную», строго положительной и локально конечной меры на бесконечном-мерном векторном пространстве. Первоначальная конструкция Винера применялась только к пространству действительных непрерывных путей на единичном интервале, известному как классическое пространство Винера . Леонард Гросс дал обобщение на случай общего сепарабельного банахова пространства .
Само понятие банахового пространства было открыто независимо Винером и Стефаном Банахом примерно в одно и то же время.
Центр Норберта Винера по гармоническому анализу и приложениям (NWC) на факультете математики Университета Мэриленда в Колледж-Парке посвящен научному и математическому наследию Норберта Винера. На сайте NWC освещается исследовательская деятельность центра. Кроме того, каждый год Центр Норберта Винера проводит февральские переговоры Фурье, двухдневную национальную конференцию, демонстрирующую достижения в области чистого и прикладного гармонического анализа в промышленности, правительстве и академических кругах.
В популярной культуре
Его работа с Мэри Бразье упоминается в « Как всегда, Джулия» Авис ДеВото .
Флагман, названный в его честь, ненадолго появляется в « Гражданине Галактики » Роберта Хайнлайна .
Песня Посвящается Норберту Винеру появляется как второй трек в альбоме 1980 года Why? авторства GG Tonet (Луиджи Тонет), выпущенного на итальянском лейбле It Why .
Публикации
Винер написал много книг и сотни статей:
- 1914, «Упрощение в логике отношений». Proc. Camb. Фил. Soc . 13 : 387–390. 1912–14.Перепечатано Ван Хейенуртом, Жан (1967). От Фреге до Гёделя: Справочник по математической логике, 1879–1931 . Издательство Гарвардского университета. стр. 224 -7.
- 1930, Винер, Норберт (1930). «Обобщенный гармонический анализ» . Acta Math . 55 (1): 117–258. DOI : 10.1007 / BF02546511 .
- 1933 г., интеграл Фурье и некоторые его приложения Cambridge Univ. Нажмите; перепечатка Dover, CUP Archive 1988 ISBN 0-521-35884-1
- 1942 г., Экстраполяция, интерполяция и сглаживание стационарных временных рядов . Секретный отчет военного времени, получивший прозвище «желтая опасность» из-за цвета обложки и сложности темы. Опубликован в послевоенном 1949 году MIT Press . http://www.isss.org/lumwiener.htm ])
- 1948, Кибернетика: или управление и коммуникация у животных и машин . Пэрис (Hermann & Cie) и Camb. Массачусетс (MIT Press) ISBN 978-0-262-73009-9 ; 2-е изд. 1961 г.
- 1950, Человеческое использование человеческих существ . The Riverside Press (Houghton Mifflin Co.).
- 1958 г., Нелинейные задачи теории случайностей . MIT Press & Wiley.
- 1964, Избранные статьи Норберта Винера . Кембридж, Массачусетс, 1964 (MIT Press и SIAM)
- 1964, God & Golem, Inc .: Комментарий к определенным моментам, в которых кибернетика сталкивается с религией . MIT Press.
- 1966, Левинсон, Н. (1966). «Норберт Винер 1894–1964» . Бык. Амер. Математика. Soc . 72 (1 часть 2): 1–33. DOI : 10.1090 / S0002-9904-1966-11450-7 . Публикуется в виде книги.
- 1966 г., Обобщенный гармонический анализ и тауберовы теоремы . MIT Press.
- 1993, Изобретение: забота и питание идей . MIT Press. 1993. ISBN 978-0-262-73111-9.Это было написано в 1954 году, но Винер отказался от проекта на стадии редактирования и вернул свой аванс. MIT Press опубликовал его посмертно в 1993 году.
- 1976–84, Математические работы Норберта Винера . Masani P (ed) 4 vols, Camb. Масса (MIT Press). Он содержит полное собрание математических работ Винера с комментариями.
Художественная литература:
- 1959, Искуситель . Случайный дом.
Автобиография:
- 1953. Ex-Prodigy: Мое детство и юность . MIT Press.
- 1956. Я математик . Лондон (Голланц).
Под именем «В. Норберт»:
- 1952 «Мозг» и другая короткая научная фантастика в Tech Engineering News .
Смотрите также
- Автоволна
- Преобразование Бокса – Мюллера
- Клеточный автомат
- Функциональная интеграция
- Оперативный расчет
- Проблема сглаживания (случайные процессы)
- Список вещей, названных в честь Норберта Винера
Примечания
дальнейшее чтение
- Адамс, Колин; Хасс, Джоэл; Томпсон, Эбигейл (1998). How to Ace Calculus: The Streetwise Guide . Нью-Йорк: WH Freeman and Company.
- Альмира, JM (2009). Норберт Винер. Un matemático entre ingenieros [ Норберт Винер. Математик среди инженеров ] (на испанском языке). Мадрид: Nivola Libros Y Ediciones Sl. ISBN 978-84-92493-49-4.
- Блюма, Ларс (2005). Norbert Wiener und die Entstehung der Kybernetik im Zweiten Weltkrieg: eine Historische Fallstudie zur Verbindung von Wissenschaft, Technik und Gesellschaft (Ph.D.). Мюнстер. ISBN 3-8258-8345-0. OCLC 60744372 .
- Байнум, Террелл В. «Видение Норберта Винера: влияние« автоматического века »на нашу моральную жизнь» (PDF) .
- Конвей, Фло; Сигельман, Джим (2005). Темный герой информационного века: в поисках Норберта Винера, отца кибернетики . Нью-Йорк: Основные книги. ISBN 978-0-7382-0368-3.
- Фошо, Мишель; Винер, Норберт (2008). le Golem et la cybernetique . Editions du Sandre.
- Глейк, Джеймс (2011). Информация: история, теория, потоп . Нью-Йорк: Книги Пантеона.
- Граттан-Гиннесс, Айвор (2000). В поисках математических корней 1870–1940 гг . Издательство Принстонского университета. стр. 290, 296, 394, 395, 410, 419–422 , 427, 442, 528, 531, 536, 538, 567. ISBN 978-1400824045.
- Хардести, Ларри (июль – август 2011 г.). «Первоначально рассеянный профессор - учреждение Массачусетского технологического института, Норберт Винер проделал плодотворную работу в области теории управления и обработки сигналов» . MIT News .
- Хаймс, Стив Дж. (1980). Джон фон Нейман и Норберт Винер: от математики до технологий жизни и смерти . MIT Press. ISBN 978-0-262-08105-4.
- Хаймс, Стив Дж. (1993). Построение социальных наук для послевоенной Америки. Группа кибернетики, 1946–1953 . MIT Press. ISBN 978-0-262-58123-3.
- Ilgauds, Ханс Иоахим (1980). Норберт Винер . Biographien hervorragender Naturwissenschaftler, Techniker und Mediziner. 45 . Teubner..
- Масани, П. Рустом (1990). Норберт Винер 1894–1964 . Бирхаузер.
- Монтаньини, Леоне (2017). Гармонии беспорядка. Норберт Винер, математик-философ нашего времени . Нью-Йорк - Берлин - Гейдельберг: Спрингер. ISBN 978-3-319-50656-2.
внешние ссылки
- СМИ, связанные с Норбертом Винером, на Викискладе?
- Центр гармонического анализа и приложений Норберта Винера
- Норберт Винер и кибернетика - Живой Интернет
- О'Коннор, Джон Дж .; Робертсон, Эдмунд Ф. , "Норберт Винер" , архив истории математики MacTutor , Университет Сент-Эндрюс
- Норберт Винер на проекте « Математическая генеалогия»
- Доктор Норберт Винер в Find a Grave
- «Норберт Винер» в Полном словаре научной биографии