Norbert Wiener

Die Welt der Zukunft wird ein noch anspruchsvollerer Kampf gegen die Grenzen unserer Intelligenz sein, keine bequeme Hängematte, in der wir uns ausruhen können, um von unseren Robotersklaven bedient zu werden

Norbert Wiener war ein amerikanischer Mathematiker und Philosoph. Er war Professor für Mathematik am Massachusetts Institute of Technology MIT. Als Wunderkind wurde Wiener später ein früher Forscher in stochastischen und mathematischen Rauschanwendungsprozessen und trug Arbeiten bei, die für Elektronikingenieurwesen, elektronische Kommunikation und Kontrollsysteme relevant waren.

Wiener wird als Urheber der Kybernetik angesehen, der Wissenschaft der Kommunikation, wie sie sich auf lebende Organismen und Maschinen bezieht, mit Auswirkungen auf Ingenieurwesen, Systemsteuerung, Informatik, Biologie, Neurowissenschaften, Philosophie und die Organisation der Gesellschaft.

Norbert Wiener wird angerechnet, einer der ersten zu sein, der theoretisierte, dass alles intelligente Verhalten das Ergebnis von Rückkopplungsmechanismen war, die möglicherweise von Maschinen simuliert werden konnten und ein wichtiger früher Schritt zur Entwicklung moderner künstlicher Intelligenz war.

Biographie

Jugend

Wiener wurde in Columbia, Missouri, als erstes Kind von Leo Wiener und Bertha Kahn, jüdische Einwanderer aus Polen bzw. Deutschland, geboren. Über seinen Vater war er mit Maimonides, dem berühmten Rabbiner, Philosophen und Arzt aus Al Andalus, sowie mit Akiva Eger, Oberrabiner von Posen von 1815 bis 1837, verwandt. Leo hatte Norbert bis 1903 zu Hause unterrichtet und dabei eigene Unterrichtsmethoden angewandt, mit Ausnahme einer kurzen Unterbrechung, als Norbert 7 Jahre alt war. Leo verdiente seinen Lebensunterhalt mit dem Unterrichten von Deutsch und slawischen Sprachen, las viel und sammelte eine persönliche Bibliothek, von der der junge Norbert stark profitierte. Leo hatte auch reichlich mathematische Fähigkeiten und unterrichtete seinen Sohn in diesem Fach, bis er das Haus verließ. In seiner Autobiographie beschrieb Norbert seinen Vater als ruhig und geduldig, es sei denn, Norbert konnte keine richtige Antwort geben, woraufhin sein Vater die Beherrschung verlor.

Als Wunderkind absolvierte er 1906 die Ayer High School im Alter von 11 Jahren, und Wiener trat dann in das Tufts College ein. Er erhielt 1909 im Alter von 14 Jahren einen Bachelor in Mathematik, woraufhin er Graduiertenstudien der Zoologie an der Harvard begann. 1910 wechselte er nach Cornell, um Philosophie zu studieren. Er graduierte 1911 im Alter von 17 Jahren.

Harvard und der Erste Weltkrieg

Im darauffolgenden Jahr kehrte er zur Harvard zurück, während er seine philosophischen Studien fortsetzte. Zurück an der Harvard wurde Wiener von Edward Vermilye Huntington beeinflusst, dessen mathematische Interessen von axiomatischen Grundlagen bis zu technischen Problemen reichten. Harvard verlieh Wiener im Juni 1913, als er erst 19 Jahre alt war, einen Ph.D. für eine Dissertation über mathematische Logik, einen Vergleich der Arbeiten von Ernst Schröder mit denen von Alfred North Whitehead und Bertrand Russell, unter der Leitung von Karl Schmidt, deren wesentliche Ergebnisse als Wiener 1914 veröffentlicht wurden. Er war einer der Jüngsten, der so etwas erreichte. In dieser Dissertation war er der erste, der öffentlich erklärte, dass geordnete Paare in Bezug auf elementare Mengenlehre definiert werden können. Daher können Beziehungen durch Mengenlehre definiert werden, somit erfordert die Relationstheorie keine Axiome oder primitive Begriffe, die von denen der Mengenlehre verschieden sind. 1921 schlug Kazimierz Kuratowski eine Vereinfachung von Wieners Definition von geordneten Paaren vor, und diese Vereinfachung ist seitdem in allgemeiner Verwendung. Es ist x, y = {{x}, {x, y}}.

1914 reiste Wiener nach Europa, um von Bertrand Russell und G. H. Hardy an der University of Cambridge und von David Hilbert und Edmund Landau an der University of Göttingen unterrichtet zu werden. In Göttingen besuchte er auch drei Kurse mit Edmund Husserl „einen zu Kants ethischen Schriften, einen zu den Prinzipien der Ethik und das Seminar zur Phänomenologie." Brief an Russell, ca. Juni oder Juli 1914. Während 1915–16 lehrte er Philosophie an der Harvard, dann war er Ingenieur für General Electric und schrieb für die Encyclopedia Americana. Wiener war kurzzeitig Journalist für die Boston Herald, wo er einen Artikel über die schlechten Arbeitsbedingungen für Fabrikarbeiter in Lawrence, Massachusetts, schrieb, wurde aber bald danach gefeuert, weil er sich weigerte, günstige Artikel über einen Politiker zu schreiben, den die Eigentümer der Zeitung fördern wollten.

Obwohl Wiener schließlich ein überzeugter Pazifist wurde, trug er eifrig zur Kriegsanstrengung im Ersten Weltkrieg bei. 1916, als sich Amerikas Eintritt in den Krieg näherte, besuchte Wiener ein Trainingslager für potenzielle Militäroffiziere, konnte aber keine Provision verdienen. Ein Jahr später versuchte Wiener erneut, dem Militär beizutreten, aber die Regierung lehnte ihn erneut wegen seiner schlechten Sehfähigkeit ab. Im Sommer 1918 lud Oswald Veblen Wiener ein, an Ballistik auf dem Aberdeen Proving Ground in Maryland zu arbeiten. Das Zusammenleben und -arbeiten mit anderen Mathematikern stärkte sein Interesse an Mathematik. Wiener war jedoch immer noch eifrig, im Dienst tätig zu sein, und beschloss, noch einen Versuch zu machen, dieses Mal als gemeiner Soldat einzutreten. Wiener schrieb in einem Brief an seine Eltern: „Ich würde mich für einen sehr billigen Schuft halten, wenn ich bereit wäre, Offizier zu sein, aber nicht bereit wäre, Soldat zu sein." Diesmal akzeptierte die Armee Wiener in ihren Reihen und wies ihn zufällig einer Einheit zu, die in Aberdeen, Maryland, stationiert war. Der Erste Weltkrieg endete nur wenige Tage nach Wieners Rückkehr nach Aberdeen, und Wiener wurde im Februar 1919 aus dem Militär entlassen.

Nach dem Krieg

Wiener war nicht in der Lage, eine permanente Position an der Harvard zu sichern, eine Situation, die er hauptsächlich auf Antisemitismus an der Universität und insbesondere auf die Abneigung des Harvard-Mathematikers G. D. Birkhoff zurückführte. Er wurde auch für eine Position an der University of Melbourne abgelehnt. Auf Vorschlag von W. F. Osgood wurde Wiener Dozent für Mathematik am MIT, wo er den Rest seiner Karriere verbrachte und sich schließlich zum Professor befördert wurde. Viele Jahre lang hing ein Foto von ihm prominent im Infinite Corridor, das oft zur Orientierung verwendet wurde, aber ab 2017 wurde es entfernt.

1926 kehrte Wiener als Guggenheim-Stipendiat nach Europa zurück. Die meiste Zeit verbrachte er in Göttingen und bei Hardy in Cambridge und arbeitete an Brownischer Bewegung, dem Fourier-Integral, Dirichlets Problem, harmonischer Analyse und den Tauberian-Theoremen.

1926 arrangierten Wieners Eltern seine Heirat mit einer deutschen Einwanderin, Margaret Engemann; sie hatten zwei Töchter. Seine Schwester Constance heiratete Philip Franklin. Ihre Tochter Janet, Wieners Nichte, heiratete Václav E. Beneš.

Viele Geschichten, vielleicht apokryph, wurden über ihn am MIT erzählt, besonders im Zusammenhang mit seiner Zerstreutheit. Es wurde gesagt, dass er eines Tages nach Hause zurückkehrte und sein Haus leer fand. Er fragte ein Nachbarsmädchen nach dem Grund, und sie sagte, dass die Familie an diesem Tag woanders hingezogen war. Er dankte ihr für die Information, und sie antwortete: „Darum bin ich hier geblieben, Papa!"

Im Vorfeld des Zweiten Weltkriegs 1939–45 wurde Wiener Mitglied der China Aid Society und des Emergency Committee in Aid of Displaced German Scholars. Er war daran interessiert, Gelehrte wie Yuk-Wing Lee und Antoni Zygmund zu platzieren, die ihre Positionen verloren hatten.

Während und nach dem Zweiten Weltkrieg

Während des Zweiten Weltkriegs veranlasste seine Arbeit auf dem Gebiet des automatischen Zielens und Abfeuerns von Flugabwehrkanonen Wiener, die Informationstheorie unabhängig von Claude Shannon zu untersuchen und den Wiener-Filter zu erfinden. Ihm ist die heute Standard-Praxis zu verdanken, eine Informationsquelle als Zufallsprozess zu modellieren – mit anderen Worten, als eine Art Rauschen. Seine Flugabwehrarbeit führte ihn schließlich zur Formulierung der Kybernetik. Nach dem Krieg half sein Ruhm MIT, ein Forschungsteam in Kognitionswissenschaft zu rekrutieren, das aus Forschern in Neuropsychologie sowie der Mathematik und Biophysik des Nervensystems bestand, darunter Warren Sturgis McCulloch und Walter Pitts. Diese Männer leisteten später Pionierarbeiten in Informatik und künstlicher Intelligenz. Bald nach der Gruppengründung beendete Wiener plötzlich allen Kontakt mit seinen Mitgliedern, was seine Kollegen mystifizierte. Dies traumatisierte Pitts emotional und führte zu seinem Karriereabgang. In ihrer Biographie von Wiener legen Conway und Siegelman nahe, dass Wieners Ehefrau Margaret, die McCullochs bohemischen Lebensstil verabscheute, die Bruch inszenierte.

Wiener half später bei der Entwicklung der Theorien der Kybernetik, Robotik, Computersteuerung und Automatisierung. Er diskutierte die Modellierung von Neuronen mit John von Neumann, und in einem Brief vom November 1946 präsentierte von Neumann seine Gedanken im Voraus eines Treffens mit Wiener.

Wiener teilte seine Theorien und Erkenntnisse immer mit anderen Forschern und würdigte die Beiträge anderer. Diese beinhalteten sowjetische Forscher und ihre Erkenntnisse. Wieners Bekanntschaft mit ihnen führte dazu, dass er während des Kalten Krieges mit Verdacht betrachtet wurde. Er war ein starker Verfechter der Automatisierung, um den Lebensstandard zu verbessern und wirtschaftliche Unterentwicklung zu beenden. Seine Ideen wurden in Indien einflussreich, dessen Regierung er in den 1950er Jahren beriet.

Nach dem Krieg wurde Wiener zunehmend besorgt um das, was er als politische Einmischung in die wissenschaftliche Forschung und die Militarisierung der Wissenschaft ansah. Sein Artikel „A Scientist Rebels" aus der Januar-Ausgabe 1947 des The Atlantic Monthly forderte Wissenschaftler auf, die ethischen Implikationen ihrer Arbeit zu berücksichtigen. Nach dem Krieg weigerte er sich, Regierungsmittel anzunehmen oder an Militärprojekten zu arbeiten. Die Art und Weise, wie Wieners Überzeugungen bezüglich Kernwaffen und des Kalten Krieges mit denen von von Neumann kontrastierten, ist das Hauptthema des Buches John Von Neumann and Norbert Wiener.

Wiener war ein Teilnehmer der Macy-Konferenzen. Er starb im März 1964 im Alter von 69 Jahren in Stockholm an einem Herzinfarkt. Wiener und seine Ehefrau sind auf dem Vittum Hill Cemetery in Sandwich, New Hampshire, begraben.

Auszeichnungen und Ehrungen

• Wiener war ein Plenary Speaker der ICM 1936 in Oslo und 1950 in Cambridge, Massachusetts.
• Wiener gewann 1933 den Bôcher Memorial Prize und 1963 die National Medal of Science, verliehen von Präsident Johnson bei einer White House Ceremony im Januar 1964, kurz vor Wieners Tod.
• Wiener gewann 1965 den U.S. National Book Award in Science, Philosophy and Religion für God & Golem, Inc.: A Comment on Certain Points where Cybernetics Impinges on Religion.
• Der Norbert Wiener Prize in Applied Mathematics wurde 1967 von MITs Mathematikdepartment zur Ehre von Norbert Wiener gestiftet und wird gemeinsam von der American Mathematical Society und der Society for Industrial and Applied Mathematics bereitgestellt.
• Der Norbert Wiener Award for Social and Professional Responsibility, jährlich von CPSR vergeben, wurde 1987 zur Ehre von Wiener gegründet, um Beiträge von Computerfachleuten zur gesellschaftlich verantwortungsvollen Nutzung von Computern anzuerkennen.
• Der Krater Wiener auf der Rückseite des Mondes ist nach ihm benannt.
• Das Norbert Wiener Center for Harmonic Analysis and Applications an der University of Maryland, College Park, ist zu seinem Ehren benannt.
• Robert A. Heinlein benannte ein Raumschiff nach ihm in seinem Roman von 1957 Citizen of the Galaxy, ein „Free Trader"-Schiff namens Norbert Wiener, das in Kapitel 14 erwähnt wird.

Doktoranden

• Shikao Ikehara Ph.D. 1930
• Dorothy Walcott Weeks Ph.D. 1930
• Norman Levinson Sc.D. 1935
• Brockway McMillan Ph.D. 1939
• Abe Gelbart Ph.D. 1940
• Amar Bose Sc.D. 1956
• Colin Cherry Ph.D. 1956

Arbeit

Wiener war ein früher Erforscher stochastischer und mathematischer Rauschanwendungsprozesse und trug Arbeiten bei, die für Elektronikingenieurwesen, elektronische Kommunikation und Kontrollsysteme relevant waren. Es war Wieners Idee, ein Signal so zu modellieren, als wäre es eine exotische Art von Rauschen, was ihm eine solide mathematische Grundlage gab. Das Beispiel, das Studenten oft gegeben wird, ist, dass englischer Text als eine zufällige Folge von Buchstaben und Leerzeichen modelliert werden könnte, wobei jedem Buchstaben des Alphabets und dem Leerzeichen eine Wahrscheinlichkeit zugewiesen ist. Aber Wiener beschäftigte sich mit analogen Signalen, wo ein solch einfaches Beispiel nicht existiert. Wieners frühe Arbeit zur Informationstheorie und Signalverarbeitung war auf analoge Signale beschränkt und wurde weitgehend mit der Entwicklung der digitalen Theorie vergessen.

Information ist Information, nicht Materie oder Energie.

Wiener ist einer der Schlüsselurheber der Kybernetik, einer Formalisierung der Vorstellung von Rückkopplung, mit vielen Implikationen für Ingenieurwesen, Systemsteuerung, Informatik, Biologie, Philosophie und die Organisation der Gesellschaft.

Wieners Arbeit mit Kybernetik beeinflusste Gregory Bateson und Margaret Mead und durch sie Anthropologie, Soziologie und Bildung.

Wiener-Gleichung

Eine einfache mathematische Darstellung der Brownischen Bewegung, die Wiener-Gleichung, benannt nach Wiener, geht davon aus, dass die aktuelle Geschwindigkeit eines Fluidpartikels zufällig schwankt.

Wiener-Filter

Für die Signalverarbeitung ist der Wiener-Filter ein Filter, der von Wiener in den 1940er Jahren vorgeschlagen und 1942 als geheimes Dokument veröffentlicht wurde. Sein Zweck besteht darin, die Menge des in einem Signal vorhandenen Rauschens durch Vergleich mit einer Schätzung des gewünschten rauschfreien Signals zu reduzieren. Wiener entwickelte den Filter im Radiation Laboratory am MIT, um die Position von deutscher