Norbert Wiener

Мир будущего будет еще более сложной борьбой против ограничений нашего интеллекта, а не удобным гамаком, в котором мы можем лежать и ждать обслуживания от наших рабов-роботов

Norbert Wiener был американским математиком и философом. Он был профессором математики в Массачусетском технологическом институте MIT. Будучи вундеркиндом, Wiener позже стал ранним исследователем стохастических и математических процессов шума, внесшим вклад в электротехнику, электронную связь и системы управления.

Wiener считается основателем кибернетики — науки о коммуникации, применяемой к живым существам и машинам, с последствиями для инженерии, управления системами, информатики, биологии, нейронауки, философии и организации общества.

Norbert Wiener заслуживает признания как один из первых, кто теоретизировал, что весь разумный поведение является результатом механизмов обратной связи, которые потенциально могли бы моделироваться машинами, и был важным ранним шагом в развитии современного искусственного интеллекта.

Биография

Молодость

Wiener родился в Columbia, Missouri, первый ребенок Leo Wiener и Bertha Kahn, еврейских иммигрантов из Poland и Germany соответственно. Через своего отца он был связан с Maimonides, знаменитым раввином, философом и врачом из Al Andalus, а также с Akiva Eger, главным раввином Posen с 1815 по 1837 год. Leo обучал Norbert на дому до 1903 года, используя методы обучения собственного изобретения, за исключением краткого периода, когда Norbert было 7 лет. Зарабатывая на жизнь преподаванием немецкого и славянских языков, Leo много читал и собрал личную библиотеку, из которой молодой Norbert извлекал большую пользу. Leo также хорошо разбирался в математике и репетиторствовал своему сыну в этом предмете до его ухода из дома. В своей автобиографии Norbert описал своего отца как спокойного и терпеливого, если только Norbert не давал неправильный ответ, при котором его отец терял терпение.

Будучи вундеркиндом, он окончил Ayer High School в 1906 году в возрасте 11 лет, и Wiener затем поступил в Tufts College. Он получил степень бакалавра в области математики в 1909 году в возрасте 14 лет, после чего начал аспирантуру по зоологии в Harvard. В 1910 году он перешел в Cornell для изучения философии. Он окончил в 1911 году в возрасте 17 лет.

Harvard и Первая мировая война

В следующем году он вернулся в Harvard, продолжая свои философские исследования. Вернувшись в Harvard, Wiener подпал под влияние Edward Vermilye Huntington, чьи математические интересы варьировались от аксиоматических основ до инженерных проблем. Harvard присудил Wiener степень Ph.D. в июне 1913 года, когда ему было всего 19 лет, за диссертацию по математической логике — сравнение работ Ernst Schröder с работами Alfred North Whitehead и Bertrand Russell, под руководством Karl Schmidt, основные результаты которой были опубликованы как Wiener 1914. Он был одним из самых молодых, кто достиг такого подвига. В той диссертации он был первым, кто открыто заявил, что упорядоченные пары могут быть определены в терминах элементарной теории множеств. Следовательно, отношения могут быть определены теорией множеств, таким образом, теория отношений не требует никаких аксиом или первичных понятий, отличных от таких в теории множеств. В 1921 году Kazimierz Kuratowski предложил упрощение определения упорядоченных пар Wiener, и это упрощение используется с тех пор. Это x, y = {{x}, {x, y}}.

В 1914 году Wiener путешествовал в Европу, чтобы учиться у Bertrand Russell и G. H. Hardy в Cambridge University, а также у David Hilbert и Edmund Landau в University of Göttingen. В Göttingen он также посещал три курса с Edmund Husserl «один о этических сочинениях Kant, один о принципах этики и семинар по феноменологии». Письмо Russell, приблизительно июнь или июль 1914. В 1915–16 годах он преподавал философию в Harvard, затем был инженером в General Electric и писал для Encyclopedia Americana. Wiener недолго работал журналистом в Boston Herald, где написал рассказ о плохих условиях труда рабочих текстильных фабрик в Lawrence, Massachusetts, но вскоре был уволен за его нежелание писать благоприятные статьи о политике, которого владельцы газеты стремились продвигать.

Хотя Wiener в конце концов стал убежденным пацифистом, он охотно внес свой вклад в военные усилия Первой мировой войны. В 1916 году, когда приближался вход Америки в войну, Wiener посетил учебный лагерь для потенциальных военных офицеров, но не получил комиссию. Годом позже Wiener снова попытался присоединиться к армии, но правительство снова отклонило его из-за его плохого зрения. Летом 1918 года Oswald Veblen пригласил Wiener работать над баллистикой в Aberdeen Proving Ground в Maryland. Жизнь и работа с другими математиками укрепили его интерес к математике. Однако Wiener все еще был заинтересован в службе в форме и решил сделать еще одну попытку присоединиться к ней, на этот раз в качестве рядового. Wiener писал в письме своим родителям: «Я считал бы себя довольно дешевым типом мерзавца, если бы я был готов быть офицером, но не готов быть солдатом». На этот раз армия приняла Wiener в свои ряды и назначила его, по совпадению, в подразделение, дислоцированное в Aberdeen, Maryland. Первая мировая война закончилась всего несколько дней после возвращения Wiener в Aberdeen, и Wiener был демобилизован в феврале 1919 года.

После войны

Wiener не смог получить постоянную должность в Harvard, ситуацию, которую он в значительной степени обвинял в антисемитизме в университете и, в частности, в неприязни математика Harvard G. D. Birkhoff. Он также был отклонен на должность в University of Melbourne. По предложению W. F. Osgood, Wiener стал инструктором математики в MIT, где он провел остаток своей карьеры, в конечном итоге получив повышение до профессора. В течение многих лет его фотография была ярко выставлена в Infinite Corridor, часто используемая при даче указаний, но по состоянию на 2017 год она была удалена.

В 1926 году Wiener вернулся в Европу стипендиатом Guggenheim. Он провел большую часть своего времени в Göttingen и с Hardy в Cambridge, работая над броуновским движением, интегралом Fourier, проблемой Dirichlet, гармоническим анализом и тауберовыми теоремами.

В 1926 году родители Wiener устроили его брак с немецкой иммигранткой Margaret Engemann; у них было две дочери. Его сестра Constance вышла замуж за Philip Franklin. Их дочь Janet, племянница Wiener, вышла замуж за Václav E. Beneš.

Многие истории, возможно апокрифичные, рассказывались о нем в MIT, особенно касающиеся его рассеянности. Говорили, что он вернулся домой однажды и обнаружил свой дом пустым. Он спросил у соседней девочки причину, и она сказала, что семья в тот день переехала в другое место. Он поблагодарил ее за информацию, и она ответила: «Вот почему я осталась, папа!»

В преддверии Второй мировой войны 1939–45 Wiener стал членом China Aid Society и Emergency Committee in Aid of Displaced German Scholars. Он был заинтересован в размещении ученых, таких как Yuk-Wing Lee и Antoni Zygmund, которые потеряли свои должности.

Во время и после Второй мировой войны

Во время Второй мировой войны его работа над автоматическим прицеливанием и стрельбой из зенитных орудий привела Wiener к независимому изучению теории информации вместе с Claude Shannon и к изобретению фильтра Wiener. Ему принадлежит теперь стандартная практика моделирования источника информации как случайного процесса — другими словами, как разновидности шума. Его работа по противовоздушной обороне в конечном итоге привела его к формулированию кибернетики. После войны его слава помогла MIT набрать исследовательскую группу в когнитивной науке, состоящую из исследователей нейропсихологии и математики и биофизики нервной системы, включая Warren Sturgis McCulloch и Walter Pitts. Эти люди позже внесли пионерский вклад в информатику и искусственный интеллект. Вскоре после образования группы Wiener внезапно прекратил все контакты с ее членами, озадачивая своих коллег. Это эмоционально травмировало Pitts и привело к упадку его карьеры. В своей биографии Wiener Conway и Siegelman предполагают, что жена Wiener Margaret, которая ненавидела богемный образ жизни McCulloch, организовала разрыв.

Wiener позже помог развить теории кибернетики, робототехники, компьютерного управления и автоматизации. Он обсуждал моделирование нейронов с John von Neumann, и в письме от ноября 1946 года von Neumann изложил свои мысли до встречи с Wiener.

Wiener всегда делился своими теориями и находками с другими исследователями и признавал вклад других. Они включали советских исследователей и их выводы. Знакомство Wiener с ними вызвало подозрение к нему во время Холодной войны. Он был сильным сторонником автоматизации для повышения уровня жизни и преодоления экономической отсталости. Его идеи стали влиятельными в India, правительству которой он давал советы в течение 1950-х годов.

После войны Wiener все больше беспокоился о том, что он считал политическим вмешательством в научные исследования и милитаризацией науки. Его статья «A Scientist Rebels» из выпуска The Atlantic Monthly за январь 1947 года призывала ученых рассмотреть этические последствия своей работы. После войны он отказался принимать государственное финансирование или работать над военными проектами. То, как убеждения Wiener о ядерном оружии и Холодной войне контрастировали с убеждениями von Neumann, является главной темой книги John Von Neumann and Norbert Wiener.

Wiener был участником конференций Macy. Он умер в марте 1964 года в возрасте 69 лет в Stockholm от сердечного приступа. Wiener и его жена похоронены на кладбище Vittum Hill Cemetery в Sandwich, New Hampshire.

Награды и почести

• Wiener был основным докладчиком ICM в 1936 году в Oslo и в 1950 году в Cambridge, Massachusetts.
• Wiener выиграл Bôcher Memorial Prize в 1933 году и National Medal of Science в 1963 году, вручённую президентом Johnson на церемонии в Белом доме в январе 1964 года, незадолго до смерти Wiener.
• Wiener выиграл U.S. National Book Award 1965 года в области науки, философии и религии за God & Golem, Inc.: A Comment on Certain Points where Cybernetics Impinges on Religion.
• Norbert Wiener Prize in Applied Mathematics был учреждён в 1967 году в честь Norbert Wiener отделением математики MIT и предоставляется совместно American Mathematical Society и Society for Industrial and Applied Mathematics.
• Norbert Wiener Award for Social and Professional Responsibility, присуждаемая ежегодно CPSR, была учреждена в 1987 году в честь Wiener для признания вклада компьютерных профессионалов в социально ответственное использование компьютеров.
• Кратер Wiener на обратной стороне Луны назван в его честь.
• Norbert Wiener Center for Harmonic Analysis and Applications при University of Maryland, College Park, назван в его честь.
• Robert A. Heinlein назвал в его честь космический корабль в своем романе 1957 года Citizen of the Galaxy, «Free Trader» корабль под названием Norbert Wiener, упомянутый в главе 14.

Докторанты

• 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

Научная деятельность

Wiener был ранним исследователем стохастических и математических процессов шума, внесшим вклад в электротехнику, электронную связь и системы управления. Была идея Wiener моделировать сигнал так, как будто он был экзотическим типом шума, придав ему прочную математическую основу. Пример, который часто приводят студентам, заключается в том, что английский текст может быть смоделирован как случайная строка букв и пробелов, где каждой букве алфавита и пробелу назначена вероятность. Но Wiener работал с аналоговыми сигналами, где такой простой пример не существует. Ранняя работа Wiener по теории информации и обработке сигналов была ограничена аналоговыми сигналами и была в значительной степени забыта с развитием цифровой теории.

Информация — это информация, а не материя или энергия.

Wiener является одним из ключевых основателей кибернетики, формализацией понятия обратной связи, с множеством последствий для инженерии, управления системами, информатики, биологии, философии и организации общества.

Работа Wiener в области кибернетики повлияла на Gregory Bateson и Margaret Mead, и через них на антропологию, социологию и образование.

Уравнение Wiener

Простое математическое представление броуновского движения, уравнение Wiener, названное в честь Wiener, предполагает, что текущая скорость частицы жидкости колеблется случайным образом.

Фильтр Wiener

Для обработки сигналов фильтр Wiener — это фильтр, предложенный Wiener в 1940-х годах и опубликованный в 1942 году в качестве засекреченного документа. Его назначение состоит в том, чтобы уменьшить количество шума в сигнале путем сравнения с оценкой желаемого бесшумного сигнала. Wiener разработал фильтр в Radiation Laboratory в MIT для предсказания положения немецких