登陆注册
6971500000081

第81章 创建控制论的先驱

美国数学家和哲学家维纳是二十世纪下半叶兴起的科学技术革命的主要先驱者之一。他除了在数学上有卓越成就外,还创建了控制论。

维纳是本世纪少数几个“探索型”科学家之一,具有敏锐的哲学头脑,总是不满足于已有成就,不断把探索的目光投向新的荒无人烟的原野。他从二十年代开始自己的科学生涯起,就迈向“函数空间积分”的崭新领域。由于不满足于一般积分理论,他要寻求其物理验证,这就把他引导到布朗运动,并首先在这里运用了勒贝格积分。布朗运动是分子的偶然的随机运动,维纳由此而开始了对随机过程的统计问题的研究。这个研究,实在是他毕生事业中具有决定意义的一步。正如他后来所见,二十世纪的物理学革命并不只是相对论和量子力学,而是统计物理;后者所表现的偶然性世界取代了牛顿的机械必然性世界,从而使人们眼里的世界图景发生了根本性的变化。他的这一远见卓识,直到他身后才由于科学技术革命的开展而为更多人所理解。

从统计问题出发,三十年代他又转向对与此有密切联系的通讯理论的研究,第一个把通讯作为统计过程处理,从而使通讯工程成为一门统计科学。这就是说,在通讯中,传递消息的过程由于各种偶然性因素的作用,必然引起组织程度降低,使意义变得模糊不清,因此,通讯的过程也就是同这种自发趋势进行斗争以保持一定组织程度(信息量)的过程。在这一思想指导下,他同中国科学家李郁荣合作建立了“维纳滤波”。以最优方式把噪声同信号分离开来。这是控制论的理论准备之一。

四十年代初,第二次世界大战促使他把他的研究领域从一般通讯过程扩大到防空火力控制这样的实际问题。这是一个如何通过有效的通讯而达到控制的问题。为了对付德军优势,迫切要求改进防空武器。飞机速度和灵活性的迅速提高,高射炮如果还是用传统的瞄准方式,机械地按照既定目标发射,命中率必将日益下降。新的情况要求火力装置必须考虑外界情况的变化来修改原来的命令,即根据炮火执行命令的误差而加以调节。这就是给火力装置以反馈调节功能。这样,防空火力不是一台孤立的装置,发射操作必须把这一装置及其炮手连同敌机及其驾驶员看作一个整体,使之成为一个统一的通讯和控制系统。这里特别重要的是,人也成了这个系统的一个组成部分,参加到整个通讯、控制、反馈的过程中去。这正像一艘船舶,掌舵者也成为整个机构的一部分一样。这又导致另一个更深刻的思想:动物机体和人体也同样可以看作是这样的控制系统。人的活动可以从控制和通讯的角度进行研究。这就涉及神经生理这个更广阔的领域。维纳敏锐地意识到,在数学、物理学、工程学、神经生理学等学科的“边区”,存在着一大片有待开发的科学上的处女地。要开发这片土地,要有这些学科之间的“密切交往”。要有某种随机的探索过程。维纳参加在哈佛大学一个定期举行的科学方法讨论会。大家在这里各抒己见,畅所欲言,无所顾忌,不受拘束。在这个聚会上,维纳及其合作者计算机科学家毕格罗,神经生理学教授罗森布鲁特一经接触,思路渐趋统一,目标渐趋明确,通过几年的探索,他们关于控制论的论文诞生了——《行为、目的和目的论》。他们认为:一切控制行为,都是一个从原因到目的之间的随机试探、反复调节的曲折过程。这篇文章提出了控制论的基本概念。

二十世纪下半叶所兴起的现代科学技术革命,使科学作为一个社会组织系统的特点日益鲜明。越来越多的研究工作需要在统一思想指导下有组织、有计划地进行。控制论不但为这一特殊系统提供了理论基础,而且它本身的诞生也成为一个有力的证据,它说明:现代科学的发展已不能靠个人冲锋,而要求社会集体工作。同时它也说明:科学作为人类精神的探索,永远离不开维纳这样敢于冲出旧疆域,深入无人区的科学上的探险家。

同类推荐
  • 原创技术发明方法:自主创新源泉

    原创技术发明方法:自主创新源泉

    本书运用支点成功学理论,系统阐述了自主创新的核心问题——原创创新,深刻揭示了原创技术发明方法。作者在深入研究西方科学技术发明历史的过程中,从建设创新型国家和突破西方专利壁垒的高度,提出了支点创新力理论和方法;它以苏格拉底“转动自己”和阿基米德支点“尤里卡”内涵为源,从科学技术发明史上众多经典案例中,总结了顿悟——发现科学规律——产出原创技术原理——原理转化原创技术原型——在不断创新过程中,形成自己的品牌、标准……原创成为一切创新的源泉。本书为广大读者掌握技术跨越发展之道,提升个人发展竞争能力,突破跨国公司专利壁垒,展开了独到的路径;这是一种全新的原创创新思维方法。
  • 中国古代造船与航海

    中国古代造船与航海

    本套丛书是由吉林文史出版社和吉林出版集团有限责任公司组织国内知名专家学者编写的一套旨在传播中华五千年优秀传统文化,提高全民文化修养的大型知识读本。该书在深入挖掘和整理中华优秀传统文化成果的同时,结合社会发展,注入了时代精神。书中优美生动的文字、简明通俗的语言、图文并茂的形式,把中国文化中的物态文化、制度文化、行为文化、精神文化等知识要点全面展示给读者。点点滴滴的文化知识仿佛颗颗繁星,组成了灿烂辉煌的中国文化的天穹。
  • 科学博物馆

    科学博物馆

    台湾国立自然科学博物馆位于馆前路,健行路、西屯路、三中路交会处,是国内第一座科学博物馆,属十二项建设“文化建设”之一,占地广大。全馆拥有最现代化的科学设备,规模可与其他先进国家比美。馆内可分科学中心、太空剧场、立体剧场、资讯大楼、生命科学厅、中国科学厅、地球环境厅等建筑,馆内的陈设结合科学资讯与声光效果,达到寓教于乐的效果。太空剧场是一个内部倾斜30度的半球体空间,全天候影片放映,身历其境的感受,是最受游客欢迎的项目之一。
  • 灾害:疯狂的自然灾害

    灾害:疯狂的自然灾害

    本书介绍了雷电灾害的危害及预防、雷灾多发生在什么地方、黑色闪电的形成奥秘、豪雨灾害的形成和危害、酸雨灾害的危害和防治、太阳风的形成和危害、臭氧灾害的形成与危害等内容。
  • 科技万花筒

    科技万花筒

    《我最好奇的108个科学奥秘大发现:科技万花筒(彩图注音百科精华本)》内容简介:奇妙的科技拥有魔术般的神奇力量,让我们的世界充满了奇迹:没有生命的合金为什么会有“记忆”?汽车“不吃不喝”也能纵横天下?神奇的光纤如何传递信息?谁拥有看穿人体的“透视眼”?没有土壤,种子也能生长……科技就是如此充满魔力,上面发生的一切仅仅是个开始!旋转科技万花筒,还有更多奇迹即将上演。下一个出现的会是什么呢?
热门推荐
  • 三川圣迹之弃子

    三川圣迹之弃子

    道的极致,是永生还是传承?人生短短百年,长生对人而言无疑是最美丽的传说。但追寻长生的失败,却让人类足足被妖魔奴役了千年。然上天有好生之德,不忍见人类受难。破碎月宫,降下十三处神圣遗迹。人类入遗迹,得修行之法。悔过自身,行传承之道。立国教,建帝国。抗争压迫,放逐妖魔。更设神将、军府永世镇守。数百年后,一个命数被盗,难得传承的少年。为了寻觅机缘,补全天命,懵懂入世,走上了一条崎岖的证道之路。
  • 无名真经之冥界新尊

    无名真经之冥界新尊

    乞丐小子临死之际得到逆天奇遇,却英年早逝,进入冥界,冥冥之中的使命,身世之谜的困扰将在这里寻到答案!
  • 一世轮回千百度

    一世轮回千百度

    “琉璃,乖嘛!”某男抱着某女,某女气的牙疼,道:“墨箐,给我放手!”“不要,咱们来造宝宝!”“你你你…”某女就被扑倒了…仙界的神仙们又在八卦了“听说,天帝的小女儿璃瑶公主回来了”“她不是去渡劫了吗?”“这你就不知了吧,天上一天,地上一年,公主都轮回两世了!”“……”“都给我闭嘴!”璃瑶气冲冲的大吼道,某男立刻上前安慰道:“璃儿,别气,小心宝宝…”百年前,你若没有离开,我和你该有多好?没关系,你若一直在,我便一直爱,轮回千百,我陪你笑看红尘。
  • 让孩子玩出灵性

    让孩子玩出灵性

    本书选择不同的典型材料阐述怎样通过游戏提高孩子的智力和交际能力对孩子的教育具有革新的色彩。
  • 如来示教胜军王经

    如来示教胜军王经

    本书为公版书,为不受著作权法限制的作家、艺术家及其它人士发布的作品,供广大读者阅读交流。
  • 万化魔尊

    万化魔尊

    天不容我,我化身为魔,仙挡杀仙,天挡灭天.
  • EXO似水年华

    EXO似水年华

    你的眼睛那么漂亮,为什么就看不到我爱你呢,我不愿离你而去,我担心你,担心你的一切。。。你是我的梦啊!愿这个梦永远也不要醒,就让我好好守护你,好不好。刻骨铭心的爱,何去何从。当泪水在眼中闪动,当真情被冷漠冰冻,这感觉要如何去形容,谁说我已无动于衷,但愿这春天,永远温暖在我心中,让它化解这曾经的伤痛,就像你和我,永远的保留一个梦,让真爱在春天去传颂。。。默默的忍受这寒冬,盼望春天的暖冬,我和你会在阳光下,重逢。。。。我们的约定,在春天传颂。。。。似水年华,莫虚度。。。
  • 爆笑穿越:无良太子妃

    爆笑穿越:无良太子妃

    唉……我如此完美……上帝都看不过去了……竟然让我穿越到美男纵横的古代……我知道的……一定是上帝觉得我太优秀……在现代已经找不到能配的上我的人了……所以就想让我在古代找个比我还要完美无瑕的人……唉……好忧桑……毕竟我如此的出众……想找个跟我一样的人……好难……好难……啥都不说了……我害怕我遮不住的才华吓到了你们……咱们还是看文吧…………
  • EXO万恶起源

    EXO万恶起源

    自己打败自己是最可悲的失败,自己战胜自己是最可贵的胜利。我来自警方的第二探案小组,是一个万人皆知的Loser。我就这样默默地忍受了很久很久,直到那一天——它彻彻底底地改变了我的命运。它像是一束阳光,照进了我的世界。但……也像一把双刃剑,直直刺进我的心脏。
  • 天仙道法

    天仙道法

    这是一个充满法力的世界,能够修炼法力的人被称为修士,只要成为修士,就能拥有强大力量,但世上能成为修士的只有五成。修士之间也分等级,其分级为法初境、法下境、法中境、法上境、法天境、虚上境、太上境、截天境以及最后的仙人。成为仙人之后,可以改变世界的真理!