登陆注册
15175300000002

第2章 诺伯特·维纳

机器、生物、社会,这些在常人看来毫无共同之处的东西,都被维纳以他所创立的控制论联系到了一起。20世纪中叶,科学和社会的发展出现了对这种联系的需要并为这种需要的实现提供了可能。机器人、自动化、经济及社会控制均由此而出,控制论的创立开辟了科学史上的新时代。

“控制论之父”诺伯特·维纳,1894年生于美国哥伦比亚城,父亲是哈佛大学斯拉夫语教授。小维纳是远近闻名的神童。他11岁上大学,18岁获哈佛博士学位。他通晓10国语言,曾先后做过教授、工程师和新闻记者,是个才华横溢、丰产多收的科学大师。

科学经过世纪之交危机、革命、振兴的痛苦而又亢奋的过程之后,到20世纪中叶便出现了综合发展的趋势。这时,科学各领域的独立发展均已达到硕果累累的相对稳定的阶段,到了利用相邻学科弥补自己在对世界整体性把握上的不足并在相邻领域为自己学科成果寻找意义的阶段。正如维纳所说,届时,“科学的发展史上,可以得到最大收获的领域是各种已经建立起来的部门之间被人忽视的无人区”。正是维纳等人所开始的对从前人类不曾涉足过的科学荒地的开发,才催生出20世纪中后期新兴交叉科学群。

由于涉足领域的宽泛和成果范围的广博,对维纳一生科学思想和事业选择起过作用的人很多,但其中重要的有4人:他的父亲里奥·维纳;英国大数学家、大哲学家罗素;20世纪数学巨人、德国大数学家希尔伯特,以及维纳的好朋友、科学伙伴罗森勃吕特。

维纳上大学前的所有学业都是在家中在其父亲的督导和教育下完成的。父亲的广博学识和严谨作风,帮维纳为以后学业的进一步发展和才能的进一步施展打下了基础。这位哈佛教授从儿子一出生的那天起,就承担起了对儿子的教育职责。早期开发的得法,使维纳智力的进步非常迅速。他3岁就开始看书,而且钻进去就忘记一切。只要能拿到手的书,他就会无所不读,连神学书、汉语词典、出土文物报告他都兴趣盎然地翻阅。广泛地阅读奠定了维纳宽广的知识结构,开阔了视野,也为他以后多样性兴趣发展及多学科的综合能力打下了基础。

从这个角度看,里奥是个宽容的父亲,他使维纳逃脱了学校古板教学模式对人的想像力、创造性等天赋的束缚,使他在最易广泛接受新事物,最能养成良好思维习惯的时候得到了轻松、和谐而又极富感染力的环境。

然而,从另一个角度来说,里奥又是个严厉的父亲,他对维纳管束和引导极有条理,要求也极严格,常常为一点儿小事儿就大发雷霆,随口骂出“蠢驴”、笨蛋”、“畜生”之类的粗话。致使40年后维纳回忆当时的情景仍然心有余悸。但是,里奥对维纳的管束绝不是毫无道理的,他懂得如何为儿子培养出出类拔萃的素质。

宽容和严厉并重的督导原则最大限度地开发了维纳的智力。他不满7岁的时候就已经学完了初等数学到解析几何的全部中学数学教材。学了物理、化学,学了法文、德文、拉丁文。阅读了从达尔文进化论到精神病学,从凡尔纳科学幻想小说到18、19世纪世界文学名著等等许多人一生都读不完的书。这是他成年后超群智慧之泉的源头。

除了早期教育之外,里奥所做的影响维纳一生的决断是让儿子的大学就读于塔夫茨学院。这是哈佛附近的一所小型理工学院。为什么放着堂堂哈佛不读却选择了这样一所小型学院呢?里奥不想让哈佛紧张的考试摧毁了儿子的健康心态,也不想让一个11岁入大学的孩子引起哈佛的轰动。他要让儿子专心学习数学。可是数学却拴不住小维纳的心。他的兴趣一转再转,飘浮不定。这虽然违背了里奥的初衷,但也确实是父亲为他安排的这个气氛相对宽松、自由的小学院成了维纳原本丰富多彩的知识结构和思维优势得以进一步生长的肥沃土壤。

进入大学之后,维纳的兴趣就没稳定过。第一年,他对物理和化学产生了旺盛的热情,常常自己偷偷溜进实验室去做化学实验或去进行电学的课外冒险,且常常自己构思出一个实验,再想办法去实施。这时,还不知自谦的小维纳对同学们称赞他从数学神童变成了工程学神童很得意。当然,由于他数学起点高,本专业课程也根本不在话下。

第二年,维纳的兴趣又从工程学转向了哲学。他为斯宾诺莎对伦理学的精确见解和莱布尼兹的多才多艺所倾倒。他贪婪地阅读大部头的哲学书籍,从中吸收智慧的营养。哲学,这些人类精神的精华,使他的小脑袋更丰富,更深刻,也更想入非非了。正是这种深厚的哲学基础,使他后来能深刻领会罗素思想底蕴,受到获益终生的启蒙。

第三年,他的兴趣又转向了生物学。这一次他似乎真的钻进去了,他认定自己应该成为一个生物学家。他常常偷偷跟着生物系的学生外出采集标本,自己博取生物系实验室看门老头的好感和信任,以便经常溜进去看人家做实验,要不是后来闯了一次祸,他这种小灶也许一直可以开到毕业。

一次,他企图自己做一次解剖实验。便约了两个同学,从那位善良的看门人手中要来了一只豚鼠,溜到实验室中解剖起来。但由于他们行动远没有思想跑得快,显得手忙脚乱,结果不但忘了用麻药,结扎动脉时也没有正确地将动脉与连在一起的静脉及神经分开,致使手术还没有做完,那头可怜的豚鼠就活活疼死了。这下闯了大祸,生物系的教授金斯气冲冲地闯了进来,大发雷霆。因为在那里,如此不人道的活体解剖是犯法的,很可能使实验室被取消解剖权。

这件事情发生后,维纳受到了多方的冲击,不得不把神荡不已的心再重新收回数学上来。直至18岁那年以一篇有关数理逻辑的论文在哈佛大学取得博士学位。

拿到博士学位后,维纳来到英国的剑桥深造。在这里,他所师从的是他的第一个启蒙导师、大哲学家、大数学家罗素。脱离父亲的直接管束及剑桥清新的学术氛围,使维纳感到心清气爽,神采飞扬。富有英国贵族气派的罗素的非凡气度、聪慧头脑、杰出思想,以及优雅流畅的语言陈述,都使维纳如痴如醉地叹服。第一次与第一流学者探讨交流,又使他倍感庄严和神圣。可是没多久,罗素便凭他敏锐的洞察力,发现了维纳不是那种专心于数学而不渝的人。于是,罗素因材施教,对他进行哲学启蒙。在罗素的启发下,维纳把以前零散的哲学知识变成了思维工具,懂得了建立学科间关系的意义。这里所得的教益,是维纳最终选择交叉学科作为研究方向的最早萌芽。

一年后,由于罗素外出讲学,维纳转投到德国哥廷根大学希尔伯特门下。希尔伯特是人类有史以来所出现过的最伟大的数学神才,几乎可以说是世界上惟一一个真正通晓一切现代数学领域的数学家。来到哥廷根大学后,希尔伯特思想之深刻,视野之广阔,知识之渊博,简直使维纳为之震惊。把数学作为一种打开自然之谜的工具和技术,这与当时把数学作为纯粹形式系统不同的深邃见解影响了维纳,使他能最后以数学统一物理、工程、神经生理等领域。只有在这里,他才真正读懂了数学,爱上了数学。原来,数学与他那万花筒般的幻想世界是一致的。

创立控制论,这是一项需要有广博知识、敏锐洞察力,并且在科学、哲学、技术各部门有浓厚功底的工作。非维纳这类人才所不能为。所幸的是恰好在社会需要这个人物之前,出现了里奥、罗素、希尔伯特、塔夫茨等人。这是维纳的幸运,也是历史的幸运。

对维纳的工作起直接刺激作用的是两次世界大战。

一战爆发后,维纳充军报国。作为数学家他在阿伯丁兵器实验厂参加编制高炮射程表的工作。由于这时飞机速度已很快,射程表编制程序繁难冗杂。维纳应用其数学理论出色地完成了很多工作。这里他第一次接触防空火炮系统,第一次感到高速计算的重要性,也是他第一次出色地以数学理论解决物理学问题。

战后,他选择了把数学和物理学结合在一起的工作,这是真正能发挥其蓄存已久的优势的工作。他四面出击,几乎到处成功。他抛弃了那种从纯形式体系研究数学的理论傲慢,认为“一个有用的数学家必须是改变现实的有力因素”。在数学和物理结合的道路上取得初步成功后,他开拓了数学与工程技术及其他学科结合的新路子并且依然是捷报频传。为此,1933年,39岁的维纳被选为美国科学院院士。

几年后,新的世界大战又一次席卷了欧洲。作为盟国,美国也参与了战争。维纳参加了防空火炮装置的设计工作。由于德国占有空中优势,盟军处于守势,防御成了大问题。

这时的飞机飞得更快了,已经与追打它的炮弹的速度相差无几。火炮不能直瞄飞机,必须给出提前量——打飞机下一时刻可能到的位置——让炮弹与飞机同时到达空间的某一点。这时,人的眼力、心力和体力已跟不上飞机速度方向的变换,提高命中率的出路只能在机器了。然而,飞机在空中三维空间,加速、减速、拔高、俯冲、转向、翻滚自由度很大,机器如何判断飞机下一时刻的动作呢?维纳苦思冥索。自动火炮瞄准飞机,就像猎手瞄准飞鸟一样,自动火炮与猎手的共同之处是什么呢?最后维纳终于找到了信息和反馈这两个关键因素。人和机器的控制都是根据信息调整动作,发布命令指挥动作的目的性过程。目的性的实验全仰仗于根据信息对行为的负反馈。

有了这个想法,他便去请教他的老朋友罗森勃吕特,这个生理学家恰到好处地领会了维纳的意图,并为他提供了可以说明人的目的性行为也是靠负反馈来完成的病例。于是,他们便开始合作探讨如何模拟人的生理功能以实现火炮自动化的问题了。

这是一个靠一两个人、一两个领域的知识所无力解决的复杂问题,需要诸如工程学、心理学、物理学、神经生物学、计算机科学等多学科的合作。维纳召集和主持了这种合作。

于是,一次再次的国际性跨学科学术讨论会,一次再次地聚拢着不同学科科学家的心,一次再次地爆出令人振奋的合作成果——一个崭新的科学领域就这样开辟出来了。

1948年,维纳将此类研究成果精炼升华著成《控制论》,控制论的原英文词来自希腊语,愿意为“操舵术”。这是一门可移植适用于从机器、生物、社会各种组织性、目的性系统指导、设计、完成各种目的性行为的科学。《控制论》一经问世,立即轰动了美国科学界,并且迅速被传播到全世界。它引起了人们思想的飞跃,推动了现代社会自动化的进程。

晚年的维纳,除了对其所开创的学科领域的不倦探求外,还与其他科学家一道参与许多诸如呼吁制止战争、反对滥用科学成果等社会活动。

1963年3月,由于心脏不畅而停止了对他聪慧大脑的血液供应——病魔夺去了维纳的生命。不知人类需再过多少年才会再有一颗像他那样的大脑。

同类推荐
  • 青鸟

    青鸟

    《中小学生必读丛书·教育部推荐新课标同步课外阅读:青鸟》是梅特林克的代表作,也是欧洲戏剧史上一部融神奇、梦幻、象征于一炉的杰作。《中小学生必读丛书·教育部推荐新课标同步课外阅读:青鸟》写一对兄妹迪迪和麦迪去寻找一只青鸟的故事。一路上他们经历了许多事情:夜宫的五道大门,恐怖的墓地之路,难以置信的青孩子的身世,以及幸福家园的见闻。而种种的这一切都是为了让兄妹俩明白幸福的真正含义。
  • 世界名人成长历程:财富巨擘的企业家(1)

    世界名人成长历程:财富巨擘的企业家(1)

    本书精选荟萃了古今中外各行各业具有代表性的有关名人,其中有政治家、外交家、军事家、谋略家、思想家、文学家、艺术家、教育家、科学家、发明家、探险家、经济学家、企业家等,阅读这些名人的成长故事,能够领略他们的人生追求与思想力量,使我们受到启迪和教益,使我们能够很好地把握人生的关健时点,指导我们走好人生道路,取得事业发展。
  • 狐狸克隆了自己以后

    狐狸克隆了自己以后

    先秦寓言《买椟还珠》家喻户晓。笔者认为,写寓言当效楚商之美椟丽珠,避郑人之喜椟弃珠。文面是美椟,要新、特、趣、雅,给人审美愉悦,寓意是丽珠,应深、高、独、正,导人意诚行智。二者皆备,方出佳作。笔者当笃行之。
  • 选贤任能(中华美德)

    选贤任能(中华美德)

    选贤任能,就是选拔任用贤能的人。选贤任能出自《旧唐书·食货志上》:“设官分职,选贤任能,得其人则有益于国家,非其才则贻患于黎庶,此以不可不知也。”中华民族几千年的文明史,不缺少贤能智士,他们身上有着许多的美好品德,是值得我们去学习和效仿的。青少年时期是品德形成的重要时期,对于以后的道德观的树立有着极大的影响,希望这些动人的故事,能够滋养青少年纯洁的心灵。
  • 喧嚣的海洋

    喧嚣的海洋

    本书是一本奇特的海洋百科图书,翻开这本书,宛如进入了一个奇妙的海底世界。海洋世界已经不单单是一个索然无味的名词或者是完全抽象化的地理概念,而成为实实在在的看得见的图像世界。其内容深入浅出,脱去“百科全书”的沉闷,在每一个小角落里面,都有惊喜在等你发现,让专业的知识也能被偷快掌握!
热门推荐
  • 爱上狐狸王爷

    爱上狐狸王爷

    她,一个从小集万千宠爱于一身,美丽,坚强,有时性格有些多变。在遇上了他。他,温文如玉,时而邪气魅惑,在遇见了她。他,霸道残忍,在不择手段阴谋中遇见她。她说:“我不相信一见钟情,所以我一生只爱一人,一旦爱上,决不后悔。他说:“我倾尽一生也要让你一世受宠。他说:“我爱上一个人,绝不会放手。你,逃不掉的。在不同的立场上,他们该如何抉择?
  • 腹黑儿子极品娘亲

    腹黑儿子极品娘亲

    一朝穿越,她成了犯了七出被沉塘的贱人,好在她水性不错保住一条小命,老天待还不薄,不仅让她重生还赐给她一个活泼可爱的儿子,既然是上天的礼物,她才不管他孩子爹是谁。她此生最大的心愿就是带着儿子侠义江湖,却没想到才到京都,都还没来得及混熟地方,儿子却莫名其妙的失踪了……墨云宝的今生最大的愿望就是,给他这位爱财如命的祸水娘亲……呃,是给他自己找个可靠的后爹。当然他后爹不仅要很有钱很有钱,还要脾气好,最重要的一点,要待他视如己出,要宠他,爱他,疼他,给他买很多好吃好玩的,直到地老天荒!【情节虚构,请勿模仿】
  • 一身戎装定江山

    一身戎装定江山

    他,曾经的博士生,一次意外灵魂穿越到一个陌生的时代,获得神龙的传承走上一条强者之路,只为复仇!“杀吾亲人者,杀!祸害百姓者,杀!奸臣?佞臣?杀!杀!杀!”一刀一剑一场杀,一将一士一军马。一忠一奸一社稷,一舞一曲一昏鸦。
  • 甜宠小厨娘:傲娇将军别赖账

    甜宠小厨娘:傲娇将军别赖账

    某将军:还以为她只是软弱可欺的相府小姐,没想到居然是个纯爷们!安和州时报:新任将军夫人,上得了庙堂、下得了厨房!带得了军队、打得过饿狼!掰的弯将军、欺得过同行!实乃安和州之楷模!云默然:他怎么冒出那么多妹妹?看我不一平底锅都拍飞了!清音妹妹抱大腿:云哥哥饶命,我是支持云战CP哒!可攻可受、可男可女!看穿越小杀手如何玩转大江湖!
  • 生动黑板报的策划和产生(优秀班干部从这里起步)

    生动黑板报的策划和产生(优秀班干部从这里起步)

    《优秀的班干部从这里起步:生动黑板报的策划和产生》首先对黑板报的概念和作用两个方面进行了论述,然后从黑板报的工具及材料的介绍人手,深入浅出地讲述黑板报的表现技法、版式设计、报头设计、标题设计、色彩搭配,以及黑板报的绘制流程,并在最后附有大量的版式图例和文字素材,使同学们在掌握如何绘制黑板报的理论知识的同时,有尽可能多的参考范例。
  • 婚礼与葬礼

    婚礼与葬礼

    相遇是错、认识是错、在一起更是错、对你动心是错,和你恋爱还是错、爱上你更是一个错、全部都是错……
  • 爱过的那个少年

    爱过的那个少年

    那样一个暑假,她碰上了他,一起学围棋,两人同样的倾城无双。她恍然的发现,她真的爱上了他。高中,他们是邻班,恍恍惚惚的一同上下学,似交往又非交往半年后,他对她忽然冷淡,使她发誓再不爱他,却又无法忘记他。五年过后,优雅淡然的她因他的拒绝变得冷漠,两人关系却已不似从前。他那样倾城,她那样无双,在眼神相遇,双唇相接之时,他们才真正明白了自己的心。
  • 星之奇缘:永恒承诺只为你

    星之奇缘:永恒承诺只为你

    在那个流星雨的夜晚,他们初次相遇。她是不幸的女孩,从小失去了母亲,继母对她百般刁难。他是林氏未来的继承人,却有人觊觎继承人之位,为达到目的不择手段。直到那个夜晚,他们的相遇,改变了很多······突然画风转变,穿越了!这是什么地方?谁能告诉我怎么回去!
  • 强势攻婚:狼吻新鲜小总裁

    强势攻婚:狼吻新鲜小总裁

    “你只能是我的女人。”他患有严重的钟情妄想,由于他表现出一种强烈的“求偶”信号,因此大夫建议他立即完婚,而她则是杜家千挑万选的少夫人。小时候,他想让她当他床下的妹妹。成年后,他想让她当床上的老婆。都说男人喜欢见异思迁,可他偏偏就喜欢那位表面斯文骨子里淫-荡的女人。“你什么时候放我走?”“等你能不把我咬这么紧的时候。”
  • 盛婚掠爱:偷吻国民男神

    盛婚掠爱:偷吻国民男神

    “喂,你不是喜欢我吗?那就帮我离婚怎么样?”她叫夏以薰,自从认识他,她就发誓要睡到这个单看外貌就能让人犯罪的男人;男人眯起眼眸,“帮你离婚可以,我有什么好处?”看着女孩迷茫的俏脸,男人脸一沉,“没好处我干嘛帮你?”“你要什么好处?”“追求我,如何?”夏以薰……他,凤家才貌双绝、手段过人的太子爷,一跺脚,举国震动;一次相遇,从此,他被莫名纠缠上,失了初吻,失了心,最后却惨遭抛弃。两年后再遇,他依旧是炙手可热的钻石单身汉,而她,却成了不得丈夫宠爱、整天都想尽办法离婚的豪门怨妇,完全把他挤出世界;凤公子冷笑,“女人,这次,我赖上你了。”——————