Норберт Винер

Норберт Винер
Родившийся	( 1894-11-26 )26 ноября 1894 г. Колумбия, штат Миссури , США
Умер	18 марта 1964 г. (1964-03-18)(69 лет) Стокгольм , Швеция
Национальность	Американец
Образование	Колледж Тафтса , бакалавр. 1909 г., Корнельский университет , магистр. , 1911 г., Гарвардский университет , доктор философии. 1913 г.
Известен	Кибернетика Броуновское движение абстрактное винеровское пространство Винеровское амальгамное пространство классическое винеровское пространство Эволюционная информатика Обобщенный винеровский процесс Информационная революция Философия информации Подробнее : Список вещей, названных в честь Норберта Винера
Награды	Мемориальная премия Бохера (1933), Национальная медаль науки (1963)
Научная карьера
Поля	Математика Кибернетика
Учреждения	Массачусетский Институт Технологий
Тезис	Сравнение трактовки алгебры родственников Шредером и Уайтхедом и Расселом  (1913)
Докторанты	Карл Шмидт [1]
Другие научные консультанты	Джозайя Ройс [2]
Докторанты	Амар Бозе Колин Черри Шикао Икехара Юк-Винг Ли Норман Левинсон Дороти Уолкотт Уикс
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 в ее отношении к живым существам и машинам ^[3], имеющей значение для инженерии , управления системами , информатики , биологии , нейробиологии , философии и организации общества .

Норберту Винеру приписывают то, что он был 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 . ^[4]

Биография [ править ]

Молодежь [ править ]

Винер родился в Колумбии, штат Миссури , первым ребенком Лео Винера и Берты Кан, еврейских иммигрантов ^[5] 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. ^[6] Лео обучал Норберта дома до 1903 года, нанимая его на работу. методы обучения его собственного изобретения, за исключением короткого перерыва, когда Норберту было 7 лет. Зарабатывая на жизнь преподаванием немецкого иЛев много читал на славянских языках и накопил личную библиотеку, от которой юный Норберт очень выиграл. 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 перешел в Корнелл, чтобы изучать философию. Он окончил институт в 1911 году в возрасте 17 лет.

Гарвард и Первая мировая война [ править ]

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 наградил Винера докторской степенью . 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, чтоупорядоченные пары могут быть определены 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 рабочих на заводе в Лоуренсе, штат Массачусетс , но вскоре был уволен за нежелание писать благоприятные статьи о политическом деятеле, которого владельцы газеты пытались продвигать. ^[7]

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 военных, 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. ^[8]Жизнь и работа с другими математиками укрепили его интерес к математике. Однако Винер все еще стремился служить в военной форме и решил сделать еще одну попытку поступить на службу, на этот раз обычным солдатом. Винер написал в письме к своим родителям: «Я бы считал себя довольно дешевой свиньей, если бы я хотел быть офицером, но не хотел быть солдатом». ^{[9] 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 ^[10].

После войны [ править ]

Винер не смог обеспечить себе постоянную должность в Гарварде, в чем он обвинял в значительной степени антисемитизм в университете и, в частности, антипатию гарвардского математика Г. Д. Биркгофа . ^[11] Ему также отказали в приеме на работу в Мельбурнском университете . По предложению У. Ф. Осгуда Винер стал преподавателем математики в Массачусетском технологическом институте , где он провел остаток своей карьеры, став в конце концов профессором. В течение многих лет его фотография была видна в Бесконечном коридоре , часто использовалась для указания направлений, но в 2017 ^{[Обновить]}году ее удалили. ^[12]

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 Констанс (1898–1973) вышла замуж за Филипа Франклина . Их дочь, Джанет, племянница Винера, вышла замуж за Вацлава Э. Бенеша . ^[13] Сестра Норберта Винера, Берта (1902–1995), вышла замуж за ботаника Кэрролла Уильяма Доджа .

О Норберте Винере из Массачусетского технологического института рассказывалось 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!» ^[14]

В преддверии Второй мировой войны (1939–45) Винер стал членом Общества помощи Китаю и Чрезвычайного комитета помощи перемещенным немецким ученым. ^[15] Он был заинтересован в размещении ученых, таких как Юк-Вин Ли и Антони Зигмунд , которые потеряли свои позиции. ^[16]

Во время и после Второй мировой войны [ править ]

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 объясняется теперь стандартной практикой моделирования источника информации как случайного процесса - другими словами, как разновидность шума.) Его зенитные работы в конечном итоге привели его к разработке кибернетики . ^[17] После войны его известность помогла Массачусетскому технологическому институту набрать исследовательскую группу в области когнитивных наук , состоящую из исследователей в области нейропсихологии, математики и биофизики.нервной системы, включая Уоррена Стерджиса МакКаллоха и Уолтера Питтса . 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 . ^[18]

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. ^[19]

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 вызывало подозрение 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 год ^[20] 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 . ^{[21] [ требуется полная ссылка ]}

Винер был участником конференций Macy . Он умер в марте 1964 года в возрасте 69 лет в Стокгольме от сердечного приступа. Винер и его жена похоронены на кладбище Виттум-Хилл в Сэндвиче, Нью-Гэмпшир .

Награды и награды [ править ]

• 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 . ^[22]
• 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. ^[23]
• 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 [ править ]

• Шикао Икехара (доктор философии, 1930)
• Дороти Уолкотт Уикс (доктор философии, 1930 г.)
• Норман Левинсон (доктор наук, 1935)
• Броквей Макмиллан (доктор философии, 1939 г.)
• Эйб Гелбарт (доктор философии 1940 г.)
• Амар Бозе (доктор наук, 1956)
• Колин Черри (доктор философии, 1956) ^[24]

Работа [ править ]

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 стохастических 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 может быть смоделирован как случайная последовательность букв и пробелов, где каждой букве алфавита (и пробелу) соответствует 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. ^[25]

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 . ^[26]

Уравнение Винера [ править ]

Простое математическое представление броуновского движения , то уравнение Винер , названное в честь Винер, принимает ток скорость из жидкости частицы колеблется случайным образом .

Фильтр Винера [ править ]

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.присутствует в сигнале по сравнению с оценкой полезного бесшумного сигнала. Винер разработал фильтр в Радиационной лаборатории Массачусетского технологического института, чтобы прогнозировать положение немецких бомбардировщиков по отражениям радара. Это необходимо для прогнозирования местоположения, потому что к тому времени, когда снаряд достигнет окрестности цели, цель будет перемещаться 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 хороший день американские пушки, оснащенные фильтрами Винера, сбили бы 99 из 100 V1, когда они вошли в Великобританию через пролив Ла-Манш, ^{[ ссылка ]}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 только пытались устранить шум. Он использовал более ранние работы Винера по интегральным уравнениям и преобразованиям Фурье . ^{[27] [28]}

По математике [ править ]

Винер проявлял большой интерес к математической теории броуновского движения (названной в честь Роберта Брауна ), доказывая многие результаты, теперь широко известные, такие как недифференцируемость путей. 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 , главу реального анализа , показав, что большинство известных результатов можно заключить в принцип, взятый из гармонического анализа . В 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, известном как классическое пространство Винера . Леонард Гросс дал обобщение на случай общего сепарабельного банахова пространства .

Само понятие банахового пространства было независимо открыто Винером и Стефаном Банахом примерно в одно и то же время. ^[29]

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 [ править ]

Его работа с Мэри Брейзер упоминается в фильме Авис ДеВото « Как всегда, Джулия» . ^[30]

Персонаж, названный в его честь, ненадолго появляется в победителе премии Хьюго « Проблема трех тел » Лю Цисинь . ^[31]

Флагман, названный в его честь, ненадолго появляется в « Гражданине Галактики » Роберта Хайнлайна . ^[32]

Песня Посвящается Норберту Винеру появляется как вторая песня в альбоме 1980 года Why? авторства GG Tonet (Луиджи Тонет), выпущенного на итальянском лейбле It Why . ^[33]

Публикации [ править ]

Винер написал много книг и сотни статей: ^[34]

• 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, Интеграл Фурье и некоторые его приложения Cambridge Univ. Нажмите; перепечатка Dover, архив CUP 1988 ISBN 0-521-35884-1 
• 1942 г., экстраполяция, интерполяция и сглаживание стационарных временных рядов . Секретный доклад 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 по определенным моментам, в которых кибернетика затрагивает религию . 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 . Опубликовано в виде книги.
• 1966 г., Обобщенный гармонический анализ и тауберовы теоремы . MIT Press.
• 1993, Изобретение: забота и подпитка 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 полный сборник математических работ Винера с комментариями.

Вымысел:

• 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 .

См. Также [ править ]

• Список вещей, названных в честь Норберта Винера

Примечания [ править ]

Дальнейшее чтение [ править ]

• 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 между инженерами ] (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.
• Вольфрам, Стивен (2002). Новый вид науки . Wolfram Media, Inc., стр. 862, 1013. ISBN 1-57955-008-8.

Внешние ссылки [ править ]

• СМИ, связанные с Норбертом Винером на Викискладе?

В Викицитатнике есть цитаты, связанные с: Норбертом Винером

В Wikisource есть оригинальные работы, написанные Норбертом Винером или о нем.

• Норберт Винер Центр гармонического анализа и приложений
• Норберт Винер и кибернетика - Живой Интернет
• О'Коннор, Джон Дж .; Робертсон, Эдмунд Ф. , "Норберт Винер" , архив истории математики MacTutor , Сент-Эндрюсский университет.
• Норберт Винер на проекте « Математическая генеалогия»
• Доктор Норберт Винер в Find a Grave
• «Норберт Винер» в Полном словаре научной биографии