После второй мировой воины возникла новая научная и техническая область – кибернетика – учение об управляющих устройствах, о передаче и переработке в них информации. Она использует некоторые результаты математической логики, теории вероятностей, электроники, использует количественные аналогии между работой машины, деятельностью живого организма, а также некоторыми общественными явлениями.

Возникновение кибернетики было подготовлено предшествующим развитием науки и техники. Значительный вклад внесли в него русские и советские инженеры и ученые, в том числе такие всемирно известные ученые, как И.П. Павлов и математик А.Н. Колмогоров. Однако лишь во время второй мировой воины кибернетика была обоснована как самостоятельная научная дисциплина выдающимся американским математиком Норбертом Винером и его другом мексиканским физиологом Артуром Розенблютом [1].

Жизнь и деятельность

Родители Норберта были выходцами из небольшого городка Белосток в России. На исходе девятнадцатого столетия семейство Винеров покинули Россию, и перебрались в Штаты. Глава семейства, Лео Винер, вскоре устроился профессором на кафедре славянских языков и литературы в Гарвардском университете. Позже он прославится как ведущий специалист по вопросам языковой интерференции, и его внимание переключится на африканцев и индейцев [2].

Ребёнок, названный на американский манер Норбертом, появился на свет 26 ноября 1894 года в городе Колумбия штата Миссури.

Лео с первых дней начал суетиться вокруг сына, придирчиво наблюдая за его рефлексами, в естественном для всякого отца стремлении обнаружить явные признаки гениальности у своего чада. Практикующий профессор Винер обрушился на невинного ребёнка со всей непоколебимостью новейших учебно-воспитательных методик. Мальчик учился говорить и думать одновременно на нескольких языках, а читать начал едва ли не раньше, чем освоил нелёгкое искусство перемещения на своих двоих. В 4 года он уже был допущен к родительской библиотеке, а в 7 лет написал свой первый научный трактат по дарвинизму.

Норберт никогда по-настоящему не учился в средней школе. В девять лет он поступил в среднюю школу, в которой начинали учиться дети 15-16 лет, закончив предварительно восьмилетку. Среднюю школу он окончил, когда ему исполнилось одиннадцать. Сразу же мальчик поступил в высшее учебное заведение Тафтс-колледж. Учиться ему было легко, зато непросто складывались отношения с взрослыми сокурсниками.

В четырнадцать лет, всего через три года после поступления, Норберт с отличием закончил колледж и стал студентом Гарвардского университета, который окончил также досрочно – к восемнадцати годам, защитив докторскую диссертацию по математической логике [3].

Восемнадцатилетний доктор Винер читал лекции в Корнельском и Гарвардском университетах. А еще через год его пригласила кафедра математики Массачусетского технологического института (МТИ). Этому престижнейшему учебному заведению Норберт Винер остался верен до конца. А начал он здесь свою карьеру с должности ассистента профессора.

Большую роль в формировании не только взглядов, но и самой личности Винера сыграла командировка в Европу, так сказать, «для повышения квалификации». Будущий отец кибернетики стажировался в Кембридже у великого математика и мыслителя Бертрана Рассела и не менее известного знатока точных наук Годфри Карди, но особенно много дало Норберту общение с блестящим немецким ученым Давидом Гильбертом, известным своей убежденностью в единстве математики и естествознания.

В 1926 г. Винер вступил в брак с Маргаритой Энгеман, американкой немецкого происхождения.

Годы 1920–1925 Винер считал годами своего становления в математике. Он обнаруживает стремление решать сложные физические и технические задачи методами современной абстрактной математики. Он занимается теорией броунова движения, пробует свои силы в теории потенциала, разрабатывает обобщенный гармонический анализ для нужд теории связи. Академическая карьера его протекает медленно, но успешно.

С 1932 года Винер – профессор МТИ. Он завоевывает имя в ученых кругах Америки и Европы. Под его руководством пишутся диссертации. Он издает ряд книг и больших мемуаров по математике: «Обобщенный гармонический анализ», «Тауберовы теоремы», «Интеграл Фурье и некоторые его применения» и др. Совместное исследование с немецким математиком Э. Хопфом о радиационном равновесии звезд вводит в науку «уравнение Винера–Хопфа». Другая совместная работа, монография «Преобразование Фурье в комплексной области» написана в сотрудничестве с английским математиком Р. Пэли. Отдает Винер дань и техническому творчеству, в компании с китайским ученым Ю.В. Ли и В. Бушем, известным конструктором аналоговых вычислительных машин. В Гарварде он познакомился с физиологом А. Розенблютом и стал посещать его методологический семинар, объединявший представителей различных наук. Этот семинар сыграл важную роль в формировании у Винера идей кибернетики.

В 1934 году Винер получил приглашение из университета Цинхуа (в Пекине) прочитать курс лекций по математике и электротехнике. Год посещения Китая он считал годом полного становления его как ученого.

Во время войны Винер почти целиком посвятил свое творчество военным делам. Он исследует задачу движения самолета при зенитном обстреле. Обдумывание и экспериментирование убедили Винера в том, что система управления огнем зенитной артиллерии должна быть системой с обратной связью, что обратная связь играет существенную роль и в человеческом организме.

В 1943 году вышла статья Винера, Розенблюта, Байглоу «Поведение, целенаправленность и телеология», представляющая собой набросок кибернетического метода.

Летом 1946 года Винер был приглашен во Францию в город Нанси на математическую конференцию. По пути в Нанси он останавливается в Лондоне и знакомится с исследованиями своих коллег. В голове его уже давно зрела мысль написать книгу и рассказать в ней об общности законов, действующих в области автоматического регулирования, организации производства и в нервной системе человека.

После возвращения, с конференции Винер уехал в Мексику и около года у Розенблютов работал над книгой. Сразу же возникла трудность с заглавием, уж слишком необычно было содержание. Требовалось найти слово, связанное с управлением, регулированием. Пришло на ум греческое, похожее на «рулевой», что по-английски звучит как «кибернетика». Так Винер его и оставил.

«Кибернетика» Винера увидела свет в 1948 году. С выходом в свет книги Винер, как говорят, «проснулся знаменитым». «Появление книги, – писал он, – в мгновение ока превратило меня из ученого-труженика, пользующегося определенным авторитетом в своей специальной области, в нечто вроде фигуры общественного значения. Это было приятно, но имело и свои отрицательные стороны».

Винер впервые понял принципиальное значение информации в процессах управления. Говоря об управлении и связи в живых организмах и машинах, он видел главное не просто в словах «управление» и «связь», а в их сочетании. Кибернетика – наука об информационном управлении, и Винера с полным правом можно считать творцом этой науки.

Все годы после выхода «Кибернетики» Винер пропагандировал ее идеи. В 1950 году вышло продолжение – «Человеческое использование человеческих существ», в 1958 году – «Нелинейные задачи в теории случайных процессов», в 1961 году – второе издание «Кибернетики», в 1963 году – своеобразное кибернетическое сочинение «Акционерное общество Бог и Голем» [4].

В последние годы пытливый ум Винера проник в биологию, нейрологию, электроэнцефалографию, генетику.

Винер – один из немногих ученых, которые сами подробно написали о себе. Он опубликовал две замечательные книги о своей жизни и творчестве –«Бывший вундеркинд» (1951) и «Я – математик» (1956). В книгах автор излагал также взгляды на развитие человечества, роль науки, ценность общения ученых.

В 1963 г. за выдающиеся заслуги в области математики, техники и биологических наук Винер награжден Национальной медалью науки – высшим американским отличием для ученых.

Умер основатель кибернетики 18 марта 1964 года, в возрасте 69 лет.

Кибернетика Винера

Концепция кибернетики родилась из синтеза многих научных направлений. Во-первых, как общий подход к описанию и анализу действий живых организмов и вычислительных машин или иных автоматов. Во-вторых, из наблюдения аналогий между поведением сообществ живых организмов и человеческого общества и возможностью описать их с помощью общей теории управления и информации. И, наконец, из синтеза теории передачи информации и статистической физики, который и привел Винера к важнейшему открытию, связывающему количество информации и отрицательную энтропию в системе.

Сопоставление знаний из области медицины, физиологии и математики и позволило Норберту Винеру сформулировать проект нового научного направления. Идея заключалась в необходимости создания единой прикладной науки, изучающей процессы хранения и переработки информации, управления и контроля. Для этой науки Винер предложил название «кибернетика», получившее общее признание.

Надо отметить интересную историю происхождения самого слова кибернетика, которое Винер выбрал в качестве названия новой науки. Это название происходит от греческого «kebernetes», что означает кормчий. В древности греки были опытными мореплавателями. От искусства кормчего зависела судьба всего путешествия, так что слово это довольно часто встречается в древнегреческой литературе.

В 1948 году выходит фундаментальный труд Винера «Кибернетика». Ученый не только вводит в научный обиход сам термин, но и раскрывает его значение. По Винеру, кибернетика – это наука об управлении, связях, обработке информации в технике, человеческом обществе и живых организмах и биологических популяциях. Ученый открывал пути к созданию искусственного разума и управлению им.

Ядром кибернетики являются такие известные сегодня понятия, как теория информации, теории алгоритмов, автоматов, распознавания образов, оптимального управления.

Говорят, что путь к революционным выводам Винеру подсказал случай. Норберт любил животных, особенно маленьких грызунов, и с удовольствием за ними наблюдал. Один раз, наблюдая за «знакомой» мышкой, отправившейся в очередной поход по лабиринту, сооруженному в соседней биологической лаборатории, Винер заметил, что зверек уже не тыкается во все тупики, не повторяет неверные ходы, а смело идет вперед по закоулкам. Из этого Винер сделал эпохальный вывод: «Мышь в лабиринте представляет собой пример самообучающейся системы». И он теоретически обосновал искусственную «мышь».

Винеру удалось подвести общую концептуальную базу под схемы, определяющие поведение живых организмов, решающих конкретные задачи, и схемы, характеризующие процессы управления в сложных технических системах. С точки зрения кибернетики эти столь непохожие процессы оказались практически идентичными. Он пошел дальше и убедительно доказал, что одни и те же положения лежат в основе социальных моделей управления и моделей управления в экономике.

Основной тезис книги – подобие процессов управления и связи в машинах, живых организмах и обществах, будь то общества животных или человеческие.

Любой сигнал, любую информацию, независимо от ее конкретного содержания и назначения, можно рассматривать как некоторый выбор между двумя или более значениями, наделенными известными вероятностями, и это позволяет подойти ко всем процессам с единой меркой, с единым статистическим аппаратом. Отсюда мысль об общей теории управления и связи – кибернетике.

Количество информации – количество выбора – отождествляется Винером с отрицательной энтропией и становится, подобно количеству вещества или энергии, одной из фундаментальных характеристик явлений природы. Отсюда толкование кибернетики как теории организации, как теории борьбы с мировым хаосом, с роковым возрастанием энтропии.

Действующий объект поглощает информацию из внешней среды и использует ее для выбора правильного поведения. Информация никогда не создается, она только передается и принимается, но при этом может утрачиваться, исчезать. Она искажается помехами, «шумом», на пути к объекту и внутри его и теряется для него [1].

Основоположником современной теории управления сам Винер считал Дж.К. Максвелла, и это совершенно справедливо.

Основная заслуга Винера в том, что он впервые понял принципиальное значение информации в процессах управления. Говоря об управлении и связи в живых организмах и машинах, он видел главное не просто в словах «управление» и «связь», а в их сочетании. Кибернетика – наука об информационном управлении, и Винера с полным правом можно считать творцом этой науки.

Литература

1. Кольман Э.Я. О философских и социальных идеях Норберта Винера. Источник: Винер Н. Кибернетика и общество. – М.: Издательство иностранной литературы, 1958. – С. 5–22.
2. Финкель Е. Пигмалион двадцатого столетья. Источник: http://www.peoples.ru
3. Самин Д.К. 100 великих ученых. – М.: Вече, 2000. – C. 511–517.