Норберт Винер - Norbert Wiener

Норберт Винер
Норберт Винер.jpg
Родившийся(1894-11-26)26 ноября 1894 г.
Колумбия, штат Миссури, НАС.
Умер18 марта 1964 г.(1964-03-18) (69 лет)
Стокгольм, Швеция
НациональностьАмериканец
ОбразованиеКолледж Тафтса, Б.А. 1909
Корнелл Университет, М.А., 1911
Гарвардский университет, Кандидат наук. 1913
Известен
НаградыПриз памяти Бохера (1933)
Национальная медаль науки (1963)
Научная карьера
ПоляМатематика
Кибернетика
УчрежденияМассачусетский Институт Технологий
ТезисСравнение трактовки алгебры родственников Шредером и Уайтхедом и Расселом  (1913)
Докторанты
  • Карл Шмидт[1]
Другие научные консультантыДжозайя Ройс[2]
Докторанты
Подпись
Знак Н. Винера.png

Норберт Винер (26 ноября 1894 - 18 марта 1964) был американцем математик и философ. Он был профессором математики в Массачусетский Институт Технологий (Массачусетский технологический институт). А вундеркинд, Винер позже стал одним из первых исследователей в стохастический и математический шум процессов, вносящих свой вклад в электроинженерия, электронная коммуникация, и Системы управления.

Винер считается создателем кибернетика, наука о коммуникации в отношении живых существ и машин[3], с последствиями для инженерное дело, системы управления, Информатика, биология, нейробиология, философия, и организация общество.

Норберт Винер считается одним из первых, кто теоретически предположил, что все разумное поведение является результатом механизмов обратной связи, которые, возможно, могут быть смоделированы машинами, и является важным ранним шагом на пути к развитию современных технологий. искусственный интеллект.[4]

биография

Молодость

Винер родился в Колумбия, штат Миссури, первый ребенок Лео Винер и Берта Кан, Еврейский[5] иммигранты из Польша и Германия, соответственно. Через своего отца он был связан с Маймонид, известный раввин, философ и врач из Аль Андалус, а также Акива Эгер, главный раввин Позен с 1815 по 1837 гг.[6] Лео обучал Норберта дома до 1903 года, используя методы обучения, изобретенные им самим, за исключением короткого перерыва, когда Норберту было 7 лет. Зарабатывая на жизнь преподаванием немецкого и Славянские языки Лео много читал и собрал личную библиотеку, от которой юный Норберт получил большую пользу. 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, окончил Средняя школа Айера в 1906 году в возрасте 11 лет, и Винер затем поступил Колледж Тафтса. Он был награжден BA по математике в 1909 году в возрасте 14 лет, после чего он поступил в аспирантуру зоология в Гарвард. В 1910 г. переведен в Корнелл изучать философию. Он окончил институт в 1911 году в возрасте 17 лет.

Гарвард и первая мировая война

В следующем году он вернулся в Гарвард, продолжая заниматься философией. Вернувшись в Гарвард, Винер попал под влияние Эдвард Вермиль Хантингтон, математические интересы которого простирались от аксиоматических основ до инженерных задач. Гарвард наградил Винера Кандидат наук. в июне 1913 г., когда ему было всего 19 лет, за диссертацию по математическая логика (сравнение работы Эрнст Шредер с этим из Альфред Норт Уайтхед и Бертран Рассел ) под руководством Карла Шмидта, основные результаты которого были опубликованы как Wiener (1914). Он был одним из самых молодых, кто совершил такой подвиг. В этой диссертации он первым публично заявил, что заказанные пары можно определить в терминах элементарных теория множеств. Следовательно связи может быть определена теорией множеств, таким образом, теория отношений не требует каких-либо аксиом или примитивных понятий, отличных от теорий множеств. В 1921 г. Казимеж Куратовски предложил упрощение определения Винера упорядоченных пар, и с тех пор это упрощение широко используется. Это (x, y) = {{x}, {x, y}}.

В 1914 году Винер отправился в Европу, чтобы учиться у Бертран Рассел и Г. Х. Харди в Кембриджский университет, и по Дэвид Гильберт и Эдмунд Ландау на Геттингенский университет. В Геттингене он также посетил три курса с Эдмунд Гуссерль «один по этическим трудам Канта, один по принципам этики и семинария по феноменологии». (Письмо Расселу, июнь или июль 1914 г.). В 1915–16 он преподавал философию в Гарварде, затем был инженером в General Electric и написал для Энциклопедия Американа. Винер некоторое время работал журналистом Boston Herald, где он написал очерк о плохих условиях труда заводских рабочих в Лоуренс, Массачусетс, но вскоре после этого он был уволен за нежелание писать положительные статьи о политическом деятеле, которого владельцы газеты пытались продвигать.[7]

Хотя Винер в конце концов стал стойким пацифистом, он активно участвовал в военных действиях Первой мировой войны. Вступление Америки в войну Подойдя ближе, Винер посетил тренировочный лагерь для потенциальных офицеров, но не получил комиссионных. Год спустя Винер снова попытался уйти в армию, но правительство снова отклонило его из-за плохого зрения. Летом 1918 г. Освальд Веблен пригласил Винера поработать баллистика на Абердинский полигон 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 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

Норберт Винер считался полулегендарной фигурой в Массачусетском технологическом институте.
Норберт (стоит) и Маргарет (сидит) Винер в Международный конгресс математиков, Цюрих 1932 г.

Винер не смог получить постоянную должность в Гарварде, в чем он во многом виноват. антисемитизм в университете и, в частности, об антипатии гарвардского математика Г. Д. Биркгоф.[11] Ему также отказали на должность в Мельбурнский университет. В W. F. Osgood's предложения, Винер стал преподавателем математики в Массачусетский технологический институт, где он провел остаток своей карьеры, став профессором. В течение многих лет его фотография занимала видное место в Бесконечный коридор, часто используется для указания направлений, но по состоянию на 2017 год, он был удален.[12]

В 1926 году Винер вернулся в Европу в качестве Ученый Гуггенхайма. Он проводил большую часть своего времени в Геттингене и с Харди в Кембридже, работая над Броуновское движение, то Интеграл Фурье, Проблема Дирихле, гармонический анализ и Тауберовы теоремы.

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 Филип Франклин. Их дочь Джанет, племянница Винера, вышла замуж Вацлав Э. Бенеш.[13] Сестра Норберта Винера, Берта (1902–1995), вышла замуж за ботаника. Кэрролл Уильям Додж.

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 соседскую девушку о причине, 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 Вторая Мировая Война (1939–45) Винер стал членом Китайское общество помощи и Комитет по чрезвычайной помощи перемещенным немецким ученым.[15]Он был заинтересован в размещении таких ученых, как Юк-Винг Ли и Антони Зигмунд которые потеряли свои позиции.[16]

Во время и после Второй мировой войны

В течение Вторая Мировая Война, его работы по автоматическому прицеливанию и стрельбе из зенитные орудия заставил Винера расследовать теория информации независимо от Клод Шеннон и изобрести Винеровский фильтр. (Ему это объясняется теперь стандартной практикой моделирования источника информации как случайного процесса - другими словами, как разновидность шума.) Его зенитная работа в конечном итоге привела к тому, что он сформулировал кибернетика.[17] После войны его слава помогла MIT набрать исследовательскую группу в наука о мышлении, состоящий из исследователей в нейропсихология и математика и биофизика нервной системы, в том числе Уоррен Стерджис Маккалох и Уолтер Питтс. Позже эти люди внесли новаторский вклад в Информатика 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 Винер, Конвей и Зигельман предполагают, что жена Винера Маргарет, которая ненавидела Маккаллоха богемный образ жизни, спроектировал нарушение.[18]

Позже Винер помог разработать теории кибернетики, робототехника, компьютерное управление и автоматизация. Он обсудил моделирование нейронов с Джон фон Нейман, а 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. К ним относятся Советский исследователи и их выводы. Знакомство Винера с ними вызвало подозрение во время Холодная война. Он был решительным сторонником автоматизации для повышения уровня жизни и прекращения экономической отсталости. Его идеи стали влиятельными в Индия, правительство которого 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 «Ученый-бунтарь» из январского номера журнала 1947 г. The Atlantic Monthly[20] призвал ученых учитывать этические последствия 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. Джон фон Нейман и Норберт Винер.[21][требуется полная цитата ]

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

Награды и отличия

Докторанты

Работа

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 стохастический и математический шум процессы, вносящие вклад в работу, относящуюся к электроинженерия, электронная коммуникация, 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 можно смоделировать как случайную строку 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 главных создателей кибернетика, формализация понятия Обратная связь, со многими последствиями для инженерное дело, системы управления, Информатика, биология, философия, и организация общество.

Работа Винера с кибернетикой повлияла на Грегори Бейтсон и Маргарет Мид, и через них антропология, социология, и образование.[26]

В математической области вероятности "Венская колбаса "является окрестностью следа Броуновское движение до времени т, заданный путем взятия всех точек на фиксированном расстоянии от броуновского движения. Его можно представить как цилиндр фиксированного радиуса, центральная линия которого представляет собой броуновское движение.

Уравнение Винера

Простое математическое представление Броуновское движение, то Уравнение Винера, названный в честь Винера, предполагает нынешний скорость из жидкость частица колеблется случайным образом.

Винеровский фильтр

Для обработки сигналов Винеровский фильтр это фильтр предложенный Винером в 1940-х годах и опубликованный в 1942 году как секретный документ. Его цель - уменьшить количество шум 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 удачный день американские пушки, оснащенные фильтрами Винера, сбили бы 99 из 100 V1, когда они вошли в Великобританию через пролив Ла-Манш.[нужна цитата ] 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 раннюю работу Винера по интегральные уравнения и Преобразования Фурье.[27][28]

По математике

Винер проявлял большой интерес к математической теории Броуновское движение (названный в честь Роберт Браун ), доказывающих многие широко известные результаты, такие как недифференцируемость путей. Следовательно, одномерный вариант броуновского движения получил название Винеровский процесс. Это самый известный из Леви процессы, càdlàg случайные процессы со стационарными статистически независимые приращения, и часто встречается в чистой и прикладной математике, физике и экономике (например, на фондовом рынке).

Тауберова теорема Винера, результат 1932 года Винера, разработал Тауберовы теоремы в теория суммируемости, на первый взгляд глава реальный анализ, показывая, что большинство известных результатов может быть заключено в принцип, взятый из гармонический анализ. В своей нынешней формулировке теорема Винера не имеет очевидной связи с тауберовыми теоремами, которые имеют дело с бесконечная серия; перевод результатов, сформулированных для интегралов, или на языке функциональный анализ и Банаховы алгебры, однако, относительно рутинный процесс.

В Теорема Пэли – Винера. связывает ростовые свойства целые функции на Cп и преобразование Фурье компактных опорных распределений Шварца.

В Теорема Винера – Хинчина, (также известный как Теорема Винера - Хинчина и Теорема Хинчина - Колмогорова), утверждает, что спектральная плотность мощности стационарного случайного процесса в широком смысле является преобразованием Фурье соответствующей автокорреляционной функции.

An абстрактное винеровское пространство математический объект в теория меры, используется для построения «приличной», строго положительной и локально конечной меры на бесконечномерном векторном пространстве. Первоначальная конструкция Винера применялась только к пространству действительных непрерывных путей на единичном интервале, известном как классическое винеровское пространство. Леонард Гросс сделал обобщение на случай генерала. отделяемый Банахово пространство.

Само понятие банахова пространства было независимо открыто Винером и Стефан Банах примерно в то же время.[29]

В Норберт Винер Центр гармонического анализа и приложений (NWC) на факультете математики Мэрилендского университета в Колледж-Парке посвящена научному и математическому наследию Норберта Винера. В Сайт NWC освещает исследовательскую 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

Его работа с Мэри Бразье упоминается в Авис ДеВото с Как всегда, юля.[30]

Персонаж, названный в его честь, ненадолго появляется в победителе премии Хьюго. Проблема трех тел к Лю Цысинь.[31]

Флагман, названный его именем, ненадолго появляется в Гражданин Галактики к Роберт Хайнлайн.[32]

Песня Посвящается Норберту Винеру появляется как второй трек на альбоме 1980 года Почему? автор: G.G. Тонет (Луиджи Тонет), выпущенный на итальянском Это почему метка.[33]

Публикации

Винер написал много книг и сотни статей:[34]

  • 1914, «Упрощение в логике отношений». Proc. Camb. Фил. Soc. 13: 387–390. 1912–14. Перепечатано в ван Хейеноорт, Жан (1967). От Фреге до Гёделя: Справочник по математической логике, 1879–1931 гг.. Издательство Гарвардского университета. стр.224 –7.
  • 1930, Винер, Норберт (1930). «Обобщенный гармонический анализ». Acta Math. 55 (1): 117–258. Дои:10.1007 / BF02546511.
  • 1933, Интеграл Фурье и некоторые его приложения Cambridge Univ. Нажмите; перепечатка Dover, архив CUP 1988 ISBN  0-521-35884-1
  • 1942, Экстраполяция, интерполяция и сглаживание стационарных временных рядов. Секретный отчет военного времени, получивший прозвище «желтая опасность» из-за цвета обложки и сложности темы. Опубликовано в послевоенном 1949 г. MIT Press. http://www.isss.org/lumwiener.htm ])
  • 1948, Кибернетика: или управление и коммуникация у животного и машины. Пэрис (Hermann & Cie) и Camb. Масса (MIT Press) ISBN  978-0-262-73009-9; 2-е изд. 1961 г.
  • 1950, Использование человеком человеческих существ. The Riverside Press (Houghton Mifflin Co.).
  • 1958, Нелинейные задачи теории случайностей.. MIT Press & Wiley.
  • 1964, Избранные статьи Норберта Винера. Кембридж, Массачусетс, 1964 (MIT Press и SIAM)
  • 1964, God & Golem, Inc: комментарий к некоторым 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. Дои:10.1090 / S0002-9904-1966-11450-7. Опубликовано в виде книги.
  • 1966, Обобщенный гармонический анализ и тауберовы теоремы. MIT Press.
  • 1993, Изобретение: забота и подпитка идей. MIT Press. 1993 г. 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»:

Смотрите также

Примечания

  1. ^ Норберт Винер на Проект "Математическая генеалогия"
  2. ^ Леоне Монтаньини, Гармонии беспорядка - Норберт Винер: математик-философ нашего времени, Springer, 2017, стр. 61.
  3. ^ https://www.brainpickings.org/2018/06/15/the-human-use-of-human-beings-norbert-wiener/
  4. ^ Research, AI (11 января 2019 г.). «Начало исследований искусственного интеллекта». world-information.org. В архиве с оригинала 11 января 2019 г.. Получено 11 января 2019.
  5. ^ "Норберт Винер". NNDB. В архиве из оригинала 2 апреля 2014 г.. Получено 25 марта, 2014.
  6. ^ Леоне Монтаньини, Гармонии беспорядка: Норберт Винер: математик-философ нашего времени, Springer (2017), стр. 4
  7. ^ Конвей и Сигельман 2005, п. 45
  8. ^ Конвей и Сигельман 2005, стр. 41–43
  9. ^ Конвей и Сигельман 2005, п. 43
  10. ^ Конвей и Сигельман 2005, стр. 43–44
  11. ^ Конвей и Сигельман 2005, стр.40, 45
  12. ^ «Есть ли в бесконечном коридоре плакат Норберта Винера и кибернетики?». Получено 2019-10-27.
  13. ^ Биография Франклина В архиве 2018-07-13 в Wayback Machine. History.mcs.st-and.ac.uk. Проверено 2 ноября 2013.
  14. ^ Адамс, Хасс и Томпсон 1998, п. 8
  15. ^ Масани, Песи Р. (2012-12-06), Норберт Винер 1894–1964, Биркхойзер, стр. 167, ISBN  978-3-0348-9252-0, в архиве из оригинала от 22.02.2017, получено 2016-03-20
  16. ^ Маккавитт, Мэри Джейн (2 сентября 2009 г.), Путеводитель по бумагам Норберта Винера (PDF), Библиотеки Массачусетского технологического института, стр. 15, заархивировано оригинал (PDF) 12 ноября 2015 г., получено 2016-03-20
  17. ^ Конвей и Сигельман 2005, п. 12
  18. ^ Конвей и Сигельман 2005, стр. 223–7
  19. ^ Письма Норберту Винеру в Джон фон Нейман: Избранные письмапод редакцией Миклоша Редеи, в История математики, Том 27, совместно опубликовано Американским математическим обществом и Лондонским математическим обществом, 2005 г.
  20. ^ Винер, Норберт (январь 1947 г.). "Ученый-бунтарь". Atlantic Monthly. п. 46. В архиве из оригинала на 2018-10-26. Получено 2018-10-26.
  21. ^ Хаймс 1980
  22. ^ «Национальная книжная премия - 1965» В архиве 2019-01-31 в Wayback Machine. Национальный книжный фонд. Проверено 5 марта 2012.
  23. ^ "Центр гармонического анализа и приложений Норберта Винера". Университет Мэриленда, Колледж-Парк. В архиве из оригинала на 2018-04-04. Получено 2009-09-24.
  24. ^ Mandrekar, V .; Масани, П. Р., ред. (1997). Труды симпозиумов по прикладной математике, том 52: Материалы столетнего конгресса Норберта Винера 1994. Провиденс, Род-Айленд: Университет штата Мичиган. п. 541. ISBN  978-0-8218-0452-0.
  25. ^ Джон фон Нейман и Норберт Винер: от математики к технологиям жизни и смерти, Стив Джошуа Хеймс, MIT Press, 1980
  26. ^ Хаймс, Стив П. (апрель 1977 г.). «Грегори Бейтсон и математики: от междисциплинарного взаимодействия к функциям общества». Журнал истории поведенческих наук. 13 (2): 141–159. Дои:10.1002 / 1520-6696 (197704) 13: 2 <141 :: AID-JHBS2300130205> 3.0.CO; 2-G. PMID  325068.
  27. ^ Джон фон Нейман и Норберт Винер: от математики к технологиям жизни и смерти, Стив Джошуа Хеймс, MIT Press, 1980, стр.183.
  28. ^ Норберт Винер, Экстраполяция, интерполяция и сглаживание стационарных временных рядов, MIT Press, 1949. Первоначально опубликовано как секретный документ в 1942 году.
  29. ^ Винер, Норберт (1923). «Заметка к статье М. Банаха». Фонд. Математика. 4: 136–143. Дои:10.4064 / FM-4-1-136-143. Видеть Albiac, F .; Калтон, Н. (2006). Темы теории пространства Банаха. Тексты для выпускников по математике. 233. Нью-Йорк: Спрингер. п. 15. ISBN  978-0-387-28141-4.
  30. ^ Рирдон, Джоан. Как всегда, Юля. Houghton Mifflin, 2010. 223.
  31. ^ Лю, Цысинь (2015). Проблема трех тел. Издательская группа Чунцина. ISBN  9787229100605.
  32. ^ Хайнлайн, Роберт (1957). «14». Гражданин Галактики. Сыновья Чарльза Скрибнера.
  33. ^ "Дж. Г. Тонет - Почему?". Discogs. В архиве из оригинала 25 февраля 2020 г.. Получено 2 мая 2019.
  34. ^ Полная библиография предоставлена ​​Кибернетическим обществом. Публикации Норберта Винера В архиве 2007-02-05 на Wayback Machine

дальнейшее чтение

внешняя ссылка