Norbert Wiener

Norbert Wiener

Norbert Wiener (född 26 november 1894 i Columbia , Missouri , † 18 mars 1964 i Stockholm ) var en amerikansk matematiker och filosof . Han är känd som grundaren av cybernetik , ett uttryck som han myntade i sitt arbete Cybernetics eller Control and Communication in the Animal and the Machine (1948). Genom att göra detta skapade han den vetenskapliga och matematiska grunden för styrteori och regleringsteknik för att beräkna dynamiken och stabiliteten hos återkopplingssystem och beskrev deras analogier till den mänskliga hjärnan (på grund av återkoppling genom sensoriska organ ) och till sociala organisationer (på grund av återkoppling. genom kommunikation och observation ).

biografi

Tidiga år

Norbert Wiener föddes i Columbia , Missouri, som det första barnet till det judiska paret Leo och Bertha Wiener. Hans far var professor i slaviska språk vid Harvard University . Sonen uppfostrades huvudsakligen hemma och ansågs vara ett "underbarn" eftersom han var mycket intresserad av främmande språk från en mycket tidig ålder. Han hade dock inga tekniska färdigheter, hans aktiviteter inom teknikområdet var alltid teoretiska. 1903 gick han in i Ayer High School i Massachusetts och tog examen därifrån 1906.

I september 1906 vid 11 års ålder gick han med i Tufts College för att matematik skulle kunna studera. Han tog examen därifrån 1909 och gick in i Harvard. Där studerade han zoologi , men 1910 flyttade han till Cornell University för att studera filosofi . Han återvände sedan till Harvard, där han avslutade sin avhandling om matematisk logik 1912 .

Från Harvard flyttade han till Cambridge , England, för att fortsätta studera under Bertrand Russell och Godfrey Harold Hardy . 1914 var han i Göttingen med David Hilbert och Edmund Landau . Sedan återvände han till Cambridge och sedan tillbaka till USA. Från 1915 till 1916 undervisade han i filosofi vid Harvard, arbetade för General Electric och för Encyclopedia Americana . Han arbetade senare för militären vid Aberdeen Proving Ground, en ballistisk testplats i Maryland . Han stannade i Maryland till slutet av kriget. Sedan började han undervisa i matte vid Massachusetts Institute of Technology (MIT).

Massachusetts Institute of Technology

Medan han arbetade på MIT höll han många kontakter som ledde till många resor till USA, Mexiko, Europa och Asien, där han gynnades av sin talang för språk (tio språk). År 1926 valdes han till American Academy of Arts and Sciences . Samma år gifte han sig med Margaret Engemann och återvände till Europa på ett Guggenheim-stipendium . Han arbetade mestadels i Göttingen och med Hardy i Cambridge. Han behandlade Brownian molekylär rörelse , Fourier-integralen , Dirichlet-problemet , harmonisk analys och Tauber-satser . Hans arbetsområde sträckte sig utöver ren och tillämpad matematik till frågor om fysiologi, särskilt neurofysiologi . År 1933 fick han Bôcher Memorial Prize . 1950 höll han en föreläsning vid den internationella kongressen för matematiker i Cambridge (Massachusetts) ( En heltäckande bild av förutsägelseteorin ) och även i Oslo 1936 ( Gap-teorem ). Norman Levinson är en av hans doktorander .

Wiener-filtret och Wiener-processen är uppkallade efter Norbert Wiener, tillsammans med Wiener-Wurst ( Wiener Korv ), där en öppen boll ses med en brunrörelse i mitten. Han bevisade Paley-Wiener- satsen , Paley-Wiener-Zygmund- satsen , Wiener-Ikehara- satsen , Wiener-Chinchin-satsen och Wieners överlappande lemma . Den uppsättning av Wien , som vid en viss 1932 omfattas av det att fungera på serien expansion av inverser Fourier serien är baserad, 1941 visade den sovjetiska matematikern IM Gelfand . Wiener dog på en föreläsningsturné i Stockholm 1964.

växt

Bullrande bild av en astronaut

Bullrande bild av en astronaut efter applicering av Wiener-filtret

Förutom sina bidrag till ren matematik är han särskilt känd som en pionjär inom cybernetik. Dessa bidrag föll i de tidiga stadierna av elektroniska beräkningsmaskiner från 1940-talet.

Wiener-filter

På 1920-talet arbetade Norbert Wiener intensivt med lösningar för stokastiska processer, inklusive: den browniska rörelsen , som han matematiskt modellerade för första gången 1923 som Wiener-processen . På grundval av detta teoretiska arbete modellerade han på 1940-talet beteendet hos mätsignaler som stördes av skottbuller och andra yttre påverkan, såsom B. med svaga och därför starkt förstärkta radarsignaler . Som ett resultat beskrev han en metod för optimal ljudundertryckning av Wiener-filtret med minimal genomsnittlig kvadratavvikelse. Eftersom den utvecklades parallellt och oberoende av den av den sovjetiska matematikern Andrei Kolmogorow , är den också känd som Wiener-Kolmogoroff-filtret.

cybernetik

Titelsida för Wieners verk Cybernetics or Control and Communication in the Animal and the Machine , publicerat 1948

Norbert och Margaret Wiener vid den internationella kongressen för matematiker i Zürich 1932

Hans sysselsättning med automatisk siktning och automatisk avfyrning av luftfartygspistoler, med en modell som förutsäger flygplanets flygväg baserat på analysen av beteendet hos en pilot som vet att han ska följas. Under andra världskriget ledde utvecklingen av kommunikationsteknik och kommunikationsteori honom till cybernetik. Det föddes 1943 när han behandlade John von Neumann , ingenjörer och neurovetenskapare i ett tvärvetenskapligt möte med likheterna mellan hjärnan och datorer. 1947 kom han överens med andra forskare om termen "cybernetik" och en enhetlig terminologi. En enhet av problem från reglering och statistisk mekanik bör övervägas, eftersom den var viktig i såväl tekniska system som levande organismer. Boken Cybernetics eller Control and Communication in the Animal and the Machine uppträdde nästan samtidigt i New York och Paris 1948. I det förklarade han parallellerna mellan organisk och oorganisk informationsbehandling. Ett exempel är kontrollslingan som finns i ångmotorer och termostater som i människokroppen. "Cybernetics" jämförde också hjärnan med de analoga och digitala datorer som fanns 1948. Mot slutet gav den en skarp kritik av det framväxande informationssamhället och slutade med en anteckning om schackprogram.

Wiener skisserade tydligt de förutsebara och fortfarande existerande problemen med relevansen av statistiska utvärderingar med hjälp av big data och datautvinning och risken för falska korrelationer enligt följande:

Med tanke på supersnabb datorer maskiner , eftersom han bedömde den första universella dator Eniac , han förväntade idéer om artificiell intelligens och tänkte på gränserna för maskinmönsterigenkänning :

1949 designade Wiener en robot på tre hjul. Den nattfjäril svarade för ljus och var en av de tidigaste mobila automater för att efterlikna beteendet hos levande varelser. Det utvecklades mer eller mindre parallellt med de elektriska sköldpaddorna som neurologen William Gray Walter skapade i England. De söta cybernetiska djuren var bredvid de stationära inlärningsmaskinerna vetenskapens viktigaste bidrag till artificiell intelligens.

Wiener följde alltid en realistisk inställning, som var fallet i hans sista verk: God & Golem, Inc. En kommentar om vissa punkter där cybernetik påverkar religionen . Han var optimistisk om nya tekniska möjligheter, såsom kontroll av proteser för att ersätta lemmar och sensoriska organ; emellertid ansåg han det som svårt att ingripa i sociala, särskilt ekonomiska, processer.

1961 lade Norbert Wiener till ytterligare två kapitel i sin grundläggande cybernetikbok: Om inlärnings- och självreproduktionsmaskiner samt hjärnvågor och självorganiserande system. I den tar han upp magiken hos Goethes trollkarlärling , och han uttrycker sig mycket kritiskt om fördelarna med inlärningsmaskinen :

Den förkortade termen cyber , som användes från 1970-talet för en mainframe-dator av Control Data Corporation , uppstod från termen cybernetics . Det blev senare en generisk term för virtual reality- applikationer (som cyberspace och cyberkrig ) och, mer allmänt, för datorprogram som cyberbrott och cybersäkerhet , och slutligen för cyborgs som en hybrid av människa och maskin.

filosofi

Wiener försökte kombinera vetenskapliga idéer, särskilt cybernetik, med filosofins historia, med Baruch Spinoza och Gottfried Wilhelm Leibniz som särskilt påverkade honom. I sitt populära vetenskapliga arbete The Human Use of Human Beings - Cybernetics and Society beklagade han de sociala förhållandena i USA och attityderna hos inflytelserika kretsar.

”Låt oss komma ihåg att vad vi än tycker om den automatiska känslomaskinen, som den kan ha eller inte, är den exakta ekonomiska motsvarigheten till slavarbete. Allt arbete som konkurrerar med slavarbete måste acceptera de ekonomiska förhållandena för slavarbete. "

Hans kommentarer om arbetskraften, rustning i fredstid, avslag på automatiseringsavtal i enlighet med hans cybernetiska principer och vägran att arbeta med militära forskningsprojekt innebar att FBI inte stängde sina filer förrän hans död.

Norbert Wienerpris

Den Norbert Wiener Priset för tillämpad matematik delas ut vart tredje år (sedan 2004, innan dess vart femte år) av den amerikanska Mathematical Society och Society for Industrial and Applied matematik och är utrustad med 5000 dollar. Det namnges för att hedra Norbert Wiener och doneras 1967. År 2019 tilldelades den Marsha Berger .

Trivia

Norbert Wiener var känd som en frånvarande professor bland sina studenter. Enligt en rapport lämnade han MIT's Walker Memorial (då matsalen och studentcentret på östra campus) vid middagstid 1964 och pausade ett tag för att chatta med några studenter. När han var färdig med samtalet och ville fortsätta frågade han henne: ”Gick jag till Walker tidigare eller kom jag därifrån?” När han svarades att han hade kommit därifrån sa han: ”Tack Gud ! Så då hade jag redan lunch. "

Typsnitt (urval)

• 1948: Cybernetik eller kontroll och kommunikation i djuret och maskinen. MIT Press (tyska utgåvan: Cybernetics. Reglering och kommunikation i levande varelser och i maskiner. 1948).
• 1950: Den mänskliga användningen av människor - Cybernetics and Society. (Tyska upplagor: Mensch und Menschmaschine - Cybernetik und Gesellschaft. Alfred Metzner Verl., Frankfurt a. M. 1952; som pocketbok: Ullstein nr 184, 1958).
• 1956: Ex-Prodigy (1953), jag är matematiker. (Tyska utgåvor: Mathematik - Mein Leben. Econ Verlag 1962 och Fischer Taschenbuch Nr. 668, 1965; även: Ich und die Cybernetik. Wilhelm Goldmann Verlag, Taschenbuch Nr. 2830 odaterad [ca. 1971]).
• 1958: Icke-linjära problem i slumpmässig teori.
• 1959: The Tempter. (Tysk utgåva: Frestelsen. Historien om en stor uppfinning. Econ Verlag 1960). Anklagelse mot industrispionage och vinstinriktning, skriven som en roman.
• 1964: God & Golem, Inc.: En kommentar om vissa punkter där cybernetik påverkar religionen. (Tysk utgåva: Gott & Golem Inc. Econ Verlag 1965).

litteratur

• Lars Bluma: Norbert Wiener och framväxten av cybernetik under andra världskriget (= kritisk datavetenskap , volym 2). Lit, Münster 2005, ISBN 3-8258-8345-0 (Avhandling Uni Bochum 2004, 245 sidor).
• Flo Conway, Jim Siegelman: Mörk hjälte i informationsåldern: på jakt efter Norbert Wiener, far till cybernetik. New York, Basic Books 2005.
• Peter Galison: Fiendens ontologi. Norbert Wiener och visionen om cybernetik. I: Hans-Jörg Rheinberger et al. (Red.): Kunskapsrum. Representation, kodning, spårning. Berlin 1997, s. 281-324, ISBN 3-05-002781-9 .
• Steve J. Heims: John von Neumann och Norbert Wiener: Från matematik till liv och döds teknik. 3: e upplagan, Cambridge 1980.
• Steve J. Heims: Konstruera en samhällsvetenskap för efterkrigstidens Amerika. Cybernetics Group. 1946–1953, Cambridge / London 1993.
• Hans Joachim Ilgauds: Norbert Wiener (= biografier av enastående naturvetare, tekniker och läkare , volym 45). 2: a upplagan, Reubner, Leipzig 1984, DNB 840854560 , ISBN 978-3-322-00553-3 (tryck), ISBN 978-3-322-82217-8 (online, PDF, avgiftsbelagd, 86 sidor, 179 kB).
• Pesi Rustom Masani: Norbert Wiener. 1894–1964 (= Vita mathematica , Vol. 5), Birkhäuser, Basel 1990, ISBN 3-7643-2246-2 (Basel), ISBN 0-8176-2246-2 (Boston).
• Bulletin AMS 1966 med olika artiklar om Norbert Wiener, inklusive biografi om Norman Levinson.
• Thomas Rid : Machine Dawn : A Brief History of Cybernetics . Propylaen Verlag, Berlin 2016, ISBN 978-3-549-07469-5 (496 sidor, originaltitel: Rise of the Machines: the lost history of cybernetics . Översatt av Michael Adrian, första upplagan: WW Norton, 2016). 

webb-länkar

• Litteratur av och om Norbert Wiener i katalogen för det tyska nationalbiblioteket
• John J. O'Connor, Edmund F. Robertson :  Norbert Wiener. I: MacTutor History of Mathematics arkiv .
• Detlef Borchers : Hjärnan är en dator ". I: Heise online. 6 november 2005, nås den 25 juli 2019 . 
• God & Golem, Inc.
• Elektroniska hjärnor: robotens magi. (PDF; 2,2 MB) I: Der Spiegel. 3 oktober 1956, åtkomst den 25 juli 2019 (Titel Spiegel 40/1956: Norbert Wiener - Formulas für Mensch und Maschine): ”I många kemiska anläggningar består människors arbete av att läsa kontrollur och manövreringsventiler. Detta arbete görs redan av robotar. Människan borde äntligen inse att prata om den automatiska fabriken inte är detsamma som att diskutera om att skjuta ett missilfartyg till månen. Den nya tidsåldern har för länge sedan börjat. ” Elektroniska hjärnor: Roboternas magi. 3 oktober 1956, nås den 25 juli 2019 (text i artikel 40/1956 i Spiegel). 
   
• John Markoff : 1949 föreställde han sig en ålder av robotar. I: The New York Times. 20 maj 2013, nås den 25 juli 2019 (med ett utdrag ur det ursprungliga manuskriptet till uppsatsen "The Machine Age"). 
• Wolfgang Burgmer: ZeitZeichen: 18/03/1964 - årsdagen för Norbert Wieners död. (Podcast; 14:45 min) I: Westdeutscher Rundfunk. 18 mars 2019, nås 25 juli 2019 . 
• Ernst Peter Fischer : Norbert Wieners cybernetik på 90 sekunder. (Video; 1:30 min) I: Youtube. Penguin Verlag, den 6 september 2016, nås den 25 juli 2019 (cybernetics underhållande, kort och kortfattat förklarat). 

Individuella bevis

1. ↑ ^{a b c d e} Norbert Wiener: Matematik. Mitt liv . Självbiografi. Econ, 1962 (328 s., Amerikansk engelska: I Am a Mathematician & Ex-Prodigy . 1953. Översatt av Walther Schwerdtfeger, första upplagan: MIT Press, publicerad i Tyskland under titeln "Ich und die Cybernetik. Der Lebensweg einer Genius" (Goldmann Volym 2830), ca 1970). 
2. ↑ Med Karl Schmidt. Avhandlingstitel: En jämförelse mellan behandlingen av släktens algebra av Schroeder och den av Whitehead och Russell. Matematik-släktforskningsprojekt, Wien.
3. ^ Wiener Korv, Mathworld
4. ↑ ^{a b c} Thomas Rid : Twilight of the Machine. En kort historia av cybernetik . Propylaeen, Berlin 2016, ISBN 978-3-549-07469-5 (492 sidor, amerikansk engelska: Rise of the Machines. A Cybernetic History . New York 2016. Översatt av Michael Adrian, första upplagan: WW Norton & Company). 
5. ↑ ^{a b} Grattis på födelsedagen, Cybernetics. I: Heinz Nixdorf Museumsforum (HNF). 22 oktober 2018, nås 13 juli 2019 . 
6. ↑ ^{a b c d e f} Norbert Wiener: Cybernetics. Reglering och meddelandeöverföring i levande varelser och i maskiner . Med tillägg av 1961 inlärnings- och självreproduktionsmaskiner. För det andra, reviderad och utökad upplaga. Econ-Verlag, Düsseldorf 1963 (287 sidor, amerikansk engelska: Cybernetics eller Control and Communication in the Animal and the Machine . 1948. Översatt av EH Serr, E. Henze, första upplagan: MIT-Press). 
7. ↑ Susanne Ebner: Varför pratar alla om "cyber"? Var ordet kommer ifrån och vad det betyder. Südkurier, 14 augusti 2016, nås den 13 juli 2019 . 
8. ↑ Michael Hagner: Cybernetics. Frågor maskiner svarar inte. Granskning av Thomas Rid, Maschinendämmerung. I: Frankfurter Allgemeine Zeitung. 10 juli 2016, nås 13 juli 2019 . 
9. ^ Norbert Wiener: Mänsklig användning av människor . Free Association Books, London 1989, ISBN 1-85343-075-7 , pp. 162 (engelska, archive.org ): ”Låt oss komma ihåg att den automatiska maskinen, oavsett vad vi tänker på några känslor den kan ha eller inte kan ha, är den exakta ekonomiska motsvarigheten till slavarbete. Allt arbete som konkurrerar med slavarbete måste acceptera de ekonomiska villkoren för slavarbete. Det är helt klart att detta kommer att leda till en arbetslöshetssituation, i jämförelse med vilken den nuvarande lågkonjunkturen och till och med depressionen på trettiotalet kommer att verka som ett trevligt skämt, ” 
10. Lo Flo Conway, Jim Siegelman: Mörk hjälte i informationsåldern: på jakt efter Norbert Wiener, far till cybernetik . Basic Books, New York 2005, ISBN 0-7382-0368-8 , Childhood's End: ”När hans dödsmeddelande dök upp i Boston Globe lade agenter på FBI: s Boston Field Office klippningen i Wieners fil och stängde säkerhetsutredningen de hade öppnade sjutton år tidigare. " 
11. ^ Norbert Wienerpris i tillämpad matematik. I: American Mathematical Society. Hämtad 13 juli 2019 . 
12. ^ Bernard Widrow : Minnen av Norbert Wiener och den första IFAC-världskongressen. (PDF; 325 kB) IEEE Control Systems Magazine, 1 juni 2001, öppnades 18 juli 2019 .