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维纳·诺伯特. 一位科学家的传记
开创科学新方向的人很少。 创造新科学的人就更少了。 诺伯特·维纳就是这样一位巨人。 他的后代，控制论——机器和生物体中的控制和通信科学，诞生于以前没有交叉的数学和生物学、社会学和经济学的结合。 诺伯特·维纳（Norbert Wiener）于 26 年 1894 月 XNUMX 日出生于密苏里州哥伦比亚的一个犹太家庭。 他的父亲利奥·维纳，原籍俄罗斯比亚韦斯托克人，留学德国，后移居美国，成为一名语言学家，并在剑桥哈佛大学担任斯拉夫语言文学系主任。 在他的自传书中，维纳声称他从两岁起就记得自己。 他四岁就学会了阅读，六岁就开始阅读达尔文和但丁。 不断的工作和对科学的热情使他与同龄人疏远了。 急性近视和先天性笨拙使情况更加恶化。 九岁时，他进入中学，15-16岁的孩子开始学习，之前完成了八年的学校。 在这里，他和同学之间的隔阂变得更加明显，诺伯特从小就成长为一个不平衡的神童。 他十一岁时高中毕业。 男孩立即进入了塔夫茨学院的高等教育机构。 毕业后，十四岁获得文学学士学位。 随后他先后在哈佛和康奈尔大学学习，17岁成为哈佛大学文学硕士，18岁成为哲学博士，获得数理逻辑学位。 哈佛大学授予维纳奖学金，让他在剑桥（英国）和哥廷根（德国）大学学习。 在剑桥，维纳听了B. Russell的讲座，参加了他的研讨会，参加了他推荐的G. Hardy的讲座。 在 B. Russell 的课程之后，维纳确信，如果不深入了解数学哲学，就不可能研究数学哲学。 在第一次世界大战之前，1914 年春天，维纳搬到了哥廷根，在那里他与 E. Landau 和伟大的 D. Hilbert 一起在大学学习。 战争开始时，维纳回到了美国。 在哥伦比亚大学，他开始学习拓扑，但他没有完成他开始的工作。 1915/1916学年，维纳在哈佛大学担任助理教授数学。 维纳在下一个学年担任缅因大学的雇员。 美国参战后，维纳在通用电气工厂工作，从那里搬到位于奥尔巴尼的美国百科全书编辑部。 随后，诺伯特在射击场参与了一段时间的炮兵射击表编制工作，他甚至在那里应征入伍，但很快就因近视而被解雇。 后来他在报刊上发文，写了两篇关于代数的论文，发表后得到数学教授W.F.奥斯古德的推荐，1919年进入麻省理工学院数学系任助教（麻省理工学院）。 就这样他开始了他在这个学院的服务，这个学院持续了他的一生。 在这里，维纳熟悉了 W. Gibbs 的统计力学内容。 在布朗运动的研究中，他设法将其主要规定与勒贝格积分联系起来，并写了几篇文章。 事实证明，在确定与电流通过导线或通过电子管有关的发射效应的本质时，同样的方法是可能的。 1920 年秋，国际数学家大会在斯特拉斯堡召开。 维纳决定提早抵达欧洲，与一些数学家会面并一起工作。 这个案子迫使他在法国逗留：他正在航行的轮船船尾撞到一块岩石上，并留下一个大洞。 该团队设法停泊在勒阿弗尔。 在法国，Wiener 遇到了 Maurice Fréchet，在与他交谈后，他对向量空间的泛化产生了兴趣。 Fréchet 并没有立即欣赏这位年轻科学家获得的结果，但几个月后，在阅读了 Stefan Banach 在波兰数学期刊上发表的关于同一主题的文章后，他改变了主意。 有一段时间，这种空间被称为 Banach-Wiener 空间。 回到美国后，维纳开始深入从事科学工作。 1920-1925年，他借助抽象数学解决了物理和技术问题，并在布朗运动理论、势理论和调和分析中发现了新的模式。 当维纳研究潜在理论时，法国科学院的“报告”发表了 A. Lebesgue 和他的学生 J. L. Bouligan 的类似材料。 维纳写了这篇论文，寄给勒贝格，然后再寄给多克拉迪。 Buligan还设计了这篇文章。 两份笔记都出现在同一期杂志上，并由勒贝格撰写序言。 布里根认识到维纳工作的优越性，并邀请他到他的位置。 这是Winer赢得的第二场比赛； 首先，他在潜在研究方面超过了哈佛大学教授 O. D. Kellogg 的两名博士生。 1922年、1924年和1925年，维纳与家人的朋友和亲戚一起访问了欧洲。 1925 年，他在哥廷根发表了关于他在广义谐波分析方面的工作的演讲，这引起了 Hilbert、Courant 和 Born 的兴趣。 随后，维纳意识到他的研究结果在某种程度上与当时正在发展的量子理论有关。 与此同时，维纳遇到了一位计算机设计师——W. Bush，并表达了他曾经想到的一种新型谐波分析仪的想法。 布什做到了。 维纳遇到了来自德国家庭的玛格丽特·恩德曼，并决定娶她。 他们的婚礼发生在 1926 年春天，在维纳前往哥廷根之前。 这对夫妇去欧洲旅行，期间维纳会见了数学家。 在杜塞尔多夫，他在德国科学促进联盟的大会上作了报告，之后他遇到了正在研究陶伯定理的R. Schmidt。 施密特提请注意一般陶伯定理在素数分布问题上的应用。 维纳随后在这方面取得了显著成果。 在哥本哈根逗留期间，他遇到了 H. Bohr。 在去美国的路上，这对夫妇访问了伦敦，维纳在那里会见了哈代。 1926 年，D. Ya. Stroykh 来到麻省理工学院工作。 从欧洲回来后，维纳开始将微分几何的思想应用于微分方程，包括薛定谔方程。 这项工作取得了成功。 维纳坚信脑力工作“使人筋疲力尽”，因此他必须与身体休息交替进行。 他总是利用每一个机会去散步、游泳、玩各种游戏，并享受与非数学家交流的乐趣。 这对夫妇在乡下买了一栋房子，1927 年他们的大女儿芭芭拉出生，忧虑增加。 维纳的晋升缓慢。 他试图在其他国家找到一份体面的工作，但没有成功。 但时间到了，终于，和运气。 在美国数学会的一次会议上，维纳遇到了哥廷根的熟人 Ya. D. Tamarkin，他总是高度评价他的工作。 多次访问美国的哈代也为他提供了同样的支持。 这影响了维纳的地位：多亏了塔马金和哈代，他才在美国声名鹊起。 大萧条的爆发影响了该国的科学状况。 许多科学家对证券交易所的兴趣比对他们的直接事务更感兴趣。 那时已经有两个孩子的维纳仍然坚信，他的任命是“让自己从事科学，让有天赋的学生参与独立的科学工作”。 博士论文在他的指导下进行答辩。 他特别提到了中国的李玉荣和日本的池原志高。 Lee 在电气工程领域与布什合作，并开始将 Wiener 提出的用于电路的新设备的想法付诸实践。 该设备已创建并随后获得专利。 此后，李与维纳长期合作。 池原对维纳在素数理论中发现的方法进行了改进。 与此同时，维纳会见了布什并讨论了他的机器的基本结构；他提出了后来建造的数字计算机的主要思想。 布什想出版一本关于电路的书，就一些问题向维纳咨询，并请他写关于傅里叶方法的文章。 Wiener 与从德国来到哈佛大学的 E. Hopf 的共同工作结果证明特别重要，因此“Wiener-Hopf 方程”被纳入描述恒星辐射平衡的科学中，以及与处理由边界分隔的两个不同制度的其他问题有关。 1929 年，瑞典期刊 Akta Mathematica 和美国数学年鉴发表了 Wiener 的两篇关于广义谐波分析的大型最终文章。 自 1932 年以来，维纳一直是麻省理工学院的教授。 在哈佛，他遇到了生理学家 A. Rosenbluth，并开始参加他的方法论研讨会，该研讨会汇集了各学科的代表。 这次研讨会在塑造维纳的控制论思想方面发挥了重要作用。 Rosenbluth 离开墨西哥城后，研讨会有时在墨西哥城举行，有时在麻省理工学院举行。 随后维纳受邀参加了美国国家科学院的活动。 熟悉那里统治的命令，蓬勃发展的阴谋，他离开了她。 他仍然活跃于数学学会，1935-1936 年他担任该学会的副主席，并因其在分析方面的工作而获得了该学会的著名奖项。 1934年，维纳应清华大学（北京）的邀请，讲授数学和电机工程课程。 这件事的发起者是在大学工作的李。 维纳和家人一起穿越日本来到中国； 池原在东京遇见了他。 同时，他与李一起改进了布什的模拟计算机。 回国后，决定去奥斯陆参加国际数学大会。 在长途跋涉中，维纳利用被迫的闲暇，写了一部关于一位发明家命运的小说《诱惑者》（1959年出版）。 他认为访问中国的那一年是他全面发展成为一名科学家的一年。 在战争期间，维纳几乎将他的全部工作都投入到了军事事务中。 他研究了防空火力期间飞机运动的问题。 思考和实验使维纳确信高炮火控系统应该是一个反馈系统，这种反馈在人体中也起着至关重要的作用。 预测过程发挥着越来越大的作用，这不能仅在人类意识上进行。 当时存在的计算机没有必要的速度。 这迫使维纳为这种机器制定了许多要求。 事实上，他预测了电子计算机未来的发展路径。 在他看来，计算设备“应该由真空管组成，而不是由齿轮或机电继电器组成。这是确保足够快速动作所必需的。” 下一个要求是计算设备“应该使用更经济的二进制而不是十进制数字系统”。 维纳认为，机器必须自行纠正其行为，有必要在其中发展自学能力。 为此，它必须配备一个存储块，用于存储控制信号以及机器在运行期间将接收到的信息。 如果以前机器只是一个执行机构，完全依赖于人的意志，现在它已经变成了思维，获得了一定程度的独立性。 1943年，Wiener、Rosenbluth、Byglow 发表了一篇文章《行为、目的性和目的论》，这是对控制论方法的概述。 在他的回忆录中，维纳写道，1946 年夏天，他被邀请到法国南锡市参加一个数学会议。 在去南希的路上，他在伦敦停留并熟悉了同事的研究。 在他的脑海中，写一本书并讲述自动调节、生产组织和人类神经系统领域现行法律的普遍性的想法早已成熟。 他甚至设法说服巴黎出版商费曼出版这本未来的书。 他犹豫了很久，还是决定冒险一试。 从会议回来后，维纳去了墨西哥，与罗森布鲁斯兄弟一起工作了大约一年，完成了一本委托书。 立马标题就难了，内容太不一般了。 需要找到一个与管理、监管相关的词。 我想到了希腊语中的“舵手”，在英语中听起来像“控制论”。 于是维纳离开了他。 该书由纽约出版社“John Wheely and Suns”于1948年出版，巴黎的“Hermann et Tsi”维纳已不再年轻。 他患有白内障，晶状体混浊，视力不佳。 有一个手术，当时被认为是相当复杂的。 因此，该版本的文本中存在许多错误和印刷错误。 “这本书的形式很草率，”维纳回忆说，“因为校对是在我的眼睛问题剥夺了我阅读的机会的时候进行的，而且帮助我的年轻助手也没有很好地履行职责。” 正如他们所说，随着《控制论》的出版，维纳“一夜成名”。 “这本书的出现，”他写道，“眨眼之间，我就从一个在他的专业领域享有一定权威的科学家工作者变成了一个公众人物。这很令人愉快，但也有消极的一面。” 控制论立即获得了热烈的欢迎。 她已经成为时尚。 甚至有些艺术家，为了跟上生活的节奏，在艺术上组织了类似“控制论”的方向。 小说作家做得特别好。 他们没有画出什么样的世界末日恐怖。 维纳本人认为 J.K.麦克斯韦是现代控制理论的奠基人，这是绝对正确的。 自动控制理论主要由 J. Maxwell、I. Vyshnegradsky、A. Lyapunov 和 A. Stodola 提出。 N. Wiener 的优点是什么？ 也许他的书只是已知信息的汇编，汇集了众所周知但不同的材料？ 他的优点是他首先理解了信息在管理过程中的根本重要性。 谈到生物体和机器中的控制和通信，他看到的主要内容不仅仅是“控制”和“通信”这两个词，而是它们的组合，就像在相对论中一样，它不是有限性的事实。交互速度很重要，但将这一事实与在空间不同点发生的事件同时发生的概念相结合。 控制论是信息管理的科学，维纳理所当然地被认为是这门科学的创造者。 控制论发布后的所有年里，维纳都在宣传它的想法。 1950年出版续集——《人类对人类的利用》，1958年——《随机过程理论中的非线性问题》，1961年——《控制论》第二版，1963年——一种控制论散文“股份公司神与魔像”。 近年来，维纳的好奇心已经渗透到生物学、神经学、脑电图和遗传学领域。 维纳是为数不多的详细描述自己的科学家之一。 他出版了两本关于他的生活和工作的非凡著作——《前神童》（1951 年）和《我是数学家》（1956 年）。 在书中，作者还阐述了他对人类发展、科学的作用、科学家之间交流的价值等方面的看法。 维纳于 18 年 1964 月 XNUMX 日在斯德哥尔摩去世。 作者：萨明 D.K.
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