Исследовательский проект: «Норберт Винер – отец кибернетики и теории искусственного интеллекта»

Муниципальное общеобразовательное учреждение

«Средняя общеобразовательная школа №1»

Исследовательский проект по теме:

«Норберт Винер – отец кибернетики и теории искусственного интеллекта»

Выполнил:

Чжен Владимир Сергеевич

г. Электросталь – 2020 г.

Содержание.

Введение……………………………………………………………………………….....2

Глава 1. Научно-информационная революция в мире:

1.1. Биография 4

1.1.1 Рождение «Колумбийского гения» 4

1.1.2 Получение среднего и высшего образования 5

1.1.3 Первый труды великого учёного 6

1.1.4 «Теоретическая эпоха» в жизни учёного 7

1.1.5 Личная жизнь Норберта Винера 8

1.1.6 Преподавательская деятельность 9

1.1.7 «Американская известность» 9

1.1.8 Главное жизненное назначение учёного 10

1.1.9 Первые плоды кибернетики 11

1.1.10 Военное творчество великого учёного 12

1.2 Новая наука, пришедшая человечеству – «Кибернетика» 12

1.2.1 Состояние учёного и его творения 13

1.2.2 Популярность учёного и его книги 15

1.2.3 Главная заслуга Норберта Винера 16

1.3. Норберт Винер в СССР 16

1.4. Итог: вклад Норберта Винера в науку 19

1.5. Оценка личности 19

Глава 2. Боты – пример искусственного интеллекта 20

Заключение 21

Список литературы 22

Приложение 23

Введение.

Кибернетика является одной из самых молодых и важных для современного человечества наук. Место кибернетики в современной науке можно определить внутри математики, аппаратом которой кибернетики пользуются для описания процессов регуляции. Винер, создавая свою первую книгу о кибернетике, использовал простые математические формулы и доступные примеры из природы для описания кибернетических законов. После того, как кибернетика была принята учеными мира и стала исследоваться независимо от автора, Винер, на правах первооткрывателя новой области знания, начал писать о роли кибернетики в жизни общества, и более конкретно, о роли автоматов в судьбе человеческого рода. 

Актуальность данной темы: Кибернетика довольно быстро породила дочернюю науку, информатику, нужда в которой возникла в результате неудержимого роста потребности экономики в вычислительных машинах и такого же роста мощности последних. Современное понятие информации, к которому также был причастен Винер, вошло в повседневность. Поэтому изучение становления и развития кибернетики является важным и актуальным вопросом и в наше время. Поэтому изучение становления и развития кибернетики является важным и актуальным вопросом и в наше время. 

Основная цель: Ознакомить публику с биографией и основными заслугами великого учёного Норберта Винера.

В связи с поставленной целью, необходимо решить следующие задачи:

1. Изучить различные биографические факты великого учёного;

2. Рассмотреть краткую историю развития кибернетики как еще одну важнейшую науку в XX веке;

3. Проанализировать труды великого учёного;

4. Рассмотреть, какую роль играет Норберт Винер в истории человечества;

5. Изучить роль кибернетики в истории информационных технологий.

Глава 1. Научно-информационная революция в мире.

1.1. Биография.

1.1.1. Рождение «Колумбийского гения».

Норберт Винер родился 26 ноября 1894 года в городе Колумбия, штата Миссури, в еврейской семье. Отец его, Лео Винер, уроженец принадлежавшего раньше России Белостока, учился в Германии, затем переехал в США, стал филологом, заведовал кафедрой славянских языков и литературы Гарвардского университета в Кембридже.

По семейному преданию, Винеры происходят от известного еврейского ученого и богослова Моисея Маймонида из Кордовы (1135–1204), лейб-медика при дворе султана Саладина Египетского. Норберт Винер с гордостью отзывался об этой легенде, не ручаясь, однако, вполне за ее достоверность. Особенно восхищала его разносторонность Маймонида.

В своей автобиографической книге Н.Винер уверял, что помнит себя с двух лет. Читать он научился с четырех лет, а в шесть уже читал Чарлза Дарвина и Алигьери Данте. В 4 года Винер 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. Зато 11 лет от роду он поступил в престижный Тафтс-колледж, который закончил с отличием уже через три года, получив степень бакалавра искусств. Постоянная занятость и увлечение наукой отдаляли его от сверстников. Положение усугублялось острой близорукостью и врожденной неуклюжестью.

1.1.2. Получение среднего и высшего образования.

В девять лет он поступил в среднюю школу, в которой начинали учиться дети 15—16 лет, закончив предварительно восьмилетку. Здесь барьер между ним и соучениками обозначился еще более. Норберт Винер рос неуравновешенным вундеркиндом. Среднюю школу он окончил, когда ему исполнилось одиннадцать. Сразу же будущий гений поступил в высшее учебное заведение Тафтс-колледж, а после его окончания в возрасте четырнадцати лет, получил степень бакалавра искусств. Затем учился в Гарвардском и Корнельском университетах, в 17 лет в Гарварде стал магистром искусств, в 18 — доктором философии по специальности «математическая логика».

Гарвардский университет выделил Винеру стипендию для учебы в Кембриджском (Англия) и Геттингенском (Германия) университетах. В Кембридже Винер слушал лекции английского философа, логика, математика и общественного деятеля Бертрана Рассела, участвовал в его семинаре посещал рекомендуемые им лекции математика Годфри Харолда Харди. После курса Б. Рассела Винер убедился в том, что нельзя заниматься философией математики, не зная глубоко эту науку.

Перед войной (Great War), весной 1914 года, Винер переехал в Геттинген, где в университете учился у Э. Ландау и великого немецкого математика Давида Гильберта.

В начале войны Норберт Винер вернулся в США. В Колумбийском университете он стал заниматься топологией, но начатое до конца не довел. В 1915-1916 учебном году в должности ассистента преподавал математику в Гарвардском университете.

С детства Норберт страдал чудовищной близорукостью. Временами казалось, что он просто родился в огромных очках. Они были предметом насмешек одноклассников и раздражения учителей в школе, ссор с родителями и в конце концов стали причиной появления у маленького Норберта целой «коллекции клинических неврозов и душевных недугов». Очки были злорадным напоминанием о его физической неразвитости, о большой голове на непропорционально узких плечах, из-за которой сверстники прозвали его «яйцеголовым», и о неумении общаться с противоположным полом.

Норберт постоянно находился в замкнутом круговороте депрессий, повторявшихся каждые три недели.

1.1.3. Первые труды великого учёного.

Следующий учебный год Винер провел по найму в университете штата Мэн. После вступления США в войну Винер работал на заводе «Дженерал-электрик», откуда перешел в редакцию Американской энциклопедии в Олбани. Затем Норберт какое-то время участвовал в составлении таблиц артиллерийских стрельб на полигоне, где его даже зачислили в армию, но вскоре из-за близорукости уволили. Потом он перебивался статьями в газеты, написал две работы по алгебре, вслед за опубликованием которых получил рекомендацию профессора математики В.Ф. Осгуда и в 1919 году поступил на должность ассистента кафедры математики Массачусетсского технологического института (МТИ). Так началась его служба в этом институте, продолжавшаяся всю жизнь.

Здесь Норберт Винер ознакомился с содержанием статистической механики американского физика-теоретика Джозайя Уилларда Гиббса. Ему удалось связать основные положения ее с лебеговским интегрированием при изучении броуновского движения и написать несколько статей. Такой же подход оказался возможным в установлении сущности дробового эффекта в связи с прохождением электрического тока по проводам или через электронные лампы.

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.

Осенью 1920 года состоялся Международный математический конгресс в Страсбурге. Винер решил прибыть в Европу пораньше, чтобы познакомиться и поработать с некоторыми математиками. Случай заставил его задержаться во Франции: пароход, на котором он плыл, наскочил кормой на скалу и получил большую пробоину. Команде удалось пришвартоваться в Гавре.

Во Франции Норберт Винер встретился с французским математиком Морисом Рене Фреше и после бесед с ним заинтересовался обобщением векторных пространств. Фреше не сразу оценил результат, полученный молодым ученым, но через несколько месяцев, прочитав в польском математическом журнале публикацию польского математика Стефана Банаха на ту же тему, изменил мнение. Некоторое время такие пространства назывались пространствами Банаха—Винера.

1.1.4. «Теоретическая эпоха» в жизни учёного.

Возвратившись в США, Винер усиленно занялся наукой. В 1920-1925 годах он решает физические и технические задачи с помощью абстрактной математики и находит новые закономерности в теории броуновского движения, теории потенциала, гармоническом анализе. Когда Винер занимался теорией потенциала, в «Докладах» Французской академии наук печатались аналогичные материалы французского математика Анри Лебега и его ученика Ж.Л. Булигана. Винер написал работу и послал Лебегу для направления в «Доклады». Булиган также оформил статью. Обе заметки вышли в одном номере журнала с предисловием Лебега. Булиган признал превосходство работы Винера и пригласил его к себе. Это было второе выигранное Винером соревнование; в первом он опередил двух докторантов профессора Гарвардского университета О.Д. Келлога в исследовании потенциала.

В 1922, 1924 и 1925 годах Норберт Винер побывал в Европе у знакомых и родственников семьи. В 1925 году он выступил в Геттингене с сообщением о своих работах по обобщенному гармоническому анализу, заинтересовавшим Гильберта, Рихарда Куранта и Макса Борна. Впоследствии Винер понял, что его результаты в некоторой степени связаны с развивавшейся в то время квантовой теорией.

Тогда же Винер познакомился с одним из конструкторов вычислительных машин — Ванневаром Бушем (американский ученый, создатель дифференциального анализатора, первого дифференциального аналогового компьютера) и высказал пришедшую ему однажды в голову идею нового гармонического анализатора. Буш претворил ее в жизнь.

1.1.5. Личная жизнь Норберта Винера.

Норберт Винер познакомился с Маргарет Эндеман из немецкой семьи и решил жениться на ней. Их свадьба состоялась весной 1926 года, перед поездкой Винера в Геттинген. Супруги совершили путешествие по Европе, во время которого Винер встречался с математиками. В Дюссельдорфе он сделал доклад на съезде Немецкой лиги содействия науке, после которого познакомился с Р. Шмидтом, ведущим исследования в области тауберовых теорем. Шмидт обратил внимание на применение общей тауберовой теоремы к задаче о распределении простых чисел. Винер тогда же получил значительные результаты в этой области. Во время пребывания в Копенгагене он познакомился с датским математиком Харальдом Бором (брат физика Нильса Бора). По дороге в США супруги побывали в Лондоне, где Винер встречался с Харди.

В 1926 году в Массачусетсский технологический институт приехал работать Д.Я. Стройх. После возвращения из Европы Винер вместе с ним занялся применением идей дифференциальной геометрии к дифференциальным уравнениям, в том числе к уравнению Шредингера. Работа увенчалась успехом.

Норберт Винер был убежден, что умственный труд «изнашивает человека до предела», поэтому должен чередоваться с физическим отдыхом. Он всегда пользовался всякой возможностью совершать прогулки, плавал, играл в различные игры, с удовольствием общался с математиками.

Супруги купили дом в сельской местности, в 1927 году у них родилась старшая дочь — Барбара, и забот прибавилось.

1.1.6. Преподавательская деятельность.

Обычно профессор Винер приходил в аудиторию без каких-либо записей и конспектов лекций. Сначала он шумно и энергично сморкался, потом поворачивался к доске, даже не собираясь объявлять тему, и начинал что-то писать мелом. «Хотя я обычно сидел в первом ряду, мне было трудно разобрать, что он пишет, – рассказывал много лет спустя китайский физик К. Джен, обучавшийся у Винера в Массачусетсском технологическом институте. - Большинство других студентов не видели вообще ничего». Упорно исписывая мелом доску, лектор бормотал себе под нос какие-то слова, содержащие оценку написанного, например, «Ну, это определение совершенно не верно». А затем быстро-быстро стирал все, что успел написать, и начинал заново. Наконец студенты могли расслышать, как он говорит: «Пока это, похоже, правильно». Только все брались за ручки, чтобы что-нибудь записать, как вдруг профессор снова все стирал и начинал писать сначала. Так продолжалось всю лекцию, а когда звенел звонок, он, не прощаясь и даже не взглянув на своих слушателей, удалялся из аудитории.

При этом Норберт был крайне требователен к учащимся. По воспоминаниям одного из студентов, однажды по дороге домой он увидел на обочине автомобиль с пробитой шиной и его владельца, стоявшего рядом, — того самого преподавателя с «причудами». Парень остановился и предложил помочь, на что Винер потребовал у него зачетку. Помощь Норберт принял, лишь убедившись, что у молодого человека сдан зачет по математике.

При такой склонности к чудачествам Винер был достаточно тщеславен и высокомерен. Единственное, что спасало его от насмешек, – потрясающая ироничность. Легенда гласит, будто именно ему принадлежат такие фразы: «Профессор – это человек, который может говорить на любую тему примерно минут пятьдесят». Или: «Лучшей материальной моделью кошки является другая, а желательно та же самая кошка» …

1.1.7. «Американская известность».

Норберт Винер революционно изменил представления о роли информации и связал ее с философскими и психологическими концепциями. Будущий «отец» кибернетики родился 26 ноября 1894 года в городе Колумбия, штат Миссури, в семье еврейского иммигранта, выходца из царской России. По семейному преданию, корни рода Винеров уходят к Моисею Маймониду из Кордовы – лейб-медику султана Саладина Египетского, известному ученому и богослову. Отец Норберта, Лео Винер, уроженец Белостока (этот небольшой польский городок тогда входил в состав Российской империи), в молодости учился в Германии и провел достаточно бурную, полную приключений молодость. Он был убежденным последователем Льва Толстого и одним из первых его переводчиков на английский язык. К моменту рождения Норберта он уже стал профессором современных языков в Миссурийском университете.

Продвижение Норберта Винера по службе шло медленно. Он пытался получить приличное место в других странах, но не вышло. Но пришла пора, наконец, и везения. На заседании Американского математического общества Винер встретился с Я.Д. Тамаркиным, геттингенским знакомым, всегда высоко отзывавшимся о его работах. Такую же поддержку оказывал ему неоднократно приезжавший в США Харди. И это повлияло на положение Винера - благодаря Тамаркину и Харди он стал известен в Америке.

1.1.8. Главное назначение учёного.

Разразившаяся Великая депрессия повлияла на состояние науки в стране. Многие ученые больше интересовались биржей, чем своими непосредственными делами. Винер, у которого к тому времени было уже двое детей, тем не менее, твердо верил, что его назначение «заниматься наукой самому и приобщать к самостоятельной научной работе одаренных учеников». Под его руководством защищались докторские диссертации. Особо он отмечал китайца Юк Винг Ли и японца Шикао Икехара. Ли сотрудничал с Бушем в области электротехники и стал осуществлять на практике пришедшую Винеру идею нового прибора для электрических цепей. Прибор удалось создать и впоследствии запатентовать. С тех пор Ли продолжительное время сотрудничал с Винером.

Икехара совершенствовал найденные Винером методы в теории простых чисел. Тогда же Норберт Винер встречался с Бушем и обсуждал принципиальное устройство его машины, у него были сформулированы основные идеи цифровых вычислительных машин, построенных значительно позже. Буш задумал издать книгу по электрическим цепям, консультировался с Винером по некоторым вопросам и попросил его написать о методе Фурье.

Особо значимой оказалась совместная деятельность Винера с приехавшим из Германии в Гарвардский университет Э. Хопфом, в результате чего в науку вошло «уравнение Винера-Хопфа», описывающее радиационные равновесия звезд, а также относящееся к другим задачам, в которых ведется речь о двух различных режимах, отделенных границей.

В 1929 году в шведском журнале «Акта математика» и американском «Анналы математики» вышли две большие итоговые статьи Винера по обобщенному гармоническому анализу.

1.1.9. Первые плоды кибернетики.

С 1932 года Норберт Винер — профессор МТИ. 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. После отъезда Розенблюта в Мехико заседания семинара проводились иногда в Мехико, иногда в МТИ.

Тогда же Н. Винера пригласили принять участие в деятельности Национальной академии наук. Познакомившись с царившими там порядками, процветавшим интриганством, он покинул ее. В Математическом обществе он по-прежнему активно работал, в 1935—1936 годах был его вице-президентом и ему была присуждена престижная премия общества за работы по анализу.

В 1934 году Норберт Винер получил приглашение из университета Цинхуа (в Пекине) прочитать курс лекций по математике и электротехнике. Инициатором этого был Ли, работавший в университете. Винер с семьей поехал через Японию в Китай; в Токио его встречал Икехара. Одновременно он работал с Ли по совершенствованию аналоговой вычислительной машины Буша. При возвращении решено было попасть на Международный математический конгресс в Осло. Во время длительного путешествия по океанам и морям Винер, воспользовавшись вынужденным досугом, написал роман «Искуситель» о судьбе одного изобретателя (опубликован в 1959 году). Год посещения Китая он считал годом полного становления его как ученого.

1.1.10. Военное творчество великого учёного.

В 1915 году он попытался попасть на фронт, но не прошел медкомиссию из-за плохого зрения, и в течение пяти лет после этого его преследовала непрерывная череда неудач. Юноша пытался преподавать в университете Мэн и в Кембридже. В Колумбийском университете он стал заниматься топологией, но начатые исследования до конца не довел. В 1915–1916 учебном году Винер в должности ассистента преподавал математику в Гарвардском университете. После вступления США в войну он работал на заводе «Дженерал электрик» помощником инженера, откуда перешел в редакцию Американской энциклопедии в Олбани. Затем Норберт какое-то время участвовал в составлении таблиц артиллерийских стрельб на полигоне, где его даже зачислили в армию, но вскоре из-за близорукости уволили. Потом он перебивался статьями в газеты, написал две работы по алгебре, за опубликование которых получил рекомендацию профессора математики В. Ф. Осгуда. Благодаря этому и не без помощи отца, в 1919 году Винер наконец получил должность ассистента кафедры математики Массачусетского технологического института (МТИ), где и прослужил «до последних дней своей малоприметной жизни», как сказано в его автобиографии.

Во время войны Винер почти целиком посвятил свое творчество военным делам. Он исследовал задачу движения самолета при зенитном обстреле. Обдумывание и экспериментирование убедили Норберта 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. Все большую роль начинают играть прогнозирующие процессы, осуществляя которые нельзя полагаться лишь на человеческое сознание.

Существовавшие в ту пору вычислительные машины необходимым быстродействием не обладали. Это заставило Винера сформулировать ряд требований к таким машинам. По сути дела, им были предсказаны пути, по которым в дальнейшем пошла электронно-вычислительная техника. Вычислительные устройства, по его мнению, «должны состоять из электронных ламп, а не из зубчатых передач или электромеханических реле. Это необходимо, чтобы обеспечить достаточное быстрое действие».

Следующее требование состояло в том, что в вычислительных устройствах «должна использоваться более экономичная двоичная, а не десятичная система счисления». Машина, полагал Норберт Винер, должна сама корректировать свои действия, в ней необходимо выработать способность к самообучению. Для этого ее нужно снабдить блоком памяти, где откладывались бы управляющие сигналы, а также те сведения, которые машина получит в процессе работы. Если ранее машина была лишь исполнительным органом, всецело зависящим от воли человека, то ныне она становилась думающей и приобретала определенную долю самостоятельности.

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

1.2. Новая наука, пришедшая человечеству – «Кибернетика».

В своих воспоминаниях Винер писал, что летом 1946 года он 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. Он сумел даже уговорить парижского издателя Феймана издать эту будущую книгу. Тот долго сомневался, но решил рискнуть.

После возвращения с конференции Норберт Винер уехал в Мексику и около года у Розенблютов работал над заказанной 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.

1.2.1. Состояние учёного и его творения.

Знаменитая книга писалась Винером в 1947 г. в Мексике, у Розенблюта, который еще во время войны вернулся на родину. Винер признавал своего мексиканского друга со изобретателем новой науки и посвятил ему первое ее изложение. И вот наступил 1948 год – год славы Винера, год выхода “Кибернетики”. “Появление книги в мгновение ока превратило меня из ученого-труженика, пользующегося определенным авторитетом в своей специальной области, в нечто вроде фигуры общественного значения. Это было приятна, но имело и свои отрицательные стороны, так как отныне я был вынужден поддерживать деловые отношения с самыми разнообразными научными группами и принимать участие в движении, которое быстро приняло такой размах, что я уже не мог с ним справиться”.

В 1948 г. Винеру уже 53 года, но энергия его не иссякает. Он ведет пропаганду и популяризацию кибернетики, продолжает свои исследования, пишет статьи и книги. Особенно его интересует применение кибернетических методов к проблемам физиологии и общей биологии. В 1950 г. он пишет вторую кибернетическую книгу “Человеческое использование человеческих существ”, в 1958 г. появляются “Нелинейные задачи в теории случайных процессов”, в 1961 г. – второе издание “Кибернетики”, в 1963 г. – третья, весьма своеобразная кибернетическая книга Винера “Акционерное общество Бог и Голем”. Выходят книги воспоминаний, о которых мы уже говорили выше. Винер выступает перед публикой в роли романиста (“Искуситель”).

Книга «Кибернетика» вышла в 1948 году в нью-йоркском издательстве «Джон Уили энд Санз» и парижском «Херманн эт Ци» Винер был уже не молод. Он страдал катарактой, помутнением глазного хрусталика, и плохо видел. Предстояла операция, которая в ту пору считалась достаточно сложной. Отсюда многочисленные ошибки и опечатки в тексте издания «Книга появилась в неряшливом виде, — вспоминал Винер, — так как корректуры проходили в то время, когда неприятности с глазами лишили меня возможности читать, а молодые ассистенты, которые мне помогали, отнеслись к своим обязанностям недостаточно хорошо».

1.2.2. Популярность учёного и самой книги.

С выходом в свет «Кибернетики» Норберт 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».

Кибернетика сразу же приобрела шумную популярность. Она стала модой. Даже некоторые художники, чтобы не отстать от жизни, организовали нечто вроде «кибернетического» направления в искусстве. Особенно много постарались писатели-фантасты. Каких только апокалиптических ужасов они не рисовали!

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 аналогий между поведением сообществ живых организмов и человеческого общества и возможностью их описания с помощью общей теории управления. И, наконец, из синтеза теории передачи информации и статистической физики, который привел к важнейшему открытию, связывающему количество информации и отрицательную энтропию в системе. Сам термин «кибернетика» происходит от греческого слова, означающего «кормчий», и впервые был применен Винером в современном смысле в 1947 году. Этот же греческий корень, искаженный в латинском написании, образовал в английском языке слово «governor» и «губернатор» — в русском.

Кибернетика также связана с управлением открытыми системами, но только теми, у которых есть обратная связь. Положительная обратная связь – поведение системы усиливает внешние воздействия (например, лавина). Отрицательная связь – это поведение системы, при котором внешние воздействия ослабляются. Такая связь стабилизирует процессы в системе (холодильник, термостат и все современные информационные устройства). Гомеостатическая связь – когда внешнее воздействие сводится системой к нулю (Гомеостаз – поддержание постоянной температуры тела).

Когда Винер давал определение кибернетики в первой своей книге, он отождествлял понятие «коммуникация» и «управление». Почему же он так поступил. Устанавливая связь с другим лицом, мы сообщаем ему сигнал, а когда это лицо в свою очередь устанавливает связь с нами, оно возвращает подобный сигнал, содержащий информацию, первоначально доступную для него, а не для нас. Управляя действиями другого лица, мы сообщаем ему сигнал, и, хотя этот сигнал дан в императивной форме, техника коммуникации в данном случае не отличается от техники коммуникации при сообщении сигнала факта. Более того, чтобы наше управление было действенным. Мы должны следить за любыми поступающими от него сигналами, которые могут указывать, что приказ понят и выполняется.

Понимание общества возможно только на пути исследования сигналов и относящихся к нему средств связи. В будущем развитию этих сигналов и средств связи, развитию обмена информацией между человеком и машиной, между машиной и человеком и между машиной и машиной суждено играть возрастающую роль.

Когда мы отдаем приказ машине, то возникающая в данном случае ситуация, по существу, не отличается от ситуации, возникающей в том случае, когда я отдаю приказ какому-либо лицу. Иначе говоря, что касается нашего сознания, то мы осознаем приказ и возвратившийся сигнал повиновения. Лично для меня тот факт, что сигнал в своих промежуточных стадиях прошел через машину, а не через какое-либо лицо, не имеет никакого значения и ни в коей мере существенно не изменяет моего отношения к сигналу. Таким образом, теория управления в человеческой, животной или механической технике является частью теории информации.

Естественно, что не только между живыми организмами и машинами, но и в каждом более узком классе существ имеются детальные различия в обмене информацией и в проблемах управления. Задачей кибернетики является выработка языка и технических приемов. Позволяющих на деле добиться решения проблем управления и связи вообще, а также нахождения надлежащего набора идей и технических приемов, для того чтобы подвести их специфические проявления под определенные понятия.

Команды с помощью, которых мы осуществляем управление нашей средой, являются видом информации, передаваемой нами этой средой. Как и любая форма информации, эти команды подвержены дезорганизации во время передачи. Обычно они доходят в менее ясном виде и, конечно, не в более ясном, чем были посланы. В управлении и связи мы всегда боремся против тенденции природы к нарушению организованного и разрушению имеющего смысл -- против тенденции, как показал Гиббс, к возрастанию энтропии.

Человек и животное обладают кинестетическим чувством, с помощью которого регистрируют положение и напряжение своих мускулов. Для эффективности работы любой машины, подверженной воздействию разнообразной внешней среды, необходимо, чтобы информация о результатах ее собственных действий передавалась ей как часть той информации, в соответствии с которой она должна продолжать функционировать. Например, если мы управляем лифтом, то недостаточно просто открыть дверь шахты, ибо отданные нами приказы должны еще поставить лит против двери в момент ее открытия. Необходимо, чтобы работа реле для открывания двери зависела от того фата, что лифт действительно находится против двери, иначе вследствие какой-нибудь задержки лифта пассажир мог бы ступить в пустую шахту. Это управление машиной на основе действительного выполнения ею приказов, а не ожидаемого их выполнения называется обратной связью и включает в себя чувствительные элементы, которые приводятся в движение моторными элементами и которые выполняют функцию предупреждающих сигнальных приспособлений, или мониторов, то есть устройств, показывающих выполнений приказов.

Важным, получившим распространение во многих других науках понятием кибернетики является «черный ящик». Кибернетика, как уже отмечалось выше, занимается, главным образом, исследованием механизмов управления и передачи информации в сложных стохастических системах. Для изучения процесса информации в сложных системах используют понятие обратной связи и гомеостаза.

Представляя систему в качестве черного ящика, кибернетики по умолчанию соглашаются с когнитивными ограничениями своего понимания огромного числа возможных состояний, доступных сложной системе в любой момент времени.

Винер был ученым-энциклопедистом с широким кругом интересов. До конца жизни он интересовался междисциплинарными разделами кибернетики. Гомеостатика. сенсорные протезы, динамическая теория предсказания, время и организация, автоматы, математика самоорганизующихся систем, динамические системы в Физике и биологии — вот некоторые из тем публикаций последних 10 лет его жизни.

Н. Винер был ученым-интернационалистом и настоящим гуманистом. Его интересовали и беспокоили социальные последствия кибернетики, но он верил в силу человеческого разума, способного предотвратить технократические катастрофы.

В своей исторической книге, вышедшей в 1948 г., Винер доказывал, что именно благодаря обратной связи все живое приспосабливается к окружающей среде и добивается своих целей. «Все машины, претендующие на „разумность “,- писал он,- должны обладать способностью преследовать определенные цели и приспосабливаться. т.е. обучаться».

1.2.3. Главная заслуга Норберта Винера.

Основоположником современной теории управления сам Винер считал английского физика, создателя классической электродинамики Джеймса Клерка Максвелла, и это совершенно справедливо. Теория автоматического регулирования была в основном сформулирована Дж. Максвеллом, Иваном Алексеевичем Вышнеградским, математиком Алексеем Андреевичем Ляпуновым и теплотехником Аурелием Стодолой. В чем же заслуга Н. Винера? Может быть, его книга просто представляет собой компиляцию известных сведений, собирает воедино известный, но разрозненный материал?

Заслуга Норберта 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, точно так же, как в теории относительности важен не сам факт конечности скорости взаимодействия, а сочетание этого факта с понятием одновременности событий, протекающих в различных точках пространства. 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».

1.3. Норберт Винер в СССР.

Летом 1960 года — с 27 июня по 2 июля, в Москве состоялся 1-й Международный конгресс ИФАК – Международной федерации по автоматическому управлению. В Москву приехали свыше 1200 ученых из 30 стран. По существу, это был первый конгресс такого масштаба, организованный в СССР. С одной стороны, такое событие стало возможным только в условиях хрущевской «оттепели», и это был первый шаг для того, чтобы покончить с изоляцией советской науки, с другой — оно отражало всеобщий интерес к достижениям советской науки, в частности, в области автоматического управления и кибернетики. 28 июня приглашенный на конгресс Норберт Винер прочитал в знаменитой Большой аудитории Политехнического музея лекцию «Волны головного мозга и самоорганизующиеся системы».

Журнал «Вопросы философии» пригласил Норберта Винера посетить редакцию. 5 июля 1960 года здесь состоялась встреча Винера с советскими философами. Стенограмма этой беседы была опубликована в № 9 журнала за 1960 год.

Журнал «Природа» в № 8 за 1960 год опубликовал интервью «Кибернетика и человек. Беседа с профессором Н. Винером». Это же интервью было позднее включено во второе русское издание «Кибернетики» в качестве одного из Приложений.

30 июня 1960 года «Литературная газета» опубликовала материалы интервью Винера под заголовком «Кибернетика и литература».

Развитие кибернетики в нашей стране встретило идеологические, препятствия. Как писал академик А. И. Берг, «… в 1955-57 гг. и даже позже в нашей литературе были допущены грубые ошибки в оценке значения и возможностей кибернетики. Это нанесло серьезный ущерб развитию науки в нашей стране, привело к задержке в разработке многих теоретических положений и даже самих электронных машин». Достаточно сказать, что еще в философском словаре 1959 года издания кибернетика характеризовалась как «буржуазная лженаука». Набор ярлыков для кибернетики: пустоцвет, лженаука, идеологическое оружие империалистической реакции, порождение лакеев империализма.

Развиваясь одновременно с развитием электронно-вычислительных машин, кибернетика со временем превращалась в более общую науку о преобразовании информации.

Таким образом, если основоположники кибернетики ставили в ее центре управление и связь, то затем на первый план вышли информационные процессы, хотя и ограниченные управляющими системами. Объяснить подобную трансформацию можно тем, что необходимо было формирование научной области, изучающей информационные процессы и системы, которые стали играть все большую роль в обществе, в связи с распространением применения компьютеров.

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

Винер — одни 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 этих книгах автор излагал также взгляды на развитие человечества, роль науки, ценность общения ученых.

Норберт Винер скончался 18 марта 1964 года в Стокгольме. 

1.4. Итог: вклад Норберта Винера в науку.

Таков был профессор Винер. Один из крупнейших умов XX века, создавший своими работами облик цивилизации, в которой мы живем, и совершенно беспомощный и по — детски уязвимый в повседневной жизни, нашедший защиту для своего внутреннего мира в семье, высокомерном отчуждении, скрывавшем концентрацию сознания на решаемой задаче, и в результате небезосновательно ставший персонажем студенческого фольклора. А студенты Массачусетского технологического до сих пор рассказывают первокурсникам анекдоты о рассеянном профессоре Винере, который мог забыть собственное имя…

Созданной им науке Винер дал название кибернетики, что в переводе с греческого означает «рулевой»; так называлась и его книга. Винер опубликовал в 1948 г. ставшей знаменитой, книгу «Кибернетика или управление и связь в животном и машине». Эту книгу знают все, но не читал практически никто. В этой работе были показаны пути создания общей теории управления и заложены основы методов рассмотрения проблем управления и связи для различных систем с единой точки зрения.

Стоить отметить, что Норберт Винер являлся ученым-теоретиком с широкой сферой интересов — от естествознания и точных наук до искусства и литературы. Ученый был одним из соавторов основной базы современной теории информации, разработав ее вместе с Клодом Элвудом Шенноном, американским математиком. К слову, широко сегодня используемый термин «бит» (для обозначения цифровых кодов информации), в компьютерной технике в обиход введен именно этими учеными. Также он много написал трудов по теории вероятностей, вычислительной технике, математическому анализу и электрическим сетям.

Норберт Винер роль в исследовании информационных технологий состоит в том, что он исследовал возможности перенесения поведенческих принципов животных в некую, неизвестную систему — «обучения» механизмов. Именно поэтому ученого по праву считают «отцом кибернетики» — науки о создании искусственного интеллекта и управления им. Его главный труд «Кибернетика или управление и связь в животном и машине» был напечатан в 1948 году. Он был первым, кто понял огромное значение того, что вся информация будет использоваться в управлении искусственного разума. Если раньше машина была всего лишь исполнительным органом, который полностью зависит от воли человека. То Винер сделал ее думающей и в некотором смысле самостоятельной.

Он разработал концепцию обратной связи в системах автоматического управления. Согласно концепции, петля обратной связи являет собой кольцевую систему из причинно- связанных элементов. Изначальное воздействие которой распространяется так вдоль узлов петли, что отдельно каждый элемент влияет на следующий до того момента, пока последний не «принесет сообщение» первому элементу петли. Результат такой организации — первое звено (именуемое «вход») поддается влиянию последнего (или же «выхода»). Это позволяет всей системе саморегулироваться, так как изначальное влияние каждый раз модифицируется после обхода всей петли. По словам Винера, обратная связь являет собой «управление машиной на основе ее реального, а не ожидаемого поведения».

Норберт Винер в качестве главной задачи науки об организации выдвинул борьбу с мировым хаосом, с фатальным возрастанием энтропии как меры неупорядоченности. По мнению других, задачей науки должны стать изучение практики функционирования различных организаций и обобщение знаний об организациях разных типов и уровней. Можно встретить высказывания, согласно которым теория организации представляет собой очень крупное обобщение, включающее в себя и теорию систем, и теорию управления - кибернетику. Если более строго выделять ее теоретический аппарат, то теорию организации можно рассмотреть, как часть системологии.

Основными функциями науки об организации сложных систем являются: обучающая, или познавательная, методологическая, рационально-организующая и прогностическая.

Познавательная функция проявляется в исследовании закономерных тенденций организационного развития и динамики изменений различных организационных форм, в познании процессов организации и самоорганизации социальных систем.

Методологическая функция проявляется в разработке методов и механизмов, позволяющих раскрывать процессы становления, развития и функционирования сложных организационных систем, а также в разработке общих методологических подходов для исследования организационной деятельности.

Рационально-организующая функция проявляется в обобщении практического организационного опыта, накопленного передовыми компаниями - как в прошлом, так и в настоящем, в проектировании оптимальных моделей организаций будущего, разрешении системных конфликтов в организациях и др.

Прогностическая функция позволяет прогнозировать тенденции изменения организационных форм в будущем, предвидеть развитие новых организационных форм и их особенности.

Еще недавно источники сведений по организации имели такие названия, как «организация растительных сообществ», «организация комсомольской работы в вузах», «организация стрижки овец» или «организация сварочных работ в космосе». Но понадобилась интеграция общих методов организации и управления, и появилась новая дисциплина - «Теория организации». Объекты исследования остались теми же, но изменилась общая задача. И предмет науки более рельефно вычленяется из ее объекта.

1.5. Оценка личности.

В толпе энергичных и жизнерадостных людей он выглядел потерянным, будто старающимся все время что-то вспомнить. Его вид мог бы вызывать жалость, если бы окружающие не понимали, что он по-настоящему велик. Впереди у Винера было еще несколько лет напряженной работы, но он уже прикоснулся к вечности и даже стал ее частью. За свою жизнь он написал по крайней мере одну великую книгу – «Кибернетика», придумал более 10 компьютерных терминов, которые используются до сих пор, обучил несколько тысяч студентов, опубликовал множество трудов по математическому анализу, теории вероятностей, электрическим сетям и вычислительной технике. Кстати сказать, Норберт Винер всерьез исследовал и придуманные фантастами проблемы телепортации.

Он предлагал изучить какой-либо предмет или человека до максимально мелких деталей, а собранную информацию закодировать в серии электромагнитных сигналов или гравитационных волн, способных без искажений проходить колоссальные космические расстояния. Таким образом, перебросив информацию в требуемое место, можно будет точно восстановить объект по его описанию. Но все упиралось в одну проблему: можно исследовать органические ткани, из которых состоит человек, но как исследовать разум и душу, а после этого пересадить их во вновь полученное тело? И кем будет телепортированный человек по отношению к «основному» – клоном, близнецом? До сих пор подобные вопросы относятся скорее к области фантастики, однако «винеровская телепортация» в принципе вполне осуществима… Возможно, только «сумасшедший профессор», витавший где-то в облаках, мог подарить человечеству новую науку и поставить перед ним новые задачи.

Глава 2. «Боты – пример искусственного интеллекта».

Задача моей практической работы:

• Дать определение боту и рассмотреть сайт, с помощью которого я создавал бота;

• Рассмотреть принцип бота и определить его вид;

• Проверить работоспособность бота.

Решение задач практической работы:

1). По рисунку №9: Бот – это программа, которая поможет вам в автоматизации каких-либо операций. В нашем случае, бот, подключенный к сообществу «Вконтакте», может заниматься отправкой шаблонных рассылок, отвечать на сообщения пользователей, с ним можно играть в различные игры, он порекомендует вам музыку или видео, расскажет вам анекдот и так далее.

Рассмотрим сайт, с помощью которого я создавал бота. Я воспользовался сайтом – «bot-vk.ru».

2). По рисунку №10: Установка бота в ВК с сайта bot-vk.ru похожа по своему алгоритму на установку некоторых других программ (одни из них «Робочат»). При этом наша настройка также интуитивна проста, и не требует от пользователя каких-либо специальных знаний по программированию. Я подключил к своей группе своего бота с настройками, заданными мной:

• Приветственные сообщения (реакция на первое сообщение пользователя боту);

• Реакция на команду, заданную нами (ответ именно на нашу тему: в нашем случаем раздел кибернетики);

• Реакция на фотографии, заданную нами (ответ именно на нашу тему: в нашем случаем раздел кибернетики – портрет ученого Норберта Винера);

Судя из высших настроек, я могу определить вид моего бота: автоматизированные ответы на сообщения пользователей паблика (сообщества).

3). По рисунку №11: итак, начнем испытание над ботом. Убедились, что бот работает, отвечая на наши сообщения (в нашем случае: в виде фотографии с Норбертом Винером).

Вывод: таким образом, настроив такого бота должным образом, вы получите удобный вспомогательный функционал, способный облегчить работу с множеством подписчиков вашей группы ВК.

Заключение.

Основная заслуга Норберта Винера, как автора знаменитой книги, состоит в том, что он связал информацию и процесс управления в единый содержательный модуль. Не может быть качественных результатов управления при использовании в его организации некачественной информации, это должен помнить каждый, кому выпала участь управлять машинами, живыми организмами или социальными структурами.

Каждая талантливая личность обычно талантлива многогранно. Это относится и к Норберту Винеру. Помимо научных работ, его перу принадлежат и художественные произведения. Список его беллетристики насчитывает около десятка трудов, и все они с добротным кибернетическим подтекстом, они требуют от читателя большого внимания при чтении.

В 1964 г. Норберта Винера удостоили высшей для ученых США правительственной награды «Национальной научной медали США». Тогдашний президент США Линдон Джонсон, вручая награду, сказал: «Ваш вклад в науку на удивление универсален, Ваш взгляд всегда был абсолютно оригинальным, Вы потрясающее воплощение симбиоза чистого математика и прикладного ученого». Однако Норберт Винер при этом громко сморкался и не услышал, что сказал президент в его адрес. В этом же году 18 марта Норберт Винер скончался, немного не дожив до своего семидесятилетия.

Имя Норберта Винера всегда будут помнить в научном сообществе, но он будем памятен и простым гражданам словом «кибернетика», потому что всякий раз, когда надо усилить характеристику какой-либо новой антропогенной разработки, ее авторы будут стремиться приписывать ей частичку «кибер».

Список литературы.

1). Литература, использованная для биографии Норберта Винера:

1.1). http://to-name.ru/biography/norbert-viner.htm;

1.2). https://www.personbio.com/view_post.php?id_info=205;

1.3). https://kratkoe.com/norbert-viner-vklad-v-informatiku/ ;

1.4). https://shkolazhizni.ru/@iezhy/posts/43888/;

1.5). http://mirznanii.com/a/114581/robert-viner-osnovatel-kibernetiki;

1.6). http://calcsbox.com/post/norbert-viner.html;

1.7). http://math4school.ru/wiener.html;

1.8). https://schoolotvety.ru/2018/05/31/kto-takoy-norbert-viner-kakova-ego-rol-v-issledovanii-informatsionnyih-protsessov/;

1.9). https://controlengrussia.com/retrospektiva/norbert-viner-sozdatel-kibernetiki-k-120-letiyu-so-dnya-rozhdeniya/;

1.10). http://indbooks.in/mirror7.ru/?p=348525;

1.11). https://scientificrussia.ru/articles/norbert-viner;

1.12). https://xreferat.com/33/5337-1-robert-viner-osnovatel-kibernetiki.html.

2). Литература, использованная для кибернетики:

2.1). https://studfiles.net/preview/2806594/;

2.2). http://electricalschool.info/spravochnik/poleznoe/1950-chto-takoe-kibernetika.html;

2.3). https://cyberleninka.ru/article/c/kibernetika;

2.4). http://mirznanii.com/a/311204/kibernetika-kak-nauka.

Приложение.