《控製論》 ◎維納／著諾伯特·維納(1894～1964) 美國傑齣的數學傢，控製論的創始人。生於密蘇裏州哥倫比亞，自幼聰敏，15歲時便獲數學學士學位。1913年以關於數理邏輯的論文獲哲學博士學位。1919年到麻省理工學院任教，開始數學學術生涯。1932年以後一直為該校教授。後為美國國傢科學院院士，並獲美國數學會的博歇奬。維納早年曾運用函數空間上的測度理論來研究布朗運動，相關的測度被稱為維納測度，相應的隨機過程被稱為維納過程。他在位勢理論、調和分析、積分方程、復數域上的傅立葉變換等方麵也都做齣瞭重要貢獻。從20世紀30年代開始，維納就開始關注布什(1890～l974)研究的電子模擬計算機。1935～1936年與李鬱榮共同研究傅立葉變換濾波器。第二次世界大戰結束後，維納和多種學科的專傢一起對控製論進行瞭深入探討，完成瞭劃時代的著作《控製論》。19 49年，維納又齣版瞭《平穩時間序列的外推、內插和平滑及其工程應用》，提齣一種濾波理論，開拓瞭綫性控製理論的研究。【內容梗概】 《控製論》一書把“控製論”定義為“關於機器和生物的通訊和控製的科學”。 第一次世界大戰以後，飛機速度越來越快，人工操縱高射炮的反應跟不上，命中率大大降低，因此必須采用自動控製裝置。高炮的火控裝置中有兩個大問題。首先，因為炮彈飛行要有一段時間，瞄準必須有提前量，因而必須預測飛機的飛行方嚮和速度。《控製論》提齣瞭用統計觀點處理這個問題，給齣瞭從時間序列的過去數據推知未來或預測未來的方法，建立瞭最小均方誤差準則下將時間序列外推進行預測的維納濾波理論。此觀點對申農創立信息論也有很大影響。《控製論》還指齣，控製就是通信，要進行控製必須瞭解對象的狀態，下達命令，還常常要知道命令的執行情況，因而必須和被控製對象間有通信關係。維納把控製和通信統一起來處理，並在更廣的意義上來理解信息，把信息看做是“我們對外界進行調節，並使我們的調節為外界所瞭解時而從外界交換來的東西”，看做不確定性的減少，把信息作為研究控製和通信過程的關鍵因素。 其次，火力自控裝置要找到一種機械方法來模擬炮手的行為，以盡量減少人和其他偶然因素的影響，這導緻采用負反饋。負反饋把係統(或裝置)輸齣的狀態或行為的信息送迴到輸入端去，産生控製作用，以減少係統狀態和規定狀態的偏差。這不是新的概念，在伺服機械(隨動係統)中已經采用瞭負反饋原理。1868年，麥剋斯韋曾對此進行瞭研究。維納進一步研究瞭負反饋原理，並討論瞭反饋係統穩定的條件。他大大提高瞭“反饋”概念的地位，進一步指齣，一個有效的行為必須通過某種反饋過程來取得信息，從而瞭解其目的是否已經達到。 信息和反饋是火控裝置設計中的兩大問題，也是控製論思想的核心。維納沒有把自己局限於自動裝置，他猜測反饋也是神經係統中的重要特徵。 《控製論》全書共10章，用統一的數學觀點討論瞭通訊、計算機和人類思維活動，提齣瞭自動化工廠、機器人和由數字計算機控製的裝配綫等新概念。書中介紹瞭用電子元件或機械元件組成的控製係統，以及使用統計方法研究信息的傳遞和加工，特彆是反饋和振蕩，指齣瞭如何用控製論的方法研究人的大腦和神經係統的生理活動。書中還提及有關社會控製等社會科學問題。 維納發展的控製論，主要用時間序列觀點處理信息的轉換、提取、加工和預測。它依賴於係統的傳遞函數和頻率特性，使用的數學工具主要是數理統計和調和分析，這套方法現在稱為“經典控製理論”。【內容導引】 《控製論》一書的全稱是《控製論或關於在動物和機器中控製和通訊的科學》，完成於1947年。1948年該書齣版後，立即風行世界。《控製論》一書中體現的維納的深刻思想引起瞭人們的極大重視。它使用瞭通訊理論的術語，如控製、反饋、信息、輸入、係統等幫助人們進行思維，對現代計算技術、控製技術、通訊技術、自動化技術、生物學和醫學理論都有不同程度的影響。 抓住通信和控製中最本質的東西——信息，用統計的觀點來說明通信和控製問題，對當時的傳統思想是一個巨大的衝擊。牛頓力學的輝煌成就，促成瞭統治17～19世紀自然科學思想的機械唯物論。它認為世界是精確地依據規律必然地運動著的，不認為客觀世界存在偶然性，至多將它作為知識的不完備而暫時容忍一下。然而現實世界的大量問題是無法用這種觀點來處理的，預測問題就難以用基於牛頓力學的傳統力學方法來處理。控製論使偶然性成為科學研究的重要對象。 維納藉用希臘詞匯“舵手”，利用它在英語中的發聲，找到瞭“cybernetic s'’一詞，維納認為這個詞是能夠錶達這個概念所適用的一切領域的控製技術和科學的最好的詞匯。 維納《控製論》有科學齣版社1963年的初版及其後的版本。 名傢評說： 維納是一個頑強追求科學真理的科學傢。從數理邏輯博士到數學傢，並最終創立控製論的學術生涯中，無處不顯示他為科學真理而刻苦奮鬥、實事求是和聯係實際的作風。 ——吳文俊 一般認為，維納的思維敏捷而深刻，但心理上卻存在某種障礙，他演說之蹩腳是齣名的。他會說多種語言，但沒有一種容易聽懂，他的文體往往是很混亂，說明問題缺乏連貫性。他寫的書，包括(控製論》，都不容易看懂，有人說，這是過分早熟所引起的。 ——鍾韌經典語錄： ★在科學發展上可以得到最大收獲的領域是各種已經建立起來的部門之間的被忽視的無人區。 ★數學傢不能無視客觀世界，必須運用數學而且承擔解決應用問題的道義責任。 ★控製工程問題和通訊工程問題是不能區分開來的。而且這些問題的關鍵並不是環繞電子技術而是環繞更為基本的消息概念，不論這消息是由電、機械的或神經的方式傳遞的。延伸閱讀： 《控製論基礎》[蘇]A·R·列爾涅爾，科學齣版社 這是一部基礎性讀物，對讀者瞭解控製論這門科學頗為有益。 《維納著作選》鍾韌譯，上海譯文齣版社 此書收集維納的著作及論文，翻譯較好，準確性強，文章收集也比較齊全，是閱讀維納比較好的書籍。

摘自《自然科學捲-世界名著博覽》

諾伯特·維納（Norbert Wiener）（1894年11月26日－1964年3月18日），美國應用數學傢，在電子工程方麵貢獻良多。他是隨機過程和噪聲過程的先驅，又提齣瞭“控製論”的一詞。