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《人有人的用处——控制论和社会》

《人有人的用处——控制论和社会》
《人有人的用处——控制论和社会》

《人有人的用处——控制论和社会》

胡作玄

中国科学院数学与系统科学研究院教授

维纳的生平

1. 昔日神童

读书早恐怕是神童最明显的特征。三岁半时维纳就会自己读书了,虽然还有困难,但他还是一本一本读了许多书。四五岁时他开始读科学读物,如《自然史》,以及讲述行星和光的书。维纳的数学基础训练完全是靠父亲利奥一手教出来的。父亲为他制订严格的教育计划,其核心是数学和语言。数学由父亲教代数、几何、三角及解析几何,语言请一位家庭教师教德文及拉丁文。由于读书过多,两眼疲乏,8岁时他已经高度近视。他动作笨拙,不善交往,恐怕也是这种片面教育的结果。

1906年9月,不到12岁的维纳进入塔夫茨学院,开始了他的大学生活。在塔夫茨学院,维纳主修数学,他自己感到他的水平已超过大学一年级水平。在塔夫茨的第二年,他选修了几门哲学及心理学课程。对他产生影响最大的哲学家是17世纪唯理论者斯宾诺莎(Baruch Spinoza)和莱布尼兹

(Gottfried Wihelm Leibniz),特别是后者。维纳认为莱布尼兹是最后一位百

科全书式的博学天才,实际上控制论的哲学思想也源自于他。

维纳在这两年中,受到了过去从来没有的最有价值的训练,特别是讨论班上有各种专业的人讲出他们的方法及其哲学意义,无疑预示着维纳后来的跨学科研究及哲学方法论研究的模式。

2. 数学家维纳的第二本自传题目叫《我是一个数学家》,显然他以自己是一个数学家而自豪。不过从他前25年的经历来看,虽说是个天才,但很难说是个天才数学家。

1919年秋天,已经快25岁的维纳开始安顿下来。由于哈佛大学数学系奥斯古德教授的推荐,哈佛的近邻麻省理工学院数学系聘他当一年讲师。奥斯古德教授推荐维纳,仅仅因为他是利奥的好朋友。然而维纳在麻省理工学院一呆就是40年,从长期的观点看,与其说麻省理工学院收容了维纳,倒不如说维纳使麻省理工学院增光。

1940年以后,维纳主要的研究完全转向了应用数学。

3. 控制论

从1939年9月第二次世界大战起,美国科学家开始组织起来,维纳也不例外。1940年,他被国防研究委员会任命为机械和电气计算工具领域研究的总顾问以及国防研究委员会的科学研究与发展局的统计研究小组运筹实验室的顾问,这个小组设在纽约哥伦比亚大学。美国数学会也成立备战委员会,维纳出任顾问。在战争期间维纳搞的几项工作,恰恰也是他控制论的四个来源:计算机设计、防空火炮自动控制装置的理论、通信与信息理论和神经生理学理论。

1940年以后,维纳主要的研究完全转向了应用数学。本书内容及相关背景维纳的《人有人的用处——控制论和社会》在1950年出版,距离他的主要著作《控

制论》的出版只有两年。在这两年当中,香农等人已经把他的一些观念发展成后来的信息论。这样,他在《人有人的用处》一书中对此更进一步发挥,目的“在于阐明我们只能通过消息的研究和社会通信设备的研究来理解社会;阐明在这些消息和通信设备的未来发展中,人与机器之间、机器与人之间以及机器与机器之间的消息势必要在社会中占据日益重要的地位”。

同时,我觉得有必要提醒读者《人有人的用处》出版的时代背景。当时是冷战时代,美苏之间有强烈的意识形态对立。同时由于原子弹的爆炸以及随之而来的军备竞赛,科学与科学家已走向历史的前台。这时,胸怀世界的维纳从学术的象牙之塔走出来,认真考虑世界的未来。他以控制论为武器,尖锐地批判美国的资本主义制度以及军事工业体制,显示出他个人的反抗。下面分别论述《人有人的用处》的一些要点:

维纳在《人有人的用处》中并没有提到控制论的所有重点,而是集中在“通信”上。其哲学基础是偶然性的宇宙观。从历史上看,牛顿以来的宇宙观是必然性、规律性、确定性的。尽管研究确定性的数学——微积分与研究不确定性的数学——概率论差不多同时在17世纪出现,但后者始终没有进入主流,即使到了19世纪,人们对吉布斯的统计力学也不甚明白。这些一直到20世纪才有改观,其中维纳的贡献非常重要。另一个重要的概念——熵,是19世纪中提出来的。它的一个结论是孤立系统的熵增加,其统计解释为世界趋于混乱。而许多系统,最典型的是生物体,则是秩序乃至稳态的维持,其中关键是消息的进入。因此,我们常有“信息即负熵”的说法。进一步地,维纳指出:“进步不仅给未来带来了新的可能性,也给未来带来了新的限制。”近400年的进步是通信加强的结果,但维纳注意到,这也是人们对自然界加强统治的结果,无尽地从自然

界索取,如此彻底地改造了我们的环境,“以致我们必须改造自己,才能在这个新环境中生存下去。我们再也不能生活在旧环境中了”。我不得不说,这是比环保主义者还早的宣言。

我们得说,维纳的通信理论与香农的信息论稍有不同。维纳考虑的消息传输过程中的失真与噪声问题当然与此相关,但他更为着重考虑以通信作为反熵的手段并以此来研究社会。因此本书集中探讨通信的类型及作用。通信的两大类型是定型和学习,对于高级生命体及社会,学习永远是至高无上的,只有学习才是维持社会进步的不二法门。理论上通信可以导致定型维持稳态,但由于噪声会导致失控。遗憾的是,维纳的理论在50年后才为大家所认识。

在维纳对社会的分析中,一个最简单的例子是他关于第二次工业革命的提法。维纳的提法十分清楚:第一次工业革命的核心主要是体力或体能的放大,与此相对,第二次工业革命的核心主要是脑力或智能的放大。这种对比在很大程度上已为这几十年历史所证实。第一次工业革命的主题词有机器、机械化,它们自然使我们联想到,“机器是人手的延长”。200年来,通过机械化,工业革命全面成功。可是人脑的延长还远未成功,只是从1946年电子计算机的第一次制成才刚刚显示出一个苗头。维纳、冯·诺伊曼等科学巨人就是从这个苗头中预见到自动化时代将很快到来。历史已经证明,单是电脑已经代替了不少人脑的工作,尽管是初级的工作。很快,这些天才们完成了许多惊人伟业,例如,数值天气预报。遗憾的是,他们没能活到信息时代到来的时候。

维纳关于教育的想法至今仍发人深省:“我们是处在教育形式大大挤掉教育内容的时代里,是处在教育内容正日益淡薄的时代里。”“我们的大学偏爱与独创精神相反的模仿性,偏爱庸俗、肤浅,可以大量复制而非新生有力的东西,

偏爱无益的精确性,眼光短浅与方法的局限性而非普遍存在而又到处可以看到的新颖与优美……”他坚决主张独创,反对把独创性连根砍除的斧头。他常引用爱因斯坦的话:“上帝精妙,但不怀恶意。”因此,自然科学并没有通信困难,然而,社会科学则有相当大的困难,首先在事实陈述阶段就遭到通信堵塞,隐瞒、保密、歪曲,就像许多历史一样。

维纳在《人有人的用处》一书中,多次提到冯·诺伊曼及其博弈论。他在社会的研究中将博弈论同他的控制论(包括稳态论及通信理论)互相补充。例如,他把资本主义市场看成n人博弈,同时指出它不是一个稳态过程,而是一个变化不定、动荡无常的过程,反复出现的消极现象。尽管他是现代金融数学的祖师爷,但是,他完全意识到它对通信渠道的误用,以及群众性的盲目和轻信。用这来分析当前全球经济危机乃至股市,真是说到点子上了。

在把通信理论应用于社会的研究方面,还应看到维纳关于社会组织的观点。他的一位合作者德伊志(K.Deutsch)曾说道:“通信是构成组织的核心。只有通信使一群人想到一块儿,看到一块儿,做到一块儿。所有社会学都要求对通信有所理解。”当然,这也是维纳的思想,只是他从来没有表达得如此清楚、明确。他在后来引进长时机构的概念,指出控制通信手段是社会中稳态因素中最有效和最重要的。维纳认为控制应该委托给长时机构,如教会、大学、科学院等,而委托给短视的、谋利润的短时机构则是十分有害的。维纳的这些想法至今仍有启发性。

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