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诺伯特·维纳的控制论标签:控制论顶[4]分享到发表评论(0)诺伯特·维纳的控制论概述自从1948 年诺伯特·维纳发表了著名的《控制论——关于在动物和机器中控制和通讯的科学》一书以来，控制论的思想和方法已经渗透到了几乎有的自然科学和社会科学领域。
维纳把控制论看作是一门研究机器、生命社会中控制和通讯的一般规律的科学，更具体他说，是研究动态系统在变化的环境条件下如何保持平衡状态或稳定状态的科学。
他特意创造“Cybernetics”这个英语新词来命名这门科学。
“控制论”一同最初来源希腊文“mberuhhtz”，原意为“操舵术”，就是掌舵的方法和技术的意思。
在柏拉图（古希腊哲学家）的著作中，经常用它来表示管理人的艺术。
1834 年，著名的法国物理学家安培写了一篇论述科学哲理的文章，他进行科学分类时，把管理国家的科学称为“控制论”，他把希腊文译成法语“Cybernetigue”。
在这个意义下，“控制论”一词被编入19 世纪许多著词典中。
维纳发明“控制论”这个词正是受了安培等人的启发。
在控制论中，“控制”的定义是：为了“改善”某个或某些受控对象的功能或发展，需要获得并使用信息，以这种信息为基础而选出的、加于该对象上的作用，就叫作控制。
由此可见，控制的基础是信息，一切信息传递都是为了控制，而任何控制又都有赖于信息反馈来实现。
信息反馈是控制论的一个极其重要的概念。
通俗他说，信息反馈就是指由控制系统把信息输送出去，又把其作用结果返送回来，并对信息的再输出发生影响，起到控制的作用，以达到预定的目的。
控制论的发展过程控制论的发展过程大致分为三个阶段：20世纪50年代末期以前为第一阶段，称为经典控制论阶段；50年代末期至70年代初期为第二阶段，称为现代控制论阶段；70年代初期至现在为第三阶段，称为大系统理论阶段。
经典控制论主要研究单输入和单输出的线性控制系统的一般规律，它建立了系统、信息、调节、控制、反馈、稳定性等控制论的基本概念和分析方法，为现代控制理论的发展奠定了基础。
【维纳】控制论-关于在动物和机器中控制和通讯的科学引言维纳控制论（Cybernetics）是一门关于控制和通讯系统的科学，其研究的对象包括生物系统和机械系统。
本文将介绍控制论的基本概念、历史背景以及在动物和机器中的应用。
1. 控制论概述1.1 定义控制论是一门研究动态系统控制和信息传递的跨学科科学。
它涉及到数学、工程学和生物学等多个领域，旨在研究系统如何通过反馈机制来实现稳定性和自动调节。
1.2 发展历史控制论起源于20世纪40年代，由美国数学家诺伯特·维纳（Norbert Wiener）首次提出。
维纳在其著作《控制与通信的数学原理》中系统阐述了控制论的基本概念和原则。
1.3 基本原理控制论的基本原理包括反馈机制、信息传递和自动调节。
反馈机制指系统通过监测输出，将其与期望值进行比较，并对系统进行调整以实现预期效果。
信息传递是指系统内部或系统之间通过信号传递实现信息交流。
自动调节则是指系统自身通过学习和适应，不断改进其性能和效果。
2. 动物中的控制论应用2.1 生物反馈系统控制论在动物学中的应用主要体现在生物反馈系统中。
生物反馈是指通过监测生物体内部的生理信号，并将其反馈给个体，帮助其调节和改变生理状态。
例如，心率监测设备可以实时监测心跳频率，并通过反馈信号告知个体，从而帮助其自我调节心率。
2.2 动物行为研究控制论还在动物行为研究中得到了广泛应用。
研究者可以使用传感器和反馈系统来监测和分析动物的行为模式和习惯，并通过精确的控制实验条件来研究行为的规律和机制。
3. 机器中的控制论应用3.1 自动控制系统在机器中，控制论应用最为广泛的领域之一就是自动控制系统。
自动控制系统通过传感器收集环境信息，并通过控制器进行分析和调节，实现对机器的自动控制和运行。
3.2 人工智能人工智能是控制论在机器中的另一个重要应用领域。
通过模拟和实现人类的认知和决策过程，人工智能系统可以实现自主学习和自主决策，从而实现智能化的控制和交互。
维纳与控制论1948年，诺伯特 维纳(Norbert Wiener)创立了《控制论》(Cybernetics)。
Cybernetics一词来自希腊语，愿意为掌舵术，包含了调节、操纵、管理、指挥、监督等多方面的涵义。
控制论的思想渊源可以追述到古代和近代自动机器以及社会管理方面的影响。
有人问维纳：“控制论创立时，是否出现过某些哲学思想的影响？”维纳回答说：“哲学家中有一个人，如果活到今天，毫无疑问，他将研究控制论，这个人就是莱布尼茨。
”控制论最直接的思想基础来自自动机器，特别是具有类似人脑逻辑推理功能的自动机器。
要让机器思维，就需要研究思维的规律，并使之形式化。
这就产生了形式逻辑。
大约两千年前，古希腊学者亚里士多德就为形式逻辑打下了坚实的基础，其中，三段论就是形式逻辑的典型代表。
三段论法是自然语言形式的逻辑形式。
对自动机器而言，更好的逻辑形式应该是以数学语言表现的形式，这就是数理逻辑。
数理逻辑是数学和哲学交叉的科学。
数理逻辑恰好是维纳博士学位论文的主题。
从某种意义上说，最早研究数理逻辑的就是德国著名数学家和哲学家莱布尼茨。
早在17世纪，莱布尼茨就试图用数学形式建立逻辑推理体系，并于1673年发明了二元算术自动计算装置。
1697年，莱布尼茨从耶酥会理士白晋那里得到了中国的《易经》。
白晋曾为康熙年间中国宫内的法国传教士。
白晋回欧洲后，系统地向莱布尼茨介绍了中国的古代哲学。
莱布尼茨研究了《易经》中的“圆圆方位图和六十四卦次序图”，并写出了《论中国人的自然哲学》长篇论文。
在《莱布尼茨全集》第四卷第一期上有莱布尼茨写给友人的长信，其中，就有对《易经》的论述。
有人认为：“控制论的直系祖先是欧洲的莱布尼茨，其哲学基础，来自《易经》。
”然而，产生控制论的最直接原因是二十世纪二三十年代以来现代科学技术的发展和进步。
其中，数学、生物学、神经生理学、心理学、语言学等学科的进步，为控制论的产生奠定了理论基础；而自动装置、无线电通讯，特别是雷达的发展为控制论的产生奠定了技术基础。
控制论之父
控制论之父维纳
制论之父维纳1940年主张计算机5原则。
维纳在1940年写给朋友的一封信中，对现在计算机的设计曾提出了几项原则．．．．
：不是模拟式，而是数字式；由电子元件构成，尽量减少机械部件；采用二进制，而不是十进制；
内部存放计算表；在计算机内部存储数据。
这些原则是十分正确的。
1940年，维纳开始考虑计算机如何能像大脑一样工作。
他发现了二者的相似性。
维纳认为计算机是一个进行信息处理和信息
转换的系统，只要这个系统能得到数据，机器本身就应该能做几乎任何事情。
而且计算机本身并不一定要用齿轮，导线，轴，电机等部件构成。
麻省理工学院的一位教授为了证实维纳的这个观点，甚至用石块和卫生纸卷制造过一台简单的能运行的电脑。
控
成绩表。
控制论创始人数学家维纳NorbertWienerNorbert Wiener美国数学家，控制论创始人维纳(提出计算机五原则)2009年12月12日星期六00：531940年：9月，贝尔实验室在美国达特默思大学演示M-1型机。
他们用电报线把安置在校园内的M-1型机和相连，当场把一个数学问题打印出来并传输到纽约，M-1型机在达特默思大学的成功表演，首次实现了人类对计算机进行的远距离控制的梦想。
控制论之父维纳提出了计算机五原则：(1)不是模拟式，而是数字式；(2)由电子元件构成，尽量减少机械部件；(3)采用二进制，而不是十进制；(4)内部存放计算表；(5)在计算机内部存贮数据。
诺伯特·维纳(Norbert Wiener，1894-1964)维纳是美国数学家，控制论的创始人。
维纳1894年11月26日生于密苏里州的哥伦比亚，1964年3月18日卒于斯德哥尔摩。
维纳的父亲列奥维纳是语言学家，又有很高的数学天赋。
他出生于俄国，智力早熟，13岁就会好几种语言；他朝气蓬勃，富于冒险精神，18岁那年单独一个漂洋过海，移居美国；他刻苦自学，凭掌握40多种语言的才能，成为哈佛大学斯拉夫语教授。
这位才气横溢、不畏艰难而又性情急躁的人决心要使儿子在学术上超人一等。
维纳认为他父亲是天生的学者，集德国人的思想、犹太人的智慧和美国人的精神于一身。
从童年到青年，维纳一直在他的熏陶下生活，并逐步成长为一个学者。
【维纳具体】■维纳作为神童■幼受庭训维纳是一个名符其实的神童。
维纳的父亲列奥很早就发现了儿子的天赋，并坚信借助于环境进行教育的重要性，他从一开始学习就实施的教育计划，用一种多少无情的方式驱使他不寻常的儿子。
维纳三岁半开始读书，生物学和天文学的初级科学读物就成了他在科学方面的启蒙书籍。
从此，他兴致勃勃，爱不释卷的埋首于五花八门的科学读本。
七岁时，开始深入物理学和生物学的领域，甚至超出了他父亲的知识范围。
从达尔文的进化论、金斯利的《自然史》到夏尔科、雅内的精神病学著作，从儒勒·凡尔纳的科学幻想小说到18、19世纪的文学名著等等，几乎无所不读。
科 学 人 文 ＣＵＬＴＵＲＥ佛大学的教授把小维纳带进当地 著名小学——皮博迪小学。
在入行主席看到一脸稚气的维纳，颇 为惊讶，于是就当面询问他的年 龄。
维纳不愧为数学神童，他十 分巧妙给出了他的回答，而这个 回答实质上是一个数学问题“我 ： 今年岁数的立方是个四位数，岁 数的四次方是个六位数，这两个 数，刚好把十个数字 ０、 ２、 １、 ３、 ４、 ６、 ８、 全都用上了， ５、 ７、 ９ 不 重不漏。
这意味着全体数字都向 我俯首称臣，预祝我将来在数学 领域里一定能干出一番惊天动地 的大事业。
维纳此言一出， 四座皆惊， 在 座的学者们都被他的这道妙题吸 引住了。
整个会场上的人，都在 议论他的年龄问题。
这个问题其实不难解答，但 是需要掌握一些解数学题目的基 本思路。
我们先来研究维纳年龄 可能的 “上限” ：不难发现， 的 ２１ 立方是四位数， ２２的立方已经 而 是五位数了，所以维纳的年龄最 多是 ２１ 岁； 再来研究维纳年龄可 能的 “下限” １８的四次方是六位 ： 数， 而１７的四次方则是五位数了， 所以维纳的年龄至少是 １８ 岁。
这 样， 维纳的年龄只可能是 １８、 １９、 ２０、 ２１这四个数中的一个。
剩下 的工作就是一一筛选了。
的立 ２０ 方是 ８０００， ３ 个重复数字０， 有 不 合题意。
同理，１９ 的四次方等于 １３０３２１， ２１的四次方等于１９４４８１， 都不合题意。
最后只剩下一个１８， 是不是正确答案呢？验算一下， １８ 的立方等于５８３２， 四次方等于 １０４９７６，恰好“不重不漏”地用 完了十个阿拉伯数字，多么完美 的组合！这种解题方法就叫做排 除法。
控 制 论 大 师 维 纳潘 诚 文 ／学考试中，令主考老师意想不到 的是，这个怯生生、显得有些笨 拙的孩子， 却是一个智力超群、 不 同凡响的神童。
老师每问一个问 题，他都不假思索地脱口说出答 案，然后漫不经心地看着窗外的 花园，似乎嫌主考老师的问题太 过简单。
