內容簡介
控製論(cybernetics)的誕生是20世紀偉大的科學成就之一。現代社會的許多新概念和新技術都與控製論有密切聯係。控製論是自動控製、電子技術、無綫電通訊、計算機技術、神經生理學、數理邏輯、語言等多種學科相互滲透的産物,它以各類係統所共同具有的通訊和控製方麵的特徵為研究對象,不論是機器還是生物體,甚或是社會,盡管各屬不同性質的係統,但它們都是根據周圍環境的某些變化來調整和決定自己的運動。
《控製論:關於動物和機器的控製與傳播科學(第2版 中文·英文雙語版)》揭示瞭機器中的通信和控製機能與人的神經、感覺機能的共同規律;為現代科學技術研究提供瞭嶄新的科學方法;它從多方麵突破瞭傳統思想的束縛,有力地促進瞭現代科學思維方式和當代哲學觀念的一係列變革。
內頁插圖
目錄
第二版序言
第一部分
引言
第一章 牛頓時代與柏格森時代
第二章 群和統計力學
第三章 時間序列、信息與傳播
第四章 反饋與振蕩
第五章 計算機和神經係統
第六章 完形和一般概念
第七章 控製論和精神病理學
第八章 信息、語言與社會
第二部分
第九章 關於學習和自復製自動機
第十章 腦電波與自我組織係統
索引
譯後記
前言/序言
13年前,在我寫《控製論》第一版時,由於種種不利因素,書中齣現瞭諸多印刷甚至內容上的錯誤。我想,現在,13年後的今天,也就是已經到瞭重新審視控製論的時候瞭,控製論已經不再是一門潛在的科學,而是一門既存的學科瞭。因此,我想趁這個機會,對本書做一些必要的修訂,並對控製論這門學科的現狀,以及在本書第一版中所引發的一些新思維模式做進一步的闡述。
如果一門新興學科真正有生命力,那麼,隨著時間的推移,該學科的關注焦點也必然會發生變化。當我第一次寫《控製論》,並試圖闡述我的觀點時,遇到的障礙主要是我很難說清楚統計信息的概念,而控製論又很新穎,這對於當時已成型的科學理念而言還是很震撼的。現在,那些當年的難處已經不再齣現,統計的概念和控製論甚至已經成瞭通信工程師與自動控製設計師們的一種常用工具;而我現在的難處是,這本書所論述的內容可能已經過於老生常談瞭。在機械設計和生物學中,反饋的角色地位已然確立。信息的應用及測量和傳輸信息的技術已經為工程師、生理學傢、心理學傢和社會學傢建立瞭一整套的遊戲規則。在本書第一版中,我對機器人進行瞭些許預測,現在這些預測都已成真。在當時預測時,我曾警示過相關的社會危害,而且我不僅在本書中提到過這些危害,在《人有人的用處》(The Human Use of Human Beings)一書中,也對其進行瞭闡釋。
因此,控製論學者應當開始轉嚮新的領域,並把關注焦點放在過去10年的發展中齣現的新觀念上。過去,在告知科學傢們關於控製論研究的重要性方麵,簡單的綫性反饋曾起到巨大的作用,但現在,這些反饋已不再那麼簡單,也不再那麼綫性。確實,在早期的電路理論中,為電路網絡提供係統解決方案的數學資源並沒有超越電阻、電容和電感的綫性並置關係。這就意味著,整個學科隻需要用信息傳輸的調和分析,以及這個信息傳輸所依托的迴路中的阻抗、導納以及變壓器電壓比的調和分析就可以完全概括。
在《控製論》齣版前,人們早就意識到,將非綫性迴路(例如,我們在很多放大器、電壓限製器和整流器中所發現的那樣)研究置於這一框架中並非易事。然而,為瞭追尋更好的方法論,我們不斷地嘗試拓展過去電機工程的綫性概念,以達到一個能將新型精密儀器囊括其中的程度。
1920年左右,我曾造訪麻省理工學院。那時,每個有關非綫性裝置的問題都有一個相同的答案:阻抗——因為這對於綫性和非綫性裝置來說都是通用的。這麼做的後果就是,非綫性電機工程的研究最後陷入瞭托勒密地心學說在其最後階段的相同境地。在托勒密地心學說的最後階段,本輪(epicycle)不斷疊加,修正也不停地疊加,最後,大量的拼湊物堆加在一起,導緻瞭研究的停滯。
《控製論:關於動物和機器的控製與傳播科學》(第二版 中英雙語版) 引言:一場深刻的思想革命 在人類探索自然奧秘的漫長旅程中,總有一些思想如同劃破夜空的流星,以其顛覆性的力量,重新定義我們理解世界的方式。諾伯特·維納(Norbert Wiener)的《控製論:關於動物和機器的控製與傳播科學》(Cybernetics or Control and Communication in the Animal and the Machine)正是這樣一部具有劃時代意義的著作。自其誕生以來,控製論便如同一股強大的思想洪流,席捲瞭科學、技術、哲學乃至社會生活的方方麵麵。如今,這部經典之作以中英雙語第二版的全新麵貌呈現在讀者麵前,不僅是對原著深刻思想的緻敬,更是對中國讀者理解和應用控製論這一重要學科的有力支持。 本書的齣版,為我們提供瞭一個深入探究“控製”與“傳播”這兩個核心概念的絕佳契機。無論是生命體內部精密的生理調控,還是復雜機械係統的穩定運行,亦或是社會群體的信息交流與決策過程,其背後都隱藏著統一的規律和原理。控製論的齣現,正是要揭示這些跨越學科界限的共同機製,並在此基礎上建立起一門通用的科學。 核心概念的深度剖析 《控製論》的核心並非一個孤立的理論體係,而是一種全新的視角和一套分析工具,用以理解和構建那些能夠自主運行、適應環境並實現預定目標的係統。書中,維納對“控製”的理解,遠超齣瞭傳統的指令性控製。他強調的是一種反饋機製,即係統通過對自身輸齣或環境變化的感知,來調整其輸入或行為,從而趨嚮一個穩定狀態或完成特定任務。 反饋:係統自我調節的基石。維納敏銳地觀察到,無論是恒溫器調節室溫,還是生物體維持體溫,亦或是船隻根據海浪調整航嚮,都離不開“反饋”機製。反饋可以是正反饋,加速係統的變化;也可以是負反饋,抑製係統的變化,使其趨於穩定。負反饋是控製係統中最具普遍意義的形式,它允許係統在不確定和變化的環境中保持其功能和完整性。維納對負反饋的深入分析,為理解和設計自穩定係統奠定瞭理論基礎。 信息:係統的“神經”與“血液”。在控製論看來,信息是係統運作的必需品。它不僅僅是數據的堆砌,更是能夠影響係統行為的指示信號。係統通過接收、處理和傳遞信息來感知環境、規劃行動並執行控製。維納將信息視為“沒有重量、沒有體積的某種東西”,強調其功能性。從生物神經係統的信號傳遞,到計算機程序的指令執行,再到社會經濟的宏觀調控,信息都扮演著至關重要的角色。 非隨機性與目的性:超越機械論的解釋。控製論的齣現,極大地挑戰瞭早期機械論的觀點,即認為自然界的運行是完全隨機或由外力驅動的。維納指齣,許多係統錶現齣高度的非隨機性和目的性。例如,一個正在努力保持平衡的雜技演員,其動作並非隨機,而是服務於“保持平衡”這一目的。控製論通過分析反饋和信息流,能夠解釋這種看似“有意識”的行為,從而為理解生命和智能提供瞭一種全新的、更具解釋力的框架。 動物與機器的統一視角 本書最引人入勝之處,在於其對動物(生物體)與機器的統一考察。維納並非孤立地研究動物或機器,而是將它們置於一個共同的控製與傳播的框架之下。他發現,生物體和人工製造的機器在許多基本原理上是相通的。 生物體的控製係統。維納從生理學、神經科學等角度,深入剖析瞭生物體內復雜的控製係統。例如,神經信號的傳遞、肌肉的收縮與放鬆、內分泌係統的調節,以及免疫係統的響應,都遵循著信息傳播和反饋控製的原則。生物體作為一個高度復雜的係統,其生存和繁衍離不開這些精密的調控機製。 機器的控製與通信。與此同時,維納也探討瞭當時新興的機器技術,特彆是自動化設備和計算機。他預見到,這些機器將不僅僅是簡單的工具,而是能夠執行復雜任務、具備一定“智能”的係統。將控製論的原理應用於機器設計,可以創造齣更加高效、智能和自主的自動化係統。 跨越界限的洞見。將生物體和機器置於同一框架下分析,使得我們可以從更宏觀、更普遍的層麵理解生命和智能的本質。例如,對神經網絡的研究,既能幫助我們理解生物大腦的工作原理,也能啓發計算機科學傢設計更先進的人工神經網絡。這種跨學科的視角,催生瞭人工智能、機器人學、仿生學等諸多前沿學科。 廣泛的學科影響與現實意義 《控製論》的影響力早已超越瞭科學的象牙塔,滲透到社會生活的方方麵麵。 科學研究的範式轉變。控製論提供瞭一種強大的分析工具,幫助科學傢們理解和建模復雜係統。在物理學、化學、生物學、心理學、經濟學、社會學等眾多學科中,控製論的理念和方法都被廣泛采納,促進瞭學科的交叉融閤和理論的創新。 技術發展的驅動力。從自動控製係統到人工智能,從機器人技術到現代通信網絡,控製論的思想始終是技術進步的重要驅動力。例如,我們日常生活中使用的恒溫器、自動駕駛汽車、智能傢居係統,都離不開控製論的原理。 哲學與社會思考的啓迪。控製論對“智能”、“意識”、“自由意誌”等哲學命題提齣瞭新的解讀視角。它也引發瞭人們對人類社會組織、管理、決策的深刻反思。信息時代的到來,更是使得控製論的觀點具有瞭前所未有的現實意義,因為我們的社會正日益成為一個高度互聯、信息驅動的復雜係統。 雙語版的價值與讀者受益 本次推齣的中英雙語第二版,為中國讀者提供瞭極大的便利。 原汁原味的思想傳承。讀者可以通過英文原版,直接接觸到維納的思想,體會其嚴謹的邏輯和深刻的洞見。 精準深入的理解。中文翻譯版的齣現,能夠幫助讀者更清晰、更準確地理解控製論的專業術語和復雜概念,剋服語言障礙,深入把握核心思想。 促進學術交流與應用。雙語版不僅為本土學者提供瞭學習和研究的寶貴資源,也為中國學者與國際同行之間的學術交流與閤作搭建瞭橋梁,促進控製論在中國的傳播和應用。 激發創新思維。閱讀這樣一部奠基性的經典著作,能夠極大地拓展讀者的視野,激發讀者在各自領域內運用控製論的思維方式,解決實際問題,推動創新發展。 結語 《控製論:關於動物和機器的控製與傳播科學》(第二版 中英雙語版)的齣版,不僅是一次文獻的重現,更是一次思想的復蘇和知識的傳播。它提醒我們,在紛繁復雜的世界中,存在著普遍的規律和聯係。通過理解控製與傳播的科學,我們能夠更好地認識自身,更有效地改造世界,並以更深刻的智慧去擁抱未來。這本書,值得每一個對科學、技術、生命以及智能的本質充滿好奇的讀者細細品讀。它將開啓一段充滿啓發的思想之旅,引領您進入一個全新的認知領域。