Norbert Wiener - Norbert Wiener

Norbert Wiener
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Nascer (1894-11-26)26 de novembro de 1894
Faleceu 18 de março de 1964 (1964-03-18)(com 69 anos)
Estocolmo , Suécia
Nacionalidade americano
Educação Tufts College , BA 1909
Cornell University , MA , 1911
Harvard University , Ph.D. 1913
Conhecido por
Prêmios Prêmio Bôcher Memorial (1933)
Medalha Nacional da Ciência (1963)
Carreira científica
Campos Matemática
Cibernética
Instituições Instituto de Tecnologia de Massachusetts
Tese Uma comparação entre o tratamento da álgebra de parentes por Schroeder e aquele por Whitehead e Russell  (1913)
Conselheiros de doutorado
  • Karl Schmidt
Outros conselheiros acadêmicos Josiah Royce
Alunos de doutorado
Assinatura
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Norbert Wiener (26 de novembro de 1894 - 18 de março de 1964) foi um matemático e filósofo americano . Ele foi professor de matemática no Massachusetts Institute of Technology (MIT). Uma criança prodígio , Wiener mais tarde se tornou um pesquisador no início estocásticos e matemáticos de ruído processos, contribuindo para o trabalho relevante para a engenharia eletrônica , comunicação eletrônica e sistemas de controle .

Wiener é considerado o criador da cibernética , a ciência da comunicação no que se refere a coisas vivas e máquinas, com implicações para a engenharia , controle de sistemas , ciência da computação , biologia , neurociência , filosofia e organização da sociedade .

Norbert Wiener é creditado como um dos primeiros a teorizar que todo comportamento inteligente era o resultado de mecanismos de feedback, que poderiam ser simulados por máquinas e foi um passo inicial importante para o desenvolvimento da inteligência artificial moderna .

Biografia

Juventude

Wiener nasceu em Columbia, Missouri , o primeiro filho de Leo Wiener e Bertha Kahn, imigrantes judeus da Polônia e Alemanha , respectivamente. Por meio de seu pai, ele era parente de Maimonides , o famoso rabino , filósofo e médico de Al Andalus , bem como de Akiva Eger , rabino-chefe de Posen de 1815 a 1837. Leo havia educado Norbert em casa até 1903, empregando métodos de ensino de sua própria invenção, exceto por um breve interlúdio quando Norbert tinha 7 anos de idade. Leão ganhava a vida ensinando alemão e línguas eslavas , lia muito e acumulou uma biblioteca pessoal da qual o jovem Norberto se beneficiou muito. Leo também tinha ampla habilidade em matemática e ensinou seu filho no assunto até que ele saiu de casa. Em sua autobiografia, Norbert descreveu seu pai como calmo e paciente, a menos que ele (Norbert) deixasse de dar uma resposta correta, o que faria seu pai perder a paciência.

Uma criança prodígio, ele se formou na Ayer High School em 1906 aos 11 anos de idade, e Wiener então ingressou no Tufts College . Ele recebeu o bacharelado em matemática em 1909 aos 14 anos, quando então começou seus estudos de pós-graduação em zoologia em Harvard . Em 1910 foi transferido para Cornell para estudar filosofia. Ele se formou em 1911 aos 17 anos de idade.

Harvard e a Primeira Guerra Mundial

No ano seguinte, ele voltou para Harvard, enquanto continuava seus estudos filosóficos. De volta a Harvard, Wiener foi influenciado por Edward Vermilye Huntington , cujos interesses matemáticos variavam de fundamentos axiomáticos a problemas de engenharia. Harvard concedeu a Wiener um Ph.D. em junho de 1913, quando tinha apenas 19 anos, para uma dissertação sobre lógica matemática (uma comparação da obra de Ernst Schröder com a de Alfred North Whitehead e Bertrand Russell ), orientada por Karl Schmidt, cujos resultados essenciais foram publicados como Wiener (1914). Ele foi um dos mais jovens a realizar tal feito. Nessa dissertação, ele foi o primeiro a afirmar publicamente que os pares ordenados podem ser definidos em termos da teoria dos conjuntos elementares . Conseqüentemente, as relações podem ser definidas pela teoria dos conjuntos, portanto, a teoria das relações não requer quaisquer axiomas ou noções primitivas distintas daquelas da teoria dos conjuntos. Em 1921, Kazimierz Kuratowski propôs uma simplificação da definição de Wiener de pares ordenados, e essa simplificação tem sido de uso comum desde então. É (x, y) = {{x}, {x, y}}.

Em 1914, Wiener viajou para a Europa, para ser ensinado por Bertrand Russell e GH Hardy na Universidade de Cambridge , e por David Hilbert e Edmund Landau na Universidade de Göttingen . Em Göttingen, ele também frequentou três cursos com Edmund Husserl "um sobre os escritos éticos de Kant, um sobre os princípios da Ética e o seminário sobre Fenomenologia". (Carta a Russell, c. Junho ou julho de 1914). De 1915 a 1916, ele ensinou filosofia em Harvard, depois foi engenheiro da General Electric e escreveu para a Encyclopedia Americana . Wiener foi jornalista do Boston Herald por um breve período , onde escreveu uma reportagem sobre as péssimas condições de trabalho dos trabalhadores da usina em Lawrence, Massachusetts , mas foi demitido logo depois por sua relutância em escrever artigos favoráveis ​​sobre um político que os proprietários do jornal procuravam promover.

Embora Wiener eventualmente tenha se tornado um pacifista ferrenho, ele contribuiu avidamente para o esforço de guerra na Primeira Guerra Mundial. Em 1916, com a entrada da América na guerra se aproximando, Wiener participou de um campo de treinamento para oficiais militares em potencial, mas não conseguiu ganhar uma comissão. Um ano depois, Wiener tentou novamente se alistar no exército, mas o governo o rejeitou novamente devido à sua deficiência visual. No verão de 1918, Oswald Veblen convidou Wiener para trabalhar com balística no Aberdeen Proving Ground, em Maryland. Viver e trabalhar com outros matemáticos fortaleceu seu interesse pela matemática. No entanto, Wiener ainda estava ansioso para servir de uniforme e decidiu fazer mais uma tentativa de se alistar, desta vez como um soldado comum. Wiener escreveu em uma carta aos pais: "Eu deveria me considerar um tipo de porco muito barato se quisesse ser oficial, mas não quisesse ser soldado". Desta vez, o exército aceitou Wiener em suas fileiras e o designou, por coincidência, para uma unidade estacionada em Aberdeen, Maryland. A Primeira Guerra Mundial terminou poucos dias após o retorno de Wiener a Aberdeen e Wiener foi dispensado do serviço militar em fevereiro de 1919.

Depois da guerra

Norbert Wiener foi considerado uma figura semi-lendária no MIT
Norbert (em pé) e Margaret (sentada) Wiener no Congresso Internacional de Matemáticos , Zurique, 1932

Wiener foi incapaz de garantir uma posição permanente em Harvard, uma situação que ele atribuiu em grande parte ao anti-semitismo na universidade e, em particular, à antipatia do matemático de Harvard GD Birkhoff . Ele também foi rejeitado para um cargo na Universidade de Melbourne . Por sugestão de WF Osgood , Wiener foi contratado como instrutor de matemática no MIT , onde, após sua promoção a professor, passou o restante de sua carreira. Por muitos anos sua fotografia foi exibida com destaque no Corredor Infinito e frequentemente usada para dar direções, mas a partir de 2017, ela foi removida.

Em 1926, Wiener retornou à Europa como um estudioso do Guggenheim . Ele passou a maior parte do tempo em Göttingen e com Hardy em Cambridge, trabalhando no movimento browniano , a integral de Fourier , o problema de Dirichlet , a análise harmônica e os teoremas de Tauber .

Em 1926, os pais de Wiener arranjaram seu casamento com uma imigrante alemã, Margaret Engemann; eles tiveram duas filhas. Sua irmã, Constance (1898–1973), casou-se com Philip Franklin . A filha deles, Janet, sobrinha de Wiener, casou-se com Václav E. Beneš . A irmã de Norbert Wiener, Bertha (1902–1995), casou-se com o botânico Carroll William Dodge .

Muitas histórias, talvez apócrifas, foram contadas sobre Norbert Wiener no MIT, especialmente a respeito de sua distração. Foi dito que ele voltou para casa uma vez e encontrou sua casa vazia. Ele perguntou a uma garota da vizinhança o motivo, e ela disse que a família havia se mudado para outro lugar naquele dia. Ele agradeceu a informação e ela respondeu: "É por isso que fiquei para trás, papai!"

No período que antecedeu a Segunda Guerra Mundial (1939–45), Wiener tornou-se membro da Sociedade de Ajuda à China e do Comitê de Emergência em Ajuda a Estudiosos Alemães Deslocados. Ele estava interessado em colocar acadêmicos como Yuk-Wing Lee e Antoni Zygmund, que haviam perdido seus cargos.

Durante e após a Segunda Guerra Mundial

Durante a Segunda Guerra Mundial , seu trabalho de mira automática e disparo de armas antiaéreas levou Wiener a investigar a teoria da informação independentemente de Claude Shannon e a inventar o filtro de Wiener . (A ele se deve a prática agora padrão de modelar uma fonte de informação como um processo aleatório - em outras palavras, como uma variedade de ruído.) Inicialmente, seu trabalho antiaéreo permitiu que ele escrevesse, com Arturo Rosenblueth e Julian Bigelow o artigo de 1943 'Behavior, Purpose and Teleology', publicado em Philosophy of Science . Posteriormente, seu trabalho antiaéreo o levou a formular a cibernética . Após a guerra, sua fama ajudou o MIT a recrutar uma equipe de pesquisa em ciências cognitivas , composta por pesquisadores em neuropsicologia e matemática e biofísica do sistema nervoso, incluindo Warren Sturgis McCulloch e Walter Pitts . Mais tarde, esses homens deram contribuições pioneiras à ciência da computação e à inteligência artificial . Logo após a formação do grupo, Wiener encerrou repentinamente todos os contatos com seus integrantes, confundindo seus colegas. Esse Pitts traumatizou emocionalmente e levou ao declínio de sua carreira. Em sua biografia de Wiener, Conway e Siegelman sugerem que a esposa de Wiener, Margaret, que detestava o estilo de vida boêmio de McCulloch , arquitetou a violação.

Wiener mais tarde ajudou a desenvolver as teorias da cibernética, robótica , controle de computador e automação . Ele discutiu a modelagem de neurônios com John von Neumann e, em uma carta de novembro de 1946, von Neumann apresentou seus pensamentos antes de um encontro com Wiener.

Wiener sempre compartilhou suas teorias e descobertas com outros pesquisadores e creditou as contribuições de outros. Isso incluía pesquisadores soviéticos e suas descobertas. O conhecimento de Wiener com eles fez com que ele fosse visto com suspeita durante a Guerra Fria . Ele foi um forte defensor da automação para melhorar o padrão de vida e acabar com o subdesenvolvimento econômico. Suas ideias se tornaram influentes na Índia , cujo governo ele aconselhou durante os anos 1950.

Depois da guerra, Wiener ficou cada vez mais preocupado com o que acreditava ser a interferência política na pesquisa científica e a militarização da ciência. Seu artigo "A Scientist Rebels" da edição de janeiro de 1947 do The Atlantic Monthly exortou os cientistas a considerarem as implicações éticas de seu trabalho. Depois da guerra, ele se recusou a aceitar qualquer financiamento do governo ou a trabalhar em projetos militares. A forma como as crenças de Wiener a respeito das armas nucleares e da Guerra Fria contrastavam com as de von Neumann é o tema principal do livro John Von Neumann e Norbert Wiener .

Wiener foi um participante das conferências Macy .

Vida pessoal

Em 1926, Wiener casou-se com Margaret Engemann, professora assistente de línguas modernas no Juniata College. Eles tiveram duas filhas. Nem todas as opiniões são positivas sobre os impactos de Margaret na carreira de Wiener.

Wiener morreu em março de 1964, aos 69 anos, em Estocolmo , de ataque cardíaco. Wiener e sua esposa estão enterrados no cemitério de Vittum Hill em Sandwich, New Hampshire .

Premios e honras

Alunos de doutorado

Trabalhar

Informação é informação, não matéria ou energia.

Wiener foi um studier precoce de estocásticos e matemáticos de ruído processos, contribuindo para o trabalho relevante para a engenharia eletrônica , comunicação eletrônica e sistemas de controle . Foi ideia de Wiener modelar um sinal como se fosse um tipo exótico de ruído, dando-lhe uma base matemática sólida. O exemplo frequentemente dado aos alunos é que o texto em inglês pode ser modelado como uma sequência aleatória de letras e espaços, onde cada letra do alfabeto (e o espaço) tem uma probabilidade atribuída. Mas Wiener lidou com sinais analógicos, onde um exemplo tão simples não existe. Os primeiros trabalhos de Wiener sobre teoria da informação e processamento de sinais foram limitados a sinais analógicos e foram amplamente esquecidos com o desenvolvimento da teoria digital.

Wiener é um dos principais criadores da cibernética , uma formalização da noção de feedback , com muitas implicações para a engenharia , controle de sistemas , ciência da computação , biologia , filosofia e organização da sociedade .

O trabalho de Wiener com a cibernética influenciou Gregory Bateson e Margaret Mead e, por meio deles, a antropologia , a sociologia e a educação .

No campo matemático da probabilidade, a " salsicha Wiener " é uma vizinhança do traço de um movimento browniano até um tempo t , dado tomando todos os pontos dentro de uma distância fixa do movimento browniano. Pode ser visualizado como um cilindro de raio fixo, cuja linha central é o movimento browniano.

Equação de Wiener

Uma representação matemática simples do movimento browniano , a equação de Wiener , em homenagem a Wiener, assume que a velocidade atual de uma partícula de fluido flutua aleatoriamente.

Filtro Wiener

Para processamento de sinais, o filtro de Wiener é um filtro proposto por Wiener durante a década de 1940 e publicado em 1942 como um documento classificado. Seu objetivo é reduzir a quantidade de ruído presente em um sinal em comparação com uma estimativa do sinal silencioso desejado. Wiener desenvolveu o filtro no Laboratório de Radiação do MIT para prever a posição dos bombardeiros alemães a partir de reflexos de radar. É necessário prever a posição, porque no momento em que o projétil atinge as proximidades do alvo, o alvo já se moveu e pode ter mudado ligeiramente de direção. Eles até modelaram a resposta muscular do piloto, o que acabou levando à cibernética. Os V1s não tripulados eram particularmente fáceis de modelar e, em um dia bom, os canhões americanos equipados com filtros Wiener abateriam 99 dos 100 V1s quando entravam na Grã-Bretanha pelo canal da Inglaterra, a caminho de Londres. O que surgiu foi uma teoria matemática de grande generalidade - uma teoria para prever o futuro da melhor maneira possível com base em informações incompletas sobre o passado. Era uma teoria estatística que incluía aplicativos que, estritamente falando, não previam o futuro, mas apenas tentavam remover o ruído. Ele fez uso do trabalho anterior de Wiener sobre equações integrais e transformadas de Fourier .

Na matemática

Wiener se interessou muito pela teoria matemática do movimento browniano (em homenagem a Robert Brown ), provando muitos resultados agora amplamente conhecidos, como a não diferenciabilidade dos caminhos. Conseqüentemente, a versão unidimensional do movimento browniano foi chamada de processo Wiener . É o mais conhecido dos processos de Lévy , que càdlàg processos estocásticos com incrementos estacionários estatisticamente independentes , e ocorre frequentemente em matemática pura e aplicada, física e economia (por exemplo, no mercado de ações).

O teorema tauberiano de Wiener , um resultado de Wiener de 1932, desenvolveu teoremas tauberianos na teoria da somabilidade , em face disso um capítulo de análise real , mostrando que a maioria dos resultados conhecidos poderiam ser encapsulados em um princípio retirado da análise harmônica . Em sua formulação atual, o teorema de Wiener não tem nenhuma associação óbvia com os teoremas tauberianos, que lidam com séries infinitas ; a tradução de resultados formulados para integrais, ou usando a linguagem da análise funcional e álgebras de Banach , é, no entanto, um processo relativamente rotineiro.

O teorema de Paley-Wiener relaciona propriedades de crescimento de funções inteiras em C n e a transformação de Fourier de distribuições de Schwartz de suporte compacto.

O teorema de Wiener-Khinchin , (também conhecido como teorema de Wiener-Khintchine e teorema de Khinchin-Kolmogorov ), afirma que a densidade espectral de potência de um processo aleatório estacionário de sentido amplo é a transformada de Fourier da função de autocorrelação correspondente.

Um espaço Wiener abstrato é um objeto matemático na teoria da medida , usado para construir uma medida "decente", estritamente positiva e localmente finita em um espaço vetorial de dimensão infinita. A construção original de Wiener aplicava-se apenas ao espaço de caminhos contínuos de valor real no intervalo de unidade, conhecido como espaço de Wiener clássico . Leonard Gross forneceu a generalização para o caso de um espaço de Banach separável geral .

A própria noção de um espaço de Banach foi descoberta de forma independente por Wiener e Stefan Banach mais ou menos na mesma época.

O Centro Norbert Wiener para Análise e Aplicações Harmônicas (NWC) no Departamento de Matemática da Universidade de Maryland, College Park é dedicado ao legado científico e matemático de Norbert Wiener. O site do NWC destaca as atividades de pesquisa do centro. Além disso, a cada ano, o Norbert Wiener Center hospeda o Fourier Talks de fevereiro, uma conferência nacional de dois dias que exibe os avanços na análise harmônica pura e aplicada na indústria, governo e academia.

Na cultura popular

Seu trabalho com Mary Brazier é referido na Avis DeVoto 's como sempre, Julia .

Uma nau capitânia com o seu nome aparece brevemente em Citizen of the Galaxy, de Robert Heinlein .

A canção Dedicated to Norbert Wiener aparece como a segunda faixa do álbum de 1980, Why? de GG Tonet (Luigi Tonet), lançado pelo selo italiano It Why .

Publicações

Wiener escreveu muitos livros e centenas de artigos:

  • 1914, “Uma simplificação na lógica das relações”. Proc. Camb. Phil. Soc . 13 : 387–390. 1912–14.Reimpresso em van Heijenoort, Jean (1967). From Frege to Gödel: A Source Book in Mathematical Logic, 1879–1931 . Harvard University Press. pp.  224 -7.
  • 1930, Wiener, Norbert (1930). "Análise harmônica generalizada" . Acta Math . 55 (1): 117–258. doi : 10.1007 / BF02546511 .
  • 1933, The Fourier Integral e Algumas de suas Aplicações Cambridge Univ. Pressione; reimpressão por Dover, CUP Archive 1988 ISBN  0-521-35884-1
  • 1942, Extrapolação, Interpolação e Suavização de Séries Temporais Estacionárias . Um relatório classificado da época da guerra apelidou de "o perigo amarelo" por causa da cor da capa e da dificuldade do assunto. Publicado no pós-guerra em 1949 pelo MIT Press . http://www.isss.org/lumwiener.htm ])
  • 1948, Cybernetics: Or Control and Communication in the Animal and the Machine . Paris, (Hermann & Cie) e Camb. Mass. (MIT Press) ISBN  978-0-262-73009-9 ; 2ª edição revisada. 1961.
  • 1950, The Human Use of Human Beings . The Riverside Press (Houghton Mifflin Co.).
  • 1958, Nonlinear Problems in Random Theory . MIT Press & Wiley.
  • 1964, Selected Papers of Norbert Wiener . Cambridge Mass. 1964 (MIT Press & SIAM)
  • 1964, God & Golem, Inc .: Um comentário sobre certos pontos onde a cibernética interfere na religião . MIT Press.
  • 1966, Levinson, N. (1966). "Norbert Wiener 1894–1964" . Touro. Amer. Matemática. Soc . 72 (1 Parte 2): 1–33. doi : 10.1090 / S0002-9904-1966-11450-7 . Publicado em livro.
  • 1966, Análise Harmônica Generalizada e Teoremas Tauberianos . MIT Press.
  • 1993, Invention: The Care and Feeding of Ideas . MIT Press. 1993. ISBN 978-0-262-73111-9.Este foi escrito em 1954, mas Wiener abandonou o projeto na fase de edição e retribuiu seu avanço. A MIT Press publicou-o postumamente em 1993.
  • 1976–84, The Mathematical Work of Norbert Wiener . Masani P (ed) 4 vols, Camb. Mass. (MIT Press). Este contém uma coleção completa de artigos matemáticos de Wiener com comentários.

Ficção:

  • 1959, The Tempter . Casa aleatória.

Autobiografia:

  • 1953. Ex-Prodigy: My Childhood and Youth . MIT Press.
  • 1956. Sou Matemático . Londres (Gollancz).

Sob o nome "W. Norbert":

Veja também

Notas

Leitura adicional

links externos