نوربرت وینر

وینر در کلمبیا، میزوری به دنیا آمد و نخستین فرزند لئو وینر و برتا کان، مهاجران یهودی اهل لیتوانی و آلمان بود. از طریق پدرش، او با موسی بن میمون، فیلسوف و پزشک مشهور اندلسی، و همچنین با آکیوا ایگر، خاخام ارشد پوزنان از سال ۱۸۱۵ تا ۱۸۳۷، خویشاوندی داشت.^[۱](p۴)

پدرش، لئو، تا سال ۱۹۰۳ نوربرت را در خانه آموزش داد و از روش‌های ابداعی خود استفاده می‌کرد. لئو که از طریق تدریس زبان‌های آلمانی و اسلاوی امرار معاش می‌کرد، مطالعه گسترده‌ای داشت و کتابخانه شخصی بزرگی فراهم کرده بود که نوربرت جوان از آن بهره فراوانی برد. لئو همچنین توانایی زیادی در ریاضیات داشت و این موضوع را تا زمانی که نوربرت خانه را ترک کرد، به پسرش آموزش داد. نوربرت در زندگی‌نامه خود، پدرش را فردی آرام و صبور توصیف می‌کند، مگر زمانی که او (نوربرت) پاسخ درستی نمی‌داد که در این صورت پدرش عصبانی می‌شد.^[۶]

او در مقاله‌ای با عنوان «نظریه جهل» که در ۱۰ سالگی نوشت، با «این گمان انسان که دانش او حد و مرزی ندارد» مخالفت کرد و استدلال نمود که تمام دانش بشری «بر پایه تقریبی» استوار است و «عدم امکان اطمینان از هر چیزی» را تصدیق کرد.^[۷]

او در ۱۱ سالگی از دبیرستان آیر در سال ۱۹۰۶ فارغ‌التحصیل شد و سپس وارد کالج تافتس شد. در سال ۱۹۰۹ در سن ۱۴ سالگی مدرک کارشناسی هنر در ریاضیات را دریافت کرد و پس از آن تحصیلات تکمیلی خود را در رشته جانورشناسی در دانشگاه هاروارد آغاز کرد. در سال ۱۹۱۰ برای تحصیل در رشته فلسفه به دانشگاه کرنل منتقل شد و در سال ۱۹۱۱ در ۱۷ سالگی فارغ‌التحصیل شد.^[۸]

سال بعد، او به هاروارد بازگشت و به مطالعات فلسفی خود ادامه داد. در آنجا تحت تأثیر ادوارد ورمیلی هانتینگتون قرار گرفت که علایق ریاضی‌اش از مبانی بدیهی تا مسائل مهندسی را در بر می‌گرفت. هاروارد در ژوئن ۱۹۱۳، زمانی که او تنها ۱۸ سال داشت، به وینر مدرک دکترا برای رساله‌ای در منطق ریاضی (مقایسه‌ای بین کار ارنست شرودر و آلفرد نورث وایتهد و برتراند راسل) اعطا کرد. او یکی از جوان‌ترین افرادی بود که به چنین موفقیتی دست یافت. در آن رساله، او اولین کسی بود که به طور عمومی بیان کرد که زوج مرتب‌ها را می‌توان بر حسب نظریه مجموعه‌های مقدماتی تعریف کرد. در سال ۱۹۲۱، کازیمیر کوراتوفسکی ساده‌سازی‌ای از تعریف وینر برای زوج‌های مرتب پیشنهاد کرد که از آن زمان به طور گسترده مورد استفاده قرار گرفته است: ${\displaystyle \ \left(x,y\right)={\bigl \{}\left\{x\right\},\left\{x,y\right\}\ {\bigr \}}~.}$

در سال ۱۹۱۴، وینر به اروپا سفر کرد تا از برتراند راسل و جی. اچ. هاردی در دانشگاه کمبریج و از داویت هیلبرت و ادموند لانداو در دانشگاه گوتینگن بیاموزد. در سال‌های ۱۹۱۵–۱۹۱۶، او در هاروارد فلسفه تدریس کرد، سپس برای جنرال الکتریک به عنوان مهندس کار کرد و برای دانشنامه آمریکانا مطلب نوشت.

اگرچه وینر بعدها به یک صلح‌طلب سرسخت تبدیل شد، اما مشتاقانه تلاش کرد تا در جنگ جهانی اول به ارتش بپیوندد. او در سال ۱۹۱۶ در یک اردوگاه آموزشی برای افسران احتمالی شرکت کرد اما نتوانست مأموریت دریافت کند. یک سال بعد دوباره تلاش کرد به ارتش بپیوندد، اما دولت به دلیل ضعف بینایی او را رد کرد. در تابستان ۱۹۱۸، اسوالد وبلن او را دعوت کرد تا در زمینه بالستیک در آبردین پروینگ گراوند در مریلند کار کند. زندگی و کار با دیگر ریاضی‌دانان، علاقه او به ریاضیات را تقویت کرد. با این حال، وینر همچنان مشتاق خدمت در لباس نظامی بود و تصمیم گرفت یک بار دیگر برای سربازی داوطلب شود. این بار ارتش او را پذیرفت و به طور تصادفی به واحدی در آبردین مریلند اعزام کرد. جنگ جهانی اول تنها چند روز پس از بازگشت وینر به آبردین به پایان رسید و او در فوریه ۱۹۱۹ از ارتش مرخص شد.

وینر نتوانست موقعیت شغلی دائمی در هاروارد به دست آورد، وضعیتی که آن را عمدتاً به یهودستیزی در دانشگاه و به‌ویژه به مخالفت ریاضی‌دان هاروارد، جورج دیوید بیرکهوف، نسبت می‌داد.^[۹] به پیشنهاد ویلیام فاگ آزگود، او به عنوان مربی ریاضیات در مؤسسه فناوری ماساچوست (MIT) استخدام شد و پس از ارتقاء به مقام استادی، باقی دوران حرفه‌ای خود را در آنجا گذراند.

در سال ۱۹۲۶، وینر به عنوان پژوهشگر بورسیه گوگنهایم به اروپا بازگشت. او بیشتر وقت خود را در گوتینگن و با هاردی در کمبریج گذراند و بر روی حرکت براونی، انتگرال فوریه، مسئله دیریکله، آنالیز هارمونیک و قضایای تاوبری کار کرد.

در همان سال، والدین وینر ازدواج او را با یک مهاجر آلمانی به نام مارگارت انگمان ترتیب دادند؛ آن‌ها صاحب دو دختر شدند. داستان‌های زیادی، شاید ساختگی، دربارهٔ حواس‌پرتی نوربرت وینر در MIT نقل می‌شود. گفته می‌شود که یک بار به خانه بازگشت و خانه را خالی یافت. از دختر همسایه دلیل را پرسید و او گفت که خانواده‌اش همان روز به جای دیگری نقل مکان کرده‌اند. وینر از او تشکر کرد و دختر پاسخ داد: «خواهش می‌کنم بابا، مامان من را فرستاد تا شما را بیاورم».^[۱۰]

در آستانه جنگ جهانی دوم، وینر به عضویت «انجمن کمک به چین» و «کمیته اضطراری کمک به دانشمندان آواره آلمانی» درآمد.

در سال ۱۹۴۱، وینر به دعوت ونیوار بوش، سمتی را در کمیته ملی تحقیقات دفاعی پذیرفت. کار او بر روی سامانه هدف‌گیری و شلیک خودکار توپ‌های ضدهوایی باعث شد تا به طور مستقل از کلود شانون به بررسی نظریه اطلاعات بپردازد و فیلتر وینر را اختراع کند.^[۱۱] این کار همچنین منجر به شکل‌گیری ایده سایبرنتیک شد.^{[۱۲][۱۳][۱۱]}

پس از جنگ، شهرت او به MIT کمک کرد تا یک تیم تحقیقاتی در علوم شناختی تشکیل دهد که شامل پژوهشگرانی مانند وارن مک‌کالک و والتر پیتس بود. این افراد بعدها کمک‌های پیشگامانه‌ای به علوم رایانه و هوش مصنوعی کردند. مدتی پس از تشکیل گروه، وینر به طور ناگهانی تمام ارتباط خود را با اعضای آن قطع کرد که باعث شگفتی همکارانش شد. در زندگی‌نامه وینر، فلو کانوی و جیم سیگلمن معتقدند که همسر وینر، مارگارت، که از سبک زندگی بوهمی مک‌کالک بیزار بود، باعث این جدایی شد.^[۱۴]

وینر به توسعه نظریه‌های سایبرنتیک، رباتیک، کنترل رایانه‌ای و اتوماسیون کمک کرد. او همیشه نظریه‌ها و یافته‌های خود را با دیگر پژوهشگران، از جمله پژوهشگران شوروی، به اشتراک می‌گذاشت که این امر باعث شد در دوران جنگ سرد به او با سوءظن نگریسته شود.

پس از جنگ، وینر به طور فزاینده‌ای نگران دخالت‌های سیاسی در تحقیقات علمی و نظامی شدن علم شد. مقاله او با عنوان «شورش یک دانشمند» (A Scientist Rebels) که در ژانویه ۱۹۴۷ در مجله آتلانتیک منتشر شد، از دانشمندان خواست تا پیامدهای اخلاقی کارهای خود را در نظر بگیرند. پس از جنگ، او از پذیرش هرگونه بودجه دولتی یا کار بر روی پروژه‌های نظامی خودداری کرد.

در سال ۱۹۲۶ وینر با مارگارت انگمان، استادیار زبان‌های مدرن در کالج جونیاتا، ازدواج کرد.^[۱۵] آنها دو دختر داشتند.^[۱۶]

وینر در زندگی‌نامه خود به سوءمصرف بنزدرین در طول زندگی‌اش بدون آگاهی کامل از خطرات آن اعتراف کرد.^[۱۷]

وینر در مارس ۱۹۶۴ در سن ۶۹ سالگی بر اثر حمله قلبی در استکهلم سوئد درگذشت. وینر و همسرش در گورستان ویتوم هیل در ساندویچ، نیوهمپشایر به خاک سپرده شده‌اند.

• وینر سخنران عمومی کنگره جهانی ریاضیدانان در سال ۱۹۳۶ در اسلو و در سال ۱۹۵۰ در کمبریج، ماساچوست بود.
• او برنده جایزه یادبود بوچر در سال ۱۹۳۳ و نشان ملی علوم در سال ۱۹۶۳ شد که توسط رئیس‌جمهور لیندون بی. جانسون به او اهدا شد.
• او برنده جایزه ملی کتاب آمریکا در سال ۱۹۶۵ برای کتاب خدا و گולם: تفسیری بر نقاطی که سایبرنتیک با دین تلاقی می‌کند شد.
• جایزه نوربرت وینر در ریاضیات کاربردی در سال ۱۹۶۷ توسط بخش ریاضیات MIT به افتخار او تأسیس شد.
• جایزه نوربرت وینر برای مسئولیت اجتماعی و حرفه‌ای که از سال ۱۹۸۷ سالانه توسط متخصصان رایانه برای مسئولیت اجتماعی (CPSR) اهدا می‌شود.
• دهانه برخوردی وینر در سمت پنهان ماه به نام او نام‌گذاری شده است.
• مرکز تحلیل هارمونیک و کاربردهای نوربرت وینر در دانشگاه مریلند، کالج پارک به افتخار او نام‌گذاری شده است.

وینر به عنوان بنیان‌گذار سایبرنتیک شناخته می‌شود، که به مطالعه ارتباطات و کنترل در سامانه‌های زنده و ماشینی می‌پردازد. این نظریه بر مفهوم بازخورد تأکید دارد و پیامدهای گسترده‌ای در مهندسی، علوم رایانه، زیست‌شناسی، فلسفه و سازماندهی جامعه داشته است. کارهای او بر گریگوری بیتسون و مارگارت مید و از طریق آن‌ها بر انسان‌شناسی، جامعه‌شناسی و آموزش تأثیر گذاشت.

یک نمایش ریاضی ساده از حرکت براونی، یعنی معادله وینر که به نام وینر نام‌گذاری شده، فرض می‌کند که سرعت لحظه‌ای یک ذره سیال به طور تصادفی نوسان می‌کند.

در پردازش سیگنال، فیلتر وینر فیلتری است که توسط وینر در دهه ۱۹۴۰ پیشنهاد شد. هدف آن کاهش میزان نویز موجود در یک سیگنال با مقایسه آن با تخمینی از سیگنال مطلوب بدون نویز است. وینر این فیلتر را در آزمایشگاه تشعشع MIT برای پیش‌بینی موقعیت بمب‌افکن‌های آلمانی از روی بازتاب‌های رادار توسعه داد.

وینر آشوب چندجمله‌ای را مطالعه کرد که بخش کلیدی آن بسط هرمیت-لاگر است. او این بسط را برای شناسایی و کنترل سامانه‌های غیرخطی به کار برد.

وینر علاقه زیادی به نظریه ریاضی حرکت براونی داشت و نتایج مهمی را اثبات کرد. به همین دلیل، نسخه یک‌بعدی حرکت براونی به افتخار او فرایند وینر نام‌گذاری شده است.

• قضایای تاوبری وینر: این قضایا در آنالیز هارمونیک نتایج مهمی را به اثبات رساندند.
• قضیه پالی-وینر: این قضیه ویژگی‌های رشد توابع تام را به تبدیل فوریه توزیع‌ها مرتبط می‌کند.
• قضیه وینر-خینشین: این قضیه بیان می‌کند که چگالی طیفی توان یک فرایند تصادفی ایستا، تبدیل فوریه تابع خودهمبستگی آن است.
• فضای وینر مجرد: یک ساختار ریاضی در نظریه اندازه برای تعریف یک اندازه روی فضاهای برداری بی‌نهایت-بعدی.

مفهوم فضای باناخ نیز به طور مستقل توسط وینر و استفان باناخ تقریباً در یک زمان کشف شد.

به دلیل پیشینه خانوادگی، یهودیت نقش مهمی در شکل‌گیری شخصیت و هویت او داشت. اگرچه نه پدرش و نه خود وینر مذهبی بودند، او ساختار اجتماعی و فرهنگی یهودی را در پرورش جنبه‌های خاصی از رشد خود مؤثر می‌دانست. او می‌نویسد: «به نظر من، یهودیان در درجه اول یک اجتماع و یک موجودیت اجتماعی هستند، هرچند بیشتر آنها عضو یک دین نیز بوده‌اند.» او در مورد مسائل مربوط به ملی‌گرایی یهودی و صهیونیسم ابهام داشت و هویت یهودی را از چنین تجلیاتی جدا می‌دانست.