在我们这个日益专门化、专业日趋狭窄的时代,能够建立这样庞大领域的人绝非一位普通的科学家,他必定是位百科全书式的人物。如果没有博大精深的学识、没有开拓创新的实力,就根本谈不上能整合出这样一个庞大的领域;只有像维纳这样的天才,才能融会贯通数学、哲学、科学和工程等这么多领域的知识。当然,这源于维纳的教育成长历程、他的无可遏制的好奇心与求知欲,以及他的理论思维能力,尤其是他的数学能力。
◀《控制论》作者——维纳
人类社会已经进入信息时代,那么谁是信息时代之父呢?2005年出版的康威(Flo Conway)和西格尔曼(Jim Siegelman)合著的一本维纳的传记中,第一句话就是“他是信息时代之父”( He is the father of the information age)。这么一个短句用了两个定冠词,我无法把它们译成中文,只得把原文附上。当然我们不会对作者的意见有任何的误解,信息时代的开创者只有这么一位,尽管许多人并不认同,甚至那些享受信息时代美好生活的年轻人还根本不知道维纳是何许人也。你想知道吗?看看这本书的书名和副书名:书名是《信息时代的隐秘英雄》( Dark Hero of the Information Age),副书名是“寻找控制论之父——诺伯特·维纳”( In Search of Norbert Wiener, the Father of Cybernetics)。这本书的书名和副书名合在一起,就使维纳的身影凸现出来。在我们的心目中,的确有不少信息时代的英雄,从冯·诺伊曼(John von Neumann)、香农(Claude Elwood Shannon)到比尔·盖茨(Bill Gates),唯独漏掉了这位深藏不露的隐秘英雄。也许正因为如此,我们才要深入挖掘他的思想。他就是维纳——控制论之父。维纳之所以被认为开辟了信息时代之路,也正是由于他这部经典著作《控制论》。
究竟什么是控制论,也是一个众说纷纭、莫衷一是的问题。好在维纳在他的《控制论》中给出了一个副标题“或关于在动物和机器中控制和通信的科学”,表明了他的出发点。也就是从动物、人到机器这些如此不同的复杂对象中抽取共同的概念,并用一种全新的视角,通过全影的方法进行研究。这样一来,原来属于不同学科的问题,在一门新学科——控制论的名义下统一了起来。从这个观点出发,控制论的对象是从自然、社会、生物、人、工程、技术等对象中抽象出来的复杂系统。为了研究这些完全不同的系统的共同特色,控制论提供了一般的方法。这种方法接近数学方法,但比数学方法更为广泛,特别是用计算机进行模拟和仿真,这显然比传统的数学方法与实验方法对复杂系统有着更为有效的作用,而且适用范围也大得多。可以说,控制论是一个包罗万象的学科群。
1974年,苏联出版的两大卷《控制论百科全书》显示出控制论所涉及的多种学科,由此也可以看出控制论与我们现在所处的信息时代以及信息时代出现的诸多新兴学科的亲缘关系。
计算机科学
信息科学
通信理论
控制理论
人工智能理论
一般系统论
机器人学
神经科学与脑科学
认知科学
行为科学
当然,这些还只是控制论的核心部分。它的应用范围几乎包括所有学科,其中与其他学科交叉形成的规范学科有生物控制论、工程控制论、经济控制论等。
在我们这个日益专门化、专业日趋狭窄的时代,能够建立这样庞大领域的人绝非一位普通的科学家,他必定是位百科全书式的人物。如果没有博大精深的学识、没有开拓创新的实力,就根本谈不上能整合出这样一个庞大的领域;只有像维纳这样的天才,才能融会贯通数学、哲学、科学和工程等这么多领域的知识。当然,这源于维纳的教育成长历程、他的无可遏制的好奇心与求知欲,以及他的理论思维能力,尤其是他的数学能力。维纳的第二本自传《我是一个数学家》显示出他以作为一位数学家为荣,这不仅仅在于他的数学研究水平很高,还在于他能通过数学理解世界,也能理解任何哪怕是极为困难的学科。所有开拓信息时代的先驱几乎都具有非凡的数学头脑,许多人本身就是第一流的大数学家,维纳和冯·诺伊曼就是典型,单是他们的数学业绩已足以使他们名垂千古。还得补充一句:这些20世纪的数学大师在数学领域之内横跨多个领域,在数学领域之外也是博学多识。冯·诺伊曼精通历史,而维纳则精通哲学。正是他们带领我们进入了信息时代。
维纳的一生可以用他的两本自传来概括:《昔日神童》(1953) ,《我是一个数学家》(1956)。但是两书中都没有提到他的最后十年。这里我们把他的生平分成三段叙述。
读书早恐怕是神童最明显的特征,维纳的学习生涯也从这里开始。3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《博物志》,以及讲述行星和光的书。这些是他科学上的启蒙读物,正是这些读物使他产生广泛的兴趣。
后来成为数学家的维纳,数学的基础训练完全是靠父亲利奥一手教出来的。维纳对父亲的数学水平非常佩服。到其他小孩上学的时候,他的读、写、算等早期训练早已完成。维纳在七八岁时,已经成了一个无所不读的孩子。父亲五花八门、无所不包的藏书充分刺激了小维纳的好奇心和求知欲,对每一本到手的科学书,他都如饥似渴地阅读。
1901年秋天,父亲把维纳送到附近的皮博迪小学读书,但他在小学没待多久就退了学。从这时起,一直到将近9岁进中学(甚至进入中学以后)维纳的全部教育都是直接或间接由父亲指导的。这近两年的教育,可以说是这位天才的加强速成班。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。维纳的学习任务的确是完成了,不过,这种教育方式却留下了后遗症。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。
1903年秋天,他被送到艾尔中学读初中三年级,第二年年初便跳到高中一年级。他很感激艾尔中学时代的朋友们,他们使得维纳能在一个富有同情和谅解的环境中,度过自己成长的困难阶段。
在他进入大学之前,有两件事值得一提:一件事是他6岁时读过一篇文章,这曾在他幼小的心灵中激发起“设计仿生自动机的欲望”,我们感叹,控制论的苗头出现在20世纪初的一个小孩子心中,真是何其早也!另一件事是他在中学的一次讲演比赛。他写了自己的第一篇哲学论文,题目为“无知论”,以哲学来论证一切知识都是不完全的。实际上这问题是认识论的中心问题,他的哲学思维的确早熟,这恐怕也是他天才的一部分。
1906年9月,不到12岁的维纳进入塔夫茨大学,开始了他的大学生活。进入塔夫茨大学而非与其近邻的哈佛大学,也是他父亲的主意。他父亲明智地认识到,哈佛大学紧张的入学考试,以及随后对这神童的宣扬,对这个神经质的孩子没什么好处。根据维纳的中学成绩表以及几项简单的考试(大部分是口试),他被录取进入塔夫茨大学。
在塔夫茨大学,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,于是一进校就选择了方程论这门课,但学习起来有些吃力。而其他数学课程则大都是以培养工科学生为目标,对他来说在脑子里一闪而过,并没有什么困难。如果说他在数学上还算不上天才的话,那么在工程方面他的确是个奇才。物理课和化学课以及工程实验对他更有吸引力。他曾动手设计粉末检波器和静电变压器,只有12岁的维纳达到这样的水平,的确是令人惊奇的。
父亲看到维纳自学了一些哲学,并且能流畅地使用一些哲学词汇,就鼓励他向这方面发展。在塔夫茨的第二年,他选修了几门哲学及心理学课程。对他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(Gott-fried Wilhelm 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。
在塔夫茨大学的最后一年,维纳的兴趣又集中在生物学上。他选修了金斯利(John Sterling Kingsley)教授的“脊椎动物比较解剖学”这门课。在理论学习方面,维纳并没有遇到问题,他最善于领会事物的分门别类。但是一到动手做实验,就立即显出极大弱点。他做实验操作得太快、太草率,更有甚者,有一次实验中因违反操作规程而把实验动物弄死了。他虽然没有受到惩罚,但负罪感始终伴随着他。最后,在1909年春天,他还是在数学系毕了业,这时他还不满15岁。
维纳大学毕业时,对生物学的兴趣比什么都大,坚持要上哈佛大学研究生院攻读动物学,他父亲勉强同意。他进入哈佛大学研究生院的目标是获取生物学博士学位。尽管他博学又聪明,可是这些品质对学生物学来说是远远不够的。他的实验工作糟得没法再糟,简直毫无希望。不过天真的维纳还真以为他“虽然有严重缺陷,但仍然可以对生物学做出一定贡献”,可是谁都看得出他不适合干这一行,除了他自己。有讽刺意味的是,维纳后来开创的控制论的确使生物学这门原先完全依赖于观察和实验的科学得到些许的改变,从而给一些笨手笨脚但思维敏捷的人开辟了一块研究的空间。
维纳在生物学上的挫折,最终促使他父亲再次采取行动。父亲建议他转学哲学,他再一次听从了父亲的意见,但后来又抱怨他父亲没有慎重考虑,干扰了他自己的决定。1910年夏天过后,他取得康奈尔大学赛智哲学院的奖学金。在康奈尔的一年中,他选修各种课程,阅读大量原始文献,一方面为后来跟罗素(Bertrand Russell)学哲学打下坚实的基础,另一方面,他学会了古典时期英国的文风,有助于形成自己的写作风格。康奈尔大学出版自己的哲学期刊,而研究生的任务之一就是把其他哲学期刊上的论文写成文摘,在该刊上发表。这种翻译工作对维纳来说是一种极好的训练,他不仅熟悉了各语种的哲学词汇,又了解了当时世界上流行的哲学思潮。因此对于这位未来的哲人科学家来说,只有哲学才是他真正得到系统的、比较严格的训练的科目。
在他未来的事业——数学方面却并不是这样。在康奈尔学习期间,他想跟哈钦森(John Irwin Hutchinson)教授学习复变函数论,但感到心有余而力不足。这再次暴露出在数学方面,他的才能并不怎么突出。一年过去了,他没有能够再次得到奖学金。听到这个消息之后,父亲再次做出决定,要他转到哈佛大学哲学院学习。维纳原先指望,在哪里跌倒就在哪里爬起来,而父亲的决定,使这个本来就不自信的孩子更加缺乏自信。这类事情对维纳来说似乎是难以接受的,几乎把这个天才压垮了。他没有学会在这个人生阶段应该具备的自立能力及寻找平衡的技巧,反而觉得自己前途渺茫,被动地听从命运的摆布而随波逐流。
维纳在哈佛的两年,总觉得失意而不快,而在他父亲和别人看来,这却是成功的两年。他在1912年夏天取得硕士学位,到1913年夏天又获得哲学博士学位,这时,他不过18岁,也就是其他人刚考上大学的年纪。维纳在这两年中,受到了过去从来没有过的最有价值的训练,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。在这里他结识各种人物,接触各种思想,对于像维纳这种有着广博知识、开放心胸以及兼收并蓄态度的人来说,必定是受益匪浅。许多伟大的思想也可以在讨论班上看到它的萌芽。
取得博士学位的关键当然是做博士论文并通过答辩。本来他想请罗伊斯(Josiah Royce)做他的指导教师,指导他做数理逻辑的论文,但因为罗伊斯重病在身,只好由塔夫茨大学的施米特(Karl Schmidt)教授来接替。教授出了一个在他看来颇为容易的题目,即比较施罗德(Emst Schröder)的关系代数和罗素及怀特海的关系代数。施罗德是19世纪逻辑代数传统的最后传人,他们的目标就是实现莱布尼兹的目标。莱布尼兹的目标有两个:一是建立普遍的符号语言,这种语言的符号是表意的,每个符号表达一个概念或一种关系或一种操作,如同数学符号一样;二是建立思维的演算,使逻辑的推理可以用计算来代替。当遇到争论时,可以通过计算机判定谁对谁错。后一种理想的方案首先由布尔(George Boole)在1847年开始实现,它的指导思想是逻辑关系和某些运算非常相似,据此可以构造出抽象代数系统,即所谓布尔代数,于是形成所谓逻辑代数这一学科。其后经多人改进,最后施罗德将布尔代数构建成一个演绎系统,特别是造成关系代数的系统。为此,维纳做了许多形式方面的工作,形成一篇合格的论文,最后顺利地通过考试。不过后来见到罗素以后,他才意识到自己“几乎漏掉了所有具有哲学意义的问题”。
维纳在哈佛的最后一年申请到了出国进修的奖学金。1913年夏天,维纳决定和父亲一起去欧洲。在欧洲,他主要听罗素的课,在罗素指导下工作。罗素开了两门课:一门是他的哲学课,即逻辑原子论;一门是阅读课,读的是他的《数学原理》。
除了这些直接影响之外,罗素在两方面对维纳有着决定性的影响。一是罗素作为科学派大哲学家,能真正对当时物理学的大变革予以充分的肯定评价,并指出它们的哲学意义。他曾建议维纳去读爱因斯坦在1905年发表的三篇著名论文,一篇是狭义相对论的,一篇是光量子论的,这两篇都是直接推动物理学革命的划时代的论文;第三篇是关于布朗运动的,它在物理学上名声似乎没有前两者响亮,可偏偏是这篇论文后来影响了维纳在数学领域的开创性工作。维纳承认自己对于物理,例如电子理论,理解起来很困难,这再次显示非科班出身的天才的一大缺陷。可是罗素对于后来成为数学家的维纳,却有着间接并且是决定性的影响。一开始罗素就从学习数理逻辑出发,希望他选修一些数学课,正是这些课才真正给他打下近代数学的基础。
在高等数学方面,维纳实际上并没有受过严格训练,幸好维纳碰到了罗素的同事、英国大数学家哈代(Godfrey Harold Hardy)。他是一个好教师,能清楚而细致地把学生引导到最新领域,其中包括对维纳至关重要的一些概念,其中之一就是勒贝格积分。维纳本来要在剑桥待一年,但由于第二学期罗素已接受哈佛大学的邀请去美国访问,维纳也打算离开剑桥。在罗素的建议下,维纳前往哥廷根大学学习。1914年夏季学期他是在哥廷根度过的,他听希尔伯特(David Hilbert)和朗道(Lev Davidovich Landau)等大家的课,并从数学图书馆和数学讨论班中获益匪浅。他体会到,“数学不仅是在书房中学习的一门学科,而且是必须加以讨论,并把自己的生命投入其中的一门学科”。在哥廷根,他结识了许多年轻的数学家。可以说,维纳在“博士后阶段”才掌握一些大学的基础数学。
1914年夏天第一次世界大战打响,维纳在欧洲的学习难以为继,于是经颠簸的旅行后于1915年3月回到纽约。1915年秋天,他被任命为哈佛大学哲学系的助教。由于教学任务繁重,他再也不像以前那样多产了,而且处处受到歧视。一位学识广博的天才往往总要被人讥讽为半瓶子醋的,这时期可以说是在任何一个专业领域他都前途渺茫。在这种情况下,又是他父亲替他做出决定,由哲学转向数学。他自己并不乐意,但对父亲的意志不愿违抗。他开始定期参加哈佛数学学会的活动,结识了当时哈佛的名流。
1916年,哈佛组织了一个军官训练团,称为哈佛军团。维纳出于某种考虑,参加了这个军团。他接受艰苦的军事训练,在大冬天穿着单薄的夏天军服,雪中跋涉并接受单兵训练及班组训练;春天继续在室外操练,并进行实弹射击;夏天他去普莱茨堡接受军训。但最后,他既没有学到什么技能,也没有被授予军官军衔,他再一次尝到了失败的苦果。1916年秋天,他父亲又给他找了一个缅因大学数学系讲师的职位,看来该稳定下来了,不过对他来讲,这又是一场噩梦。他对付不了这些与他年纪相仿的桀骜不驯的学生。1917年4月,美国参战之后,他申请离职并想去军事部门工作,但因视力不好多次未获准应征入伍。每到一个新地方,他的情况不但没有好转,反而每况愈下。
1917年夏天,他还是文不文,武不武,闲来无事,于是去读数学。22岁对于学数学已老大不小了,但他还没怎么上路,却像一些业余数学爱好者一样,试图去解某些数学大难题。他试着证四色定理、费马大定理和黎曼猜想,以他的有限知识,其结果可想而知。由于战争,当时要想找一个长期的事做根本不可能,更何况他这位没有“专业”的杂家了。大学教书不行,参军不要,维纳只好退而求其次,到工厂找点工作。他父亲深知孩子的问题,认为他在工程方面恐怕也不会有什么出息,于是又开始为他四处寻找工作了。
利奥以前曾为《美国百科全书》撰写过一两个条目,通过这种关系,他为维纳要来一份聘书,要他去当撰稿人。说老实话,对于这位百科全书式的天才,干这个事是最合适不过的了。维纳喜欢《美国百科全书》所在地奥尔巴尼,喜欢这里的同事和上司,喜欢这份工作,也喜欢他自己所得到的独立感。在这里他写了“美学”“共相”等二十几个条目,登载在1918—1920年版的《美国百科全书》上。其中他写了一条叫“动物的化学感觉”,多少预示着后来的通信理论。
1919年春天,经过几年的波折之后,维纳对自己有了新的认识。对于失败,他开始能够适应,并表现得满不在乎。他认为:“雇工的经历使我能得到独立,而这是其他方式无法取得的。我不仅自力更生,而且完全是以不求助父亲的方式自己谋生的。总之我是在远离家庭和没有父亲庇护的情况下谋生的。”25岁的维纳虽然还没有安身立命的所在,但他的心理状态已趋于成熟。
维纳的第二本自传名为《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,他虽说是个天才,却很难说是个天才数学家。
1919年年初,战争刚刚结束,美国新英格兰地区流行性感冒盛行。他的妹妹康斯坦斯(Constance)的未婚夫,哈佛大学一位很有前途的数学家格林(Gabriel Marcus Green)在这场流感中不幸去世。康斯坦斯也攻读数学,格林的父母就把格林的数学书送给她留作纪念,其中大部分是在20世纪初开辟现代数学新方向的著作,如积分方程的著作、奥斯古德(William Fogg Osgood)的《函数论讲义》、勒贝格(Henri Lebesgue)的《积分论》、弗雷歇(Maurice René Fréchet)的《抽象空间论》等。这些著作代表着当时数学的前沿,比大学正在教的经典数学高出一大块。1919年夏天,失业的维纳恰巧读到这些书,一下子找到了通向数学世界的窗口,他认真攻读格林的这些书后,说“这是我生平第一次对现代数学有真正的了解”。实际上,无论是哈代,还是希尔伯特,还是哈佛的教授,都没有把他带到这个前沿,只是这次偶然的机会,才把他引向现代分析数学的彼岸。
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待就是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。
在麻省理工学院,维纳每周要教20多课时的初等微积分,不过那时他精力充沛,并不觉得是个沉重的负担。他的数学研究也刚刚走上正轨,而且处于由逻辑及基础领域转向分析领域的转折关头。1919年到1934年,维纳工作的中心是“硬”分析。这15年间,维纳可以当之无愧地被其他数学家认为是“务正业”,也就是说,像其他数学家那样集中精力、心无旁骛、踏踏实实写像样的数学论文。维纳毕竟是天才,他的分析工作使他享有国际声誉。而他的同事,即使在美国也最多算二三流。
但维纳这时刚刚对数学有一点了解,要做研究还得有人指点,而最好的指点就是出一个好题目。1919年夏天,维纳遇到摩尔(George Edward Moore)的学生巴尼特(Charles L. Barnett),巴尼特建议他研究“函数空间的积分问题”。维纳后来说“他的建议对我后来的科学生涯产生了重大的影响”,它不仅使维纳开辟了一个新方向,而且还引导维纳到更多、更重要而且富有成果的问题上。这个新方向就是为爱因斯坦的布朗运动理论建立数学基础,从而使布朗运动成为通向随机过程理论的前沿。
1926年,维纳与父亲的学生玛格丽特在费城结婚。随着两个女儿的出生,他更稳定地进入了家庭生活。他期待升职及改善经济状况,但1927年他还是助理教授。他在英国著名的科学杂志《自然》上看到伦敦和澳大利亚的教授招聘广告,于是在1928年申请澳大利亚墨尔本大学教授职位。尽管有当时世界第一流的数学家希尔伯特、哈代、卡拉提奥多瑞(Constantin Carathéodory)、维布仑(Os-wald Veblen)等人的推荐信,但还是没有被聘用。1929年,他在职的麻省理工学院把他升为副教授,他时年已35岁。三年之后,他升为正教授。看一下他的著作目录,这三年他和往常一样,发表了十几篇“杂文”,像《数学与艺术》《回到莱布尼兹!》等。可是他还写了三篇大论文。一篇是具有国际水平的瑞典的《数学学报》( Acta Mathematica)上登载的《广义调和分析》,一共140多页,它开创了一个新方向。一篇是登在美国最优秀的杂志《数学年刊》( Annals of Mathematics)上整整100页的大论文《陶伯尔型定理》,它开创了又一个新方向。第三篇论文只有10页,是同霍普夫(Eberhard Hopf)合作,用德文写的,发表在德国《柏林科学院院报》上,讨论的是一类奇异积分方程,它也开辟了一个新方向。这可以从后来专业术语的命名看出来——这类方程被称为维纳 霍普夫方程,与此对应的维纳 霍普夫技术应用到了多个学科领域。
1933年维纳被选为美国科学院院士,这是科学家的至高荣誉。可是事情到了维纳那里又出了新花样,他因不满意科学院的官僚体制而于1941年向科学院院长提出辞呈。也是1933年,美国数学学会把分析数学的最高奖博歇奖颁给他和莫尔斯(Marston Morse)。维纳得奖还是由于他关于广义调和分析及陶伯尔型定理的工作,他的工作可以说达到当时硬分析的顶峰。1934年维纳被选出做这个论题的报告,他的题目是“复域的傅立叶分析”,专著也于同年出版。而到了1940年以后,维纳主要的研究完全转向了应用数学。
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,这个小组设在纽约的哥伦比亚大学。美国数学学会也成立备战委员会,维纳出任顾问。1940年,他主要是参与计算工具的设计,并于年底提出一个备忘录。遗憾的是,他的许多先进思想并没能及时实现。显然,科研行政管理官员与科学家对科学研究的重要性的看法不同。
1940年年底,在麻省理工学院设立了凯德威尔(Caldwell)领导的研究小组,研究防空火力控制问题。维纳解决了这个纯军事问题。在这个过程中,他同毕格罗(Julian Bigelow)密切合作,取得了富有成效的结果。毕格罗原是国际商业机器公司(IBM)的工程师,从1941年年初起到麻省理工学院协助维纳工作。在1942年12月给防空旅主要负责人的报告中,维纳称赞毕格罗在理论工作及数值计算方面的帮助是巨大的,特别是在装置设计尤其是电路技术开发方面的贡献是不可或缺的。
维纳和毕格罗合作研究防空火炮的工作持续了两年之久,其间他仍然参加罗森勃吕特(Arturo Rosenblueth)的讨论班。他们发现了通信理论和神经生理学之间的密切关系,由此,三个人写出著名论文《行为、目的和目的性》,实际上是控制论思想的一个导引。
1943年,维纳结识了控制论的另外两位先驱麦卡洛克(Warren McCulloch)和皮兹(Walter Pitts)。同年,维纳把皮兹请到麻省理工学院,合作开展研究。他们在1943年到1948年的合作,对于维纳的思想发展起着重要作用。他在《控制论》中也谈到麦卡洛克与皮兹在1943年的经典工作“神经活动中内在思想的逻辑演算”。这在计算机和智能方面是开创性的。
继1942年在纽约召开的“关于神经系统中中枢抑制问题”的会议宣告他们的合作之后,1943年冬天在普林斯顿召开了迈向控制论的会议,不同学科的人形成了一个控制论运动。在第二次世界大战战火正酣,从原子弹到计算机各种迫在眉睫的研究大力推进的时候,科学和哲学却酝酿着一次大突破。也正是在这时,维纳清醒地意识到战后自动化社会将来临,他的控制论思想已经成熟了。
在战争期间维纳搞的几项工作,恰恰也是他控制论思想的四个来源: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。
在计算机历史上,维纳常常是被忽略的人物。早在他访问北平期间,他同布什(Vannevar Bush)就有着许多信件往来,讨论计算机问题。而在当时,布什是制造计算机的电机工程师,1927年起,他就与人合作制造微分分析机,这正是最早的模拟计算机。但模拟计算机在普遍性、速度及精确度三方面都有局限性。因此维纳认识到要克服这些困难,模拟计算机就必须数字化,这是解决问题的关键。他也明确地认识到,必须使每个基本运算过程的精度提高,才能不因为基本运算过程大量重复而导致误差积累,使得结果的精确度完全丧失。
他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) 全部计算在机器上自动进行;
(5) 在计算机内部存储数据。
维纳虽然没有在计算机的研制方面显身手,但是他关于计算机的思想却成了控制论的最早来源之一。
当时,有两个重要问题摆在维纳面前:一是寻找某种能够比较准确地预测飞机未来位置的方法;二是设计一个火炮自动控制装置,使得发现敌机、预测、瞄准和发射能连成一气,并协调地完成。
维纳的这些成果在1942年12月终于完成,而且写成一份报告。由于封面是黄皮,而且数学内容艰深,工程师看了莫名其妙,被戏称为“黄祸”。它在美国军事研究和一般的民用设备中得到广泛的应用,但很长一段时间里处于保密状态,未公开发行。一直到1949年这本“黄祸”才以《平稳时间序列的外推、内插和过滤及其在工程上的应用》的书名出版。
首要的问题就是要尽可能滤掉噪声,还原消息的本来面目,这就是所谓滤波器。维纳在“黄祸”一书中,同时也研究这个问题,用的是维纳关于预测的想法。
一般认为,信息论的创始人是香农,他给出了信息的定量量度。但香农自己说:“光荣应归于维纳教授,他对于平稳序列的滤波和预测问题的漂亮解决,在这个领域里,对我的思想有重大影响。”
与香农的离散观点不同,维纳是从连续观点来定义信息量的。他的理论来源于滤波器的设计。他的观点同冯·诺伊曼一样,把一个系统的信息量看成其组织化程度的度量,而一系统的熵,则是无组织程度的度量。这样他得到与香农定义等价的信息量,只不过香农的求和变成了维纳的积分。
维纳在同毕格罗合作研究高射炮手协调行动时,得出一个重要结论,就是随意运动(或自主运动)的重要因素就是控制工程师的所谓反馈作用。当我们期望按某个方式运动时,期望的运动方式和实际完成的运动之间的差异被当作新的输入来调节这个运动,使之更接近期望的运动。例如要去捡一支铅笔,我们动员身上一组肌肉实现这一动作,为了不断完成这个动作,必须将我们与铅笔之间的差距随时报告大脑,然后通过脊髓传达到运动神经缩小这个差距,而当反馈不足时,就无法完成这个动作。例如由中枢神经系统梅毒病导致的运动性共济失调病人就有这种情况。维纳和毕格罗估计还有另外一种病态,即反馈过度而引起震颤。他们请教罗森勃吕特,果然有这种情形。病人因小脑受伤,在做捡铅笔一类的随意动作时就会超过目的物,然后发生一种不能控制的摆动,这种病称为目的性震颤。
这样他们对中枢神经系统的活动得到一个整体的概念。它不再是过去认为的那样由感官接受输入又传给肌肉运动中的中介器官,而是大脑指挥肌肉运动后再通过感官传入中枢神经系统的闭路过程,也就是形成反馈过程。
维纳的《控制论》在1948年出版。当时是在法国与美国同时出版,以法文版为主。英文版中有许多错误,在1961年第二版时作了更正。从第二版的序言中,可以看出维纳的心路历程。
在第二次世界大战期间出现的学科群中,维纳的控制论和香农的信息论有着坚实的数学和物理理论基础。因此,它们有足够的发展空间。然而,把一个理论泛化成为许多分支的基础则会有许多哲学上和技术上的困难。不过,维纳还是这样做了。而且,维纳最先表现出对未来自动化社会中人的关心。1950年他出版的《人有人的用处》对于控制论的普及起着重要作用。
第二次世界大战之后,科学登上了前台。科学家也分成鹰派和鸽派。许多著名人士反对战争,反对核武器,反对军备竞赛,维纳就是其中的一员。而有些流亡者,特别是匈牙利的一些犹太人如氢弹之父特勒(Edward Teller)和计算机之父冯·诺伊曼,他们是不同程度的鹰派。
战后,维纳对控制论的研究使他疏远了数学界,尽管他仍然从事数学研究,特别是非线性滤波理论。这些研究于1958年结集出版,名为《随机理论的非线性问题》。他仍然受到方方面面的尊敬。美国最高的科学荣誉,由总统颁发的美国国家科学奖章,第一届在1963年颁发,他是五位获奖者中的一位。
维纳晚年到世界各地访问,1960年曾访问苏联。1964年3月18日,维纳在瑞典访问期间心脏病突发,在斯德哥尔摩去世。
维纳为他的新领域选择了一个新词——cybernetics,遗憾的是中文译名“控制论”使中国读者的理解产生了混乱。一是因为在数学领域中存在一门名为control theory的分支学科,直译的话恰好同名,我们不得不将control theory译成“控制理论”以示区别;二是因为“控制论”这个译名并不能充分反映cybernetics一词的丰富内涵。
维纳使用的“控制论”来自希腊文,原文为舵手、掌舵者之意,而这里指的是动物和机器中的通信与控制理论。
维纳后来才知道物理学家安培(André-Marie Ampère)早已用过这个词。众所周知,安培为鼎鼎大名的物理学家,他的电磁理论对电动力学的发展有着决定性的作用。不过很少有人知道,他还是位科学哲学家。在19世纪30年代,科学从自然哲学中刚刚解放出来,出现了实证主义思潮,这可以孔德(Auguste Comte)六大卷的《实证哲学教程》(1830—1842)的出版为代表。无论是孔德还是安培,都关心科学的分类,更确切地说,关心学科分类问题。因为在他们看来,科学与自然并不相同。一句话,科学只是人类的认识。自然的分类以及自然本身,不能代替科学分类与科学史。安培晚年曾经写了一本著作《论科学哲学或人类全部知识的自然分类的分析论述》,分成两部分,在他去世后分卷出版(1838,1843)。他的分类大致如下:
他说他“所谓的控制论来源于
(拉丁化为kubernêtês),其最早的狭义语义是操纵船的技艺,最后发展成广义语义——一般统治的技艺(希腊文也有此义)”。这里统治的原文是 govern,这词在英国早已使用,特别是瓦特(James Watt)在1784年申请离心调节器专利也用的是governor。但是安培似乎没有觉察到下面两点:
(1) 在政治领域之外还存在调节过程;
(2) 调节过程的关键要素是信息反馈。
当然,在安培那个时代这是可以理解的,因为那时候连“能量”的概念都没有,更不用说信息的概念了。更为明显的是,安培的分类表中虽然列有技艺或技术(他用的是art一词)及外交术(diplomatics),却没有工程(engineering)一词,这的确显示了他的局限性。实际上,蒸汽机的运转主要靠的是离心调节器来调节,这恐怕也是工程控制的关键所在。当时工业规模太小,恐怕还谈不上控制调节,因为安培活着的时候火车还是一个新生事物。
维纳在写书之时,最早并没有选择cybernetics这个词。他当时更多地把这一领域看成是消息的理论,因此他认为最好的书名是用表示传递消息的信使的希腊文,但是唯一的希腊词是angelos,翻译成英文就变成了天使(angel),也就是上帝的信使。他不愿意用这个词,这才选上了cybernetics。而且他认为拉丁文governor一词是从这个希腊词转译而来。他选用这词是为了纪念麦克斯韦(James Clerk Maxwell)在1868年发表的关于调速器的论文,该论文中第一次提到了反馈机制。用这个词显然与他的初衷不完全符合。另外,对cybernetics这个词的词源,他似乎也没有深入地探讨。而在《控制论》出版之后,才有不少历史的研究。
在现存的典籍中,最早使用cybernetics一词的是柏拉图(Plato)。在他现存的35篇对话中,公认有23篇出自他本人。在10篇早期作品中,有一篇《高尔吉亚》( Gorgias)。高尔吉亚约是公元前483年到公元前375年的希腊哲人,属于智者派。智者派,一译辩士派或诡辩派,他们主要是传授辩论术、语法、修辞术的人。他们生活在公元前5世纪前后,是柏拉图哲学思想来源的一个方面。柏拉图的对话中,有好几篇如《智者》《普罗泰哥拉》《高尔吉亚》就是针对他们的。由于他们的职业关系,他们更实用主义一些,重视修辞术、辩论术等实务,而对哲学持怀疑态度。当然这与柏拉图的观点大相径庭。在《高尔吉亚》中,柏拉图用cy-bernetics的意思就是航行技术和修辞技术。在这两种活动中,目的都是“控制”,而技术的关键问题都是“信息反馈”。在航行中要有海浪对船的冲击,在辩论中要看听众的鼓掌、喝彩。不过也不能说柏拉图就是控制论的先驱,因为他并没有说过消息的传出传入的闭路是航行与修辞的共有特征。不管怎么说,cybernetics及其衍生词是个老词,在荷马史诗及希腊先哲的著作中常用到——从具体的驾船以及驾车(柏拉图《泰阿热篇》)一直到隐喻意义上的引导、控制与统治。这样看来控制论的先驱不少,他们强调了其不同方面。在研究其历史的过程中,许多名不见经传的人及著作也被挖掘出来。一位罗马尼亚的军医奥多伯莱亚(Stefan Odobleja)1938年曾写过一本书《协调论心理学》(Psychologie Consonantiste),力图把心理学建立在协调概念的基础上,而这些协调靠不断反馈来保持。他用“可回归性”这词来表示反馈,他强调反馈或闭回路的重要性,这是他的独创之处。不过他不了解工程上的反馈,而且把反馈耦合解释为能量传递过程而不是信息过程,这使他的贡献大打折扣。
因此只有到维纳《控制论》一书出版以后,控制论一词才把过去不同的要素联系在一起,并且用哲学而不是专门技术的观点来概括,从而使一门新领域正式诞生。
——操纵和控制的技术(瓦特)
——控制、管理、统治的技术(安培)
——反馈回路(奥多伯莱亚)
——消息、信息(维纳和香农)
正是维纳把互不相关领域的要素统一起来上升到一个新高度。不仅如此,他还明确提出控制论的四个原则:
(1) 普遍性原则。任何自治系统都存在相类似的控制模式,这就是普遍的机械化及自动化观点。
(2) 智能性原则。认识到不仅在人类社会而且在其他生物群体乃至无生命物体世界中,仍有信息及通信问题。
(3) 非决定性原则。大宇宙、小宇宙的不完全的秩序产生出目的论及自由。
(4) 黑箱方法。对于控制系统,不管其组成如何,均可通过黑箱方法进行研究。
同控制论的概念一样,这些原则也有或长或短的历史。换句话说,在整个文明史中,特别是近代文明史中,控制论的思想都或多或少、或明或暗地表现出来,只有维纳才能以大哲的广博知识和深刻思想把它们纳入一个蓬勃发展的领域。
《行为、目的和目的论》一文可以说是控制论的一个纲,这篇论文的目的有两个:一是强调目的概念的重要性,一是定义行为主义的研究方法,实际上这就是所谓黑箱方法。
维纳等人是把行为主义方法作为功能主义方法的对立面来提出的。功能主义方法主要研究一个对象的内在结构或内在组织,研究其种种属性,而对象与环境之关系则处于次要地位。而行为主义的方法恰好相反,主要强调对象与环境之间的关系,而不考虑其内在结构与组织究竟如何,以及它们是如何完成一系列任务的。由此可见,它们一个着眼于内在性质,一个着眼于外在变化,着眼点是根本不同的。行为主义的方法也是与传统研究自然对象的方法很不一样的。
这里我们需要更确切地讲一下这种不同寻常的方法。实际上我们研究一个对象和它与环境的关系,首先要把对象从环境中分离出来,也就是要明确什么是对象,什么是它的环境。对象与环境之间有两种作用:一种是输入,一种是输出。输入是环境以某种方式使对象变化,而输出则是对象以某种方式使环境发生某种变化。行为主义方法的研究重点就是研究对象的各种可能的输出,特别是这种输出与输入的种种关系。而所谓“行为”就是我们的对象相对于它的环境做出的任何变化。这种变化或许是因某种输入而引起的,因此一个对象可以从外部探知的任何改变都可以称之为“行为”。这篇论文的主要篇幅用来对“行为”进行分类,它大致可以概括在下面的表中:
除此之外,还可以有基于其他标准的分类,如线性与非线性,连续与离散,按行为的自由度来分类,等等。
从方法论上来看,维纳把两类迥然不同的对象——机器与有机体——放在同一概念体系下来考虑,这是他在思想上的最重要的变革。“目前,对于这两类对象所用的研究方法是类似的,它们是否应该永远相同,要看是否有一个或一个以上本质上不同的、独一无二的特征出现在这一类而不出现在另一类之中。这类质的区别迄今尚未发现。”不过,这只是说,从行为主义的分析中找不到区别,而从结构功能主义分析中,机器与有机体显然大相径庭。近半个世纪以来,我们对有机体的结构已经知道得细致入微,不过,还是不能彻底驳倒维纳的主张:存在能学习的机器、自复制的机器等。
虽然维纳在1948年才出版他的名著《控制论》,可是消息、噪声、反馈、通信、信息、控制、稳态以及目的论等概念早已在这位杰出思想家的头脑中成熟并统一起来,直到最终完成了“控制论”( cybernetics)这个点睛之笔。
由于汉语翻译的原因,我们常常把控制论与大约同时出现的一个技术科学领域——控制理论(control theory)混淆起来。控制理论来源于比较具体而实际的问题,从蒸汽机的自动调节、温度的自动控制到导弹的自动制导等,在这些问题的基础上建立起物理和数学模型,进一步发展成为现代控制理论。其中许多问题,如防空火炮的平滑、滤波预测问题,维纳也研究过,但这些只不过是他控制论的思想来源之一。
与控制理论相比,控制论更应视为跨学科的学科群。与其说控制论是一门学科,倒不如说它是一种科学的哲学理论或从一种新的角度来观察世界的系统观点和方法。从某种意义上讲,它与经典物理学的机械决定论是完全对立的,但是这种对立也不同于物理学内部的一些对立面,如量子力学、统计力学,甚至现在流行的混沌理论。
毋庸置疑,现代物理、化学以及它们促成的技术极大地影响了我们的生产、生活和思维方式。但是,尽管经过许多人的努力,生命科学和心理科学还是难以纳入物理学和化学的框架之中。从结构上来讲,我们的确已到达生物的分子层次——核酸、蛋白质及其组成部分,可是我们还不能理解“生命是什么”“智能是什么”。我们虽然可以合成多肽、多核苷酸甚至简单的蛋白质和核酸,可是我们还不能合成一个活细胞,也不能“设计一个脑”,至少眼下还不能造一个“智能机器人”。
维纳正是从这些问题出发来创立控制论的。他深刻地认识到,仅用物理和化学的概念来阐释生命现象及心理现象是不够的,他需要一套全新的概念,这就是信息、通信、控制和反馈。
对于生命体或有机体,维纳打了一个比方:有机体是消息,有机体与混乱、瓦解、死亡相对立,正如消息同噪声相对立一样。对于有机体,机械论的观点是把它们一步一步分解到最后,把它们每个局部搞清楚,有机体无非就是局部的总和。但是控制论的观点则力求回答整体问题,即揭示其模式。有机体越成为真正的有机体,它的组织水平越不断增加,因此它成为熵不断增加、混乱不断增加、差别不断消失这个总潮流的过程,就称为稳态。
以人体来说,作为一个活的有机体,我们不断进行新陈代谢,组织器官都在不断地变化。换句话说,构成我们躯体的物质并不是不变的,不变的只是模式,这才是生命的本质。
模式就是消息,它也可以作为消息来传递,这一点已经被后来的生物学充分证实。在维纳所处的时代,还只处于科学的思辨阶段,而现在则有更多的证据。历史上人们对于遗传的本质认识不清,总把精子和卵子看成小的胚胎。到摩尔根(Thomas Hunt Morgan)时代,则认为遗传是化合物的传递。一直到1953 年“DNA的双螺旋结构”被揭示以后,才明确由亲代传递给子代的是信息,而信息是在基因上编码,由不同的核苷酸来体现,好像由4个字母写成的大书。果蝇的全部密码已经被解读出来了,现在学界正全力以赴解开人的这些密码。第一步工作只是得出几十卷“百科全书”式的电报密码,下一步还要把它解读出来,这就是语义学问题。从某种意义上来说,一个有机体的全部信息都在这个密码本上记录着。人的一生无非是这个密码按照一定的规则表达出来而已。看来维纳的控制论的确抓住了生物学研究的大方向。生物体的各种过程差不多都是为了达到稳态的调节与控制过程,这在维纳的《控制论》中有充分的论述。
从本质上讲,控制论就是通信的理论,因此,维纳控制论的第二个来源是通信理论就不足为奇了。通信问题中包含理论问题和技术问题,由于通信无非是传送消息,而传送消息一是要准,二是要快,但二者往往是鱼与熊掌不可兼得,因此通信理论自然就围绕这两个问题开展。
通信过程中的准确或者不失真是头等重要的大事,但是消息在传送过程中不断有噪声干扰,使原来发送的信号失真,因此首要的问题就是要尽可能滤掉噪声,还原消息的本来面目,这就是所谓滤波问题。维纳在解决这个问题的过程中运用了统计方法,从而导致信息量的统计理论的产生。
维纳控制论思想的另外两个来源是神经生理学和电子计算机。现在很少人知道,维纳也是电子计算机的先驱之一。从这些研究中,他深刻地理解输入、输出和反馈的概念,这些构成了控制论的基本概念。
控制论的四个来源很早就被许多科学家分别研究过,而只有维纳最后将它们概括成为一个思想体系。他的哲学基础则是目的论,而这在科学界的人看来纯粹是异端。
在专家之中,这位有着百科全书般的知识以及思想博大精深的学者常常得不到应有的理解和承认。但有趣的是,他的一些观点颇有预见性。
(1) 维纳在70年前,首先提出“自动化”的概念。目前,现代产业自动化已经随着电子计算机的普及有相当程度的实现,可是在当时,第一代计算机才刚刚问世,其功能也很原始,应用领域极为有限。大多数国家,特别是发展中国家还远远没有解决工业化、机械化、电气化等问题,这些还都是建立在“物质”与“能”的概念基础上。这时维纳已经清楚预见到建立在“信息”“通信”“控制”“反馈”等概念和技术上的“自动化”,这远远超出了当时人们的认识水平。而这70年的发展则证实了维纳的先见之明。
(2) 维纳的控制论开创了研究生命科学、心理科学乃至社会科学的新思维,建立了诸如生物控制论、脑控制论、经济控制论等新领域,并取得了一系列成就。
(3) 从20世纪五六十年代起,维纳进一步预见了“后控制论”时期的科学和技术课题,其中有些课题最近才成为热门。1960年维纳访问苏联时,对于控制论面临的重要问题,他提出“首先是研究自组织系统、非线性系统以及同‘生命是什么’有关的那些问题”,并提到这三者是一回事。维纳作为一位大数学家对于线性系统有许多贡献,而且清醒认识到非线性系统的重要性以及技术上的困难。维纳本人也进行了许多研究,其中之一就是他在1938年首先发表的以“混沌”( chaos)为题的论文,虽然他的“混沌”与现在的概念还不太一样,但他多少把“混沌”作为科研课题提上了日程。
(4) 维纳的最终目标是实现所谓“智能机”问题。虽说现在许多领域和技术均贴以“智能”的标签,但现有的机器同最简单的“智能机”仍有一道鸿沟。维纳指出,智能的首要问题是“学习”,而这是现在机器还无法办到而且许多科学家或哲学家认为根本无法办到的。维纳持乐观的态度,他指出“真正惊人的、活跃的生命和学习现象仅在有机体达到一定复杂性的临界度时才开始实现,虽然这种复杂性也许可以由不太困难的纯粹机械手段来取得,然而复杂性使这些手段自身受到极大的限制”。现在的手段已同当时不可同日而语,而更重要的是,他预见了“复杂性理论”,它从20世纪80年代起已成为一门新科学。
维纳的《控制论》出版之后,迅速出现一个传播热潮,这首先表现在西方各国出现有关控制论的出版物在1948年到1970年间大致是按指数增长的。主要的普及性书籍包括维纳自己的《人有人的用处》( 1950)以及英国学者阿什比(Ash-by)的《控制论导论》(1956)等。而更为重要的是,控制论的思想和方法向各个学科领域渗透,产生出一系列冠以控制论之名的交叉学科。
第一,支持各学科交流的梅西基金会从1944年起召开了10次会议,1948年前后各有5次,参加会议的学者遍及许多学术领域,不仅有神经科学、脑科学、生态学、生理学、医学神经病学、心理学、电子工程、地球物理学,而且有社会科学、语言学、人类学、社会心理学及文学批评等。其中不少是各领域的著名专家。通过他们的交流和传播,形成了一些独具特色的研究方向,特别是生物控制论、经济控制论、社会控制论等。
第二,以控制论为核心形成了不同于原先自然科学体系(物理学、化学、天文学、地学、生物学等)的全新科学领域,它们同控制论一样,具有综合哲学、数学、具体科学和工程的特点,而且具有强烈的数学色彩,可以称之为广义数学或大数学。这些领域实际上推动了信息社会的建立与发展,特别是也诞生于1948年的信息论。另一个方向是控制理论,维纳也是这个理论的先驱之一。
第三,当时在冷战和军备竞赛条件下,控制理论对制导武器的发展有直接的推动作用。特别是1960年以卡尔曼(Rudolf Kalman)为首的数学家,完全突破经典控制理论,建立现代控制理论。他提出状态空间、能控性、可观测性、卡尔曼滤波等全新概念,逐步形成系统辨识、最优控制条件领域,为控制理论走向非线性、随机系统的控制打下基础。
控制论也推动了人工智能和机器人学的建立及发展。
冷战时期诞生与发展的控制论,在苏联、东欧的传播也颇具戏剧性。苏联是个政治挂帅、意识形态控制极为严酷的国家。到1948年时,斯大林的哲学不仅全面控制哲学、社会科学、人文科学、文学艺术领域,而且迅速侵入数学与自然科学领域,其代表人物就是把孟德尔 摩尔根的遗传学说成是“反动的”“唯心主义的”“形而上学的”“资产阶级的”的李森科。正在这时,维纳的控制论诞生并传到苏联,立即遭到攻击,这从一些文章的标题就可以看出,如“什么控制论——一种美国的伪科学”“现代奴隶主的科学”。1954年出版的《简明哲学辞典》第四版(有中译本)列入“控制论”一条,称控制论是一种反动的伪科学,“一种现代形式的机械论”“控制论鲜明地表现出资产阶级世界观的一个基本特征——毫无人性,力图把劳动人民变成机械的附属品,变成生产工具和战争工具”。平心而论,维纳在《控制论》中所推崇的伯格森和莱布尼兹以及目的论观点和人机理论的哲学倾向是一目了然的。
但是,冷战时期苏联与美国斗争还要靠科学与技术,特别是与武器、控制和计算机有关的高技术。空洞的哲学批判毕竟不能代表军方的实力。1955年三位顶尖的苏联科学家开始扭转这种风气,开始肯定控制论的积极作用。不久,控制论在苏联成为一大热门。这表现在1958年,维纳的《控制论》和《人有人的用处》的俄译本出版,以及连续出版物《控制论问题》开始出版。1959年,苏联科学院主席团决定成立控制论学术委员会,下有数学、计算机等8个分会,1967年增至15个分会,并协调达500个研究所。
1961年,控制论进一步受到官方支持,提出了“控制论为共产主义服务”的口号,并且正式写入苏共党纲。
苏联的控制论热潮一直持续到20世纪80年代初,其高潮是1974年编著的两大卷《控制论百科全书》出版,这在全世界也是独一无二的。控制论在苏联的传播在数学和技术方面取得重大的成功,但在其他方面并不尽如人意。生物控制论虽未能取得实质性的进展,却歪打正着地把伪科学大师李森科赶下台。在控制论的影响下,经济控制论与数理经济学也得到蓬勃发展,不过由于它们的设想威胁到中央集权和计划经济,未能实行。
显然控制论只是带有普遍性的科学哲学思考,运用到复杂系统上也有极多的技术性困难,不能用来包打天下。苏联从一个极端到另一个极端,使得控制论开始降温,按照一个领域的本来面目来发展。
20世纪70年代末,控制论在西方开始衰落。但维纳的智慧及预见并没有消失,而是成为信息社会的有机组成部分。控制论可涉及的各个学科领域独立地发展成为较小的专门的分支,控制论成为它们共同的基础。
正是在这个时期,以计算机和互联网为技术基础的信息社会开始崛起,并逐步扩散到全球各个角落。这时,控制论似乎被人遗忘,但有意思的是,控制论的词汇却得到普及。以Cyber为字头的新词日益增长,而其含义无一例外地都同信息时代的两大标志——计算机和网络有关,如Cyberspace、Cyberspeak、Cyberpunk等不下百余个。
控制论至今已发展成为庞大的学科群,其中每个学科都运用控制论的共同思想和方法,并沿着各自的路线发展,这些都可在维纳的《控制论》中初见端倪。至于控制论本身,也有一些发展,例如20世纪70年代中期二阶控制论的提出,以及散布在一般系统论和信息论、控制理论等独立学科中的理论。以控制论为名的专业期刊现有十余种,它们都在传播控制论思想中起重大作用。维纳和他的《控制论》仍是后人取之不尽的思想源泉。