控制论创始人-维纳简介
维纳生平
维纳维纳的全名是诺伯特•维纳(Norbert Wiener，1894-1964)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。
维纳在其50年的科学生涯中，先后涉足哲学、数学、物理学和工程学，最后转向生物学，在各个领域中都取得了丰硕成果，称得上是恩格斯颂扬过的、本世纪多才多艺和学识渊博的科学巨人。
他一生发表论文240多篇，著作14本。
他的主要著作有《控制论》(1948)、《维纳选集》(1964)和《维纳数学论文集》(1980)。
维纳还有两本自传《昔日神童》和《我是一个数学家》。
从数学到生物学再到哲学，实际上就是维纳整个科学生涯所经历的道路。
在第二次世界大战期间，维纳接受了一项与火力控制有关的研究工作。
这问题促使他深入探索了用机器来模拟人脑的计算功能，建立预测理论并应用于防空火力控制系统的预测装置。
1948年，维纳发表《控制论》，宣告了这门新兴学科的诞生。
这是他长期艰苦努力并与生理学家罗森勃吕特等人多方面合作的伟大科学成果。
维纳立即从声誉有限的数学家一跃成为一个国际知名人士，此时他早已年过半百。
此后，维纳继续为控制论的发展和运用作出了杰出的贡献。
在第二次世界大战期间，为了解决防空火力控制和雷达噪声滤波问题，维纳综合运用了他以前几方面的工作，于1942年2月首先给出了从时间序列的过去数据推知未来的维纳滤波公式，建立了在最少均方误差准则下将时间序列外推进预测的维纳滤波理论。
维纳的这项工作为设计自动防空控制炮火等方面的预测问题提供了理论依据，并为评价一个通讯和控制系统加工信息的效率和质量从理论上开辟了一条途径。
它对自动化技术科学有重要的影响。
维纳在问题中引进统计因素并使用了自相关和互相关函数，事实证明这是极其重要的。
维纳滤波模型在50年代被推广到仅在有限时间区间内进行观测的平稳过程以及某些特殊的外平稳过程，其应用范围也扩充到更多的领域，至今它仍是处理各种动态数据(如气象、水文、地震勘探等)及预测未来的有力工具之一。
中外科学家发明家丛书：维纳
一、神童控制论是当今全球科学界公认举足轻重的现代科学的重大成就之一，它充分体现了现代科学整体化的发展趋势，在医学、计算机科学、社会学、经济学等许多领域中发挥着巨大的作用。
在一种横断的、整体的、综合的新科学观成为认识世界新的思想工具的时候，人们不会忘记诺伯特・维纳，这位２０世纪优秀应用数学家，控制论的创始人为此作出的重大贡献。
１８９４年１１月２６日，诺伯特・维纳诞生了。
从此，这位美国公民不平凡的一生开始了。
与同龄的孩子相比，小维纳表现得格外聪明。
他２岁时就能够识别英文字母；３岁开始学习法语；４岁就能理解复杂的数学运算规则，并能一口气读《温氏算术》到分数和小数部分。
为此，他的父亲从他一开始学习就对他实施严格、系统的教育计划。
所以，在诺伯特・维纳的童年和青少年时期，对他影响最大的就是他的父亲利奥・维纳。
利奥・维纳是美国哈佛大学斯拉夫语言和文学教授。
他身材矮小，充满活力，感情深沉，思想活跃，反应敏捷，遇事喜欢表示自己的看法。
老维纳语言天赋很高，他精通法语、德语、俄语、希腊语等多种语言，而这首先应归功于他的记忆力。
老维纳发现儿子天资聪颖，与众不同后，就开始对他进行严格的训练，引导他学习数学、各种古代语和现代语，尽可能地开发儿子的智力。
由于父亲对维纳过于严厉，所以儿童时的维纳对父亲总是敬而远之。
相反，维纳常常跟在母亲的后面，因为与父亲相比，母亲要亲切和蔼得多。
每当母亲干完家务活，就会在花园里读书给小维纳听。
在哄小维纳入睡时，母亲总给他唱动听的歌儿。
１９０１年春季，六岁半的维纳随父母乘船来到纽约，随后搭乘荷兰—美国客轮前往欧洲。
对小维纳来说，欧洲之行新奇而有意义。
在德国，维纳尝到了美味食品烤杏仁；在奥地利，父母在酒精灯上为他热晚餐的气味，营养丰富的欧式巧克力加上掼奶油的气味以及旅馆、餐馆和咖啡馆的气味，在维纳头脑里留下了深刻的印象。
在英国伦敦，维纳特别喜欢乘双层的公共汽车和双轮小马车，他觉得伦敦的街道很有福尔摩斯侦探小说中的那种浓厚的气息。
控制论简介
《控制论》与控制学科的产生宋阳08013119在第二次世界大战结束后三年，即1948年，美国科学家维纳发表《控制论》，宣告了这门新兴学科的诞生。
这是他长期艰苦努力并与生理学家罗森勃吕特等人多方面合作的伟大科学成果。
其实，自动控制系统的应用很早就出现了，从清朝圆明园的兽首喷泉到蒸汽离心调速器，再至二战末期的V2巡航导弹，都有着自动控制系统的影子。
其中，导弹更是控制学科的典型产物。
而维纳从信息学、统计学、计算机科学等方面重新审视这些应用，从中抽象出“自动控制机”这一概念，并加以系统化，使之真正意义上称为一门科学。
一门新兴学科的出现也必然有着相应的技术背景和需求。
在二战时期，英国为了如何高效利用防空火炮来抵御德国空军的轰炸（飞机这样高速运动的物体难以命中），在曲线（航迹）预测方面下了很大的功夫。
在此之上又衍生出一个问题，当系统中的各个变量时刻变化且测量仪器又时常存在扰动时，应该怎么样使系统准确高效的运行。
而当时迅速发展的电子技术和刚刚诞生的电子计算机为之提供了实现的可能。
所以说，控制学科的诞生之初，就是一个跨专业复合型面向系统的学科。
维纳在神经学方面也有着不俗的研究成果，《控制论》中带有很浓的仿生学色彩。
一个完整的控制系统很像对一个生物个体的模仿。
而那些复杂的系统，就像是对我们人类本身的仿生。
让生硬机器所组成的系统变得聪明而敏捷，将战时的科技快速转化为了和平时代的生产力。
在之后的数十年中，随着数学和计算机以及网络技术的发展，控制学科也向前迈出了一大步。
PID等经典算法的提出，微机计算机的普及使工业生产发生了重大变革。
而控制学科也会和其他基础学科在以后的发展中扮演举足轻重的角色。
控制论先驱——美国数学家维纳简介
的性行为，阐明了神经系统与自动机器之间在控制方面的共性：无论
是机器还是生物省机体，或者社会、经济系统，反馈都是系统稳定的关
键因素，通过反馈扶取信息，是各种控制系统实现有目的行为的重要
条件。这是竿育按制论的第一篇论文。
此后，维纳主持不同学科的专家．对共向关心的信息和反馈问题
纪数学巨人、德国大数学家希尔伯待．维纳的好朋友、科学伙伴罗森勃
吕特。
1964年3月18日，维纳的心脏停止了对他聪慧大脑的血液供应
而终止了生命，享年70岁。
进行了多次研讨，仟白动控制、通讯工程、计算机技术、神经生理学、病
理学、数学等学科相互渗透、相互结合的基础上，1948年维纳发表了莫
尽性若作《控制论》，宣告了控制论的诞生。《控制论》一经诞生，立即
轰动了科学界，它引起了人们思想的飞跃．推动了现代社会自动化的
进程。
控制论是研究机器与生物有机体中控制和通讯的理论。它超越
学革命的亢奇之后，20世纪中叫控制论、信息论、系统论等新兴科学群
相继出现，学科之间相互交叉、相互渗透、综合发展是现代科学呈现的
新特点、大趋势．它呼唤高素质的全面发展的人才。
对维纳一生的科学思想和事业选择起过作用的人很多，但其中重
要的有4位：他的父亲里奥维纳，英国大科学家、大哲学家罗素，20世
了工程与生物领域之间的鸿沟．突破了自然科学与社会科学的分界，
既研究自动控制与调节装置，又研究生命活动与行为，还探讨社会现
象与经济管理问题，促进社会世纪又一重大科学成就。
控制论横跨技术、牛物、社会和思想等多领域，非维纳这类人才所
《控制论》
《控制论》控制论之父诺伯特●维纳是美国著名数学家，被尊称“控制论之父”。
他*岁上大学，8岁获哲学博士学位，通晓十国语言,是现代科学史上有名的少年早慧者。
维纳在科学上的最大贡献是创立控制论。
他认为，在科学发展上可以得到最大收获的领城，是各种已经建立起来的部门之间的被忽视的无人区。
1.控制论的由来自从1948年诺伯特. 维纳发表了著名的《控制论一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所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- -般规律的科学，是研究动态系统在变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“Cybemetis"这个英语新词来命名这门科学。
“控制论”- 词最韧来源希腊文“mberuhhtz”"原意为“提舵术”，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的艺术。
2.控制论的定义是研究动物(包括人类)和机器内部的控制与通信的一般规律的学科，着重于研究过程中的数学关系。
综合研究各类系统的控制，信息交换、反馈调节的科学，是跨及人类工程学、控制工程学、通讯工程学、计算机工程学、一般生理学、神经生理学、心理学、数学、逻辑学，社会学等众多学科的交叉学科。
3.控制论的基本部分（1）信息论主要是关于各种通路(包括机器、生物机体)中信息的加工传递和贮存的统计理论。
（2）自动控制系统的理论主要是反馈论，包括从功能的观点对机器和物体中(神经系统、内分泌及其他系统)的调节和控制的-般规律的研究。
（3）自动快速计算机理论即与人类思维过程相似的自动组织逻辑过程的理论。
3.主要特征第一个特征要有一个预定的稳定状态成平衡状态。
例如在上述的速度控制系统中，速度的给定值就是预定的稳定状态。
第二个特征从外部环填到系统内部有-种信息的传递。
例如，在速度控制系统中，转速的变化引起的离心力的变化，就是一种从外邮传递到系统内部的信息。
维纳与控制论
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。
【维纳】控制论-关于在动物和机器中控制和通讯的科学
【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。
从神童到数学大师——“控制论之父”维纳
从神童到数学大师——“控制论之父”维纳美国著名数学家维纳从小就是著名的数学神童，在哈佛大学的博士学位授予仪式上，当校长看到他稚气的脸庞时，疑惑地问他多大年纪，维纳则向全场人员提出了关于自己年龄的著名数学问题：“我今年年龄的立方是个四位数，四次方是个六位数，这两个数，刚好把十个数字0、1、2、3、4、5、6、7、8、9全都用上”。
各位读者朋友们是否已经很快猜出维纳的年龄了呢？拥有强大天赋的维纳后来果然成为一代大师，没有埋没自己的天才，关于他的故事我们现在娓娓道来。
从神童到数学家诺伯特·维纳（Norbert Wiener，1894—1964）是二十世纪著名的美国数学家，在基础数学和应用数学上两开花，均取得了卓越成就，尤以作为“控制论”的创始人著称，同时，维纳也是推动美国数学发展的重要功臣之一。
维纳的父亲是来自俄国的移民，小时候也是一个语言神童，后来通过刻苦学习，学会了惊人的四十门语言，后来他来到美国哈佛大学，凭借自己强大的语言天赋，当上了语言学教授。
维纳的父亲颇有些心高气傲，一心想要维纳出类拔萃,而维纳就是在父亲这样的影响下成长起来的。
维纳的天赋很小就展露无遗，因此他的父亲给他制定了许多的学习计划，不管维纳是否愿意，他都得执行。
但维纳的天赋使得他学习起来没有任何困难，而且在好奇心的驱使下，他也不会觉得无聊。
从文学小说，到物理化学，维纳无所不读，涉猎极为广泛，这些都为他今后的数学事业打下了坚实的基础。
同时在他父亲的要求之下，语言和数学仍是维纳主要的学习内容。
维纳的父亲为了避免天赋过人的维纳引起太多的注意，于是没有让维纳参加哈佛大学的本科入学考试，而是让他去读了塔夫茨学院的数学系。
低年级的数学课程维纳早已经掌握，于是他直接从抽象代数中的伽罗瓦理论开始学。
除去数学之外，维纳对物理非常感兴趣，尤其是那些神奇的实验，因此他十分喜欢摆弄电机和无线电装置。
到了二年级，他又抛下了物理，迷上了哲学，阅读和研究了许多哲学著作。
大数学家维纳的故事
大数学家维纳的故事诺伯特·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。
20世纪著名数学家诺伯特·维纳，从小就智力超常，三岁时就能读写，十四岁时就大学毕业了。
几年后，他又通过了博士论文答辩，成为美国哈佛大学的科学博士。
在博士学位的授予仪式上，执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，他的回答十分巧妙：“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、1、2、3、4、5、6、7、8、9全都用上了，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，大家都被他的这道妙题深深地吸引住了。
整个会场上的人，都在议论他的年龄问题。
其实这个问题不难解答，但是需要一点数字“灵感”。
不难发现，21的立方是四位数，而22的立方已经是五位数了，所以维纳的年龄最多是21岁；同样道理，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。
20的立方是8000，有3个重复数字0，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。
控制论之父维纳
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。
维纳《控制论》
信息保真律是指在信 息传递过程中，信息 的内容保持不变，但 信息的表达方式可能 会发生变化。
信息通道定律是指信 息传递的速度和效率 受到信息通道的限制 。
信息守恒定律是指信 息的总量在传递过程 中保持不变。
信息传递的方式与途径
1
信息传递的方式包括直接传递和间接传递。
2
直接传递是指信息发送者和接收者之间直接进 行信息交流，如面对面交流、电话通信等。
3
间接传递是指信息发送者和接收者之间通过中 介进行信息交流，如通过邮件、社交媒体等渠 道进行信息传递。
信息传递在控制中的作用
信息传递是控制论的核心概念之一，它在控制系 统中扮演着至关重要的角色。
信息传递还可以帮助实现前馈控制，即通过预测 未来的变化来提前调整系统的输入，以避免系统 受到未来的干扰和影响。
稳定性分析方法
采用Lyapunov方法、Razumikhin方法等，分析系统的稳定性。
稳定性与控制器设计
根据系统性能要求，设计合适的控制器，以实现系统的稳定控制。
控制系统的优化与设计
系统性能指标
设定系统性能指标，如超调量、调节时间等 。
优化算法
采用遗传算法、粒子群算法等，实现控制系统优化 设计。
控制器优化
维纳的控制论思想在机器人控 制方面也有广泛应用。通过反 馈和调节机制，机器人能够实 现对目标物体的精确跟踪和控 制。
在航天工程中，维纳的控制论 思想被广泛应用于航天器的姿 态控制、轨道控制等方面。通 过反馈和调节机制，实现对航 天器的高精度控制。
维纳控制论思想在其他领域的应用
经济领域
维纳的控制论思想在经济领域也有广泛应 用，如经济系统的预测和控制、政策制定 等。通过建立经济系统的数学模型，运用 反馈和调节机制，实现对经济系统的有效 控制。
控制论2011_2
自动控制系统
一个自动化系统无论结构多么复杂都是由下 面几部分组成： 面几部分组成： 第一，检测比较装置。 第一，检测比较装置。 第二，控制器。 第二，控制器。 第三，执行机构。 第三，执行机构。 第四，控制量。 第四，控制量。
14
人工控制系统结构图
自动控制系统结构图
控制系统一般结构图
15
最简单的控制——开环控制 开环控制 最简单的控制
5
控制论的基本方法
• 控制论是具有方法论意义的科学理论。 控制论是具有方法论意义的科学理论。 • 控制论的理论、观点，可以成为研究各门科学问 控制论的理论、观点， 题的科学方法，这就是撇开各门科学的质的物点， 题的科学方法，这就是撇开各门科学的质的物点， 把它们看作是一个控制系统，分析它的信息流程、 把它们看作是一个控制系统，分析它的信息流程、 反机制和控制原理， 反机制和控制原理，往往能够寻找到使系统达到 最佳状态的方法。这种方法称为控制方法。 最佳状态的方法。这种方法称为控制方法。 • 控制论的主要方法有控制方法、信息方法、反馈 控制论的主要方法有控制方法、信息方法、 方法、功能模拟方法和黑箱方法等。 方法、功能模拟方法和黑箱方法等。
3
维纳的控制论
• 在维纳控制论中，控制的定义是：为了“改善” 在维纳控制论中，控制的定义是：为了“改善” 的定义是 某个或某些受控对象的功能或性能， 某个或某些受控对象的功能或性能，需要获得并 使用信息，以这种信息为基础而选出的、 使用信息，以这种信息为基础而选出的、施加于 该对象上的作用，就叫作控制。 该对象上的作用，就叫作控制。 • 控制的基础是信息，一切信息传递都是为了控制， 控制的基础是信息，一切信息传递都是为了控制， 进而任何控制又都有赖于信息反馈来实现。 进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。信息 信息反馈是控制论的一个极其重要的概念。 反馈就是指由控制系统把信息输送出去，又把其 反馈就是指由控制系统把信息输送出去， 作用结果返送回来，并对信息的再输出发生影响， 作用结果返送回来，并对信息的再输出发生影响， 起到制约的作用，以达到预定的目的。 起到制约的作用，以达到预定的目的。
控制论之父维纳
控制论大师维纳N.维纳（Norbert Wiener，1894～1964），1894年（也就是中日甲午战争那一年）出生在美国密苏里州哥伦比亚市的一个犹太人的家庭中，维纳家庭的教育背景很好，他父亲是哈佛大学的语言学教授――这种出生于学术家族的科学家在科学史上屡见不鲜，如中国的核物理学家钱三强的父亲就是北京大学著名语言学教授钱玄同。
维纳在良好的家庭教育下，出现了早慧的现象，他4岁开始读书，7岁能读科学文献，9岁进入中学，12岁进入塔夫茨学院成为少年大学生。
15岁时进哈佛大学，18岁时获数理逻辑博士学位。
维纳一生特立独行，有很多有意思的传说，其中之一就是维纳在博士毕业典礼上曾经开过一个数学玩笑。
在博士学位的授予仪式上，执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、1、2、3、4、5、6、7、8、9全都用上了，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，21的立方是四位数，而22的立方已经是五位数了，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。
20的立方是8000，有3个重复数字0，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。
控制论创始人维纳谢世---1964年
控制论创始⼈维纳谢世---1964年维纳是美国数学家，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。
在美国历史名城波⼠顿附近，有⼀座风景美丽的⼤学城——坎布⾥奇。
驰名世界的哈佛⼤学就座落在这⾥。
城内还有⼀所⽪博迪⼩学，他在美国公众的⼼⽬中，是培养未来著名科学家的摇篮。
每年，该校以近乎苛刻的⼊学考试，从⼀⼤批报考少年中选拔智慧出众的新⽣⼊学。
1901年夏季的⼀天早晨，哈佛⼤学的斯拉夫语教授⾥奥·维纳把7岁的⼉⼦诺伯特·维纳领进了⽪博迪⼩学的⼤门。
新⽣⼊学考试是由校长亲⾃主持的。
所有参加报考的孩⼦，都有教师⾯对⾯地提问，并当场朗读、书写、做算术。
轮到⼩维纳上场了。
使⼈意想不到的是，这个怯⽣⽣的、看上去有些笨拙的孩⼦，确是智⼒超群的“神童”。
教师每提⼀个问题，他都不加思索地脱⼝说出答案。
经过反复考问，⼈们惊诧地发现，这个7岁的孩⼦已经学完了从初等数学到解析⼏何全套中学数学教材；学了物理、化学；学了法⽂、德⽂、拉丁⽂。
他的阅读⾯也特别⼴，从达尔⽂的进化论到⼤部头的精神病学；从儒勒·凡尔纳的科学幻想⼩说，到18、19世纪的世界⽂学名著等，⼏乎⽆所不读。
经过反复斟酌和争论，学校决定，把⼩维纳安插在四年级。
诺伯特·维纳确实不同凡响。
他14岁⼤学毕业，18岁在哈佛⼤学以数理逻辑的论⽂取得博⼠学位。
第⼀次世界⼤战爆发后，他参了军。
战后，维纳从他为国捐躯的妹夫——数学家格林遗留下来的许多书中，接触到现代数学前沿领域中的⼀些知识，马上被吸引住了。
此后，他选择函数空间的积分问题，取得了⼀系列重⼤的成功。
这些问题正处于数学和物理的交界处，维纳⼀下⼦就抓住了这个最适合描述世界的⼀种⼯具。
把数学和物理结合起来！维纳选定了终⾝努⼒的⽅向，并获得了⼀个⼜⼀个成功。
例如研究布朗运动对于现代概率论的开创性⼯作；在量⼦⼒学领域⾥建⽴了把复杂运动分解成简单振动之和的⽅法。
控制论的产生和发展
控制论的产生和发展控制论是美国数学家维纳(1894-1964)于1948年创立的。
维纳在20 -30年代就对自动控制系统有极大兴趣。
第二次世界大战期间，他参加了火炮自动控制的研究工作。
这对他创立控制论具有决定性的意义。
他研究了随机过程的预测和滤波理论在自动火炮上的运用，为控制论提供了数学方法。
更重要的是他把火炮自动打飞机的动作过程与人狩猎的行为作了类比，从中发现了重要的反馈概念。
他认为稳定活动的方法之一，是把活动的结果所决定的一个量，作为信息的新调节部分，反馈回控制仪器中。
1943年，维纳等人共同发表了" 行为、目的和目的论" 一文，标志控制论开始萌芽。
1943-1944 年，维纳和冯.诺伊曼(1903-1957)发起，在普林斯顿召开了有工程师、生物学家、心理学家、数学家参加的交叉学科的学术讨论会。
1946年，在纽约召开了反馈问题的学术讨论会。
这两次会议对控制论的产生起了重要的推动作用。
维纳对会议形成的一些概念和思想加以总结，在1948年写成了《控制论》一书。
该书引进了系统、目的、反馈、信息、功能模拟、黑箱方法等一系列独特的概念，讨论了如何实现对系统的控制问题。
《控制论》的出版，成为控制论诞生的标志。
此后，控制论又扩展出工程控制论、生物控制论、经济控制论等分支学科。
1954年，中国科学家钱学森(1911-)运用控制论的基本思想和概念，结合战争中迅速发展的伺服机理论，把控制论运用于工程的自动控制系统的设计、分析中，完成了经典控制论的综合，创立了《工程控制论》。
60年代初，现代控制理论发展起来，70年代，又出现了第三代控制理论。
1954年，英国的艾什比发表了《大脑设计》，对生物控制论创立做出了奠基性贡献。
1956年，他又写了《控制论导论》，指出生物学对控制论形成的历史作用，应用控制论原理探讨了生物系统的特殊问题。
30多年来，控制论不仅在生物学整体水平和细胞水平的应用上成就斐然，而且已深入到分子水平，由宏观进入到微观领域。
维纳控制论介绍
控制论
控制论的诞生和发展 20 世纪 30 ～ 40 年代人们对 信息和反馈有了比较深刻的认识﹐一些著名科学家环 绕信息和反馈进行了大量的研究工作。英国统计学家 R.A.费希尔从古典统计理论的角度研究信息理论﹐提 出单位信息量的问题。美国电信工程师香农﹐C.E.从 通信工程的角度研究信息量的问题﹐提出信息熵的公 式。美国数学家维纳则从控制的观点研究有噪声的信 号处理问题﹐建立了维纳滤波理论﹐并分析了信息的 概念﹐提出测定信息量的公式和信息的实质问题。
控制论
控制论的跨学科性质控制论通过信息和反馈建立了 工程技术与生命科学和社会科学之间的联系﹐因此控制 论具有明显的跨学科性。这样一来﹐不但可以把一个科 学领域中已经发展得比较成熟的概念直接用于另一科学 领域﹐促进其发展﹐避免不必要的重复的研究工作﹐而 且可以采用类比的方法特别是功能类比的方法 (又称功能 模拟法)得到许多新的启发﹐产生新的设计思想和新的控 制方法﹐取得意想不到的成果。例如﹐生物控制论与人 造系统控制论(包括工程控制论﹑经济控制论和社会控制 论)之间存在着类比关系。
控制论
维纳在改进防空武器时发现﹐动物和机器中控制和 通信的核心问题是信息﹑信息传输和信息处理。维纳与 墨西哥神经生理学家A.罗森布卢埃特合作对这个课题进 行了长达10多年(1934～1947)的研究。参加这一研究工 作的还有数学家﹑逻辑学家﹑物理学家﹑电信工程师﹑ 控制工程师﹑计算机设计师﹑神经解剖学家﹑神经生理 学家﹑心理学家﹑医学家﹑人类学家和社会学家。他们 进行了生理学﹑病理学和心理学方面的许多实验﹐吸收 来自火力控制系统﹑远程通信网络和电子数字计算机的 设计经验﹐以及对预测和滤波理论等数学统计理论的研 究﹐终于找到了控制论的核心问题。
控制论
1948 年维纳发表奠基性著作《控制论》﹐这本书 的副标题是“关于动物和机器中控制和通信的科 学”﹐控制论的名称因此而定。维纳抓住了一切通信 和控制系统的共同特点﹐即它们都包含着一个信息传 各种不同的思想内容的信息﹐一 个自动控制系统必须根据周围环境的变化﹐自己调整 自己的运动﹐具有一定的灵活性和适应性。
维纳控制论
维纳控制论什么是维纳控制论？维纳控制论是由美国数学家诺伯特·维纳在20世纪40年代提出的一种控制系统的数学理论。
该理论主要用于研究信号传输和控制问题，并在电子工程、通信工程、航空航天工程等领域中有广泛应用。
维纳控制论的核心概念是“维纳滤波器”，它可以将输入信号转换为输出信号，通过对输入信号进行滤波和调整来实现控制。
该理论的关键思想是通过反馈机制，将输出信号与期望信号进行比较，并根据误差信号来调整系统的输入，从而实现对系统的控制。
维纳滤波器的数学原理维纳滤波器的数学原理基于随机过程和最小均方误差准则。
在维纳控制论中，信号被看作是一个随机过程，即在某一时刻的信号值是不确定的，但它们之间存在一定的统计规律。
维纳滤波器通过对随机信号进行滤波，提取出其中的有用信息，并抑制噪声和干扰。
维纳滤波器的设计目标是最小化输入信号与期望信号之间的均方误差，即使输出信号与期望信号尽可能接近。
为了实现这一目标，维纳滤波器采用了线性滤波器的结构，并通过对输入信号和输出信号进行数学建模，通过求解最小均方误差准则的优化问题来确定滤波器的参数。
维纳控制论在实际中的应用维纳控制论在工程实践中有广泛的应用，下面列举几个典型的应用场景。
1. 通信系统中的等化器设计通信系统中经常会遇到信号经过信道传输后出现失真的问题，失真会导致接收信号的质量下降。
维纳滤波器可以被用作等化器，通过对接收信号进行滤波和调整，将失真信号还原为原始信号，从而提高通信系统的性能。
2. 图像处理中的去噪图像处理过程中常常会受到来自传感器噪声、信号干扰等因素的影响，而噪声会降低图像的质量。
利用维纳滤波器可以抑制图像中的噪声，并保留图像的细节信息，从而实现图像的去噪处理。
3. 自动驾驶系统中的路径规划自动驾驶系统需要通过感知环境并计算最优路径来实现智能驾驶。
维纳滤波器可以用于路径规划过程中的状态估计和预测，通过对车辆状态和周围环境的建模，实现准确的路径规划和自主导航。
维纳（人物）
维纳（人物）维纳人物共3个含义•人物•法国足球运动员•种质资源收起维纳（Norbert Wiener，1894年11月26日-1964年3月18日），出生于密苏里州哥伦比亚，毕业于哈佛大学，应用数学家。
其是随机过程和噪声信号处理的先驱，是控制论的创始人，他曾荣获美国总统授予的国家科学勋章，主要著作有《控制论》《维纳选集》等。
中文名诺伯特·维纳出生日期1894年11月26日外文名Norbert Wiener出生地哥伦比亚逝世日期1964年3月18日身份数学家代表作品控制论、维纳选集、维纳数学论文集国籍美国性别男更多人物介绍维纳的父亲列奥·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，维纳一直在父亲熏陶下生活，并逐步成长为一个学者。
人物生平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。
维纳怀有强烈的好奇心，而他父亲却以系统教育为座右铭，两者正好相得益彰。
维纳自己学习科学，而他父亲则用严厉的态度坚持以数学和语言学为核心的教学计划。
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控制论创始人-维纳
神童维纳
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。
维纳怀有强烈的好奇心，而他父亲却以系统教育为座右铭，两者正好相得益彰。
维纳自己学习科学，而他父亲则用严厉的态度坚持以数学和语言学为核心的教学计划。
维纳极好地经受了这种严格的训练，他的数学长进显著。
六岁那年，维纳有一次被A乘B等于B乘A之类的运算法则迷住了。
为了设法弄清楚，他画了一个矩形，然后移转90°，长变宽、宽变长，面积并没变。
维纳的拉丁语、希腊语、德语和英语也变成一种印在记忆中的书库，不论何时何处，都可以拿出来就用。
在其他小男孩想当警察和火车司机的时候，维纳就渴望当一名博物学家，立志献身于科学了。
父母几次设法送他到学校去受教育，但不寻常的智力和训练使维纳在学校里很难被安排。
他的阅读远远地走在书写的前面，他刻苦地学习并掌握了初等数学，但仍需要扳着手指做算术。
直到9岁时，才作为一名特殊的学生，进了艾尔中学，不满12岁就毕业了。
后来，维纳进塔夫茨学院数学系就读。
维纳兴趣广泛，大学第一年，物理和化学给他的印象远比数学深。
他对实验尤其兴致勃勃，与邻友—道做过许多电机工程的实验。
他曾试图动手证实两个物理学方面的想法。
一是供无线电通讯用的电磁粉末检波器，另一个设想是试制一种静电变压器。
维纳的这两个想法都很出色。
第二年，维纳又为哲学和心理学所吸引。
他读过的哲学著作大大超出了该课程的要求。
斯宾诺莎和莱布尼兹是对他影响最大的两位哲学家，前者崇高的伦理道德和后者的多才多艺，都使维纳倾倒。
他还贪婪地阅读了詹姆士的哲学巨著，并通过父亲的关系，认识了这位实用主义大师。
在同一年，维纳又把兴趣集中到生物学方面。
生物学博物馆和实验室成了最吸引他的地方，动物饲养室的管理员成了他特别亲密的朋友。
维纳不仅乐于采集生物标本，而且经常把大部分时间用在实验室的图书馆，在那里阅读著名的生物学家贝特森等人的著作。
维纳用三年时间读完了大学课程，于1909年春毕业。
之后便开始攻读哈佛大学研究院生物学博士学位。
维纳改学生物，并不是因为他知道自己能够干这一行，而是因为他想干这一行。
从童年开始，他就渴望成为一名生物学家。
但是，维纳的实验工作不幸失败了。
他动手能力差，缺乏从事细致工作所必需的技巧和耐心，深度近视更增添了麻烦。
在父亲的安排下，他转到康奈尔大学去学哲学，第二年又回到哈佛，研读数理逻辑，于18岁获哈佛大学哲学博士学位。
维纳在大学接受的跨学科教育，促使他的才能横向发展，为将来在众多领域之间，在各种交界面上进行大量的开发和移植，奠定了基础。
从数学到生物学再到哲学，实际上就是维纳整个科学生涯所经历的道路。
大师维纳
维纳在其50年的科学生涯中，先后涉足哲学、数学、物理学和工程学，最后转向生物学，在各个领域中都取得了丰硕成果，称得上是恩格斯颂扬过的、本世纪多才多艺和学识渊博的科学巨人。
其中被本科生熟知的两个重要贡献
1、提出维纳滤波理论
在第二次世界大战期间，为了解决防空火力控制和雷达噪声滤波问题，维纳综合运用了他以前几方面的工作，于1942年2月首先给出了从时间序列的过去数据推知未来的维纳滤波公式，建立了在最少均方误差准则下将时间序列外推进预测的维纳滤波理论。
维纳的这项工作为设计自动防空控制炮火等方面的预测问题提供了理论依据，并为评价一个通讯和控制系统加工信息的效率和质量从理论上开辟了一条途径。
它对自动化技术科学有重要的影响。
维纳在问题中引进统计因素并使用了自相关和互相关函数，事实证明这是极其重要的。
维纳滤波模型在50年代被推广到仅在有限时间区间内进行观测的平稳过程以及某些特殊的外平稳过程，其应用范围也扩充到更多的领域，至今它仍是处理各种动态数据(如气象、水文、地震勘探等)及预测未来的有力工具之一。
2、创立控制论
维纳对科学发展所作出的最大贡献，是创立控制论。
这是一门以数学为纽带，把研究自动调节、通信工程、计算机和计算技术以及生物科学中的神经生理学和病理学等学科共同关心的共性问题联系起来而形成的边缘学科。
1947年10月，维纳写出划时代的著作《控制论》，1948年出版后，立即风行世界。
维纳的深刻思想引起了人们的极大重视。
它揭示了机器中的通信和控制机能与人的神经、感觉机能的共同规律；为现代科学技术研究提供了崭新的科学方法；它从多方面突破了传统思想的束缚，有力地促进了现代科学思维方式和当代哲学观念的一系列变革。
现在，控制论已有了许多重大发展，但维纳用吉布斯统计力学处理某些数学模型的思想仍处于中心地位。
他定义控制论为：“设有两个状态变量，其中一个是能由我们进行调节的，而另一个则不能控制。
这时我们面临的问题是如何根据那个不可控制变量从过去到现在的信息来适当地确定可以调节的变量的最优值，以实现对于我们最为合适、最有利的状态。
”
个性维纳
1933年，维纳由于有关陶伯定理的工作与莫尔斯分享了美国数学会五年一次的博赫尔奖。
差不多同时，他当选为美国科学院院士。
在他了解了这个高级科学官员组织的性质之后，感到十分厌烦，不久便辞去了自己的位置。
通常给予取得成功的美国数学家的荣誉之一，就是要求他为美国数学会《讨论会丛书》写一本书。
1934年夏，维纳应邀撰写了《复域上的傅立叶变换》。
不久，他当选为美国数学
会副会长。
只是因为他不喜欢担任行政职务，才免于被选作会长。
二战后，他对科学研究的政治影响和科学的军事用途更为关注。
他拒绝为军事机械工作。
天才的困惑
二战后，他邀请了人工智能、计算机科学和神经心理学的年轻学者到麻省理工。
当这批学者来到时，他却突然断绝所有来往。
这可能由他的神经质性格引起。
他的家族中包括弟弟等，有严重的精神分裂症病史，而维纳本身则有重度的近视（在麻省理工任教时，几乎得用手摸著墙壁走路）与严重的躁郁症。
躁症发作时，他疯狂似的跑遍校园，向别人宣传他的发现。
而郁症症状产生时，他则多次向麻省的同事列文森诉说自己的自杀念头。
维纳轶事
维纳最有名的故事是有关搬家的事
一次维纳乔迁，妻子熟悉维纳的方方面面，搬家前一天晚上再三提醒他。
她还找了一张便条，上面写着新居的地址，并用新居的房门钥匙换下旧房的钥匙。
第二天维纳带着纸条和钥匙上班去了。
白天恰有一人问他一个数学问题，维纳把答案写在那张纸条的背面递给人家。
晚上维纳习惯性地回到旧居。
他很吃惊，家里没人。
从窗子望进去，家具也不见了。
掏出钥匙开门，发现根本对不上齿。
于是使劲拍了几下门，随后在院子里踱步。
突然发现街上跑来一小女孩。
维纳对她讲：“小姑娘，我真不走运。
我找不到家了，我的钥匙插不进去，请帮我找个锁匠吧！。
”小女孩说道：“爸爸，没错。
妈妈让我来找你又找对了。
”
有一次维纳的一个学生看见维纳正在邮局寄东西，很想自我介绍一番。
在麻省理工学院真正能与维纳直接说上几句话、握握手，还是十分难得的。
但这位学生不知道怎样接近他为好。
这时，只见维纳来来回回踱着步，陷于沉思之中。
这位学生更担心了，生怕打断了先生的思维，而损失了某个深刻的数学思想。
但最终还是鼓足勇气，靠近这个伟人：“早上好，维纳教授！”维纳猛地一抬头，拍了一下前额，说道：“对，维纳！”原来维纳正欲往邮签上写寄件人姓名，但忘记了自己的名字……。
再说维纳上课技巧的恶劣
他在麻省理工学院做教授期间，常常忘了按时上课。
他的学生们一见时间到却不见维纳教授的到来，就直接去“维纳路线”上的各间办公室中寻找，把言而忘情的维纳拖出来上课。
又有一次维纳在讲解一个定理时，想到了一个很直觉的证明方法，于是只在自己的大脑中推演，一下跳过了很多步骤，只写下一个简单的结果。
这当然是为他的学生们无法承受的，于是有人很策略地请求他是否能够用另一种方法再证一遍，他说“当然可以”，马上又在脑中推演，又忘了在黑板上书写，经过几分钟的静默之后，只见他在原来的结果处打了一个查对无误的记号，就下课走了。
沁园春·雪
北国风光，千里冰封，万里雪飘。
望长城内外，惟余莽莽；大河上下，顿失滔滔。
山舞银蛇，原驰蜡象，欲与天公试比高。
须晴日，看红装素裹，分外妖娆。
江山如此多娇，引无数英雄竞折腰。
惜秦皇汉武，略输文采；唐宗宋祖，稍逊风骚。
一代天骄，成吉思汗，只识弯弓射大雕。
俱往矣，数风流人物，还看今朝。