211service.com
De oorspronkelijke afwezige professor
Van 1933, toen hij de prestigieuze Bôcher-prijs voor wiskunde won, tot 1963, toen hij de National Medal of Science won, was Norbert Wiener een van de meest zichtbare professoren aan het MIT. Het voormalige wonderkind had de krantenkoppen gehaald sinds hij op 11-jarige leeftijd naar de Tufts University ging en zijn boek uit 1948 Cybernetica was een publieke sensatie. Maar hij was ook letterlijk zichtbaar, want hij leek elke dag uren door de zalen van het Instituut te dwalen en verscheen in de deuropeningen van zijn collega's met een parmantige What's new? en begon met uiteenzettingen over alle onderwerpen die hem opvielen, waarbij hij de as van zijn kenmerkende sigaar in het krijtbord van het dichtstbijzijnde schoolbord deponeerde.
Wiener werd in 1894 in Missouri geboren en kreeg tot zijn zevende thuisonderwijs. Toen hij als een wat minderjarige vierdeklasser naar de Peabody School in Cambridge ging, bleek hij verrassend onbekwaam in rekenen, dus zijn vader, die Slavische talen doceerde aan Harvard, trok hem weer naar buiten, ervan overtuigd dat hij de abstracties van algebra sympathieker zou vinden. De lesmethoden van zijn vader waren echter allesbehalve. Telkens wanneer de jonge Norbert een fout maakte, werd de zachtaardige en liefhebbende vader vervangen door de bloedwreker, schreef Wiener later in de autobiografie die zijn levenslange worsteling met depressie onthulde. Maar als de methoden van zijn vader grensden aan misbruik, boekten ze ook resultaten: toen Wiener om negen uur weer naar school ging, was dat als tweedejaarsstudent op de middelbare school.
Vanaf dat moment was het gewoon luiheid, vertelde Wiener in 1948 aan een interviewer, want ik wist dat het minder werk zou kosten om me in wiskunde te specialiseren dan in welk ander vak dan ook. En inderdaad, wiskunde was het onderwerp van zowel zijn BA van Tufts als zijn PhD van Harvard, die hij respectievelijk op 14 en 18 verdiende. Er volgden verschillende rondreizende jaren, waarin hij lesgaf, in de industrie werkte en zelfs stukken schreef voor de Boston Herald . Maar in 1919 kwam hij aan bij het MIT, waar hij de komende 45 jaar zou blijven (de laatste vier als emeritus hoogleraar aan het instituut).
In het begin van de jaren twintig raakte Wiener geïnteresseerd in de Brownse beweging, de neiging van een klein deeltje dat aan het oppervlak van een vloeistof hangt om rond te slingeren, geteisterd door de vibratie van de omringende moleculen. Brownse beweging is het paradigma van een zogenaamd stochastisch proces - een proces waarvan de uitkomst totaal willekeurig is. Wiener bedacht de eerste wiskundige beschrijving waarmee het probabilistisch kon worden gekwantificeerd. Je kunt niet voorspellen waar een deeltje dat rond een petrischaal dwaalt, terecht zal komen, maar je kunt wel de kans berekenen dat het na een bepaalde tijd in een bepaald gebied van de schaal terecht zal komen.
De probabilistische beschrijving van Wiener, bekend als de Wiener-maat, is van toepassing op meer dan alleen stofdeeltjes in petrischalen. Het is gebruikt om de elektromagnetische ruis te karakteriseren die radiosignalen corrumpeert, het gedrag van kwantumdeeltjes en de schommelingen van de aandelenmarkt. Het is een fundamentele bouwsteen in stochastische modellen en stochastische controle, zegt Sanjoy Mitter, een professor in elektrotechniek aan het MIT's Laboratory for Information and Decision Systems. Neem bijvoorbeeld de Black-Scholes-vergelijking die wordt gebruikt om aandelenopties te waarderen. Zonder de Wiener-maatregel is er geen Black-Scholes, zegt Mitter. Dat is misschien een beetje overdreven, maar niet veel.
Tijdens de Tweede Wereldoorlog ontving Wiener een overheidscontract om te helpen bij het bouwen van een systeem dat de nauwkeurigheid van luchtafweergeschut verbeterde door de locaties van luchtdoelen te voorspellen. Hij stelde zich de vliegroute van een doelwit voor als een reeks discrete metingen, elk gecorreleerd met de onmiddellijk daaraan voorafgaande en, in iets mindere mate, met de daaraan voorafgaande, enzovoort. Eerdere metingen bieden dus aanwijzingen voor toekomstige metingen; de truc is om te bepalen hoeveel gewicht je moet geven bij het berekenen van de volgende.
Hetzelfde type correlatie tussen discrete tijdmetingen kan ook worden gebruikt om ruis uit een signaal te filteren, en inderdaad, Wiener's oorlogswerk (samen met het gelijktijdige maar onafhankelijke werk van de Russische wiskundige Andrey Kolmogorov) leidde tot het gebied van statistische filtering, die tegenwoordig een rol speelt bij onder meer radiotransmissie, computervisie en voertuignavigatie. De erkenning dat dezelfde statistische technieken werden toegepast op controleproblemen (voorspellen hoe een systeem zal reageren op controlesignalen) en communicatie (een signaal extraheren uit de omgevingsruis) was het fundamentele inzicht van cybernetica. Maar om eerlijk te zijn, denk ik niet dat Wiener het echt doorhad, zegt Mitter, die eraan toevoegt dat veel van zijn eigen onderzoek van de afgelopen 10 of 15 jaar zich heeft geconcentreerd op het maken van de verbinding die Wiener schetste.
Cybernetica probeerde de studie van biologische en elektromechanische systemen te verenigen - alles van het telefoonnetwerk tot het zenuwstelsel - door middel van gemeenschappelijke principes van feedback, communicatie en controle. Hoewel het boek van Wiener opschudding veroorzaakte toen het werd gepubliceerd, sloeg cybernetica nooit echt aan in de Verenigde Staten. (Academische afdelingen van cybernetica zijn echter in verschillende Oostblokstaten ontstaan, en sommige daarvan bestaan nog steeds.)
Maar hoewel het boek van Wiener geen nieuwe wiskunde bevatte die zijn eerdere werk in belang zou evenaren, bood het wel een grootse, syncretische visie die uiteindelijk een groot aantal jonge wetenschappers inspireerde. Zijn munten - het woord cybernetica is afgeleid van het Grieks voor stuurman - leeft voort in de proliferatie van woorden met het voorvoegsel cyber. Wiener zelf was inderdaad betrokken bij de ontwikkeling van de eerste elektromechanische prothetische ledemaat, die de sciencefiction de notie van de cyborg naliet.
Een belangrijke bijdrage van cybernetica was het introduceren van technische principes bij mensen in de levenswetenschappen, zegt Robert Fano '41, ScD '47, emeritus hoogleraar elektrotechniek en informatica. Het was onder auspiciën van een cybernetica-werkgroep, zegt Fano, dat Wiener Jerome Wiesner, HM '71, directeur van het Research Lab of Electronics, overhaalde om Warren Sturgis, Walter Pitts en Jerome Lettvin '47 (die stierf in april ) naar MIT. Alle drie hebben ze belangrijke vroege bijdragen geleverd aan wat we tegenwoordig cognitieve wetenschap noemen.
Fano hecht geloof aan enkele van de beroemde anekdotes over Wieners verstrooidheid: de keer dat hij aangifte deed van de diefstal van zijn auto bij de politie, maar ontdekte dat hij ermee naar Providence was gereden voor een gesprek en de trein terug had genomen; het gesprek in een MIT-gang dat hij afsloot door zijn gesprekspartner te vragen welke kant hij opging toen hij stopte om te kletsen, het antwoord begroetend met Goed! Dat betekent dat ik al geluncht heb.
De website van het MIT Museum voor de viering van het 150-jarig jubileum van het Instituut riep ook veel herinneringen op aan Wiener. Jay Ball '56, SM '61, herinnerde zich dat hij met een Chinese vriend in een koffiebar in Cambridge zat en Wiener uitnodigde om aan hun tafel te komen zitten. Wiener sprak de vriend in vloeiend Mandarijn aan, maar de vriend bleek alleen Kantonees te spreken. Dus Wiener eenvoudig van dialect wisselde. Mijn vader sprak vloeiend 17 talen, vertelde hij hen, maar ik ben een dope. Ik kan er maar 12 spreken.
Verschillende alumni herinnerden zich ondertussen dat Wiener tijdens zijn omzwervingen door de gangen typisch één hand in contact met de muur liet. Mogelijke verklaringen waren er in overvloed, maar bij minstens één gelegenheid haalde Wiener de wiskundige stelling aan dat een open doolhof altijd kan worden opgelost door de ene of de andere muur te volgen. Zolang hij zijn hand op de muur hield, wist hij dat hij uiteindelijk de weg terug zou vinden naar Gebouw 2.
Wiener stierf in 1964, twee maanden nadat hij en MIT's Vannevar Bush, EGD '16, naar het Witte Huis gingen om twee van de eerste National Medals of Science ooit te ontvangen. In de MIT-gemeenschap van vandaag zijn er maar een handvol mensen die, net als Fano, in zijn hoogtijdagen met hem hebben samengewerkt. Maar zolang het Instituut een thuis blijft voor professoren wiens excentriciteiten niet onopgemerkt blijven door hun studenten, die er misschien wat verfomfaaid uitzien als ze door de Oneindige Corridor lopen, die zelfs zo in beslag genomen kunnen worden door theoretische speculaties dat ze vergeten hun bril af te vegen, Norbert Wiener blijft een van zijn beschermgeesten.