《控制論:或關於在動物和機器中控制與通訊的科學》
機器、動物與心智,都靠把結果回饋成原因來掌舵。
一船之舵手,並不會一次定好完美的航線、然後撒手不管——他盯著看,看自己偏了多遠,再去推一把舵輪,一次又一次。維納看出:機器、動物,乃至社會,全都以同樣的方式為自己掌舵。
把這個想法拆開看
這本書的核心,是一個迴路,叫作回饋。一個系統量一量自己離目標還有多遠,再用這道差距,去決定下一步怎麼走——然後再量一次,再修正一次。恆溫器拿溫度來做這件事;你的手拿「到杯子的距離」來做;一個政府,則拿「政策與其結果之間的落差」來做。
維納石破天驚的論斷是:產生「有目的的行為」的,是這個迴路——而不是構成它的血肉或金屬。一臺朝目標自我修正的機器,與一個朝目標伸手的活物,做的是同一件事。從這一個想法,他建起了一門科學,並給它命名為「控制論(cybernetics)」,取自希臘語裡「舵手」一詞。
它從哪裡來
諾伯特·維納曾是神童,後來成了 MIT 的數學家。第二次世界大戰期間,他研究如何用高射炮去瞄準那些閃轉騰挪的飛機——這意味著要預測:一個會移動、會自我修正的目標,下一刻會去到哪裡。這個「系統對自己的過去作出反應」的問題,從此再沒放過他。
戰後,他與兩位合作者把諸般線索攏到一處——墨西哥生理學家阿圖羅·羅森布魯斯,與工程師朱利安·畢格羅——其中大半的思考是在墨西哥城完成的。1948 年,他把成果寫成一本艱深而包羅萬象的書出版,並給這門新生的領域起了名字。出乎他自己意料,這本書成了暢銷書。
它為何重要
在維納之前,一個造控制器的工程師、一個研究反射的生理學家、一個在線路上與雜訊搏鬥的電話工程師,彼此沒有共同的語言。控制論遞給他們一套——回饋、訊號、雜訊、資訊——並指出:他們的難題,其實是同一個難題的不同版本。它還帶來一條硬邦邦的實用教訓:修正得太凶、或依據來得太遲的資訊去行動的回饋,不只是會失敗——它會擺盪進狂野的振盪。維納注意到:這恰恰就是一個受損的神經系統,在一隻伸出去的手於目標周圍發抖時,所做的事。
一個你怎麼都調不好的淋浴
想像一個不熟悉的淋浴。水太涼,於是你把龍頭往熱裡擰;可水管很長,什麼也沒變——你再使勁擰;接著一堵滾燙的水牆撲來,你趕緊把它猛地扳回去,過一會兒,你又凍得發抖。你,就是一個增益過大、延遲過大的回饋迴路,來回追獵,怎麼也安定不下來。把延遲馴服,把修正放輕,你就能平順地滑向那個剛剛好的水溫。這場「衝過頭」與「平靜」之間的來回擺盪,正是下方那個工具的全部戲碼。
它身處何處
1948 年,是資訊時代的奠基之年。同一年,克勞德·夏農發表了他的資訊論(本館亦有收錄);而三年之前,約翰·馮·紐曼已寫下儲存程式電腦的設計。控制論是第三根支柱——關於控制與目的的那一根。它的名字終究漸漸隱去,因為它的孩子們長大了——控制理論、人工智慧、機器人學,以及關於自調節系統的整門學問——但「cyber-」這個前綴,在 cyberspace(賽博空間)一類詞裡,至今仍裹著那位希臘舵手。
We have decided to call the entire field of control and communication theory, whether in the machine or in the animal, by the name Cybernetics, which we form from the Greek κυβερνήτης or steersman.
the most fruitful areas for the growth of the sciences were those which had been neglected as a no-man's land between the various established fields.
Just as the amount of information in a system is a measure of its degree of organization, so the entropy of a system is a measure of its degree of disorganization; and the one is simply the negative of the other.