
諾伯特·維納是一位數學家,早在人工智慧和機器人等術語普及之前,他就探索了“動物和機器共有的控制和通信原理”,被譽為“控制論之父”。 2025年11月26日是維納誕辰131週年,這是一個重新解讀他思想的絕佳時機,我們不應將其視為“經典”,而應將其視為“當下時態的問題”,因為生成式人工智能和自主機器人正逐漸融入社會基礎設施。
從神童到跨國數學家
維納於1894年11月26日出生於密蘇裡州哥倫比亞市,並在父親嚴格的教育理念下長大。十幾歲時,他便開始攻讀大學和博士學位,在哈佛大學獲得哲學博士學位,隨後在麻省理工學院開創了橫跨機率論、傅立葉分析、位勢論等領域的學術生涯,成為「跨界研究者」的先驅,他們能夠自由地穿梭於純數學、工程學和哲學之間。
「預測未來的數學」誕生於戰時研究
二戰期間,維納受命研究一種利用雷達觀測資料估算敵機未來位置並自動瞄準防空砲的系統。為了在消除雜訊時間序列資料幹擾的同時估算位置和速度,他發展出一套「外推、內插和平滑」理論,這套理論後來成為訊號處理和預測的基礎,即著名的「維納濾波器」。由此產生的「從噪音中提取有效訊號並預測未來狀況」的思想,不僅與雷達和通訊密切相關,而且對當今各種預測性人工智慧演算法也同樣重要,例如語音和影像處理、金融演算法,甚至推薦系統。

控制論:動物與機器之間的共同語言
在1948年出版的《控制論:或動物與機器中的控制與通信》一書中,維納提出了一個框架,用「資訊」、「控制」和「回饋」這幾個核心概念來解釋從生物體的神經系統到自動駕駛儀和社會系統等各種現象。控制論一詞源自希臘語,意為“操縱”,它被視為一種元理論,將當時看似毫不相干的控制工程、通信工程、腦科學和社會科學等領域聯繫起來,其核心概念包括輸入、輸出、反饋和噪聲。這本書意外地成為一本暢銷書,而「控制論」一詞也迅速傳播開來,成為機器人、自動控制和早期人工智慧研究的代名詞。
回饋思維與現代人工智慧/機器人
維納的核心概念是“閉式回饋迴路”,即係統接收來自環境的輸入,然後將環境結果再次作為輸入。以自主機器人為例,感測器觀察環境,控制演算法確定動作,這些動作改變環境,如此循環往復。強化學習智能體也具有相同的結構,它們根據策略行動,從環境中接收獎勵和新的狀態,並根據經驗更新內部參數以調整自身以達到目標。設計這種回饋迴路是現代人工智慧系統(例如機器人控制、自主智能體和智慧工廠)的核心實踐,而這一想法可以追溯到控制論時代。
《人類對人類的利用》以及對人工智慧倫理的開創性警告
維納1950年出版的《人類對人類的利用:控制論與社會》被認為是早期對資訊社會和自動化對人類影響進行嚴肅研究的著作之一。由於機器和人類都可以被視為相同的資訊處理系統,他強烈警告人們不要將人類視為機器的組成部分,並探討了自動化造成的失業和不平等風險,以及透過監控和宣傳實現的「資訊控制」。他的研究成果與2020年代的一些熱門議題驚人地吻合,例如生成式人工智慧取代創意工作、對行為導向廣告和監控資本主義的擔憂,以及關於人工智慧治理的爭論。這些研究成果在眾多人工智慧倫理研究和評論中得到了重新評估。
控制論的「停滯」與悄悄復興
自1960年代以來,隨著人工智慧、資訊理論、控制工程和認知科學各自走向專業化,「控制論」一詞的使用頻率逐漸降低。然而,許多領域,例如複雜系統科學、系統思維、組織理論、人機互動和網路文化研究,都繼承了控制論中的「回饋」、「自我調節」和「網路」等概念。近年來,控制論作為重新設計人工智慧與社會關係的框架,再次被廣泛提及。在後深度學習時代的討論中,人們認為應該“將人工智慧視為一個包含人類、機構、數據和基礎設施的系統”,而不是一個“獨立模型”。許多文章都闡述了維納在這方面的貢獻。
從控制論的角度看2020年代的人工智慧與機器人
隨著生成式人工智慧和機器人滲透到社會的各個層面,維納的視野之所以重要,原因有二。首先,如果我們從「回饋結構」而非「智慧」的角度來審視人工智慧,就能更清楚地看到感測器、數據、模型、行為、環境和使用者之間建構的循環,以及由此產生的偏見和風險。其次,如書名《人類對人類的利用》所示,維納的視角將科技的設計目標從單純的效率和利潤轉向了人類的創造力、自主性和社群性。在維納誕辰131週年之際,他的控制論再次煥發光彩,猶如一盞古老而又嶄新的明燈,指引我們思考人工智慧應該如何與人類和社會「連結」。
[資訊]
美國控制論學會(ASC) (外部連結)
控制論學會成立於1964年,是一個致力於推動控制論研究、教育與實務的非營利組織。它擁有國際會員網絡,並透過研討會、會議和新梅西會議等形式,不斷更新「回饋」、「系統思維」和「作為對話的控制論」等概念。
諾伯特‧維納文集(麻省理工學院檔案館及特藏部) (外部連結)
檔案館收藏了維納的信件、手稿、講義等資料,使參觀者能夠透過原始資料追溯控制論和資訊理論的發展歷程。部分文獻已數位化並在線上提供,使其成為研究人員的寶貴資源。
小喬賽亞·梅西基金會-梅西控制論會議(外部連結)
從 1946 年到 1953 年,該基金會舉辦了一系列題為「控制論:生物和社會系統中的循環、因果和回饋機制」的會議。這對於理解維納周圍的知識網絡非常重要,因為這裡是各個領域的研究人員聚集在一起,形成控制論共同語言和概念的地方。