第一章:历史上的控制论
自己的感官所能知觉到的世界中的。举凡他所收到的信息都得通过他的大脑和神经系统来进行调整,只在经过存贮、核对和选择的特定过程之后,它才进入效应器,一般是他的肌肉。这些效应器又作用于外界,同时通过运动感觉器官末梢这类成受器再反作用于中枢神经系统,而运动感觉器官所收到的信息又和他过去存游的信息结合在一起去影响未来的行动。
信息这个名称的内容就是我们对外界进行调节并使我们的调节为外界所了解时而与外界交换来的东西。接收信息和使用信息的过程就是我们对外界环境中的种种偶然性进行调节并在该环境中有效地生活着的过程。现代生活的种种需要及其复杂性对信息过程提出了前所未有的高度要求,我们的出版社、博物馆、科学实验室、大学、图书馆和教科书都不得不去满足该过程的种种需要,否则就会失去它们存在的目的。所谓有效地生活就是拥有足够的信息来生活。由此可知,通讯和控制之作为个人内在生活的本质就跟它们之作为个人社会生活的本质一样。
通讯问题的研究在科学史上所处的地位既非微不足道和碰巧做出的,也不是什么空前的创举。远在牛顿之前,这类问题就在物理学中,特别是在费尔马(Fermat)、惠更斯(z)的工作中流行开了;他们这几位都对物理学感到兴趣,而他们兴趣的集中所在,不是力学,而是光学,即关于视觉映象的传递问题。
费尔马以其最小化(minimization)原理推进了光学的研究,这个原理说,在光程的任意一段足够短的区间上,光是以最少的时间通过的。惠更斯提出了现在称之为“惠更斯原理”的草创形式,这个原理说,光从一光源向外传播时,便在此光源的周围形成某种类似于一个小球面的东西,它由次级光源组成,而次级光源的光接下去的传播方式和初级光源的传播方式完全相同。莱布尼兹则从另一方面把整个世界看成一种称之为“单子”的实体的集合,单子的活动就是在上帝安排的预定谐和的基础上相互知觉,而且,非常清楚,莱布尼兹主要是用光学术语来考虑这种相互作用的。除了这种知觉外,单子没有“窗户”,因此,依据莱布尼兹的见解,一切机械的相互作用实际上都只不过是光学上的相互作用的微妙推论而已。
在莱布尼兹这方面的哲学中,处处都表现出了作者对于光学和消息的偏爱。这种偏爱在他的两个最根本的观念中充分体现出来,这两个观念就是:Ceristica Universalis,或普适科学语言;Calculus Ratiocinator,或逻辑演算。这个Calculus Ratioci-nator 在当时虽然并不完善,但却是现代数理逻辑的直系祖先。
受着通讯思想支配的莱布尼兹在许多方面都是本书思想的知识前驱,因为他对机器计算和自动机也感到兴趣。在本书中,我的种种见解和莱布尼兹的见解相距很远,但是,我所讨论的问题却是道道地地的莱布尼兹的问题。莱布尼兹的计算机器只不过是他对计算语言即推理演算感到兴趣的一种表现,而推理演算,在他的心目中,又只不过是他的全部人造语言这一思想的推广。由此可知,即使是他的计算机器,莱布尼兹所偏爱的也主要是语言和通讯。
到了上一世纪中叶,C.麦克斯韦及其先驱者法拉第(Faraday)的工作再次引起了物理学家对于光学的注意;人们这时把光看作电的一种形式,而电又可以归结为某种媒质的机制,它是奇怪的、坚硬的但肉眼看不见的东西,叫做以太。在当时,人们假定以太是弥漫在大气中、星际空间中和一切透明物质中的。c.麦克斯韦的光学工作就在于数学地发展了以前法拉第令人信服的但不是数学形式表示出来的思想。见太的研究向人提出了其答案都很含糊的若干问题,例如,通过以太的物质