Norbert Wiener (Columbia (Missouri), - Estocolmo, ) foi um matemático estadunidense, conhecido como o fundador da cibernética.
Ao longo de sua trajetória, desenvolveu importantes contribuições para a matemática e para a reflexão sobre as relações entre ciência, tecnologia e sociedade. Seu trabalho ganhou especial relevância ao investigar as transformações provocadas pelo desenvolvimento tecnológico e suas consequências para a experiência humana.
Entre suas obras mais conhecidas está The Human Use of Human Beings (1950), na qual Wiener amplia as discussões da cibernética para refletir sobre as implicações sociais e éticas da automação e da comunicação.
Biografia Em 1906, com 11 anos de idade, começou o curso universitário na Tufts University, em Boston, onde estudou matemática e biologia. Graduou-se com mérito em matemática, em 1909, aos 14 anos.
Ainda em 1909, ingressou no curso de Zoologia em Harvard, mas, devido a dificuldades de coordenação motora e visual, transferiu-se, por decisão de seu pai, para o curso de Filosofia na Universidade de Cornell. Em Cornell, Wiener estudou com importantes professores, mas não obteve o desempenho esperado, retornando a Harvard em 1911, onde teve aulas com renomados intelectuais, como Josiah Royce, George Santayana e Ralph Barton Perry.
Em 1913, Wiener concluiu seu doutorado em Filosofia pela Universidade de Harvard, com apenas 19 anos, tornando-se um dos mais jovens doutores da instituição. No mesmo ano, publicou seu primeiro artigo e decide estudar Filosofia da Matemática sob a orientação de Bertrand Russel na Universidade de Cambridge, na Inglaterra.
A contribuição de Wiener para a ciência da computação veio mais tarde. Durante muitos anos, ele trabalhou no Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT), onde estudou a nova física probabilística e concentrou-se no estudo estatístico do movimento das partículas elementares em um líquido (o fenômeno conhecido como movimento browniano). Os movimentos de uma partícula são tão imprevisíveis que era impossível descreve-los utilizando-se a física clássica das forças determinísticas. Assim, um método "probabilístico", pelo qual apenas a posição provável de uma partícula num dado momento poderia ser prevista, era a melhor maneira de se resolver a questão.
Quando começou a Segunda Guerra Mundial, ele ofereceu seus serviços ao governo norte-americano e passou a trabalhar com problemas matemáticos referentes a uma arma apontada para um alvo móvel. O desenvolvimento dos sistemas de direção de uma mira automática, seus estudos de física probabilística e seu grande interesse por assuntos que iam desde a filosofia à neurologia apareceram juntos em 1948, quando ele publicou o livro intitulado Cibernética.
Entre os anos de 1946 e 1953 integrou o grupo reunido sob o nome de Macy Conferences, contribuindo para a consolidação da teoria cibernética junto com outros cientistas renomados: Arturo Rosenblueth, Gregory Bateson, Heinz von Foerster, John von Neumann, Julian Bigelow, Kurt Lewin, Lawrence Kubie, Lawrence K. Frank, Leonard Jimmie Savage, Margaret Mead, Molly Harrower, Paul Lazarsfeld, Ralph Waldo Gerard, Walter Pitts, Warren McCulloch e William Ross Ashby; além de Claude Shannon, Erik Erikson e Max Delbrück.
Trabalho
Wiener foi um dos pioneiros no estudo de processos de ruído estocástico e matemático, contribuindo com trabalhos relevantes para a engenharia eletrônica, comunicação eletrônica e sistemas de controle. Foi ideia de Wiener modelar um sinal como se fosse um tipo exótico de ruído, dando uma base matemática sólida. O exemplo frequentemente dado aos alunos é que o texto em inglês pode ser modelado como uma sequência aleatória de letras e espaços, onde cada letra do alfabeto (e o espaço) tem uma probabilidade atribuída. Mas Wiener lidava com sinais analógicos, onde um exemplo tão simples não existia. Os primeiros trabalhos de Wiener sobre teoria da informação e processamento de sinais foram limitados a sinais analógicos e em grande parte, foram esquecidos com o desenvolvimento da teoria digital.John Von Neumann and Norbert Wiener: From Mathematics to the Technologies of Life and Death, Steve Joshua Heims, MIT Press, 1980
Wiener foi um dos principais idealizadores da cibernética, uma formalização da noção de feedback, com muitas implicações para a engenharia, o controle de sistemas, a ciência da computação, a biologia, a filosofia e a organização da sociedade. Embora ele afirmasse que o campo surgiu durante seu desenvolvimento pessoal, ele tem raízes nas obras de Leibniz, Kierkegaard, Babbage, Maxwell e Gibbs. Seu trabalho com cibernética influenciou Gregory Bateson e Margaret Mead e, por meio deles, a antropologia, a sociologia e a educação.
Equação de Wiener Uma representação matemática simples do movimento browniano, a equação de Wiener, recebeu o nome de Wiener, e assume que a velocidade atual de uma partícula de fluido flutua aleatoriamente.
Filtro Wiener Para processamento de sinais, o filtro de Wiener foi um filtro proposto por Wiener durante a década de 40 e publicado em 1942 como um documento confidencial, financiado pelo Comitê Nacional de Pesquisa de Defesa. O objetivo era reduzir a quantidade de ruído presente em um sinal, comparando-o com uma estimativa do sinal desejado sem ruído. Wiener desenvolveu o filtro no Laboratório de Radiação do MIT para prever a posição de bombardeiros alemães a partir de reflexos de radar. O que surgiu foi uma teoria matemática de grande generalidade, uma teoria que previa o futuro da melhor forma possível com base em informações incompletas sobre o passado. Era uma teoria estatística que incluía aplicações que, estritamente falando, não previam o futuro, mas apenas tentavam remover o ruído. Utilizou-se do trabalho anterior de Wiener sobre equações integrais e transformadas de Fourier.John Von Neumann and Norbert Wiener: From Mathematics to the Technologies of Life and Death, Steve Joshua Heims, MIT Press, 1980, p.183
Teoria de controle não linear Wiener estudou o caos polinomial, cuja peça fundamental é a expansão de Hermite-Laguerre. O tema foi desenvolvido em detalhe em Problemas Não Lineares na Teoria Aleatória.
Wiener aplicou a expansão de Hermite-Laguerre à identificação e ao controle de sistemas não lineares. Especificamente, um sistema não linear pode ser identificado inserindo-se um processo de ruído branco e calculando-se a expansão de Hermite-Laguerre da sua saída. O sistema identificado pode então ser controlado.
Em matemática Wiener revelou grande interesse pela teoria matemática do movimento browniano (assim denominado em homenagem a Robert Brown), demonstrando diversos resultados atualmente bastante conhecidos, como a não diferenciabilidade das trajetórias. Por esse motivo, a versão unidimensional do movimento browniano passou a ser denominada processo de Wiener. Este é o mais conhecido dos processos de Lévy, processos estocásticos càdlàg que possuem incrementos estacionários estatisticamente independentes, sendo frequentemente utilizado na matemática pura e aplicada, na física e na economia (como no mercado de ações, por exemplo).
O teorema tauberiano de Wiener, um resultado de Wiener de 1932, desenvolveu os teoremas tauberianos na teoria da somabilidade, à primeira vista um capítulo da análise real, mostrando que a maioria dos resultados conhecidos poderia ser encapsulada em um princípio retirado da análise harmônica. Em sua formulação atual, o teorema de Wiener não possui nenhuma associação óbvia com os teoremas tauberianos, que tratam de séries infinitas; a tradução de resultados formulados para integrais, ou usando a linguagem da análise funcional e das álgebras de Banach, é, no entanto, um processo relativamente rotineiro.
O teorema de Paley-Wiener relaciona as propriedades de crescimento de funções inteiras em Cn e a transformada de Fourier de distribuições de Schwartz com suporte compacto.
O teorema de Wiener-Khinchin (também conhecido como teorema de Wiener-Khintchine e teorema de Khinchin-Kolmogorov) afirma que a densidade espectral de potência de um processo aleatório estacionário em sentido amplo é a transformada de Fourier da função de autocorrelação correspondente.
Um espaço de Wiener abstrato é um objeto matemático na teoria da medida, usado para construir uma medida "decente", estritamente positiva e localmente finita em um espaço vetorial de dimensão infinita. A construção original de Wiener aplicava-se apenas ao espaço de trajetórias contínuas de valores reais no intervalo unitário, conhecido como espaço de Wiener clássico. Leonard Gross apresentou a generalização para o caso de um espaço de Banach separável geral.
A própria noção de um espaço de Banach foi descoberta independentemente por Wiener e Stefan Banach quase ao mesmo tempo.
A Cibernética Cibernética é o estudo dos autocontroles encontrados em sistemas estáveis, sejam eles mecânicos, elétricos ou biológicos. Foi Wiener quem visualizou que a informação como uma quantidade era tão importante quanto a energia ou a matéria. O fio de Cobre, por exemplo, pode ser estudado pela energia que ele é capaz de transmitir, ou pela informação que pode comunicar. A revolução trazida pelo computador é em parte baseada nessa ideia: uma transferência da fonte de poder do proprietário de uma terra, indústria ou empresa para o controle de informação. A contribuição de Wiener não foi uma simples peça de hardware, mas a criação de um ambiente intelectual em que computadores e autômatos pudessem ser desenvolvidos. A palavra cibernética deriva de um termo grego que significa "timoneiro, piloto".
Wiener estudou o mecanismo de controle da máquina a vapor de James Watt, responsável por regular automaticamente a velocidade de funcionamento do engenho. A partir desse estudo, concluiu que, para que os computadores pudessem ser desenvolvidos, seria necessário que apresentassem características semelhantes à capacidade humana de controlar as próprias atividades.
O termostato em um ambiente é exemplo de um sistema de controle. Regula o aquecimento, de acordo com as variações de temperatura, em relação a um nível considerado ótimo. O ser humano é necessário somente para estabelecer esse nível. Wiener chamou essa capacidade de auto-regulagem e controle de "retroalimentação negativa"; "retroalimentação" (feedback) porque a saída do sistema (o aquecimento) afeta o seu comportamento futuro, e "negativa" porque diminui o efeito que a gerou, fazendo com que o sistema volte ao equilíbrio. Um sistema que pode agir assim e também definir sua própria temperatura (além de outros objetivos) precisa apresentar, adicionalmente, retroalimentação positiva. Quando um autômato é capaz de realizar tudo isso e também reproduzir a si mesmo, então ele se aproxima da condição humana.
A teoria da cibernética de Wiener pode ser vista como uma superciência, a ciência das ciências, que estimulou as pesquisas em muitas áreas dos sistemas de controle e sistemas que trabalham com informação. O ponto de partida para esta aplicação da teoria cibernética nos diversos campos do conhecimento é a possibilidade de reduzir todo fenômeno ou processo estudado à informação ou a sua transmissão.