Хайнц фон Фёрстер ( урождённый фон Фёрстер ; 13 ноября 1911 г. — 2 октября 2002 г.) был австрийско-американским учёным, сочетавшим физику и философию , и широко приписываемым как создатель кибернетики второго порядка . Он был дважды стипендиатом Гуггенхайма (1956–57 и 1963–64), а также был членом Американской ассоциации содействия развитию науки в 1980 году. Он хорошо известен своей формулой уравнения Судного дня 1960 года , опубликованной в журнале Science, предсказывающей будущий рост населения. [1]
Будучи эрудитом , он написал около двухсот профессиональных статей, получив известность в областях от компьютерных наук и искусственного интеллекта до эпистемологии , и исследовал высокоскоростную электронику и электрооптические коммутационные устройства как физик, а в биофизике — изучение памяти и знаний. Он работал над познанием на основе нейрофизиологии , математики и философии и был назван «одним из самых последовательных мыслителей в истории кибернетики ». [2] Он приехал в Соединенные Штаты и остался там после встречи с Уорреном Стерджисом Маккалоком , где получил финансирование от Пентагона для создания Биологической компьютерной лаборатории , которая построила первый параллельный компьютер Numa -Rete . [3] Работая с Уильямом Россом Эшби , одним из первых членов Ratio Club , и вместе с Уорреном Маккалоком , Норбертом Винером , Джоном фон Нейманом и Лоуренсом Дж. Фогелем , Хайнц фон Фёрстер был архитектором кибернетики и одним из участников конференций Macy , [4] в конечном итоге став редактором ее ранних трудов вместе с Гансом-Лукасом Тойбером и Маргарет Мид . [5]
Фон Фёрстер родился в 1911 году в Вене , Австро-Венгрия, как Хайнц фон Фёрстер. Его дед по отцовской линии был австрийским архитектором Эмилем фон Фёрстером . Его бабушкой по материнской линии была Мари Ланг , австрийская феминистка, теософ и издатель. Он изучал физику в Техническом университете Вены и в Университете Бреслау , где в 1944 году получил докторскую степень по физике . Среди его родственников были Людвиг Витгенштейн , Эрвин Ланг и Гуго фон Хофмансталь . Людвиг Фёрстер был его прадедом. [6] Его еврейские корни не доставляли ему особых хлопот, пока он работал в радарных лабораториях в нацистскую эпоху , поскольку «он скрывал свое происхождение с помощью работодателя, который решил не давить на него за документы о его семье». [7]
Он переехал в США в 1949 году и работал в Университете Иллинойса в Урбане-Шампейне , где он был профессором электротехники с 1951 по 1975 год. Он также был профессором биофизики (1962–1975) и директором Биологической компьютерной лаборатории (1958–1975). Кроме того, в 1956–57 и 1963–64 годах он был стипендиатом Гуггенхайма , а также президентом Фонда Веннера-Грена для антропологических исследований с 1963 по 1965 год. [4]
Он хорошо знал и общался с Джоном фон Нейманом , Норбертом Винером , Умберто Матураной , Франсиско Варелой , Гордоном Паском , Грегори Бейтсоном , Лоуренсом Дж. Фогелем и Маргарет Мид , среди многих других. Он оказал влияние на поколения студентов как учитель и инклюзивный, энтузиаст-соавтор.
Он умер 2 октября 2002 года в Пескадеро, Калифорния .
Фон Ферстер находился под влиянием Венского кружка и Людвига Витгенштейна . Он работал в области кибернетики и известен как изобретатель кибернетики второго порядка . [2] Он внес важный вклад в конструктивизм . [8] Он также известен своим интересом к компьютерной музыке и магии .
В 1949 году фон Фёрстер начал работать в Университете Иллинойса в Урбане-Шампейне в лаборатории электронных ламп кафедры электротехники, где он сменил Джозефа Тыкоциньского-Тыкоцинера . Со своими учениками он разработал множество инновационных устройств, включая сверхвысокочастотную электронику [9]
Он также работал над математическими моделями динамики популяций и в 1959 году опубликовал модель, которая сейчас называется « уравнением фон Ферстера », выведенную из принципов постоянного старения и сохранения массы.
где: n = n ( t , a ), t обозначает время, а a — возраст. m ( a ) — смертность в зависимости от возраста населения; n ( t , a ) — плотность населения в зависимости от возраста.
Когда m ( a ) = 0, имеем: [10]
Он говорит о том, что население стареет, и этот факт является единственным, который влияет на изменение плотности населения. [11]
Следовательно, это уравнение непрерывности ; его можно решить с помощью метода характеристик . [10] Другой способ — решение методом подобия ; а третий — численный подход, такой как конечные разности .
Общий коэффициент рождаемости определяется следующим граничным условием:
Решение уникально только при заданных начальных условиях.
который гласит, что должно быть задано начальное распределение популяции; затем оно будет развиваться в соответствии с частным дифференциальным уравнением.
В 1958 году он основал Биологическую компьютерную лабораторию , изучающую сходства кибернетических систем в биологии и электронике . [12]
Он был самым молодым членом основной группы конференций Macy по кибернетике и редактором пяти томов Cybernetics (1949–1953), серии стенограмм конференций, которые представляют важные основополагающие беседы в этой области. Именно фон Ферстер предложил применить термин Винера «Кибернетика » к этой серии конференций, которая ранее называлась «Круговые причинно-следственные и обратные механизмы в биологических и социальных системах».
В выпуске журнала Science за 1960 год была опубликована статья фон Ферстера и его коллег П. М. Мора и Л. В. Амиота, в которой предлагалась формула, наилучшим образом соответствующая имеющимся историческим данным о населении мира; затем авторы предсказали будущий рост населения на основе этой формулы. [13] Формула дала 2,7 миллиарда человек в качестве населения мира в 1960 году и предсказала, что рост населения станет бесконечным к пятнице, 13 ноября 2026 года — 115-й годовщине со дня рождения фон Ферстера — предсказание, которое принесло ему название «Уравнение Судного дня».
На основе данных о населении, полученных из различных источников, фон Ферстер и его ученики пришли к выводу, что рост населения мира на протяжении столетий был быстрее экспоненциального. В такой ситуации время удвоения со временем уменьшается. Ироничное предсказание фон Ферстера о Судном дне 13 ноября 2026 года было основано на экстраполяции в будущее времени удвоения, с выводом, что время удвоения уменьшится до нуля к этой дате.
Ответчики на его предсказание Судного дня возражали на основании конечного срока беременности человека в 9 месяцев и очевидного факта, что биологические системы редко сохраняются в экспоненциальном росте в течение сколько-нибудь существенного периода времени. Те, кто знал фон Ферстера, могли видеть в его возражениях очевидное чувство юмора.
Фон Ферстер является автором более 100 публикаций. [14] Книги, выборка:
Статьи, подборка:
