《控制论》一书是美国应用数学家、控制论创始人维纳的经典著作，书中体现的深刻思想对传统的科学方法论是一个巨大的冲击，对现代科学与技术的进步产生了重大的影响，尤其是现代计算技术、控制技术、通信技术、自动化技术、生物学和医学理论等领域。在《控制论》中，维纳把控制和通信统一起来处理，并在更广的意义上来理解信息，把信息作为研究控制和通信过程的关键因素。从方法论上来看，维纳把两类迥然不同的对象———机器与有机体———放在同一概念体系下来考虑，这是他在思想上的最重要的变革。在《控制论》中，维纳用统一的数学观点讨论了通信、计算机和人类思维活动，用时间序列观点处理信息的转换、提取、加工和预测，用统计方法研究信息的传递和加工，特别是反馈和振荡，还提出了用控制论的方法研究人的大脑和神经系统的生理活动，提到了自动化工厂、机器人和由数字计算机控制的装配线等新概念，开启了信息时代的先声。维纳和他的《控制论》是后人取之不尽的思想源泉。

维纳(Norbert Wiener，1894-1964)，美国应用数学家，控制论的创始人。

弁言
导读
第二版序言
第一部分　初版(1948)
导言
第一章 牛顿时间与伯格森时间
第二章 群与统计力学
第三章 时间序列、信息与通信
第四章 反馈与振荡
第五章 计算机与神经系统
第六章 完形与全称命题
第七章 控制论与心理病理学
第八章 信息、语言与社会
第二部分　补遗(1961)
第九章 论学习与自复制机
第十章 脑电波与自组织系统
人名译名对照表

这套丛书中收入的著作
，是自古希腊以来，主要是
自文艺复兴时期现代科学诞
生以来，经过足够长的历史
检验的科学经典。为了区别
于时下被广泛使用的“经典”
一词．我们称之为“科学元
典”。
我们这里所说的“经典”
，不同于歌迷们所说的“经
典”，也不同于表演艺术家
们朗诵的“科学经典名篇”。
受歌迷欢迎的流行歌曲属于
“当代经典”，实际上是时尚
的东西．其含义与我们所说
的代表传统的经典恰恰相反
。表演艺术家们朗诵的“科
学经典名篇”多是表现科学
家们的情感和生活态度的散
文，甚至反映科学家生活的
话剧台词．它们可能脍炙人
口，是否属于人文领域里的
经典姑且不论，但基本上没
有科学内容。并非著名科学
大师的一切言论或者是广为
流传的作品都是科学经典。
这里所谓的科学元典，
是指科学经典中最基本、最
重要的著作，是在人类智识
史和人类文明史上划时代的
丰碑，是理性精神的载体，
具有永恒的价值。
科学元典或者是一场深
刻的科学革命的丰碑，或者
是一个严密的科学体系的构
架，或者是一个生机勃勃的
科学领域的基石，或者是一
座传播科学文明的灯塔。它
们既是昔日科学成就的创造
性总结，又是未来科学探索
的理性依托。
哥白尼的《天体运行论
》是人类历史上最具革命性
的震撼心灵的著作，它向统
治西方思想千余年的地心说
发出了挑战，动摇了“正统
宗教”学说的天文学基础。
伽利略《关于托勒密与哥白
尼两大世界体系的对话》以
确凿的证据进一步论证了哥
白尼学说，更直接地动摇了
教会所庇护的托勒密学说。
哈维的《心血运动论》以对
人类躯体和心灵的双重关怀
，满怀真挚的宗教情感，阐
述了血液循环理论，推翻了
同样统治西方思想千余年、
被“正统宗教”所庇护的盖伦
学说。笛卡儿的《几何》不
仅创立了为后来诞生的微积
分提供了工具的解析几何，
而且折射出影响万世的思想
方法论。牛顿的《自然哲学
之数学原理》标志着17世纪
科学革命的顶点，为后来的
工业革命奠定了科学基础。
分别以惠更斯的《光论》与
牛顿的《光学》为代表的波
动说与微粒说之间展开了长
达200余年的论战。拉瓦锡
在《化学基础论》中详尽论
述了氧化理论，推翻了统治
化学百余年之久的燃素理论
，这一智识壮举被公认为历
史上最自觉的科学革命。道
尔顿的《化学哲学新体系》
奠定了物质结构理论的基础
。开创了科学中的新时代．
使19世纪的化学家们有计划
地向未知领域前进。傅立叶
的《热的解析理论》以其对
热传导问题的精湛处理，突
破了牛顿的《自然哲学之数
学原理》所规定的理论力学
范围，开创了数学物理学的
崭新领域。达尔文《物种起
源》中的进化论思想不仅在
生物学发展到分子水平的今
天仍然是科学家们阐释的对
象，而且100多年来几乎在
科学、社会和人文的所有领
域都在施展它有形和无形的
影响。《基因论》揭示了孟
德尔式遗传性状传递机理的
物质基础，把生命科学推进
到基因水平。爱因斯坦的《
狭义与广义相对论浅说》和
薛定谔的《关于波动力学的
四次演讲》分别阐述了物质
世界在高速和微观领域的运
动规律，完全改变了自牛顿
以来的世界观。魏格纳的《
海陆的起源》提出了大陆漂
移的猜想，为当代地球科学
提供了新的发展基点。维纳
的《控制论》揭示了控制系
统的反馈过程，普里戈金的
《从存在到演化》发现了系
统可能从原来无序向新的有
序态转化的机制．二者的思
想在今天的影响已经远远超
越了自然科学领域，影响到
经济学、社会学、政治学等
领域。
科学元典的永恒魅力令
后人特别是后来的思想家为
之倾倒。欧几里得的《几何
原本》以手抄本形式流传了
1800余年，又以印刷本用
各种文字出了1000版以上
。阿基米德写了大量的科学
著作，达·芬奇把他当作偶
像崇拜，热切搜求他的手稿
。伽利略以他的继承人自居
。莱布尼兹则说，了解他的
人对后代杰出人物的成就就
不会那么赞赏了。为捍卫《
天体运行论》中的学说，布
鲁诺被教会处以火刑。伽利
略因为其《关于托勒密与哥
白尼两大世界体系的对话》
一书，遭教会的终身监禁，
备受折磨。伽利略说吉尔伯
特的《论磁》一书伟大得令
人嫉妒。拉普拉斯说，牛顿
的《自然哲学之数学原理》
揭示了宇宙的最伟大定律，
它将永远成为深邃智慧的纪
念碑。拉瓦锡在他的《化学
基础论》出版后5年被法国
革命法庭处死，传说拉格朗
日悲愤地说，砍掉这颗头颅
只要一瞬间，再长出这样的
头颅100年也不够。《化学
哲学新体系》的作者道尔顿
应邀访法，当他走进法国科
学院会议厅时，院长和全体
院士起立致敬，得到拿破仑
未曾享有的殊荣。傅立叶在
《热的解析理论》中阐述的
强有力的数学工具深深影响
了整个现代物理学，推动数
学分析的发展达一个多世纪
，麦克斯韦称赞该书是“一
首美妙的诗”。当人们咒骂
《物种起源》是“魔鬼的经
典”“禽兽的哲学”的时候，
赫胥黎甘做“达尔文的斗犬”
，挺身捍卫进化论，撰写了
《进化论与伦理学》和《人
类在自然

他14岁大学毕业，18岁获得哈佛大学博士学位，被誉为旷世神童。
他无可遏制的好奇心，使他成为一位罕见的百科全书式人物。
他的理论被应用在哲学、社会科学、自然科学、工程技术等所有领域。
他被誉为信息时代的隐秘英雄……他就是控制论之父——维纳。
维纳和他的《控制论》是后人取之不尽的思想源泉。

有一首每个德国孩子都耳熟能详的短歌。歌词如下：
“Weisst du．wieviel Sternlein stehen
An dem blauen：Himmelszeh?
Weisst du．wieviel Wolken gehen
Weithin tiber alle Welt?
Gott，der．HelT，hat sie gezahlet
Dass ihm auch nicht eines fehlet
An der’ganzen．grossen Zahl．”
用英语说就是：“你知道蓝色的天幕上镶嵌着多少颗星星?你知道有多少云朵飘浮过大地?上帝数过，数目虽然庞大，但无一遗漏。”
这首短歌对哲学家和科学史家来说是一个有趣的议题。歌中并举了两门科学，它们的共同点就是都以我们头顶上的天空为研究对象。但是在其他任何方面几乎都截然不同。天文学是最古老的科学，而气象学则是刚刚获得科学资格的最年轻的学科之一。很多世纪以来，人们就能够预测一些比较常见的天文现象，而要准确预测明天的天气一般不那么容易，在很多方面的确非常粗糙。
回头再来看看这首短歌，对第一个问题的回答是这样的，在一定范围内，我们确实知道有多少颗星星。首先，除了一些双星和变星有小小的不确定性之外，每颗星都是一个确定的物体，非常适合计数和编目；如果一张人类星表——我们这样称呼这些编目——不把强度低于某些等级的星星省略掉的话，更进一步编制一张神的星表的想法对我们而言也不是十分荒诞的。 另一方面，如果你请气象学家给你一张类似的云表，他可能会嘲笑你，或者耐心地向你解释。在气象学的所有语汇中。并没有定义为具有准永久特征的作为一朵云的那种东西；即便有，他也不具备清点它们的能力，事实上也没有这个兴趣。一个有拓扑学偏好的气象学家也许会把一朵云定义为空间的某个连通区域，在其中固态或液态水含量的密度超过了一定值，但是这个定义对任何人都没有什么价值，至多表示一种极其短暂的状态。气象学家们真正关注的是这样一类统计学陈述：“波士顿：1950年1月17日，天空云量38％，卷积云”。
在天文学中的确有一个分支，研究那些可以被称作宇宙气象学的对象：研究星系、星云和星团及其统计学，就像钱德拉塞卡所从事的研究。但这是一个非常年轻的天文学分支，比气象学本身还要年轻，而且并不合乎古典天文学的传统。除了单纯地分类、编制星表之外，这个传统起初关注的是太阳系，而不是恒星世界。它是太阳系的天文学，主要与哥白尼、开普勒、伽利略以及牛顿等人的名字联系在一起，近代物理学是它哺育成长起来的。
这确实是一门完美而简单的科学。在任何胜任的动力学理论出现之前．甚至远溯到巴比伦时代，人们就已经知道，日食或月食在过去和未来一段时间内．以有规则的可预测的周期发生。人们还知道，通过星体沿自身路线的运动．能够比其他任何方式更好地度量时间。太阳系中所有事件的样式都是一个轮子或一系列轮子的运转，无论是托勒密理论的本轮形式还是哥白尼的轨道理论，在类似这样的理论中未来多多少少在重复着过去。天体的音乐是回文式的，天文学著作顺着读和倒着读是一样的。除了初始位置和方向外，向前转动与向后转动的两个太阳仪之间没有什么区别。最后，当这一切被牛顿还原为一套形式化的公设和一门闭合式的力学时，这门力学的基本定律不会因为时间变量f变为它的负数而改变。
因此，如果我们把一部行星运动的影片加速，使我们能够察觉到运动的画面，然后把胶片倒过来放映，它仍然是一幅符合牛顿力学的可能的行星画面。可是，如果我们把一部雷暴云中乱云翻滚的运动影像倒转过来放映，那看起来就完全不对了。在我们以为气流上升的地方看到的却是气流下降，云气不是在集结而是在流散，闪电反而出现在云层发生变化之前，还有其他一些说不清楚的怪现象。
天文学和气象学的情况之间有什么不同而导致了所有这些差别?特别是天文学的时间明显可逆，而气象学的时间显然是不可逆的。首先，气象学系统包含着数量庞大的尺寸近乎相等的粒子，其中一些粒子相互间非常紧密地耦合在一起；而太阳系的天文学系统只有相对数量较少且大小悬殊的粒子，粒子间的结合方式相当松散，以至于二阶耦合效应不会改变我们观察到的基本图景，而更高阶的耦合效应则完全可以忽略。行星在有限的几种力的支配下运动，这种孤立的条件比我们在实验室中所做的物理实验的条件更甚。相比于它们之间的距离而言，行星乃至太阳差不多就是质点。相比于它们的弹性和可塑性形变而言，行星几乎是刚体，即使不是这样，当我们考察它们中心的相对运动时，它们的内力基本上是没有什么意义的。在其运动的空问中，几乎完全没有什么障碍物；在行星相互吸引时，它们的质量可以看作是集中于其中心且保持不变的。万有引力定律和平方反比定律之问的变差微不足道。太阳系各个星体的位置、速度和质量在任何时候都十分清楚，计算它们未来和过去的位置，尽管在细节上有些困难，但原则上是容易的和准确的。然而，就气象学而言，其所涉及的粒子数量如此巨大，以至于准确记录它们的初始位置和速度完