事理学的历史与发展

TheHistoryand

Developmentof

Cybernetics

事理学的历史与发展

TheHistoryand

Developmentof

Cybernetics

事理学的历史与发展

PresentedihingtonUniversityinCooperationwith

SocietyforCybernetics

Manyyearsago...

很久以前…

Thethingsapersonhadtounderstandtogetthroughlifewererelativelyuncomplicated.

•个人要从生活中理解的事情相对来说还不是很复杂。

Everyobjectorprocess,whichwe

shallrefertoasasystem,was

relativelysimple.

每一个物体或者过程，如果我们可称之

为一个系统，都还相对简单。

Infact,upuntilthelastfew

hundredyears,itwaspossiblefor

somepeopletomastera

significantportionofman's

existingknowledge.

事实上，一直到最近的几百年前，

对于某些人而言，他们一个人就有

可能掌握人类现存知识体系中相当

重要的一部分。

LeonardoDaVinci

LeonardoDaVinciwasaleader

inthefieldsofpainting..

达芬奇是绘画领域的领军人物.…

...sculpture...

…但同时也是雕塑领域的...

...anatomy…

…也是解剖学专家…

...architecture...

…建筑学专家...

...weaponsengineering,and...

…武器制造工程师…而且还是••.

...aeronauticalengineering.This

ishissketchfora16thcentury

flyingmachine...

…航空工程师。这是他画的16世纪

的飞行器的草图…

...andforaparachuteincase

themachinebrokedown.

…如果飞行器出了问题，这是降落

伞的草图。

Complexity

复杂性

Astimepassed,thesystemsthathumanswereconcernedwithbecame...

随着时间的推移，人类所关注的系统开始变得

...moreandmorecomplicated.

…越来越复杂。

Transportationsystemsalone

havebecomemorecomplex...

只是交通系统就已经变得更复杂了

...andmorecomplex...

…而且越来越复杂...

...andmorecomplex...

…越来越复杂...

...andmorecomplex...

…越来越复杂

...ashaveenergysystems.

…能源系统也是如止匕

出

Somepeoplehavesuggestedthattechnology...

有些人建议技术...

...isadvancingsorapidlyit...

…发展得如此迅猛…

...isoutpacingourabilitytocontrolit.

…已经超出了我们能够控制的能力了。

ThreeMileIsland

“：吃।及I。longerpossibleforonepersontokeepupwithdevelopmentsin

allfields,letalonebealeaderinmanyofthem,asLeonardoDaVinciwas.

Specializationhasbecomeanecessity.Howthen,doweliveandwork

effectivelyinatechnicallyadvancedsociety?

专业化成为了一种必须。那么，我们怎么样才能有效地生活和工作在一个技术

高度发达的社会中呢？

Isthereawaythatyou,themodernmanorwoman,cansortthroughthe

complexity,formulateasetofprinciplesunderlyingallsystemsandthereby

enhanceyourabilitytoregulatetheworldinwhichyoulive?

你，作为一个现代人，有可能在这些复杂性当中寻找出一系列适用于所有系统的

原则，并由此而提高自己的能力来调节你所居住的这个世界吗？

Cybernetics=RegulationofSystems

事理学=系统的调节

Thisquestionwasofinteresttoahandfulofpeopleinthe1940swhowerethe

pioneersinafieldthathasbecomeknownasCybernetics,thescienceofthe

regulationofsystems.

1940年的时候，有一批人对这个问题产生了兴趣，他们成了这个的领域的探索先

锋，该领域后来被称为事理学，也就是如何调节系统的科学。

Cyberneticsisaninterdisciplinary

sciencethatlooksatanyandall

systemsfrommolecules...

事理学是一门跨学科科学，研究的

是任何一种系统，小到分子…

...togalaxies,withspecialattentionto

machines,animalsandsocieties.

…大到银河系，对机器、动物和社会也

有特别的关注。

Cyberneticsisderivedfromthe

Greekwordforsteersmanor

helmsman,whoprovidesthe

controlsystemforaboatorship.

Cybernetics这个词是从希腊语的

舵手steersmanorhelmsman来的

,舵手就是在船上控制船系统的人

Thiswordwascoinedin1948anddefinedasasciencebyNorbert

Wiener,whowasbornin1894anddiedin1964.Hebecameknown

astheFatherofCybernetics.

这个词在1948年由NorbertWiener•借用来定义了这门科学。Wien6r生于

1894,死于1964,是公认的事理学之父。

*/,3八3f量

1

f1,1

冽

附“收徵

Wienerwasanappliedmathematician,biologist,andelectricalengineer.He

workedduringWorldWarIIontheradar-guidedanti-aircraftgun.

Wiener本人是应用数学家、生物学家和电子工程师。在二战期间，他研发了雷达

控制的防空高炮。

Heconnectedaspecialradartothegunsothatitwasaimedautomaticallyat

theenemyaircraft.Afterthegunwasfired,theradarquicklydeterminedthe

changinglocationoftheplaneandre-aimedthegununtiltheplanewasshot

down.

他在高射炮上连上了一个特殊的雷达装置，会自动瞄准敌人的飞机。在炮弹发射

后，雷达会快速确定飞机的变化位置并重新瞄准飞机，直至飞机被击落。

Thesystemimitatedhumanfunctionsandperformedthemmoreeffectively.

这个系统模拟人的功能，并且比人更为有效。

Feedback

反馈

Theanti-aircraftgundemonstratesthecyberneticprincipleoffeedback.

Feedbackisinformationabouttheresultsofaprocesswhichisusedtochange

theprocess.Theradarprovidedinformationaboutthechangesinlocationofthe

enemyairplaneandthisinformationwasusedtocorrecttheaimingofthegun.

高射防空炮运用了事理学中的反馈原理。反馈是有关过程结果的信息，这个结果

反过来又被用来改变过程。雷达提供了敌人飞机的方位的变化信息来调节高射炮

的瞄准。

Amorefamiliarexampleoftheuseoffeedbacktoregulateasystemisthe

commonthermostatforheatingaroom.

使用反馈来调节系统的一个更为普遍的例子是供暖系统中的温度计。

RoomTemperatureRisesto70°

房间温度到了华氏70°

Iftheheatingsystemisadjusted,asiscommon,toallowamaximumof

2degreesvariation,whenthethermostatissetat68degreesthe

temperaturewillriseto70degrees...

如果供暖系统被调整为允许华氏2°的误差时，当温度计设定在华氏68°

时，实际温度会上升到华氏70°…

RoomTemperatureRisesto70°

房间温度上升到70°

FurnaceTurnsOff

炉子关闭

...beforeatemperaturesensorinthethermostat

triggersthefurnacetoturnoff.

这时候，温度计中的感应器才会把炉子关闭。

RoomTemperatureRisesto70°

房间温度上升到华氏70°

FurnaceTurnsOff

Thefurnacewillremainoffuntilthetemperature炉子关闭

oftheroomhasfallento66degrees...

炉子会一直关闭直到房间温度低于66°

RoomTemperatureFallsto66°

房间温度下降到华氏66

RoomTemperatureRisesto70°

...thenthesensorinthe到华氏7°。

thermostattriggersthe

furnacetoturnonagain.3、

…然后感应器会再次启

FurnaceTurnsFurnaceTurns

On开Off关

\/

RoomTemperatureFallsto66°

低于华氏66°

SelfRegulatingSystem

自我调节系统

Thesensorprovidesafeedbackloopofinformationthatallowsthesystemto

detectadifferencefromthedesiredtemperatureof68degreesandtomakea

changetocorrecttheerror.Aswiththeanti-aircraftgunandtheairplane,this

system-consistingofthethermostat,theheaterandtheroom-issaidto

regulateitselfthroughfeedbackandisaself-regulatingsystem.

感应器提供了一个信息反馈环，使得系统能够发觉到房间温度与68°的理想温度

之间的差异，从而做出变动来改正错误。与高射炮与飞机一样，这个系统包括了

温度调节计、供暖器与房间，被认为能够通过反馈来调节自身，是一个自我调节

系统。

Thehumanbodyisoneoftherichest

sourcesofexamplesoffeedbackthat

leadstotheregulationofasystem.For

example,whenyourstomachisempty,

informationispassedtoyourbrain.

人类的身体是一个具有丰富的反馈系统的例

子，能够调节系统。例如，你的胃空了的时

候，信息被传递到你的大脑。

Whenyouhavetakencorrectiveaction,byeating,yourbrainissimilarlynotified

thatyourstomachissatisfied.

当你吃了东西，也就是做了正确的纠错动作之后，你的大脑就类似于被通知说,

你的胃已经满意了。

Inafewhours,theprocessstartsalloveragain.Thisfeedbackloopcontinues

throughoutourlives.

几个小时后，这个过程会再次开始。这个反馈环贯穿我们一生。

StomachFeelsEmpty胃空了

/\

Time时|少’\

Stomach____Person

FeelsFull饱了rEats吃

Thehumanbodyissuchamarvelof

self-regulationthatearlycyberneticians

studieditsprocessesanduseditasa

modeltodesignmachinesthatwere

self-regulating.Onefamousmachine

calledthehomeostatwasconstructed

inthe1940sbyaBritishscientist,Ross

Ashby.

人类的身体是如此惊奇的一个自我调节

系统，早期的事理学家们研究其过程并

将其作为设计自我调节机器的模型。内

稳态模拟器是一个非常有名的机器，是

1940年代由英国的一个科学家叫做Ross

Ashby的发明的。

Justasthehumanbodymaintains

a98.6degreetemperaturethe

homeostatcouldmaintainthe

sameelectricalcurrent,despite

changesfromtheoutside.

就像人体保持华氏98.6°的体温一

样，内稳态模拟器能够不受外界的

影响而维持同样的电流。

Homeostasis

内稳态

Thehomeostat,thehumanbeing,andthethermostatallaresaidtomaintain

homeostasisorequilibrium,throughfeedbackloopsofvariouskinds.Itdoes

notmatterhowtheinformationiscarried-justthattheregulatorisinformedof

somechangewhichcallsforsomekindofadaptivebehavior.

内稳态模拟器，人类，还有温度计都是通过各种不同的反馈环在保持一个内稳态

或者平衡。信息怎么运载的并不重要，不过是调节器被通知有一些变化，需要做

一些调整行为。

Anotherscientist,GreyWalter,

alsopursuedtheconceptof

imitatingtheself-regulating

featuresofmanandanimals.

另外一个科学家，GreyWalter,

也研究了模拟人与动物的自我调节

的概念。

Hisfavoriteprojectwasbuildingmechanical'tortoises'thatwould,likethislive

tortoise,moveaboutfreelyandhavecertainattributesofanindependentlife.

他最钟爱的项目就是制造机器”乌龟“，它可以像这个活的真乌龟一样可以自由

走动，并且具有一个独立生命体的某些特征。

WalterispicturedherewithhiswifeVivian,

theirsonTimothy,andElsiethetortoise.

ElsiehasmuchincommonwithTimothy.

JustasTimothyseeksoutfood,whichis

storedinhisbodyintheformoffat,Elsie

seeksoutlightwhichshe'feeds'onand

transformsintoelectricalenergywhich

chargesanaccumulatorinsideher.Then

she'sreadyforanap,justlikeTimothyafter

ameal,inanareaofsoftlight.

这是Walter与他妻子及儿子Timothy的照片，

还有那个机器乌龟日sie。Elsie与Timothy有

许多相似之处。正如Timothy会寻找食物，

然后在身体里以脂肪的形式储存起来，Elsie

会寻找光，并将光转换成电能储存在身体的

蓄电池中。然后就像Timothy吃饭后要小憩

一样，Elsie也会在柔和的光亮处休息一会儿

AlthoughElsie'sbehaviorimitates

thatofahuman,heranatomyis

verydifferent.ThisiswhatElsie

lookslikeunderneathhershell.

尽管日sie的行为是模拟人类的，她

的构造可完全不一样。左图的照片

就是壳子下面她的构造。

Shelooksalotmoreliketheinsideofatransistorradiothan...

她更像是一个晶体管收音机的内部构造.•・

...theinsideofahumanbody.

Butasacybernetician,Walter

wasnotinterestedinimitatingthe

physicalformofahumanbeing,

butinsimulatingahuman's

functions.

而不像一个人。但是作为一个事理

学家，Walter的兴趣并不在于模拟

人类的身体形式，而是要模拟人类

的功能。

Cyberneticsdoesnotask...

事理学家询问的不是…

“WhatIsThisThing?”

这个东西是什么？

...but...

...而是…

“WhatDoesitDo?”

它是做什么的？

GreyWalterdidnotattemptto

simulatethephysicalformofa

human,asdoesasculptor,butto

simulatehumanfunctions.

GreyWalter并不想像雕塑家一样去模

拟人的身体形态，而是要模仿人的行

为功能。

Inotherwords,heviewedhumans..

换句话说，他看人体.…

NotasObjects,

并不是一个物体

...butas...而是...

Processes

一个过程

Forcenturies,people

havedesigned

machinestohelpwith

humantasksandnot

justtasksrequiring

musclepower.

几个世纪以来，人类设

计了帮助人们完成任务

的机器，这些任务并不

仅仅是用肌肉力量就可

以完成的。

图为音乐木偶（像八音

盒那样的机器）。

Automata,suchasthelittle

movingfiguresofpeopleor

animalsthatemergefromcuckoo

clocksandmusicboxes,were

popularinthe1700'sand

machinescapableofthinking

wereasubjectforspeculation

longbeforetheelectronic

computerwasinvented.

像报时的布谷鸟钟与八音盒这样的

模拟人或动物行为的自动控制在

1700年代很流行，能够思考的机

器早在电脑发明前很久就一直是人

类所向往的。

MacyFoundationMeetings

1946-1953

梅西会议

From1946to1953therewasaseriesofmeetingstodiscussfeedbackloopsand

circularcausalityinself-regulatingsystems.

1946到1953,有一系列的会议在讨论自我调节系统中的反馈环与循环因果关系。

Themeetings,sponsoredbytheJosiahMacy,Jr.Foundation,were

interdisciplinary,attendedbyengineers,mathematicians,neurophysiologists,and

others.

由梅西基金会赞助的会议是一个跨学科会议，集中了工程师、数学家、神经生理学

家以及其他许多领域的专家。

Thechairmanofthesemeetings,WarrenMcCulloch,wrotethatthesescientists

hadgreatdifficultyunderstandingeachother,becauseeachhadhisorherown

professionallanguage.

这些会议的主席，WarrenMcCulloch,写道这些科学家很难彼此理解，因为每个

人都在用自己的专业语言。

TherewereheatedargumentsthatweresoexcitingthatMargaretMead,who

wasinattendance,oncedidnotevennoticethatshehadbrokenatoothuntil

afterthemeeting.

会议的讨论非常激烈，以至于MargaretMead在一次会议之后才发现她在会上把

自己的一颗牙咬坏了。

Thelatermeetingswentsomewhatmorecalmlyasthemembersdevelopeda

commonsetofexperiences.

后来的会议就较为平和了，因为大家有了一系列共同的经验，语言趋同一致，可

以互相理解了。

Thesemeetings,alongwiththe

1948publicationofNorbert

Wiener'sbooktitled'Cybernetics/

servedtolaythegroundworkfor

thedevelopmentofcyberneticsas

weknowittoday.

这些会议，与1948年Norbert

Wiener的《事理学》一书一起，奠

定了我们今天所知的事理学的基础

O

Hereisaphotographtakeninthe1950softhefourprominentearly

cyberneticiansthatyouhavealreadymet.Fromlefttorighttheyare:Ross

Ashbyofhomeostatfame;WarrenMcCulloch,organizeroftheMacy

Foundationmeetings;GreyWalter,creatorofElsie,thetortoise;andNorbert

Wiener,whosuggestedthatthefieldbecalled'Cybernetics.1

下图为1950年代拍摄的4位著名的事理学家。从左至右为：内稳态模拟器的Ross

Ashby,梅西会议的组织者WarrenMcCulloch,乌龟日sie的创造者GreyWalter,

及将学科名称建议为事理学的NorbertWiener。

Neurophysiology神经生理学

+

Mathematics数学

+

Philosophy哲学

WarrenMcCullochwasakeyfigureinenlargingthescopeofcybernetics.

Althoughapsychiatristbytraining,McCullochcombinedhisknowledgeof

neurophysiology,mathematics,andphilosophytobetterunderstandavery

complexsystem...

WarrenMcCulloch是扩大事理学范畴上的一位重要人物。作为一位经过训练的精

神病专家，他将自己在神经生理学、数学与物理的知识结合起来以更好地理解复

杂系统。

...thehumannervoussystem.

…和人类的神经系统。

Hebelievedthatthefunctioningofthenervoussystemcouldbedescribedinthe

preciselanguageofmathematics.

他相信神经系统的功能能够用非常精确的数学语言来描述。

Forexample,hedevelopedanequationwhichexplainedthefactthatwhena

coldobjectsuchasanicecubetouchestheskinforabriefinstant,paradoxically

itgivesthesensationofheatratherthancold.

例如，他开发出一个方程式，用来解释了这样一个事实，就是当一个冰块在短暂

的时间内碰触到皮肤的时候，皮肤会很荒谬地感觉到热而不是冷。

Neurophysiology神经生理学

+

Mathematics数学

+

McCullochusednotonlymathematicsandneurophysiologytounderstandthe

nervoussystembutalsophilosophy-ararecombination.Scientistsand

philosophersareoftenconsideredmilesapartintheirinterests-scientistsstudy

real,concrete,...

WarrenMcCulloch不仅用数学与神经生理学来理解神经系统，他还用到了哲学，

这是一种很少见的组合。科学家与哲学家通常被认为是风马牛不相及的学科，科

学家研究真实的、具体的

…physicalthings,likeplants,...

..物质的事物，例如植物...

...animals,..

…动物....

...andminerals,whilephilosophers,..

…矿石，而哲学家们.…

…studyabstractthingslikeideas,

thoughts,andconcepts.

…研究的是抽象的东西，像想法、思想

以及概念。

Epistemology=StudyofKnowledge

认识论=知识的学习

McCullochcouldseethatthereisaconnectionbetweenthescienceof

neurophysiologyandabranchofphilosophycalledepistemology,whichisthe

studyofknowledge.

WarrenMcCulloch能够发现在作为科学的神经生理学与哲学的一个分枝——认识

论，也就是知识的学习——之间有一种联系。

Whileknowledgeisusuallyconsideredinvisibleandabstract,McCulloch

realizedthatknowledgeisformedinaphysicalorganofthebody,thebrain.

…而知识通常被认为是不可见的，是抽象的，Warr6nMeculloch认识到知识是在

人体的一个物理器官中形成的，即大脑。

PhysicalAbstract

物质的抽象的

BrainnMindnKnowledge

大脑心灵知识

Themindis,infact,themeetingplacebetweenthebrainandanidea,between

thephysicalandtheabstract,betweenscienceandphilosophy.

心灵事实上是大脑与想法、物质的与抽象的，科学与哲学的交汇处。

ExperimentalEpistemology

实验认识论

McCullochfoundedanewfieldofstudybasedonthisintersectionofthe

physicalandthephilosophical.Thisfieldofstudyhecalled'experimental

epistemology,*thestudyofknowledgethroughneurophysiology.Thegoalwasto

explainhowtheactivityofanervenetworkresultsinwhatweexperienceas

feelingsandideas.

McCulloch根据自己对物理与哲学交集的研究建立了一个新的领域。他将此称为

”实验认识论“，用神经生理学来研究知识。目的在于要解释神经网络的活动是

怎样产生我们所体验的感觉与想法的。

Cybernetics=RegulationofSystems

事理学=系统的调节

WhyisMcCulloch'sworksoimportanttocyberneticians?Remember,

cyberneticsisthescienceoftheregulationofsystems.

McCulloch的工作为什么对事理学这么重要呢？要记住，事理学是系统的调节的

科学。

Thehumanbrainisperhapsthemost

remarkableregulatorofall,regulating

thehumanbodyaswellasmanyother

systemsinitsenvironment.Atheoryof

howthebrainoperatesisatheoryof

howallofhumanknowledgeis

generated.

人类的大脑大概是所有的东西中最为非凡

的调节器，调节着人的身体以及在自己环

境中的许多其他系统。大脑是怎么运作的

理论就是人类的知识是怎样产生出来的理

论。

Whereasananti-aircraftgunandathermostataredevicesconstructedby

peopletoregulatecertainsystems,themindisasystemthatconstructsitself

andregulatesitself.Weshallsaymoreaboutthisphenomenoninafew

minutes.

高射防空炮与温度计是人造出来调节某些系统的，心灵是一个创立自己并调节自

己的系统。我们马上就会更多地加以介绍。

OtherConceptsinCybernetics

事理学的其他概念

Nowthatwehavetouchedonsomeofthekeypeople,theirinterests,andtheir

contributions,weshalllookatafewadditionalconceptsincybernetics.

我们介绍了一些主要人物、他们的兴趣及他们的贡献，我们还要看一些更多的概

念。

LawofRequisiteVariety

必要变异度定律

Oneimportantconceptisthelawofrequisitevariety.Thislawstatesthatasa

systembecomesmorecomplex,thecontrollerofthatsystemmustalsobecome

morecomplex,becausetherearemorefunctionstoregulate.Inotherwords,

themorecomplexthesystemthatisbeingregulated,themorecomplexthe

regulatorofthesystemmustbe.

一个重要的概念就是必要变异度定律。当一个系统变得越来越复杂的时候，系统

的控制者一定也要变得更为复杂，因为有更多的功能需要调节。换言之，要调节

的系统越复杂，系统的调节者就必须越复杂。

Let'sreturntoourexampleofa

thermostat.

回到温度计的例子。

Ifahousehasonlyafurnace,the

thermostatcanbequitesimple-

sinceitcontrolsonlythefurnace.

如果屋子只有炉子，那温度计就可

以相对简单，因为它只要控制炉子

就行了。

However,ifthehousehasbothafurnace

andanairconditioner,thethermostatmust

bemorecomplex-itw川havemore

switches,knobs,orbuttons-sinceitmust

controltwoprocesses-bothheatingand

cooling.

如果房子里既有炉子也有空调，温度计就会

更复杂些，更多的开关、按钮，因为它必须

控制加热和制冷两个过程。

口arn丞」

Thesameprincipleappliesto

livingorganisms.Humanbeings

havethemostcomplexnervous

systemandbrainofanyofthe

animals.Thisallowsthemto

engageinmanydifferentactivities

andtohavecomplexbodies.

同样的原理适用于活器官。人类具

备任何一种动物中最为复杂的神经

网络与大脑。这使得人能够从事许

多不同的活动，具备复杂的身体。

Incontrast,someanimalssuchasthestarfish,...

相反，某些动物，例如海星...

...seacucumber,...海参...

...andseaanemonehavenocentralizedbrain,butonlyasimplenerve

network,whichisallthatisrequiredtoregulatethesimplerbodiesandfunctions

oftheseseaanimals.Insummary,themorecomplextheanimal,themore

complexthebrainneedstobe.

…还有海葵就没有中心大脑，而只有简单的神经网络，要调节简单的身体及这些

海洋生物的功能，有这些就足够了。总而言之，生物体越复杂，大脑就需要越复

杂。

Thelawofrequisitevarietynotonlyappliestocontrollingmachinesandhuman

bodies,buttosocialsystemsaswell.Forexample,inordertocontrolcrime,itis

notnecessaryorfeasibletohaveonepolicemanforeachcitizen,becausenot

allactivitiesofcitizensneedregulation...

必要变异度定律不只可运用于控制机器和人体，还可用于社会系统。例如，为了

控制犯罪，不需要也不可能警察与公民的比例为1：1,因为警察并不需要管公民

的所有活动。

...just川egalones.Therefore,oneortwopoliceforeverythousandpeople

generallyprovidesthenecessarycapabilityforregulatingillegalactivities.

…警察只需要管违法的行为就可以了。因此，每1000个公民有1—2名警察就可以

控制违法行为了。

Inthiscaseamatchbetweenthevariety

intheregulatorandthevarietyinthe

systembeingregulatedisachievednot

byincreasingthecomplexityofthe

regulator,butbyreducingthevarietyin

thesystembeingregulated.Thatis,

ratherthanhiringmanypolicemen,we

simplydecidetoregulatefeweraspects

ofhumanbehavior.

在这个例子中，调节者与被调节的系统之

间的相互吻合不仅在于增加了调节者的复

杂度，而且在于减少了被调节系统的复杂

度。也就是说，我们不需要增加警察的数

量，只要决定少量的需要管理的人的行为

就可以了。

SelfOrganizingSystems

自组织系统

Theself-organizingsystemisanothercyberneticconcept,whichweallsee

demonstrateddaily.Aself-organizingsystemisasystemthatbecomesmore

organizedasitgoestowardequilibrium.RossAshbyobservedthatevery

systemwhoseinternalprocessesorinteractionrulesdonotchangeisaself­

organizingsystem.

自组织系统是另一个事理学概念，我们每天都可以看到。一个自组织系统就是一

个在走向平衡的过程中更有组织的系统。RossAshby观察到每一个系统，只要

它的内在过程或者互动规律没有变化，这个系统就是一个自组织系统。

Forexample,adisorganizedgroupofpeoplewhoarewaiting...

例如，一群散乱地站着在等车的人.•・

...totakeabuswillfallintoaline,becauseoftheirpastexperiencethatlines

areapractical,fairwaytoobtainservice.Thesepeopleconstituteaself­

organizingsystem.

…车来了，他们会自动排队，因为过去的经验告诉他们排队是一个让大家得到服

务的实用而公平的方式。这些人就组成了一个自组织系统。

Evenamixtureofsaladoiland

vinegarisaself-organizingsystem.As

aresultofbeingshakenasshown

here,themixturechangestoa

homogeneousliquid-temporarily.

即使一瓶混合的沙拉油也是一个自组织

系统。摇动一会儿后，这瓶油暂时就混

合成一种稳定的液体了。

Asthesaladdressingisallowed

togotoequilibrium,themixture

changesitsstructureandtheoil

andvinegarseparate

automatically.Wecouldsaythat

themixtureorganizesitself.

当沙拉油趋于平衡后，混合液体的

结构发生了变化，油醋自动分离。

我们说混合液体组织了自身。

Theideaofself-organization

leadstoageneraldesignrule.In

ordertochangeanyobject,put

theobjectinanenvironment

wheretheinteractionbetweenthe

objectandtheenvironment

changestheobjectinthedirection

youwantittogo.Let'sconsider

threeexamples...

自组织原理导致了一个普遍的设计

原理。为了改变一个物体，将物体

放入到一个环境中，其中物体与环

境的互动改变物体，成为你所想要

的。我们来看三个例子…

First,inordertomakeironfrom

ironoreweputtheironoreinan

environmentcalledablast

furnace.Inthefurnace,cokeis

burnedtoproduceheat.Inthe

chemicalandthermodynamic

environmentoftheblastfurnace,

ironoxidesbecomepureiron.

第一个，为了从铁矿中分离出铁，

我们把铁矿放置在高炉中，其中煤

被燃烧产生热。在高炉这个化学和

热力的环境中，铁矿氧化物变成了

纯铁。

Asasecondexampleconsidertheprocessofeducatingachild.Thechildis

placedinaschool.

第二个例子，对孩子的教育。孩子在学校中。

Asaresultofinteractingwithteachersandotherstudentsintheschool,the

childlearnstoreadandwrite.

作为老师与其他学生在学校互动的结果，孩子学会了读和写。

Athirdexampleistheregulationof

businessbygovernment.Toregulate

theiraffairsthepeopleoftheUnited

StatesadoptedaConstitutionthat

establishedthreebranchesof

government.Bypassinglaws,

Congresscreatesanenvironmentof

taxincentivesandlegalpenalties

whichareenforcedbytheExecutive

Branch.

第三个例子。政府对商人的管理。美国

人用宪法建立了三权分立的机制。要通

过法律的话，议会要建立一个由政府强

迫的具备税收优惠与法律惩罚的环境。

Theseincentivesandpenalties,whichareadjudicatedbythecourts,

encouragebusinessmentomodifytheirbehaviorinthedesireddirection.

这些优惠与惩罚，由法院进行调节，鼓励商人改正自己的不良行为。

Eachcase-theironsmelting

furnace...

每个例子一铁矿分离..

...theschoolwithitsteachersandstudents…

老师与学生的学校...

...andgovernmentregulationof

businesscanbethoughtofasa

self-organizingsystem.Each

systemorganizesitselfasitgoes

towarditsstableequilibria!state.

Andineachcasetheknown

interactionrulesofthesystem

havebeenusedtoproducea

desiredresult.

…以及政府对商人的管理都可以被

看作是自组织系统。每个系统都在

走向平衡状态的过程中组织自己。

在每个例子中，已知的系统互动定

理都被用来产生出想要的结果。

Therecentworkoncellularautomata,fractalgeometry,andcomplexitycanbe

thoughtofasanextensionoftheworkonself-organizingsystemsintheearly

1960s.

最近关于细胞的自动控制研究，以及对于不规则几何学与复杂性的研究，都可以

看作是1960年代早期自组织系统工作的延续。

Sofarwehavetalkedmainlyabouthowcyberneticscanhelpustobuild

machinesandtounderstandsimpleregulatoryprocesses.Butcyberneticsalso

canbehelpfulinunderstandinghowknowledgeitselfisgenerated.

我们讨论了事理学能够帮助我们制造机器并理解简单的调节过程。但是事理学也

能够帮助我们理解知识自己是怎样产生的。

Thisunderstandingcanprovideus

withafirmerfoundationfor

regulatinglargersystems,suchas

businesscorporations,nations,...

这个理解可以提供给我们一个更为坚

实的基础来管理更大的系统，如企业

、国家…

...andeventhewholeworld.

…甚至整个世界。

Inthelate1960'scyberneticians

suchasHeinzVonFoersterofthe

UnitedStates,...

1960年代晚期，美国的事理学家

HeinzVonFoerster

u...HumbertoMaturanaofChile,...

…智利的HumbertoMaturana

…GordonPaskand,.

...英国的GordonPask

...StaffordBeerofGreatBritain...

英国的StaffordBeer

SecondOrderCybernetics

二阶事理学

...beganextendingtheapplicationofcyberneticsprinciplestounderstanding

theroleoftheobserver.Thisemphasiswascalled'second-ordercybernetics/

..上述几人开始将事理学的原理运用于理解观察者的角色。这被称为二阶事理学

O

Whereas,first-ordercybernetics

dealtwithcontrolledsystems,

second-ordercyberneticsdeals

withautonomoussystems.

一阶事理学研究的是被控制的系统

,二阶事理学研究的是自治系统。

RoleoftheObserver

观察者的角色

Applyingcyberneticprinciplesto

socialsystemscallsattentionto

theroleoftheobserverofa

systemwho,...E

将事理学原理运用与社会系统引起

了对系统观察者的角色的注意...

...whileattemptingtostudyandunderstandasocialsystem,isnotableto

separatehimselffromthesystemorpreventhimselffromhavinganeffectonit.

观察者在试图研究和理解一个社会系统时，是无法将自己与系统分禺开来的，也

无法阻止自己对系统产生影响

Intheclassicalview,ascientistworkinginalaboratorytakesgreatpainsto

preventhisownactionsfromaffectingt