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Le professeur absent d'origine
De 1933, année où il remporte le prestigieux prix Bôcher de mathématiques, jusqu'en 1963, année où il remporte la National Medal of Science, Norbert Wiener est l'un des professeurs les plus en vue du MIT. L'ancien enfant prodige avait fait la une des journaux depuis son entrée à l'Université Tufts à 11 ans et son livre de 1948 Cybernétique était une sensation publique. Mais il était aussi visible au sens littéral du terme, car il semblait passer des heures chaque jour à errer dans les couloirs de l'Institut, apparaissant à la porte de ses collègues avec un air désinvolte Quoi de neuf ? et se lançant dans des dissertations sur tous les sujets qui lui plaisaient, déposant les cendres de son cigare signature dans le bac à craie du tableau noir le plus proche.
Né dans le Missouri en 1894, Wiener a été scolarisé à domicile jusqu'à l'âge de sept ans. Lorsqu'il entra à la Peabody School de Cambridge en tant qu'élève de quatrième année un peu mineur, il s'avéra étonnamment incompétent en arithmétique, alors son père, qui enseignait les langues slaves à Harvard, l'en retire à nouveau, convaincu qu'il trouverait les abstractions de l'algèbre plus sympathiques. Les méthodes d'enseignement de son père, cependant, étaient tout sauf. Chaque fois que le jeune Norbert faisait une erreur, le père doux et aimant était remplacé par le vengeur du sang, écrira plus tard Wiener, dans l'autobiographie qui révélait sa lutte de toute une vie contre la dépression. Mais si les méthodes de son père frôlaient la maltraitance, elles ont aussi obtenu des résultats : quand Wiener est retourné à l'école à neuf ans, c'était en deuxième année de lycée.
Ce n'était que de la paresse à partir de ce moment-là, a déclaré Wiener à un intervieweur en 1948, car je savais qu'il faudrait moins de travail pour se spécialiser en mathématiques que dans n'importe quel autre sujet. Et en effet, les mathématiques ont fait l'objet à la fois de son baccalauréat de Tufts et de son doctorat de Harvard, qu'il a obtenus respectivement à 14 et 18 ans. Plusieurs années itinérantes s'ensuivirent, au cours desquelles il enseigna, travailla dans l'industrie et écrivit même des longs métrages pour le Boston Herald . Mais en 1919, il arriva au MIT, où il resterait pendant les 45 prochaines années (les quatre dernières en tant que professeur émérite de l'Institut).
Au début des années 1920, Wiener s'est intéressé au mouvement brownien, la tendance d'une petite particule suspendue à la surface d'un fluide à serpenter, secouée par la vibration des molécules environnantes. Le mouvement brownien est le paradigme d'un processus dit stochastique, dont l'issue est totalement aléatoire. Wiener a conçu la première description mathématique qui a permis de la quantifier de manière probabiliste. Vous ne pouvez pas prédire où une particule errant autour d'une boîte de Pétri se retrouvera, mais vous pouvez calculer la probabilité qu'elle se retrouve dans une région de la boîte après un laps de temps spécifié.
La description probabiliste de Wiener, connue sous le nom de mesure de Wiener, s'applique à bien plus que de simples grains de poussière dans les boîtes de Pétri. Il a été utilisé pour caractériser le bruit électromagnétique qui corrompt les signaux radio, le comportement des particules quantiques et les fluctuations du marché boursier. C'est un élément fondamental des modèles stochastiques et du contrôle stochastique, explique Sanjoy Mitter, professeur de génie électrique au Laboratoire des systèmes d'information et de décision du MIT. Prenez, par exemple, l'équation de Black-Scholes utilisée pour évaluer les options d'achat d'actions. Sans la mesure de Wiener, il n'y a pas de Black-Scholes, dit Mitter. C'est peut-être une légère exagération, mais pas beaucoup.
Pendant la Seconde Guerre mondiale, Wiener a reçu un contrat du gouvernement pour aider à construire un système qui a amélioré la précision des canons antiaériens en prédisant l'emplacement des cibles aériennes. Il envisageait la trajectoire de vol d'une cible comme une série de mesures discrètes, chacune corrélée à celle qui la précède immédiatement et, à un degré un peu moindre, à celle qui la précède, et ainsi de suite. Les mesures antérieures offrent ainsi des indices pour les mesures futures ; l'astuce consiste à déterminer le poids à donner à chacun dans le calcul du suivant.
Le même type de corrélation entre des mesures de temps discret peut également être utilisé pour filtrer le bruit d'un signal, et en effet, les travaux de Wiener en temps de guerre (ainsi que les travaux simultanés mais indépendants du mathématicien russe Andrey Kolmogorov) ont donné naissance au domaine du filtrage statistique, qui joue aujourd'hui un rôle dans la transmission radio, la vision par ordinateur et la navigation des véhicules, entre autres applications. La reconnaissance du fait que les mêmes techniques statistiques appliquées aux problèmes de contrôle (prédire comment un système réagira aux signaux de contrôle) et de communication (extraire un signal du bruit environnant) était l'idée fondamentale de la cybernétique. Mais pour être honnête, je ne pense pas que Wiener ait vraiment réussi, dit Mitter, qui ajoute qu'une grande partie de ses propres recherches au cours des 10 ou 15 dernières années se sont concentrées sur l'établissement d'un lien rigoureux que Wiener a esquissé.
La cybernétique a cherché à unifier l'étude des systèmes biologiques et électromécaniques, du réseau téléphonique au système nerveux, grâce à des principes communs de rétroaction, de communication et de contrôle. Bien que le livre de Wiener ait fait sensation lors de sa publication, la cybernétique n'a jamais vraiment fait son chemin aux États-Unis. (Cependant, des départements universitaires de cybernétique ont vu le jour dans plusieurs États du bloc de l'Est, et certains d'entre eux persistent aujourd'hui.)
Mais alors que le livre de Wiener ne contenait aucune nouvelle mathématique qui rivaliserait en importance avec ses travaux antérieurs, il offrait une vision grandiose et syncrétique qui a finalement inspiré une foule de jeunes scientifiques. Sa monnaie - le mot cybernétique est dérivé du grec pour steersman - se perpétue dans la prolifération de mots avec le préfixe cyber. En effet, Wiener lui-même a été impliqué dans le développement du premier membre prothétique électromécanique, qui a légué à la science-fiction la notion de cyborg.
Une contribution importante de la cybernétique a été d'introduire les principes d'ingénierie aux personnes des sciences de la vie, explique Robert Fano '41, ScD '47, professeur émérite de génie électrique et d'informatique. C'est sous l'égide d'un groupe de travail sur la cybernétique, dit Fano, que Wiener a persuadé Jerome Wiesner, HM '71, directeur du Research Lab of Electronics, d'amener Warren Sturgis, Walter Pitts et Jerome Lettvin '47 (décédé en avril ) au MIT. Tous trois ont apporté d'importantes contributions précoces à ce que nous appelons aujourd'hui les sciences cognitives.
Fano donne du crédit à certaines des anecdotes célèbres sur la distraction de Wiener : la fois où il a signalé le vol de sa voiture à la police, seulement pour découvrir qu'il l'avait conduite à Providence pour un entretien et a repris le train ; la conversation dans un couloir du MIT qu'il a conclue en demandant à son interlocuteur dans quel sens il se dirigeait lorsqu'il s'est arrêté pour discuter, saluant la réponse avec Bon ! Cela signifie que j'ai déjà déjeuné.
Le site Web du musée du MIT pour la célébration du 150e anniversaire de l'Institut a également suscité de nombreux souvenirs de Wiener. Jay Ball '56, SM '61, se souvient s'être assis dans un café de Cambridge avec un ami chinois et avoir invité Wiener à se joindre à leur table. Wiener s'est adressé à l'ami en mandarin couramment, mais l'ami s'est avéré ne parler que le cantonais. Wiener a donc simplement changé de dialecte. Mon père parlait couramment 17 langues, leur a-t-il dit, mais je suis un con. Je ne peux parler que 12.
Plusieurs anciens élèves, quant à eux, se sont souvenus que lors de ses pérégrinations dans les couloirs, Wiener laissait généralement une main en contact avec le mur. Les explications possibles abondaient, mais à au moins une occasion, Wiener a cité le théorème mathématique selon lequel un labyrinthe ouvert peut toujours être résolu en suivant un mur ou l'autre. Tant qu'il gardait la main sur le mur, il savait qu'il finirait par retrouver le chemin du bâtiment 2.
Wiener est décédé en 1964, deux mois après que lui et Vannevar Bush, EGD '16 du MIT, se soient rendus à la Maison Blanche pour recevoir deux des premières médailles nationales de la science jamais décernées. Dans la communauté du MIT aujourd'hui, il n'y a qu'une poignée de personnes qui, comme Fano, ont travaillé avec lui à son apogée. Mais tant que l'Institut reste le foyer de professeurs dont les excentricités ne passent pas inaperçues auprès de leurs étudiants, qui peuvent avoir l'air quelque peu froissés en parcourant le Couloir Infini, qui peuvent même devenir tellement absorbés par la spéculation théorique qu'ils oublient d'essuyer leurs lunettes, Norbert Wiener restera l'un de ses esprits tutélaires.