摘要：控制論（控制論）是在漫長的時期，它在技術和科學進步的基礎上，在 20 世紀中期興起的，影響了設計理論和研究。控制論（控制論）最初被認為是一 1970 年，它發展了一種思維性的、更甚發展了。有哲學意義的、不那麼嚴格控制的觀點，從二階控制論（二階控制論）。這種方式，它為自組織系統提供了一種方法，這些系統在開放式的過程中協商自己的目標 - 。換句話說就是設計作為對設計控制論（設計控制論）的介紹，本章概述了控制論從一門技術工程學科到設計哲學視角的發展。
1.1 介紹#
自從控制論被廣泛地與工程師在監控器、制導電路和其他控制系統中建立的機械反饋聯繫以來，它已經取得了長足的進步。在過去的半個世紀裡，控制論的範圍已經達到日常，控制論還包括與人類更廣泛的相關領域：生物學、管理學、社會科學、人類學、教育學、治療學以及最近的設計學。控制論為設計提供了一種抽象的哲學方法，作為一種認識論實踐。描述為實踐中的控制論。背景分析了我們對發展的討論話題。
1.2 第二次世界大戰和系統傳統（Systems Traditions）的興起#
早在第二次世界大戰爆發之前，被稱為 “控制論之父”（father of cybernetics）的 ** 諾伯特・維納 (Norbert Wiener)** 就有了突破性的見解。諾伯特・維納 (Norbert Wiener) 意識到，電力系統的 "強"（strong）電流和 "改變咆哮的二十年代的聲音和景象"（that were transforming the sounds and sights of the Roaring Twenties）的 "弱"（weak）電流之間存在著明顯的區別。他發現，在通信和控制系統中，電流 (以及無線電波) 可以任意變弱，只要它們能發揮信號傳遞的功能。第二次世界大戰在歐洲爆發後，維納和他的合作者阿圖羅・羅森布魯斯（Arturo Rosenblueth）和朱利安・比格洛（Julian Bigelow）有了另一個深刻的見解：** 從古希臘開始，西方思想就禁止循環因果關係（circular causality），因為它有可能產生傳統邏輯無法解決的悖論條件。** 然而，該團隊意識到，某些系統，如高等生物的新陳代謝，"有目的地"（purposefully）以循環因果的方式對其自身行為的影響做出反應。循環因果關係雖然仍然構成了一個邏輯難題，但在實踐中不能再被忽視了。通過這些見解，維納掌握了他所處時代的關鍵知識和技術變革。與以往的其他軍事衝突相比，第二次世界大戰更多地是由對信號和因果關係的洞察所決定的，因此，它不僅是一場權力和武力的戰爭，而且是一場通信和控制的戰爭。納粹政權的崛起在很大程度上要歸功於新的通信手段，儘管它是線性的關係。在德國家庭中安裝價格低廉的無線電接收器，從而建立了一個單向的宣傳傳播網絡，該政權在很大程度上用階級專制結構取代了社會互助主義（social mutualism）。
維納（Wiener）試圖在國防技術領域為戰爭作出貢獻。他和比格洛（Bigelow）一起試圖開發一種高射炮系統，該系統可以預測攻擊中的轟炸機的軌跡，並將其射彈 "提前"（ahead of）瞄準飛機，在發射的射彈到達其高度時達到命中目標。他們的系統顯示出一種 “不可思議”（positively uncanny）的能力，能夠在幾秒鐘內預測飛機的軌跡。然而，在所需的較長時間內，與現有方法相比，該系統沒有提供任何作戰優勢，因此從未在戰鬥中應用。
與此同時，德國人將內部制導系統集成到空中武器中，如 Fritz X 和 V-1 飛行炸彈。使用陀螺儀作為姿態傳感器，這種方法早在幾十年前就已經在懷特海德魚雷（Whitehead Torpedo）中應用了。它是基於循環因果的自我調節和控制論者所說的 "負反饋"（negative feedback）：** 一旦設定了一個目標，並繪製出了通往這個目標的路徑，就可以在運動輸出和感官輸入之間建立一個被稱為 “反饋回路”（feedback loop）的自我校正循環信號結構系統，以調節其沿著這個路徑持續運動。** 這種系統通過最小化實際路徑與繪製路徑的偏差，即所謂的 “誤差”（error），這樣一個系統可以確保其最終到達設定的目標。
當 V-1 飛行炸彈越過英吉利海峽時，它們遇到了帶有負反饋回路的防禦系統 —— 自動雷達跟蹤站和含有近炸引信的炮彈（projectiles containing proximity fuses）：這是一場史無前例的自主武器衝突，幾乎沒有任何人為干擾。當 V-1 的後繼者，速度更快的 V-2 火箭被用來攻擊倫敦時，英國人設法對導彈目標追求的負反饋控制施加了誤差放大的 "正反饋"（positive feedback），讓雙重間諜將錯誤的彈着點反饋給德國人，導致隨後的導彈瞄準遠離人口稠密的目標區域，據說這挽救了許多人的生命。
第二次世界大戰的其他開創性發展發生在密碼學和密碼分析領域，英國的艾倫・圖靈 (Alan Turing)和美國的克勞德・香農 (Claude Shannon)做出了關鍵貢獻。香農也曾在上述的防空挑戰中工作過，香農將他的信號分析工作發展成了著名的通信數學理論[Mathematical Theory of Communication](有時也被稱為通信理論 [Communication Theory]或信息理論 [Information Theory])。在這項工作中，香農得到了維納的指導，特別受益於維納為防空項目開發的統計方法。
德國、意大利和日本威權主義的興起，促使美國成立了國家士氣委員會 (Committee for National Morale)。該委員會為總統提供宣傳和公眾士氣方面的建議，制定防止獨裁主義再次出現的策略。它用情感與理性的分離來解釋國家社會主義（National Socialist）的心理，情感被放大，而理性被大眾媒介的宣傳所壓制。這種觀點將很快激發出一種新的媒體，允許個人自由地做出自己的、基於情感和理性的選擇。民主社會的成員不應受到來自上面的約束，而應是自由的，並受到內部價值觀的指導。因此，政府發現自己面臨著矛盾的挑戰，即從外部授權的必須從內部產生的東西。
戰後，控制和循環因果反饋系統的相關性並沒有消退。當一群學者聚在一起討論大腦抑制時，比格洛（Bigelow）展示了他與羅森布魯斯（Rosenblueth）和維納在有目的的循環因果系統上所做的工作，引起了很多人的興奮。這促使在 1946 年至 1953 年期間就這個問題舉行了一系列的會議，有一個核心小組和來自各個學科不斷變化的受邀嘉賓。由喬賽亞・梅西基金會（Josiah Macy, Jr. Foundation）贊助的這一系列會議通常被稱為梅西會議（Macy Conferences）。除了維納和他的兩位合作者，核心參與者還包括神經生理學家沃倫・麥卡洛克（Warren McCulloch）和沃爾特・皮茨（Walter Pitts），數學家約翰・馮・諾伊曼（John von Neumann），物理學家海因茨・馮・福斯特（Heinz von Foerster），以及人類學家和全國士氣委員會的校友瑪格麗特・米德（Margaret Mead）和格雷戈里・貝特森（Gregory Bateson）。梅西會議的參與者克服了他們不同學科領域的術語，開發了一種共同的新語言，以探索他們對循環因果反饋系統的共同興趣。就這樣，梅西會議成為了今天所謂的跨學科和跨學科的搖籃。
瑪格麗特・米德（Margaret Mead）早在 20 世紀 20 年代，在南太平洋進行實地考察時就已經實踐了循環因果關係。米德拒絕線性因果關係的科學必要性，“客觀地”（objectively）消除了觀察，可能是第一個以參與觀察者身份進行人類學研究的美國人。與米德不同的是，維納在 1935 年至 1936 年擔任清華大學客座教授期間發表的一篇文章（The role of the observer）中拒絕了客觀觀察者的概念，並將觀察描述為積極的參與。
在一次梅西會議上，被邀請的英國控制論專家 W・羅斯・阿什比 (W. Ross Ashby) 展示了他的 “穩態”(Homeostat)—— 一個由四個相互連接的盒子組成的結構 —— 時，觀察者的角色成為了一個有争议的問題。每個盒子都有一個可移動的指示器。當實驗者將這些指標中的一個或多個從它們的中立位置移開時，其餘盒子上的指標將以相反的比例移動，從而保持一個穩定的整體平均值，與生物體保持葡萄糖水平和體溫的方式類似。阿什比從生物與環境的關係來描述 “穩態”(Homeostat)。當比格洛和其他與會者詢問 “穩態”(Homeostat) 中生物體和環境之間的邊界在哪裡時，阿什比感到沮喪，因為他沒有在四個裝置和實驗者之間設定任何特定的界限。兩年後，他寫道：
當有機體及其環境被視為一個單一的系統時，"有機體" 和 "環境" 之間的分界線在一定程度上成為概念性的，而且是任意性的。（As the organism and its environment are to be treated as a single system, the dividing line between “organism” and “environment” becomes partly conceptual, and to that extent arbitrary.）
基於這個觀點，阿什比同意米德和維納關於觀察者依賴的觀點。他還預計，“系統”（system）一詞的理解方式將發生轉變，該詞是控制論及其更廣泛的系統傳統家族的核心。術語 “系統”（system）的詞源指向 “組合”（putting together），這在概念上與科學 “分解事物”（take things apart）的還原主義傾向並列。在早期系統理論家用客觀術語描述 “系統”（system）為 “相互關聯的元素集合”（sets of elements standing in interrelation）之後，控制論學家最終會用主觀術語描述系統，即觀察者在決定他們的觀察中什麼是相關的時候所做的區分。根據這個最近的觀點，系統的邊界是通過觀察行為投射出來的，是可以協商的，而不是觀察到的屬性。
維納在 1948 年出版了一本名為《控制論》（Cybernetics）的開創性著作。梅西會議的與會者採用了《控制論》（Cybernetics）一書作為他們領域的名稱，其副標題 “動物和機器中控制和通信的科學”（control and communication in the animal and the machine）成為控制論的一個突出定義，以及後來提出的許多其他定義。“cybernetics”（控制論）一詞是維納從描述操控能力的希臘形容詞 “κυβερνητικός” 派生而來，這也是 “government” 一詞的詞根。儘管這本書取得了成功，並被廣泛傳播，但它是否適合作為新領域的基礎，最終受到了質疑。格蘭維爾（Glanville）認為，維納先是出版了《控制論》（Cybernetics），然後又出版了更具哲學意義的 **《人有人的用途》（The Human Use of Human Beings）**，這是一個 “巨大的戰術錯誤”（massive tactical error）。《控制論》的技術性和數學性使得控制論被廣泛認為是一門技術工程學科。如果更具哲學性的《人有人的用途》（The Human Use of Human Beings）首先出版，或者，正如格蘭維爾（Glanville）在其他地方推測的那樣，如果是格雷戈里・貝特森（Gregory Bateson），而不是諾伯特・維納（Norbert Wiener），撰寫了控制論的第一本書，那麼這個領域今天可能會成為一個新的領域，這個領域可能會被更恰當地理解為一個與活生生的人有關的領域，而不是一個只與技術有關的領域。
在英國，阿什比（Ashby）通過引入 “多樣性”（variety）作為衡量一個系統可能承擔的狀態數量的標準，幫助將 “控制”（control）正式化。阿什比（Ashby）當時在他的個人日記中寫道：
我想擺脫熵的香農方法和無限長的信息平均法；我想要一些我可以計算的東西。（I want to get away from the Shannon method of entropies [and] averaging over infinitely long messages; I want something I can count.）
阿什比（Ashby）解釋說，交通燈有紅、黃、綠三種信號燈，每種信號燈都有開（on）和關（off）兩種狀態，它們合起來可能有八個狀態。然而，在其交通控制應用中，只使用了四種狀態的實際變體 —— 例如，不使用紅色和綠色的組合。潛在狀態和實際狀態之間的差異就是約束（constraint）。阿什比（Ashby）還認識到，可靠的控制需要在反饋回路中滿足特定的條件，這在他的 **"必要多樣性定律"（Law of Requisite Variety）** 中得到了體現：控制器的多樣性必須等於或大於被控制的多樣性（the variety of the controller must be equal or greater than the variety of the controlled）。
隨著世界分裂為 “東方集團”（Eastern bloc）和 “西方集團”（Western bloc），並陷入冷戰，控制論再次成為基調。現在，衝突既是一項學術挑戰，也是一項政治和軍事挑戰。學術界，最引人注目的是控制論專家約翰・冯・諾伊曼（John von Neumann），發展了 "博弈論"（game theory）—— 一種模擬理性決策者之間競爭的數學方法。衝突，無論是以軍備競賽的形式還是以全面暴力的形式，現在都被理解為正反饋（positive feedback），如果不加以遏制，就有可能出現災難性的升級。過去戰爭中，核武器和火箭技術的發展，是為了確保鐵幕兩邊的 "相互保證毀滅"（mutually assured destruction）。蘇聯和美國都佔領了二戰期間負責德國火箭開發研究中心的大部分資源。現在，太空競賽作為一個象徵性的戰場出現了，在這裡，競爭將放大創新，而不是直接暴力。在這場競賽的早期，蘇聯取得了快速進展，並發射了第一顆地球衛星，讓西方陷入了 "斯普特尼克衝擊"（Sputnik Shock）。
斯普特尼克衛星（Sputnik）發出的嗶嗶的無線電信號和它在夜間的能見度，讓美國人開始質疑他們在科學、技術和教育方面的優勢。人們眼中的 “導彈差距”（missile gap）及其引發的焦慮，引發了一波深刻的反思，影響遍及全美。在經歷了幾年 “太空時代”（space age）的樂觀之後，美國科學家和工程師對這個國家的創新優勢失去了信心，政策制定者和公眾也開始質疑美國教育體系的標準和方法。美國在一場競爭中落後了，因為雙方都把造福本國人民的科學發展和技術進步作為核心原則。這使得他們能夠就如何提出不同意見達成一致，並提供衡量和比較國家成就的共同條件和標準。由於美國落後於蘇聯的成就，肯尼迪總統在 1961 年承諾在十年內將人類送上月球並返回。在這樣做的過程中，他不僅將這場競賽定義為一場以目標為導向的治理挑戰，利用系統工程方法，從路徑目標管理理論的角度加以解決；他還畫了一條終點線，這是迄今為止在太空競賽中所遺漏的。這條終點線的位置以及它所暗示的技術挑戰，重新將這場比賽定義為一場偏向於美國優勢的長期發展挑戰。實際上，肯尼迪總統已經解決了 “每個系統設計師所面臨的困難，即確定整個系統規範，或‘目標聲明’”（difficulty facing every systems designer [which] is in determining the overall system specification, or ‘statement of objectives’）。
系統工程（systems engineering）方法（簡稱系統方法）在早期的彈道導彈開發中被率先採用，並被 NASA 的整個月球計劃所採納。作為系統傳統家族中控制論的遠親，系統工程堅持科學還原論和線性因果功利主義。系統工程的技術重點是預規範、合理化和優化，它在本質上不僅與空間探索系統的模塊化兼容，如多級火箭和空間站組件，而且與負責其生產和運營的分層組織管理結構兼容。例如，允許航天器被劃分和細分為推進、通信、導航和制導、生命支持等系統和子系統，這種方法是基於這樣的假設：一旦每個子系統滿足了各自的子目標，那麼一旦所有的子系統集成到整體中，總體目標就會得到滿足。
1.3 控制的局限性、工具主義和設計方法#
二戰結束後不久，技術創新、組織管理、任務操作和國際衝突都被納入了戰略治理的範疇。越來越多的人認為，控制論不僅是一種描述控制的理論，也是一種有目的的施加控制的理論。圍繞著道德和工具主義的問題出現了意識形態的裂痕。例如，當許多人為即將到來的工業自動化時代歡呼時，又是維納警告說普通工人即將消亡。諾伯特・維納 (Norbert Wiener) 和約翰・冯・諾伊曼 (John von Neumann) 這兩位傑出的數學家和控制論新領域的創始者之間的對比，體現了這種倫理上的分歧。維納一直沒有參加曼哈頓計劃，他反對戰爭研究的機密性，並厭惡對平民使用核武器，而冯・諾伊曼則在曼哈頓計劃中發揮了領導作用，是選擇廣島和長崎作為核攻擊目標的委員會成員，並主張對蘇聯採取核第一打擊政策。
在戰後，人們認為各種各樣的挑戰都可以通過科學和系統的方法進行有目的的管理。“斯普特尼克衝擊”（Sputnik Shock）刺激了 “創造力技術”（creativity techniques）的發展，很快，系統的方法論和管理被應用於創新和設計。當維納被邀請寫一本關於發明哲學的書時，一個關於創造力的早期控制論序文就出現了。在他為回應而寫的一份手稿中（但在 1954 年因其他項目而放棄了寫作），維納解釋說，**"真正根本和開創性的想法在很大程度上是一個幸運和不可預測的意外"（the really fundamental and seminal idea is to a large extent a lucky and unpredictable accident）。** 他拒絕了發明是理性決定的概念：
發明的最關鍵階段 [......] 是思想環境的變化，這種變化產生並被一種新思想所產生。這可能會對社會產生難以計數的價值，但在事物的本質上，它是不需要精算的。（The most critical stage of invention [. . . ] is the change in intellectual climate which produces and is produced by a new idea. This may be of untold value to the community, but in the essence of things it is not subject to actuarial work.）
維納還把偶然出現的新想法比作閃電。他認為，由於它們的偶發性，對閃電和新思想都有利和不利的條件，可以被理解和利用來促進或壓制它們。在這種觀點中，發明可以被培養，但不能被控制或決定性地觸發。然而，今天設計控制論的其他先驅性可以在維納的工作中找到。他將反饋定義為 **"能夠通過過去的表現來調整未來的行為的特性"（the property of being able to adjust future conduct by past performance），這預見到了西蒙後來對設計師的描述，即 "設計出旨在將現有狀況轉變為理想狀況的行動方案的人"（who devises courses of action aimed at changing existing situations into preferred ones），以及瑞特爾（Rittel）和韋伯（Webber）對問題 (即設計挑戰) 的描述，即“現狀與應有狀態之間的差異”（as discrepancies between the state of affairs as it is and the state as it ought to be）**。
維納的工作還以更隱喻、更哲學的方式預示了設計 - 控制（design-cybernetic）的未來。他與比格洛（Bigelow）一起開發的戰時防空系統整合了亞里士多德所描述的兩種因果關係：causa efficiens（解釋性描述："因為......"）和causa finalis（控制："為了......"）。這兩種因果關係一方面對應著自然科學的描述性議程，另一方面對應著工程和設計的指導性、介入性議程。西蒙（Simon）解釋道：“自然科學關注的是事物的本質…… 另一方面，設計關注的是事情應該如何發展，通過設計人工制品來實現目標。”（The natural sciences are concerned with how things are [. . . ] Design, on the other hand, is concerned with how things ought to be, with devising artefacts to attain goals）
如果有一個決定性的時刻，控制論的火花跳到了設計領域，那就是設計理論採用阿什比（Ashby）的多樣性和約束性概念的時刻。奇怪的是，這一時刻發生過兩次，而且基本上是獨立發生的，當時英國的戈登・帕斯克 (Gordon Pask) 和德國的霍斯特・里特爾 (Horst Rittel) 都從阿什比的作品中找到了靈感。里特爾很快將設計過程描述為 **“多樣性的產生，和多樣性的減少”（the generation of variety, and the reduction of variety）**。這兩種操作今天常常被簡單地稱為設計的 "發散"（diverging）和 "收斂"（converging）階段，如設計過程模型（如雙鑽模型 [double diamond model]）所示。
在 20 世紀 50 年代和 60 年代，有一種將設計 "科學化"（scientise）的願望。巴克敏斯特・富勒（Buckminster Fuller）宣布從 1965 年開始有一個"世界設計科學十年"（World Design Science Decade）。第一屆設計方法會議（Conference on Design Methods）於 1962 年在倫敦召開，開啟了設計方法運動，這是一場長達十年的旨在合理化和科學化設計的學術嘗試。第二年，霍斯特・里特爾 *(Horst Rittel*) 從烏爾姆的設計學院（Ulm School of Design）搬到了加州大學伯克利分校，在那裡他成為了設計方法運動的主要倡導者。他後來回憶說：
一開始，來自建築、工程和商業領域的局外人聽說了這種系統方法，並想如果它可以處理像 NASA 項目這樣複雜的事情，那麼為什麼我們不能用同樣的方法處理像房子這樣簡單的事情呢？難道我們不應該把每座建築都看作是一個面向任務的設計對象嗎？（[I]n the beginning, outsiders from architecture, engineering, and business heard about the methods of the systems approach and thought that if it were possible to deal with such complicated things as the NASA programmes then why couldn’t we deal with a simple thing like a house in the same way? Shouldn’t we actually look at every building as a mission-oriented design object?）
然而，在十年內，設計方法運動已經走完了它的歷程，並且面臨著許多人的反對，包括它的一些早期支持者，他們現在已經認識到規定性的方法論是與設計理念相悖的。到現在為止，他們認為規定性的方法論與設計的理念是對立的。琼斯（Jones）是這一運動的早期支持者和後來的反對者之一，他解釋說:
方法論不應該是通往固定目的地的固定軌道，而應該是關於可能發生的一切事情的對話。對話的語言必須彌合過去和未來之間的邏輯鴻溝，但在這樣做的時候，它不應該限制所討論的未來的多樣性，也不應該強迫人們選擇一個不自由的未來。（Methodology should not be a fixed track to a fixed destination, but a conversation about everything that could be made to happen. The language of the conversation must bridge the logical gap between past and future, but in doing so it should not limit the variety of possible futures that are discussed nor should it force the choice of a future that is unfree.）
利用適當的方法和技術，系統可以可靠地預測和控制的概念在其他領域也被拋棄，尤其是在生態學領域。隨著設計方法運動的失敗和被拋棄，設計研究呈現出一種指導性不強、反思性更強的姿態，被里特爾稱為 “第二代設計方法”（design methods of the second generation）。這一轉變與從一階控制論到二階控制論的擴展同時發生，也許並非巧合，這一點將在下一節中討論。
1.4 一階到二階控制論（First-Order to Second-Order Cybernetics）#
儘管在冷戰時期被認為是一門決定性的、工具主義的控制技術科學，但我們認為，這一領域的發起者有著不同的動機。** 瑪格麗特・米德（Margaret Mead）** 作為參與性研究者的工作，以及維納對觀察者角色的早期認識，循環因果關係（circular causality）和不確定性（non-determinability）表明，控制論在其起源時，比 20 世紀中期控制論的一般認知和應用所表明的更具有反思性。為了進一步說明這一點，讓我們看一下圖 1.1，圖中顯示了諾伯特・維納（Norbert Wiener）和他於 1940 年代末在麻省理工學院開發的機器人Palomilla。
Palomilla配備了傳感器、電路和電機，像昆蟲一樣 “有目的地”（purposefully）在與光源有關的空間中導航。如果你不熟悉維納的傳記，可以從圖 1.1 中看出，一位麻省理工學院 (MIT) 的數學家在努力實現車輛的自動化，而這項工作有朝一日會應用於機器人真空吸塵器、自動駕駛汽車和無人戰場的無人機。雖然這些系統確實有一些起源於維納的作品，但我們對這一形象提出了一種不同的解讀，我們認為，這種解讀更符合維納更廣泛的作品以及設計控制論的精神。我們認為，維納對Palomilla的興趣不在於工具性的效用，而更多地是對他自己的認知導航的隱喻，在他 1936 年關於觀察者作用（role of the observer）的文章中，他對這種作用描述如下：
實踐中的數學家非常清楚，數學作為一種活生生的研究是歸納性的和實驗性的，不管它在教科書中是什麼樣子。當我需要一個輔助函數來完成一項明確的工作時，我就一個接一個地嘗試，發現第一個函數在這裡太大，第二個函數在那裡太小，直到通過運氣和對種類習慣的熟悉，我找到了一个完全合适的函数。在涉及到任何真正的推理邏輯問題之前，十分之九的可能性都被基於對情況的一般感覺而排除了。第十個建議在某種程度上說服了一個老手相信其中有某種東西 —— 它在正確的點上解決了困難，但不容易讓人懷疑這是一個徹頭徹尾的錯誤。一旦鑰匙插入鎖內，並且螺栓開始顯示出轉動的跡象，那麼只需用銼刀和機油就能達到完美的配合。（The practicing mathematician knows very well that mathematics as a living investigation is inductive and experimental, whatever it may be when stuffed and mounted in text-books. When I want an auxiliary function to do a definite job, I try one after another, finding the first too big here, the second too small there, until by grace of luck and a familiarity with the habits of the species, I come on an exact fit. Nine-tenths of the possibilities are eliminated on the basis of a general feeling for the situation before it comes to a matter of any real deductive logic whatever. The tenth suggestion slips into place in a way which convinces an old hand that there is something in it – it resolves the difficulties at just the right points, but not so readily as to excite suspicions of a sheer blunder. Once the key will go into the lock, and the bolt begins to show signs of turning, it is a matter of mere filework and oil to get a perfect fit.）
在這段話的旁邊，請考慮另一張Palomilla的照片，如圖 1.2 所示。它顯示了一張Palomilla在空間導航的長曝光照片。機器人的發光真空管沿著彎彎曲曲的、向前搜索的路線，就像沙地上的軌跡，顯示著它的路徑和操作邏輯。我們認為，圖 1.2 中的光路與Palomilla在空間中的運動有很大的關係，就像維納上述描述一樣。它們是短暫過程留下的軌跡，記錄下來是為了讓其他人閱讀，與前瞻性的探索聯繫起來，並參與到我們如何冒險和探索未知更好的隱喻和理解的思考中。這樣一來，Palomilla不僅是今天Roomba吸塵器的先驅，也是為了理解Roomba吸塵器，以及其他東西和過程的形成過程 —— 一個 “展示的機器”（machine for showing），認知的反射，以及設計控制論的先驅。
作為一名 "執業數學家"（practicing mathematician），維納直到 1964 年去世時仍在很大程度上致力於表徵主義範式（representationalist paradigm）。他沒能活著看到他所暗示的自我反思作為其學科的明確基礎出現。主要是 ** 海因茨・冯・福斯特（Heinz von Foerster）** 提出了一種適用於自身並且其內容與其形式相匹配的行為控制論：二階控制論（second-order cybernetics）。後來，當被問及二階控制論是如何 “遇到”（came upon）他時，冯・福斯特將其歸功於瑪格麗特・米德（Margaret Mead）和她 1968 年在美國控制論學會 (ASC) 上的演講。在這次演講中，米德回顧性地將其命名為 “控制論中的控制論”（Cybernetics of Cybernetics），她要求 ASC 將控制論的見解和技術應用到自己的組織和運作中。
在認識到觀察者和循環因果關係的作用後，冯・福斯特（Von Foerster）解釋說，任何描述或理論都必須解釋觀察者（observes）和描述者（describes），以及他們的描述（describing）和理論化（theorising）。對於接受它的人來說，這是一種研究態度，是一種內在責任引導下的倫理立場，最終是一種審美欲望。冯・福斯特（Von Foerster）的二階控制論倫理學概念基於自我的主觀責任，這是由他 / 她的系統邊界所定義的。基於這樣一種觀點：“…… 自由總是存在。在每一個時刻，我都能決定我自己是誰”（. . . freedom always exists. At each and every moment, I can decide who I am）。冯・福斯特（Von Foerster）解釋說，行動的選擇是由內在決定的，因此，責任也在內在。另一個選擇是外部動機的行動，這是專制主義的基礎，也是紐倫堡審判（Nuremberg trials）中所觀察到的對個人責任的拒絕：“我沒有選擇。我只是服從命令！”（I had no choice. I was merely following orders!）。因此，冯・福斯特（Von Foerster）將倫理（ethics）與道德（morals）區分開來。在這個觀點中，(線性地) 指導別人想什麼，做什麼 (“雖然應該……”，“雖然不應該……”) 構成道德（morals），而倫理（ethics）(循環) 是針對自己的 (“我應該……”、“我不應該……”)。因此，** 倫理（ethics）** 不能變得明確，而是表現在行動中。為了幫助宣傳必要的自由，冯・福斯特（Von Foerster）提出了他的建構主義倫理要求（Constructivist Ethical Imperative）：“我將始終採取行動，以增加選擇的總數”（I shall act always so as to increase the total number of choices）。
在 20 世紀 60 年代的大部分時間裡，控制論，特別是冯・福斯特（Von Foerster）的生物計算機實驗室 (Biological Computer Laboratory, BCL)，一直受益於美國國防部 (Department of Defense, DoD) 為計算機技術的發展提供的研究資金。1970 年《國防採購授權法案》（Defense Procurement Authorization Act）的曼斯菲爾德修正案（Mansfield Amendment）限制國防部對 “與特定軍事功能或行動有直接和明顯關係”（with a direct and apparent relationship to a specific military function or operation）的基礎研究的支持時，這種情況發生了改變，以倫理為導向（ethically-oriented）的控制論專家，首先是冯・福斯特（Von Foerster）本人，不準備提供這種支持。其他人，特別是在人工智能領域，則以大膽的承諾作為回應 —— 這些承諾往往基於起源於控制論的技術概念 —— 在戰場上實現研究成果的適用性，因此獲得了慷慨的支持。儘管五角大樓的這項政策後來有所放鬆，但它對資金的重新分配加強了麻省理工學院、斯坦福大學和其他地方的人工智能研究，並被視為導致 1974 年生物計算機實驗室關閉以及 1976 年冯・福斯特退休的原因。
從一階控制論到二階控制論，與其說是一種轉變，不如說是一種擴展。控制論作為一門控制工程學科，可以理解為控制論的一個受約束的子集，作為一種更廣泛、更普遍的精神，就像牛頓力學在愛因斯坦力學中的地位一樣。在其他以系統為導向的研究傳統中，這種更廣泛、更新的控制論形式與傳統經驗科學所依據的假設大相徑庭，它承認 “整體論”（holism）、背景、關係、循環因果關係、不確定性、主觀觀察者和自我組織。
為了說明循環因果關係的非確定性和觀察者依賴性，冯・福斯特（Von Foerster）引入了兩個自動機，分別是平凡機 (trivial machine，TM) 和非平凡機 (non-trivial machine，NTM)。這兩種機器都是思想實驗，而不是技術實現的建議。它們都有一個輸入和一個輸出通道，但將輸入轉化為輸出的內部機制不同。TM 可預測地將輸入轉化為相應的輸出，因此，外部觀察者在經過一段時間的觀察後，可以在可能的輸入和結果輸出之間建立清晰的關係，例如圖 1.3 左側所示的 “分配表”（assignment table）。一個完整的分配表是一個可靠的模型，可以預測 TM 對給定輸入的輸出響應，無論機器運行了多長時間。相比之下，NTM 包含記憶機器狀態的方法（圖 1.3 右側標記為 z）。這種狀態不僅受每次輸入 - 輸出轉換的影響；它還共同決定了後續轉換的輸出。
這就導致了大量不斷變化的輸入 - 輸出映射。可以說，NTM 的操作歷史在機器中留下了痕跡，這實際上是把它變成了一個不同的機器，每個輸入輸出都有轉換。冯・福斯特（Von Foerster）從一個外部觀察者的角度來決定這兩台機器的挑戰，這個外部觀察者在不了解其內部運作的情況下，必須構建它們內部工作的心理模型（mental model）—— 用格蘭維爾（Glanville）的話說，是為了 “白化”（whiten）一個 “黑盒子”（black box）。這對 TM 來說很簡單，而對 NTM 來說幾乎是不可能的。這種無法理解和預測觀察到的系統是令人滿意和愉快的，因為這是魔法和奇蹟的來源。冯・福斯特（Von Foerster）利用他的兩台機器並置來區分平凡的輸入輸出系統和非平凡的輸入輸出系統。非平凡系統，包括人類，都配備了記憶和循環路徑，通過這些路徑，早期操作的輸出可以作為後續操作的輸入重新進入，從而以難以預測的方式通過其相互作用影響自身。使用機制（mechanisms）來質疑帶有機械因果關係的文化成見（cultural preoccupations），過去是，現在仍然是一種狡猾的修辭手法。然而，為了避免誤解，我們必須強調，生物和社會系統的機械控制論隱喻（mechanistic cybernetic metaphors）只不過是隱喻而已。把 NTM 比作人類的思維，並不意味著思維就像一種機制，或者說這種機制可以像人類的思維那樣運作。這個類比僅僅是為了表明，隨著對循環因果再入和記憶的認識，人們對簡單機制以及人類所遇到的不確定性也有了認識。
冯・福斯特（Von Foerster）提到平凡性（triviality）和非平凡性（non-triviality）之間的區別的背景，是他對教育機構的批評，這些教育機構把孩子當作平凡系統（trivial systems），訓練他們對舊問題提出可靠的已知答案。在這種情況下，他還使用了另一種非平凡性（non-triviality）的例子：一個學童在回答 "2 乘以 2 是多少？" 的問題時，回答是 "綠色！"，因此她會受到斥責並被 “trivialised”，直到她給出了預期的答案 "4"。孩子對新奇事物的自發表現，即對預期的多樣性的超越，抓住了維納形容為閃電般的創造性時刻。雖然冯・福斯特（Von Foerster）對 NTM 的描述中沒有解釋在這種時刻起作用的原理，但它們在對話理論（Conversation Theory）中得到了解釋，這將在下一節概述。
1.5 對話與設計#
琼斯（Jones）並不是唯一一個將設計過程描述為 "對話"（conversation）的設計研究者。設計控制論內部和外部的設計研究人員後來都認識到了設計過程的循環結構，他們將其描述為 "爭論"（argumentative）的 "陰謀"（conspiracy），其特點是 "無知的對稱"（symmetry of ignorance），是 "辯證的"（dialectical），是 "話語的"（discursive），是 "對話"（dialogue）或 "對話的"（dialogical），是 "協商的"（negotiation）。
設計過程的循環結構必須脫離西方邏輯和香農通信理論（Communication Theory）的線性結構。戈登・帕斯克 (Gordon Pask) 的對話理論（Conversation Theory）提供了這樣一種結構。** 對話理論（Conversation Theory）解釋了認知過程，即我們在學習、設計和研究中逐漸了解的過程。** 它是以循環交流（circular exchanges）為基礎的一種激進的建構主義理論（radical constructivist theory）。它不把 "知識"（knowledge）看作是一種可儲存和可轉讓的商品，而是把認識和認識的過程看作是主觀執行的過程。帕斯克的作品有時被認為是難以理解的，但他的學生拉努夫・格蘭維爾（Ranulph Glanville）、保羅・潘加羅（Paul Pangaro）和斯科特（Scott）進一步發展了他的作品，使之更容易理解。
與香農的符號從發送方到接收方，通過受噪聲干擾的線性信道傳遞不同，對話理論（Conversation Theory）描述了兩個或兩個以上的交談者之間的循環因果關係。出於用更少來解釋更多的願望 (奧卡姆剃刀)，對話理論（Conversation Theory）通常只用兩個對話來闡釋和解釋：一個主觀的自我（self）和一個他人（other）。這兩個角色有可能發生在一個人身上，他可能與想象中的另一個人進行對話，或者在兩個以上的的群體中，多個個體可能扮演一個人的角色。建立這種人際交流模型的一個關鍵挑戰是，意義（meaning）是私人的。香農的通信理論（Communication Theory）認識到了這一挑戰，明確地將意義排除在其關注之外。對話理論（Conversation Theory）通過描述一個過程來解決這個問題，在這個過程中，對話者通過及時的比較和重新措辭來追求彼此的想法一致。這個過程一直持續到對話者認為他們各自的理解已經足夠接近，可以進一步對話，就好像他們的意義是共同的，就好像他們在處理同一個問題。當他們沒有達成這樣的共識時，就必須求同存異。這個過程如圖 1.4 所示。
日常對話都是在 “偶然錯誤”（同上）的，通過降低負面影響的 “”（錯誤）來調整和同步思想和理解的。理解上的差異，挑戰先前的觀念，擴大其他觀念的多樣性，通過積極的反饋利用 “錯誤” 激發新的想法。這兩種對話模式反映了設計過程是如何 “融合”（收斂）和 “發散”（發散）的，以及設計者如何既能可靠地實現期望（比如在時間、時間、地和規則方面），又出人意料地挑戰預期（比如通過發明、推測和挑戰）。一個設計型的自我可能會與狡猾的人進行對話。如圖 1.5 所示，人生可以是個人、一個戲劇中的人、一個物理模型、一支筆和一本草草枯竭，或者是天才技術。
使這種接觸有資格成為對話的，是自我不僅準備好影響對方，而且準備好以一種循環的因果方式被對方影響。例如，一個設計師可能會在草圖紙上畫上標記 (影響到另一個人)，然後，也許從側面看草圖，發現一些並非有意表達的東西，並在創作過程中將這個想法考慮進去 (受到另一個人的影響)。Fantini 和拉努夫・格蘭維爾（Ranulph Glanville）通過強調 “傾聽”[listening](隱喻地適用於所有感知模式) 的作用，指出了這種開放性的重要性。冯・福斯特（Von Foerster）沿著類似的思路，提出了他的 "詮釋原則"（Hermeneutic Principle）："是聽者，而不是說話者，決定了話語的意義"（It’s the listener, not the speaker, who determines the meaning of an utterance）。作為對這一原則的補充，他還提出了他的美學要求（Aesthetical Imperative）："如果你想看，就學會如何行動"（If you desire to see, learn how to act）。正如conversation這個詞的拉丁詞根所暗示的那樣 (conversare = 一起轉動，也就是跳舞)，從這個角度來看，** 設計是一個影響和被影響的反饋循環，是表達和傾聽的反饋循環，或者更廣泛地說，是行動和理解的反饋循環，具有可協商的目標。** 我們相信，這一特徵是對設計的充分定義。
斯科特認為，對話理論（Conversation Theory）是 "將認知作為一個進化的、自我組織的過程，進行建模的開創性成就"（pioneering achievement in modelling cognition as an evolutionary, self-organising process）。這種描述突出了對話的一個關鍵特徵：它是一個及時完成的過程。因此，對話與西方的一些原則，特別是自然科學的推理形成對比。反饋和對話與形式邏輯背道而馳，我們通過形式邏輯來評估陳述性語句，並以 "真" 或 "假" 的方式得出結論。幾千年來，西方邏輯學家一直迴避循環因果關係，以避免它們可能產生的悖論條件。像 "這是一個謊言"（This is a lie.）這樣的語句在傳統的形式推理中是被禁止的。這是因為形式邏輯是時序性的，因為根據排除中間因素的原則，一個陳述不可能既是真的又是假的。相比之下，控制論承認時間性過程。例如，恆溫加熱器可以在時間上交替開和關。從形式邏輯的角度來看似乎是悖論的東西，但從控制論的角度來看，卻是一種直接的振蕩。控制論所認可的時間結構，可以進一步產生理想的動態，例如持續的自我穩定（可以在技術控制系統中觀察到）和自發的新穎性（可以在對話中觀察到）。許多控制論反饋回路的目的恰恰不是為了 “得出結論”（conclude），而是為了繼續前進。這是在學術研究的理性語言中公正地對待設計的行為本質的障礙之一。
"對話周期"（Conversational cycles）以日常對話的方式 "失控"（out of control）地展開，向不可預測的方向發展，導致意想不到的想法和新觀念。既不要求也不以必要的多樣性為目標，對話雙方的概念把握（多樣性）是不同的，對話本身在某些時候互動地产生新的多樣性，在其他時候減少多樣性，讓熟悉的人去做以前不知道的事情 (至少是主觀的)，而不是刺激他們去做已知的目標。雖然技術控制系統受到控制方面可用的多樣性的限制，但對話是無限的。在對話中，多樣性可能（而且通常是）因對話者而異。它本身是可變的，受它所塑造的對話的影響。自我和他人之間的錯誤、差異和誤解被視為可能的洞察力和靈感的來源，而不一定要糾正或避免。
可能是數字計算機，這是傳統上被認為是一種邏輯機器，可以給定的輸入模擬地轉換為輸出，如果以這種方式處理，也會成為一個模擬計算過程在時間上的展開，允許循環地人機互動。貝特森（Bateson）觀察 “計算機只是一個回路的一條弧線，這個包括身邊人和環境 [......]”（The 計算機只是一個更大電路的弧線，它總是包括一個人和一個環境 [。. .]）。格蘭維爾（格蘭維爾）用一種數字超現實主義的技術表現有海洋這些：可以閉上眼睛，隨機地計算機的文字處理器進行輸入，然後計算機可以將材料標記為拼寫錯誤她，然後向詩人可以從拼寫檢查器中選擇喜歡的歌詞和推薦，以互動方式創作詩歌。以這種方式實現是自己和自己之間的互動：“中間性是互動的來源，也是互動的模式和”（介數是相互作用的源極和也是其模式，并且它的站點）在這種設計 - 控制論的觀點中，我（媒體）無法確定而遭遇而而錯誤，噪音和傷害是因為我們所經歷的不正確而受到傷害，“我們所經歷的不合理性 [...] 可能導致 [...] 新奇”（[t] 我們經歷的不準確 [. . . ] 可能導致 [. . . ] 新奇）。格蘭維爾（Glanville）將這種方式設計過程及其結果的關係比作鄰居的關係。
1.6 總結：調整新的視角#
從宏觀上講，控制論可以被定義為一門研究過程的學科，在這個過程中，事件的狀態是根據其他的狀態進行調整的（研究事態調整的過程參考其他事態）。現實的感知實踐。
一個是調整對循環動態關係的認識（AB，B），它包括監控器和引導系統時間的自我調節反饋中發揮作用。參與。伴隨著這種從視頻的視角到全景視角的重定位，視頻真實概念到全景視角的真實場景的另一個非是，從概念過程的角度轉向的動態的關注點。而不是確定性表達的形式產生，以真實和假想的方式表達的。陳述，論點是時間。是確定性的。在簡單的機械系統中，結果可以由先前的原因決定。隨著越來越多的 “活動活動” 細胞 “（移動）” 以循環流動的方式一起影響，行動的不太可能是進一步的調整是控制論原則。”
除了這些調整，一階到二階控制論的擴展過程中也有連續性。早期的控制工程術語被證明適用於描述失控過程的各個方面：反應、干預、需要的打擊、抑制、錯誤等。論者說，控制論是一種精神。尤其是設計控制論的倫理野心（倫理野心）是增加選擇的總體野心。 。這兩個目標都適用於設計過程、結果設計以及控制控制程序，採用的設計方法論設計，因此不提供方法論設計。性的控制，同時在我們個人和集體自我的互動中追求更多的選擇和樂趣。
編譯自：設計控制論導論