Redaktion og opdatering af indholdet på denstoredanske.dk er indstillet pr. 24. august 2017. Artikler og andet indhold er tilgængeligt i den form, der var gældende ved redaktionens afslutning.

  • Artiklens indhold er godkendt af redaktionen

kybernetik

Oprindelige forfattere CEmm og OWD Seneste forfatter Redaktionen

Kybernetik. Et kybernetisk system kan illustreres ved et rum, som dels indeholder luft, dels en maskine M (en radiator), som har tilkoblet en kontrol K (en termostat). K giver en feedback af information til maskinen ved at måle forskellen mellem den ønskede måltilstand (temperaturen, som termostaten er sat til) og den faktiske rumtemperatur. Forskellen omsættes i en regulerende påvirkning af M, så radiatoren skrues op eller ned afhængigt af forskellen. Systemet (rummet med M og K) bliver derfor relativt selvstændigt i forhold til sine omgivelser: Omgivelserne kan påvirke systemet (fx ved frostvejr), men det kan hurtigt genoprette balancen (med en vis energiomkostning). Ikke-kybernetiske systemer (markeret med grønt), der mangler feedback-delen, har ikke denne selvstændighed. Temperaturen i omgivelserne bestemmer rummets temperatur, da varmeafgivelsen fra M er konstant. Der kompenseres ikke for ekstra store varmetab til omgivelserne ved frost eller slukkes for M ved hedebølge.

Kybernetik. Et kybernetisk system kan illustreres ved et rum, som dels indeholder luft, dels en maskine M (en radiator), som har tilkoblet en kontrol K (en termostat). K giver en feedback af information til maskinen ved at måle forskellen mellem den ønskede måltilstand (temperaturen, som termostaten er sat til) og den faktiske rumtemperatur. Forskellen omsættes i en regulerende påvirkning af M, så radiatoren skrues op eller ned afhængigt af forskellen. Systemet (rummet med M og K) bliver derfor relativt selvstændigt i forhold til sine omgivelser: Omgivelserne kan påvirke systemet (fx ved frostvejr), men det kan hurtigt genoprette balancen (med en vis energiomkostning). Ikke-kybernetiske systemer (markeret med grønt), der mangler feedback-delen, har ikke denne selvstændighed. Temperaturen i omgivelserne bestemmer rummets temperatur, da varmeafgivelsen fra M er konstant. Der kompenseres ikke for ekstra store varmetab til omgivelserne ved frost eller slukkes for M ved hedebølge.

kybernetik, teori om styring og kontrol i dyr, mennesker og maskiner; studiet af naturlige eller designede systemer, som regulerer sig selv ved hjælp af information og tilbagekobling (feedback). Fagområdet blev grundlagt af den amerikanske matematiker Norbert Wiener i 1940'erne. Emnemæssigt har det rødder i ingeniørvidenskab (kontrolteori, maskinkonstruktion og automatisering), våbenteknologi (målsøgende missiler) og biologi (især fysiologiens undersøgelser af organernes indbyrdes samspil, fx regulering af hormonproduktion og opretholdelse af et konstant indre miljø).

Ordet kybernetik kommer af eng. cybernetics, af gr. kybernetes 'styrmand', af kybernan 'styre'.

Centralt for kybernetikken er begrebet feedback: Det forhold, at et output fra en del af systemet virker tilbage på andre dele af systemet, som derved påvirker outputtet på ny. Tilbagekoblingen kan fx ske mekanisk, kemisk eller ved måling og tilbagesendelse af information. Ved positiv feedback er processen selvforstærkende: Tilbagekoblingen øger væksten i outputtet og giver dermed anledning til endnu større vækst, osv. Det kan medføre, at systemet eskalerer og til sidst ødelægges. Et eksempel er hyperinflation, hvor værdifald bevirker, at der trykkes flere penge, hvilket bevirker et yderligere fald i pengenes værdi, osv. I økologiske systemer, som presses ud over en tolerancetærskel, kan man ofte iagttage selvforstærkende feedback-processer. Ved negativ feedback betyder vækst i ét led i den cirkulære årsagskæde en dæmpning i et andet, hvilket virker stabiliserende: Jo mere føde et dyr indtager, jo større maveindhold, jo større mæthedsfølelse, og jo mindre føde indtages. Og jo mindre fødeindtag, jo mere vokser sultfølelsen, hvad der starter fødesøgning og -indtagelse, osv. Resultatet er — alt andet lige — et nogenlunde stabilt indtag af føde over længere tid. Typisk er feedback-regulerede systemer udsat for svingninger inden for det toleranceinterval, hvor de er i reguleret balance, for levende systemer kaldet deres homøostase.

Historisk blev kybernetikken udviklet i 1950'erne i sammenhæng med teorier om kommunikation (informationsteori) og om niveauer af organisation (generel systemteori). Man tilstræbte ofte en generel matematisk behandling af de emner, der studeres i biologi, sociologi, psykologi, teknologisk forskning mv., og i løfterige programskrifter ansås kybernetikken tilmed som et vigtigt redskab til at løse sociale og økonomiske problemer. Kybernetikken findes ikke i dag som en selvstændig disciplin, men kybernetiske principper er integreret i en række fag, bl.a. i anvendte discipliner som systemanalyse.

Annonce

Forestillingen om en altomfattende teori, der kan forklare så forskellige systemer som de nævnte, er opgivet. Medvirkende hertil har været fremkomsten af programmérbare computere og udviklingen inden for kognitionspsykologi og kognitionsforskning. De kunstige mekaniske indretninger, som er bygget på rent kybernetiske principper, har typisk et fast adfærdsmæssigt repertoire og mangler den fleksibilitet, som kendetegner moderne computere, der kan omprogrammeres og afvikle forskellige programmer til vidt forskellige opgaver. Der er dog fortsat interesse for grundlæggende spørgsmål i den klassiske kybernetik (fx fremkomsten af komplekse adfærdsmønstre i selvorganiserende systemer på basis af enkle komponenter, som følger simple regler), og fagområder som kunstig intelligens og komplekse systemer fortsætter med at studere kybernetiske problemer.

I filosofien

I filosofien har den klassiske kybernetik interesse ved sit bidrag til forståelse af årsagsbegrebet, fordi årsag og virkning i et kybernetisk system gensidigt kan betinge hinanden. Feedback-sløjfen som en lukket kæde af årsag og virkning er en slags cirkulær kausalitet, forstået rumligt, ikke tidsligt: Det er ikke fremtiden, der på mystisk vis bestemmer nutiden, men det er tilstanden af et delsystem (tidligere), som er medvirkende årsag til tilstanden af samme delsystem (senere). Når Kant definerede en organisme som et organiseret naturprodukt, hvor "hver del er gensidigt mål og middel", og intet er uden formål, kan denne teleologi (lære om formålsbestemthed) i dag forklares ved kybernetiske begreber. Kant mente, at "formål" blot lå i iagttagerens beskrivelse, men efter Darwins udviklingsteori kan man forklare dannelsen af organismens hensigtsmæssige "design" ved naturlig selektion som en feedback-proces. Formål opstår naturligt og ligger ikke blot i beskrivelsen. At der spontant (ved selvorganisering) kan opstå delvis lukkede kæder af årsag og virkning (som netværket af molekyler i et stofskifte), er betingelsen for, at celler har kunnet opstå. Den evolutionære oprindelse af komplicerede tilpasninger hos dyr og planter kan også opfattes kybernetisk: Hele populationen med organismerne og den information, som er oplagret i populationens genpulje, er et kybernetisk system med langt større fleksibilitet end kunstige, på forhånd designede systemer.

Et andet filosofisk aspekt er iagttageren selv som del af et større kybernetisk system. Inspireret af Gregory Bateson og kybernetikeren Heinz von Foerster (1911-2002) opstod i midten af 1970'erne en såkaldt andenordens kybernetik, som betoner iagttagerens konstruktive rolle i beskrivelsen af komplekse sociale og psykologiske systemer (eller mere radikalt: i den sociale konstruktion af enhver type systemer), i modsætning til den klassiske kybernetik, der kun beskæftigede sig med processer uden for iagttageren. Man er bl.a. inspireret af teorien om selvfrembringende systemer (se autopoiese).

Referér til denne tekst ved at skrive:
Claus Emmeche, Ove W. Dietrich: kybernetik i Den Store Danske, Gyldendal. Hentet 25. august 2019 fra http://denstoredanske.dk/index.php?sideId=112945