« Nauka Społeczne znaczenie cybernetyki [1] Autor tekstu: Marian Mazur
W ciągu trzydziestu
lat istnienia cybernetyka stała się czymś tak powszechnie znanym, że trudno
byłoby znaleźć człowieka ze średnim wykształceniem, który by o niej nie słyszał.
Niestety, ta optymistyczna ocena dotyczy
słyszenia o cybernetyce; na pytanie, czym jest i co wnosi, choćby
przybliżoną odpowiedź zdołałaby dać tylko niewielka liczba ludzi, a sens
cybernetyki wymyka się często nawet rozumieniu specjalistów korzystających z niej w pracy zawodowej. W wydawnictwach
popularnych wspomina się, że wyraz „cybernetyka" pochodzi z greckiego
„kybernetiken" znaczącego umiejętność kierowania („kybernetes" — sternik
okrętu). Według dialogu Gorgiasz Platona wyrazu tego miał użyć Sokrates w zdaniu: "Cybernetyka chroni od największych niebezpieczeństw nie tylko dusze,
lecz również ciała i dobytek". Ampère w swoim Eseju o filozofii nauki z 1834 r. nazywa cybernetyką tę część polityki, która zajmuje się metodami
rządzenia. W tym samym znaczeniu używał tego wyrazu Trentowski w pracy
Stosunek filozofii do cybernetyki.
Te historyczne
ciekawostki mogą być interesujące o tyle, że wyjaśniają pochodzenie nazwy
„cybernetyka", a poza tym ujawniają, jak dawno już dopatrzono się podobieństwa
między sterowaniem okrętu i sterowaniem państwa (co później utrwaliło się też w wyrażeniu „sterowanie nawą państwową"). Natomiast nie wyjaśniają przyczyn
powstania cybernetyki jako nauki ani jej żywiołowego rozwoju w naszych czasach.
Przeciwnie, dają do myślenia, że skoro wstępne idee cybernetyczne pojawiły się
już ponad dwa tysiące lat temu, ale zaczęły się nagle rozwijać dopiero w połowie
dwudziestego wieku, to przyczyną tego musiało stać się coś, co zaszło dopiero w naszych czasach.
Uzupełniając dane
historyczne należy dodać, że za datę powstania cybernetyki uważa się rok 1948, w którym ukazała się książka N. Wienera Cybernetyka, czyli komunikacja i sterowanie w zwierzęciu i maszynie. Tytuł tej książki stał się pierwszą
definicją cybernetyki. Należy przy tym mieć na uwadze, że zarówno w książce
Wienera, jak i w całej literaturze cybernetycznej, również i obecnie, wyraz
„komunikacja" odnosi się do przekazywania informacji, porozumiewania się,
przekazywania komunikatów, komunikowania (komunikacja na odległość nazywa się
„telekomunikacją") i nie ma nic wspólnego z transportem (przewozem). Aby uniknąć
błędów i nieporozumień na tym tle, dobrze jest pamiętać językową zasadę, że
„komunikacja służy do komunikowania, a transport do transportowania". Niestety,
panuje u nas ogromny zamęt pod tym względem, i to podtrzymywany urzędowo, czego
przykładem może być „Ministerstwo Komunikacji" (zamiast: Ministerstwo
Transportu), „Państwowa Komunikacja Samochodowa" (zamiast: Państwowy Transport
Samochodowy). W niniejszym artykule wyraz „komunikacja" będzie używany wyłącznie w jego omówionym powyżej znaczeniu.
Definicja
cybernetyki z tytułu książki Wienera okazała się zbyt wąska, nie obejmowała
bowiem innych organizmów (ludzi, roślin), a przy tym rozróżniała komunikację i sterowanie niepotrzebnie, gdyż komunikacja jest integralnym składnikiem
sterowania. Okoliczności te uwzględnia sformułowana przez W. R. Ashby’ego (w
książce Wstęp do cybernetyki z 1956 r.) definicja, według której
cybernetyka jest to ogólna nauka o sterowaniu. Obecnie mówi się po prostu, że
cybernetyka jest to nauka o sterowaniu.
Również w 1943 r.
ukazała się praca C. E. Shannona Matematyczna teoria komunikacji, która
dała początek teorii informacji.
I wreszcie także w 1948 r. W. R. Ashby w pracy pt. Homeostat przedstawił konstrukcję
zbudowanego przez siebie zespołu kilku sprzężonych z sobą regulatorów, zespołu
niezwykle odpornego na zakłócenia zewnętrzne. Było to uogólnieniem i przeniesieniem na grunt cybernetyki koncepcji homeostazy, tj. utrzymywania się
równowagi funkcjonalnej organizmów dzięki współdziałaniu wielu obwodów
regulacyjnych.
Jednym z podstawowych pojęć cybernetyki jest „system", ale niezależnie od tego było ono
przedmiotem powstającej jednocześnie ogólnej teorii systemów, którą Bertalanffy
ogłosił w 1955 r., ale jej wstępne założenia sformułował już w 1945 r.
Nauka zaczęła
zajmować się problemami decyzyjnymi. Przejawiło się to z jednej strony we
wzmożonym zapotrzebowaniu na fachowych doradców, komisje ekspertów, a nawet
osobne instytucje zajmujące się usprawnianiem organizacji i kierownictwa, z drugiej zaś strony w rozszerzeniu nauki także na problemy decyzyjne i to nawet z położeniem szczególnego nacisku na te problemy.
Wszystko to
wyjaśnia, że cybernetyka jako nauka o sterowaniu, a więc o wszelkim celowym
działaniu, z decydowaniem włącznie, powstała dlatego, że powstać
musiała, gdyż była bardzo potrzebna.
Nie ci, to inni naukowcy, wcześniej czy później, zajęliby się tymi sprawami, jak
to się zawsze dzieje przy powstawaniu wielkich prądów intelektualnych wskutek
wymagań zmienionego stanu rzeczy.
Pod wpływem potrzeb
powstało wiele nauk specjalnych i gdyby cybernetyka była jedną z nich, byłoby to
już niemałym osiągnięciem. Ale cybernetyka nie jest specjalnością, ani nawet
jedną z dyscyplin (dziedzin) naukowych. Cybernetyka jest nauką
interdyscyplinarną, zajmującą się problemami ogólnymi, konkretnymi. W strukturze
całej nauki przypada jej miejsce pośrednie między dyscyplinami specjalnymi,
zajmującymi się problemami szczególnymi, konkretnymi, a matematyką, zajmującą
się problemami ogólnymi, abstrakcyjnymi. Odczucie potrzeby pośrednictwa nauki
interdyscyplinarnej stało się jedną z przyczyn żywiołowego rozwoju cybernetyki.
Sprzężenie
zwrotne
Do najbardziej
znanych pojęć cybernetycznych należy „sprzężenie zwrotne", ale nawet ludzie
posługujący się nim jako wyrażeniem potocznym nie znają twierdzeń dotyczących
tego pojęcia.
Sprzężeniem nazywa
się powiązanie między systemami polegające na oddziaływaniu między nimi.
Sprzężenie, w którym jeden system oddziałuje na drugi, stanowi „sprzężenie
proste". Sprzężenie, w którym nie tylko jeden system oddziałuje na drugi, ale i drugi system oddziałuje na pierwszy, stanowi „sprzężenie zwrotne".
Ta kluczowa zasada
cybernetyki generalnie podważa rozumienie kierowania i zarządzania w taki
sposób, jak gdyby to miało być sprzężenie proste: kierujący czy rządzący wydają
rozkazy, a kierowani czy rządzeni je wykonują. Tymczasem występowanie samego
sprzężenia prostego jest niemożliwe. Zawsze występuje sprzężenie zwrotne, albo w ogóle nie ma sprzężenia. Pojęcie sprzężenia prostego jest przydatne tylko do
objaśnienia sprzężenia zwrotnego jako złożonego ze sprzężeń prostych przeciwnie
skierowanych. Każde oddziaływanie jednego człowieka na drugiego nieuchronnie
powoduje oddziaływanie drugiego na pierwszego; w ten sposób zamyka się cykl
sprzężenia zwrotnego między nimi. W istocie więc pierwszy z nich znajduje się w stanie, jaki sam spowodował swoim oddziaływaniem na drugiego.
Co więcej, przebieg
sprzężenia zwrotnego nie kończy się na jednym cyklu, podobnie bowiem jak
oddziaływanie pierwszego kontrahenta powoduje oddziaływanie drugiego, tak samo
oddziaływanie drugiego powoduje następne oddziaływanie pierwszego, które
powoduje następne oddziaływanie drugiego itd. Następuje ciąg cyklów sprzężenia
zwrotnego, trwający teoretycznie nieskończenie długo, praktycznie zaś do czasu,
gdy sprzężenie zostanie przerwane. Tym się objaśnia doniosłość „pierwszego
kroku" uruchamiającego długi ciąg następstw.
Na podstawie
twierdzeń cybernetyki o sprzężeniu zwrotnym można takie następstwa przewidzieć. W zależności od sposobu reagowania obu kontrahentów (wyrażającego się
współczynnikami, których nie będziemy tu bliżej omawiać) sprzężenie zwrotne może
być dodatnie (oddziaływania kontrahentów zmieniają się w tym samym kierunku)
albo ujemne (oddziaływania kontrahentów oscylują to w jednym kierunku, to w przeciwnym). Każde z tych sprzężeń jest przy tym albo zbieżne (oddziaływania
stopniowo zanikają), albo ustabilizowane (oddziaływania pozostają nie
zmienione), albo też rozbieżne (oddziaływania coraz bardziej wzrastają). Na
przykład, wojny mają przebieg typowy dla sprzężenia dodatniego rozbieżnego
(obustronna eskalacja). Natomiast wszelka regulacja polega na sprzężeniu ujemnym
ustabilizowanym (wahania w dół i w górę względem stałego poziomu).
Metoda systemowa
Interdyscyplinarność
cybernetyki wyraża się także w ogólności terminologii. Jako nazwę ogólną
wszelkich obiektów rozważań cybernetycznych przyjęto termin „system"
zdefiniowany jako zbiór elementów i występujących między nimi relacji. System
jest pojęciem odgrywającym w cybernetyce tak istotną rolę, że z powodzeniem
można by określić cybernetykę jako naukę o zachowaniu się systemów.
Gdy system składa się z elementów, które same są systemami, każdy z nich określa się jako „podsystem".
Ponadto systemy mogą być elementami innego systemu, który wtedy określa się jako
„nadsystem". Taka terminologia pozwala przedstawiać rozmaite skomplikowane
obiekty jako nadsystemy złożone z systemów, które z kolei składają się z podsystemów.
W rozważaniach
cybernetycznych istotne są relacje (oddziaływania) między elementami systemu, a jego elementy są interesujące tylko w zakresie właściwości wpływających na
relacje. Zbiór samych relacji jest określony jako struktura systemu. Cybernetyka
nie szuka odpowiedzi na pytanie: „z czego to jest zrobione?", lecz na pytanie:
„jak to funkcjonuje?"
Rodzajami systemów i ich funkcjonowania zajmuje się w cybernetyce teoria systemów. Na posługiwaniu
się pojęciem systemu w problemach funkcjonowania badanych obiektów polega
metoda systemowa rozwiązywania takich
problemów. Metoda systemowa jest bardzo użyteczna, wymaga jednak przestrzegania
następujących rygorów:
1. System powinien
być ściśle określony, ażeby było wiadomo, co do niego należy, a co nie.
Określenie systemu może być nawet bardzo ogólne, ale nie może być ogólnikowe.
2. Określenie systemu
powinno być niezmienne w całym toku rozważań. Jest niedopuszczalne, żeby jakieś
elementy systemu były czasem traktowane jako należące do systemu, czasem zaś
jako nie należące.
3. Systemy powinny
być rozłączne, tj. nie może być elementów należących do kilku systemów naraz.
4. Ujecie systemu
powinno być zupełne, tj. powinno obejmować wszystkie elementy systemu, a nie
jedynie niektóre z nich.
W posługiwaniu się
metodą systemową bardzo użyteczne są schematy cybernetyczne, w których
poszczególne systemy są zwykle przedstawione za pomocą prostokątów, a oddziaływania między systemami — za pomocą linii prostych lub łamanych,
zaopatrzonych w strzałki wskazujące kierunki oddziaływań. W bardziej złożonych
problemach stosowanie schematów cybernetycznych jest nieuniknione, bez nich
bowiem rozwiązanie problemu byłoby niemożliwe. Sprawy te nie będą tu jednak
bliżej omawiane, ponieważ w niniejszym artykule nie chodzi o instruowanie
czytelników, jak uprawiać cybernetykę, lecz o zorientowanie w jej podstawach i przydatności.
1 2 3 4 Dalej..
« Nauka (Publikacja: 13-08-2017 )
Wszelkie prawa zastrzeżone. Prawa autorskie tego tekstu należą do autora i/lub serwisu Racjonalista.pl.
Żadna część tego tekstu nie może być przedrukowywana, reprodukowana ani wykorzystywana w jakiejkolwiek formie,
bez zgody właściciela praw autorskich. Wszelkie naruszenia praw autorskich podlegają sankcjom przewidzianym w
kodeksie karnym i ustawie o prawie autorskim i prawach pokrewnych.str. 10138 |