cybernetik

Norbert Wiener, grundlæggeren af ​​cybernetik

Ifølge grundlæggeren Norbert Wiener er cybernetik videnskaben om kontrol og regulering af maskiner og deres analogi med virkningen af ​​levende organismer (på grund af feedback gennem sanseorganer ) og sociale organisationer (på grund af feedback gennem kommunikation og observation ). Det blev også beskrevet med formlen "kunsten at styre". Udtrykket som sådan blev vedtaget på det tyske sprog i midten af ​​det 20. århundrede efter eksemplet med den engelske cybernetik "kontrolteknologi" . Det engelske udtryk er derimod et kunstigt ord , der er dannet af det underbyggede græske adjektiv κυβερνητικός kybernetikos "skattemand", som er afledt af de tilsvarende substantiver κυβερνήτης kybernetes " styrmand " og κυβέρνησις kybernesis "ledelse, regel" udledes.

Et typisk eksempel på princippet om et kybernetisk system til styringsteknik er en termostat . Det sammenligner den faktiske værdi af et termometer med et setpunkt, der er blevet indstillet som den ønskede temperatur. En afvigelse mellem disse to værdier får regulatoren i termostaten til at regulere varmeforsyningen (normalt strømningshastigheden), så den faktiske værdi matcher setpunktet. Centrifugalguvernøren i dampmaskinen og i dieselmotorens indsprøjtningspumpe regulerer tilførslen af ​​damp og brændstof og er uundværlig for den stabile hastighedsregulering af et iboende ustabilt system og forhindrer det i at komme igennem ukontrolleret hastighed .

Historie og udvikling

Antikken

Skriftligt bevis for systemorienteret tankegang er fundet siden oldtiden . Den græske episke digter Homer skrev κυβερνήτης kybernetes og betød styrmand på et skib. Platon brugte udtrykket billedligt, da han talte om en "mand ved roret i en regering ". Apostelen Paulus derimod bruger det græske udtryk κυβέρνησις kybernese i 1. Korinterbrev ( 1 Kor 12.28 EU ) for at behandle "evnen til at lede".

I 1834 udviklede fysikeren André-Marie Ampère ideen om en videnskab, som han kaldte cybernétique . ^[1]

Ekspertiseområde siden 1940'erne

Titelside til Wieners værk Cybernetics or Control and Communication in the Animal and the Machine , udgivet i 1948

Rødderne til videnskabens cybernetik opstod i 1940'erne, da ligheder mellem hjerne og computere blev undersøgt, og grænseflader mellem forskellige individuelle discipliner blev anerkendt, der så på menneskelig adfærd, kommunikation , kontrolteknik , beslutning og spilteori og statistisk mekanik . Mod slutningen af ​​vinteren 1943/44 arrangerede Norbert Wiener og John von Neumann et fælles møde om dette emne med ingeniører, neurovidenskabsmænd og matematikere i Princeton . ^{[2] : 147–151 [3] : 43} En anden katalysator for denne udvikling var Macy -konferencerne fra 1946 til 1953 med emnet cirkulær kausal og feedbackmekanismer i biologiske og sociale systemer . I sommeren 1947 afled Norbert Wiener udtrykket "cybernetik" fra de græske kybernetes for " styrman " og hædrede dermed James Clerk Maxwells betydelige bidrag til feedbackmekanismen med en centrifugalguvernør . ^[4] I mellemtiden stammer det engelske navn guvernør fra latin fra gubernator "mate", en latinsk Lehnwort oldgræsk kybernet.

På tryk blev udtrykket først brugt af Norbert Wiener i 1948 inden for Cybernetics eller Control and Communication in the Animal and the Machine . ^{[3] : 39} Samme år udgav han en grundlæggende gennemgangsartikel om cybernetik i tidsskriftet Scientific American . ^[5]

Fra 1948 og fremefter introducerede John von Neumann yderligere tilføjelser til cybernetik i sine foredrag: Von Neumann cellulære automater og deres logiske fortsættelse - den af Neumann Universal Constructor . Resultatet af disse tankeeksperimenter i 1953 var teorien om selvproducerende automater eller selvreplikation . ^[6] Disse begreber overfører egenskaber ved genetisk reproduktion til sociale memer og levende celler og siden 1970'erne til computervirus . I 1961 tilføjede Norbert Wiener yderligere to kapitler til sin ^grundbog om cybernetik: Om læring og selvproducerende maskiner ^{[3] : 241-256} samt hjernebølger og selvorganiserende systemer. ^{[3] : 257-284}

Filosofen og logikeren Georg Klaus etablerede emnet cybernetik ved stolen for logik og epistemologi ved Humboldt -universitetet i Berlin i 1953. Senere var han forpligtet til at stifte sin egen cybernetik -kommission ved DDRs videnskabsakademi . ^[7]

Konferencer og stole

Konferencebehandlingen Cybernetics of the Macy Conferences of the Josiah Macy Jr. Foundation (Macy Foundation) udgivet af Heinz von Foerster i USA fra 1950'erne og fremefter var afgørende for udviklingen af ​​emnet. Yderligere udvikling efter Macy -konferencerne kommer frem fra anvendelsesområdernes historie (se tabel til højre).

Grundlæggeren af ​​cybernetik i Tyskland er Hermann Schmidt , der udviklede disse ideer på samme tid og uafhængigt af Norbert Wiener og blev udnævnt til den første stol for kontrolteknik i Tyskland ved TH Berlin-Charlottenburg i 1944. Også i Tyskland, i 1957, på samme historiske baggrund, blev undersøgelsen The Consciousness of Machines - A Metaphysics of Cybernetics af filosofen Gotthard Günther udgivet. Desuden udkom bogen Cybernetics in a Philosophical Perspective i 1961 af matematikeren og filosofen Georg Klaus , der i 1964 havde fire udgaver. Flere flere bøger efterfulgt af denne forfatter om cybernetik og dens sociale og åndelige virkninger. Blandt de populærvidenskabelige bøger er publikationer af Karl Steinbuch , der også opfandt betegnelsen datalogi i 1957. I modsætning til cybernetik beskriver dette udtryk en mere formalistisk og teknisk orientering.

John von Neumann

Seneste udvikling

simpelt kybernetisk styrekredsløb som et blokdiagram

I dag behandles klassiske cybernetik -emner på en mere differentieret måde:

• på det tekniske område z. B. i kontrolteknik og kontrolteori under det generiske udtryk teknisk cybernetik ,
• inden for humaniora under betegnelsen systemik eller andenordens cybernetik ,
• inden for de sociale og økonomiske videnskaber under sociocybernetik , økonomisk cybernetik , ledelseskybernetik eller virksomhedens cybernetik ,
• i biovidenskaben under biocybernetik og
• bygge cybernetik i byggeriet .

En filosofisk interesse for cybernetik går tilbage til det faktum, at det åbner mulighed for at forstå udtrykket " formål " rekursivt : Formålet med et komplekst system, såsom et levende væsen eller et arbejds- og handlingssystem , betragtes på denne måde. Et formål ville ikke have brug for en separat forekomst fra systemet for at indstille det.

I forbindelse med kontrolteknik er der i dag en særlig kraftfuld matematisk systemteori til rådighed, hvormed systemers og kontrolsløjferes adfærd kan beskrives og beregnes. I netværksteorien søges derimod generelle principper for netværkede effektstrukturer. Beslutningsteori og spilteori , der omhandler beslutningsprocesser i til tider komplekse situationer i flerdimensionale målområder, bliver stadig vigtigere, især inden for medicin , militær og forretning .

Andre aktuelle eksempler på anvendelsen af ​​cybernetik i samfundsvidenskaberne er begreberne volition inden for psykologi og ledelse . ^[8.]

Nøglebegreberne inden for cybernetik er:

• System (åbne og lukkede systemer)
• Feedback (eller feedback )
• Selvregulering
• selvorganisering
• Homøostase
• Hysterese
• Steady state (eller steady state)
• Tilpasning (eller tilpasning eller adaptiv kontrol )
• Udløser , kontrol
• Faktisk værdi og setpunkt
• Receptor og effektor
• bred vifte

Særlige cybernetik / applikationer

• robotik
• Mekatronik
• Biomekanik
• Automationsteknologi
• Teknisk cybernetik
• Biologisk cybernetik
• Medicinsk cybernetik
• Biomedicinsk cybernetik
• Kybernetisk antropologi
• Sociocybernetik
• Management cybernetik

Cyber ​​som et afledt begreb

Det forkortede begreb cyber stammer fra udtrykket cybernetik og har været brugt til mainframes af Control Data Corporation siden 1970'erne. ^{[9] [10]} Senere blev det en generisk betegnelse for applikationer af virtual reality (såsom cyberspace og cyberkrig ) og mere generelt relateret til computerapplikationer som cyberkriminalitet og cybersikkerhed , og endelig for cyborgs som en hybrid af mennesker og maskiner . ^[11]

Se også

• Kunstigt neuralt netværk
• Kunstig intelligens
• Servo
• Synergetik
• Liste over kendte cybernetikere
• Biologisk computerlaboratorium
• Radikal konstruktivisme
• strukturisme
• Samfund for økonomisk og social cybernetik
• Transhumanisme

litteratur

Klassisk litteratur

• James Clerk Maxwell : Om guvernører. I: Proceedings of the Royal Society of London. Nr. 16, 1867/1868, s. 270-283.
• Norbert Wiener : Mand og mand maskine. Cybernetik og samfund. Alfred Metzner Verlag, Frankfurt am Main 1952.
• Norbert Wiener : God and Golem, Inc.: En kommentar til visse punkter, hvor kybernetik påvirker religion. MIT Press, 1966.
• John von Neumann : Computeren og hjernen. Yale University Press, 1958.
• Gordon Pask : En tilgang til cybernetik. Hutchinson & Co, 1961.
• K. Steinbuch , H. Frank , H. Kretz, H. Meves, K. Küpfmüller , WD Keidel, J. Schwartzkopff, R. Feldtkeller , F. Wenzel: Cybernetics - Bridge Between the Sciences. Umschau Verlag, Frankfurt am Main 1962.
• Louis Couffignal : Cybernetic Basic Concepts -Notions de Base AGIS-Verlag, Baden-Baden 1962.
• Georg Klaus , Heinz Liebscher : Hvad er og hvad er cybernetik? Urania-Verlag, Leipzig 1966 (1. til 9. udgave 1974)
• Hans Ronge : Kunst og cybernetik. Verlag M. Dumont Schauberg, Köln 1968, ISBN 3-7701-0440-4 .
• Georg Klaus: Dictionary of Cybernetics. Dietz Verlag, Berlin 1968 og Fischer Handbooks Vol. 1 og 2, Frankfurt / Hamburg 1969.
• Ludwig von Bertalanffy : Generel systemteori: Fundamenter, udvikling, applikationer. George Braziller, 1969.
• Hans Joachim Flechtner : Grundlæggende begreber inden for cybernetik. dtv, Stuttgart 1970.
• Gregory Bateson : Steps to an Ecology of Mind: Collected Essays in Anthropology, Psychiatry, Evolution and Epistemology. University of Chicago Press, 1972.
• Alexander Lerner : Fundamentals of Cybernetics. Oversat fra russisk af E. Gros. Plenum Publ. Corp., New York, NY, 1972, ISBN 978-1-4684-1706-7 .
• W. Ross Ashby : Introduktion til cybernetik. Suhrkamp, ​​Frankfurt am Main 1974.
• Jörg Baetge : Grundlæggende om økonomisk og social cybernetik: Business control theory. (= Moderne undervisningstekster: Økonomi.), VS Verlag für Sozialwissenschaften, Wiesbaden 1975, ISBN 9783531111988 .
• Bernhard Hassenstein : Biologisk cybernetik. En elementær introduktion . 5. udgave Quelle & Meyer, Heidelberg 1977, ISBN 3-494-00184-7 .

Aktuel litteratur

• Lars Bluma: Norbert Wiener og fremkomsten af ​​cybernetik i Anden Verdenskrig. LIT Verlag, Münster 2005, ISBN 3-8258-8345-0 .
• Michael Eckardt: symbiose mellem mennesker og maskiner. Udvalgte skrifter af Georg Klaus om konstruktionsvidenskab og medieteori. VDG, forlag og database for humaniora, Weimar 2002, ISBN 3-89739-316-6 .
• Slawa Gerowitsch: Fra Newspeak til Cyberspeak. En historie om sovjetisk cybernetik. MIT Press, 2002, ISBN 978-0-262-07232-8 .
• Klaus Fuchs-Kittowski , Siegfried Piotrowski (red.): Cybernetik og tværfaglighed i videnskaberne. trafo Verlag, Berlin 2004, ISBN 3-89626-435-4 .
• Ernst von Glasersfeld : Cybernetik. I: Leon R. Tsvasman (red.): Det store leksikon for medier og kommunikation. Kompendium af tværfaglige begreber. Ergon-Verlag, Würzburg 2006, ISBN 3-89913-515-6 .
• Martin Kaufmann: Træet for cybernetik. Linjerne for udvikling af cybernetik fra de historiske fundamenter til deres nuværende former. proEval Verlag, Dornbirn 2007, ISBN 978-3-200-01048-2 .
• Thomas Rid : Machine dawn . En kort historie om cybernetik. Propylaea, Berlin 2016, ISBN 978-3-549-07469-5 .
• Claus Pias (Red.): Cybernetik - Cybernetik. Macy-konferencerne 1946-1953. 2 bind, diaphanes Verlag, Zürich / Berlin 2003, ISBN 3-935300-35-2 og ISBN 3-935300-36-0 .
• Andrew Pickering : Den cybernetiske hjerne. Skitser af en anden fremtid. University of Chicago Press, Chicago 2010, ISBN 978-0226667898 .
• Frederic Vester : Nye tankegange - Fra den teknokratiske til den cybernetiske tidsalder. dtv, München 2002, ISBN 3-423-33001-5 .
• Heinz von Foerster : CybernEthik. Merve Verlag, Berlin 1993, ISBN 978-3-88396-111-8 .
• Hans -Christian Dany : I morgen er jeg en idiot - cybernetik og et kontrolsamfund. Nautilus, Hamborg 2013, ISBN 978-3-89401-784-2 .
• Horst Völz : Det er information. Shaker Verlag, Aachen 2017, ISBN 978-3-8440-5587-0 .
• Horst Völz : Sådan lærte vi at kende. Ikke alt er information. Shaker Verlag, Aachen 2018, ISBN 978-3-8440-5865-9 .
• Jan Müggenburg: Levende artefakter: Heinz von Foerster og maskinerne i det biologiske computerlaboratorium . Udgiver: Konstanz University Press, 1. udgave, 2018, ISBN 978-3835391031 .
• Horst Völz : Det er tid. Shaker Verlag, Düren 2019, ISBN 978-3-8440-6675-3 .

Weblinks

Wiktionary: Cybernetics - forklaringer på betydninger, ordoprindelse, synonymer, oversættelser

Commons : Cybernetics - samling af billeder, videoer og lydfiler

• Principia Cybernetica Web

Individuelle beviser

1. ↑ Hans Joachim Flechtner: Grundlæggende begreber om kybernetik. 1970, s. 9.
2. ^ Thomas Rid : Twilight of the Machine. En kort historie om cybernetik . Propylaeen, Berlin 2016, ISBN 978-3-549-07469-5 (492 sider, amerikansk engelsk: Rise of the Machines. A Cybernetic History . New York 2016. Oversat af Michael Adrian, første udgave: WW Norton & Company).  
3. ↑ ^{a b c d} Norbert Wiener: Cybernetics. Regulering og meddelelsestransmission i levende væsener og i maskiner . For det andet, revideret og udvidet udgave. Econ-Verlag, Düsseldorf 1963 (287 sider, amerikansk engelsk: Cybernetics eller Control and Communication in the Animal and the Machine . 1948. Oversat af EH Serr, E. Henze, første udgave: MIT-Press).  
4. ^ James Clerk Maxwell: Om guvernører. (PDF; 978 kB) 20. februar 1868, adgang til 15. juli 2019 (engelsk): "En guvernør er en del af en maskine, hvormed maskinens hastighed holdes næsten ensartet, uanset variationer i kørsels- magt eller modstand. "  
5. ^ Norbert Wiener: Cybernetik. I: Scientific American, bind 159, nr. 5. november 1948, s. 14-19 , adgang til 24. juli 2019 (engelsk).  
6. ^ John von Neumann: Theory of Self-reproducing Automata . udgivet posthumt. Red .: Arthur W. Burks . University of Illinois Press, 1967, ISBN 978-0-252-72733-7 (engelsk, 388 sider).  
7. ^ Jérôme Segal: Introduktionen af ​​cybernetik i DDR. Møde med marxistisk ideologi. Hentet 24. juli 2019 .  
8. ^ Eran Magen, James Gross: Den cybernetiske procesmodel for selvkontrol og Paul Karoly: Målsystemer og selvregulering. I: Rick H. Hoyle (red.): Handbook of Personality and Self-Regulation. Blackwell Publishing, 2010.
9. ^ Susanne Ebner: Hvorfor taler alle om "cyber"? Hvor ordet kommer fra, og hvad det betyder. Südkurier, 14. august 2016, adgang til 13. juli 2019 .  
10. ^ Wilhelm Noack: CDC CYBER 76 med de to front-end computere CYBER 73 (beskrivelse af computerne ved RRZN ved University of Hannover ), adgang til den 19. juli 2020
11. ^ Michael Hagner: Cybernetik. Spørgsmål, maskiner ikke besvarer. Anmeldelse af Thomas Rid, Maschinendämmerung. I: Frankfurter Allgemeine Zeitung. 10. juli 2016, adgang 13. juli 2019 .