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.

Wyślij mailem..

Wersja do druku    PDF    MS Word