13.6  Úvod do kybernetiky

 

    Stále viac strojov prechádzalo od priameho riadenia ľuďmi na automatické riadenie, začali vznikať počítacie stroje a doba dozrela pre uvedomenie si a definovanie pojmu kybernetika. Podnetom pre vznik tohto vedného odboru bola snaha nájsť odpovede na také praktické otázky ako: Aké veľké množstvo správ je možné určitým prenosovým kanálom prenášať? Ako správy vhodne kódovať, aby ich prenos bol čo najrýchlejší, najúspornejší a najbezpečnejší? Ako minimalizovať chyby prenosu? Aký je vzťah medzi dĺžkou správy a množstvom prenášanej informácie?...

Kybernetika – toto slovo pochádza zo starogréckeho výrazu - kybernétes = kormidelník. V spisoch starovekých spisovateľov, hlavne v Platónových Dialógoch sa uvádza kybernetika – náuka o správnom riadení provincií, ako pojem omnoho širší ako politika.

    Prírodovedci si pri skúmaní javov v živých organizmoch boli vedomí toho, že nebude ľahké odhaliť fyzikálne chemické procesy v prírodných prvkoch signálnych sústav (neurónoch) a reprodukovať ich. Jednou cestou skúmania bola matematická analýza, založená na skúmaní hromadných javov – teórii pravdepodobnosti. Druhou cestou bola matematická syntéza – založená na modelovaní izomorfných (štruktúrne zhodných) objektov. Strojní inžinieri vypracovali teóriu automatických regulátorov vrátane kvalít spätnej väzby. (kladná – záporná). Určili podmienky stability regulácie a rozdielne vlastnosti  riadenia v uzavretých a otvorených slučkách. Nejakú dobu sa teória regulácie rozvíjala samostatne, ale postupne, ako sa úlohy stávali zložitejšími, začala sa zbližovať s teóriou matematických transformácií, s teóriou informácie aj s teóriou a stavbou počítačových strojov. Významnú úlohu pri rozvoji techniky zohrávala aj armáda. V tomto prípade to bola potreba predikcie pohybu letiacich cieľov pri riadení streľby. Dnešná kybernetika je zahrnutá do oblastí exaktných a experimentálnych vied, rovnako ako fyzika alebo chémia. Oblasť kybernetického skúmania je veľmi široká. Zahrňuje všetky deje, ktoré majú nejaký vývoj, ktorý je spojený so samoorganizovaním sa a v ktorých dochádza k prenosu a spracovaniu informácií. Vzťahuje sa teda na živé organizmy vytvorené prírodou, vrátane človeka, aj na výtvory človeka – automaty, spoločenské systémy, ekonomiku atd.

    Otcom novodobej kybernetiky sa stal americký matematik a filozof N. Wiener. Pracoval v obore matematickej analýzy, teórii pravdepodobnosti, elektronických obvodoch a výpočtovej technike. Cez druhú svetovú vojnu spolupracoval s ďalšími odborníkmi predovšetkým na vývoji počítačov. V roku 1948 vydal knihu Kybernetika alebo riadenie a oznamovanie v živých organizmoch a strojoch, v ktorej po prvýkrát použil názov kybernetika v novom, modernom slova zmysle.

    N. Wiener matematicky popísal prenos a spracovanie signálu objektom neživým aj živým vrátane spätnej väzby, ktorú zhodnotil ako elementárny a zároveň univerzálny princíp, ktorého sústavným používaním môže vzniknúť diskrétna signálová sústava, prenášajúca a pretvárajúca kód. Našiel pre to dve analógie: elektronické počítače a mozog, hlavne ľudský.