kybernetik

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).

Kybernetik blev grundlagt som fagområde 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).

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.

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.