Sibernetik (güdümbilim) nedir? Sibernetik neyi inceler, özellikleri, tarihçesi, nasıl ortaya çıktı, çalışma alanları, hakkında bilgi.
Sibernetik Hakkında Bilgi
Sibernetik; Bilgi kavramı ve iletişim olayıyla ilgili düşünme, seçme ve karar verme kuramları, ilkeleri ve yöntemleri bütünü (güdümbilim de denir).
Sibernetik bir yandan insanın, öte yandan otomatikleşmiş makinelerin davranış ve tepkilerinin örneksemeli ya da bağlantılı bir araştırmasının hazırlanmasında insana yardımcı olur. Fizikçi Ampère 1834’te Exposition analytique d’une classification naturelle de toutes les sciences humaines (Bütün İnsan Bilimlerinin Doğal Bir Sınıflandırmasının Çözümsel Açıklaması) adlı incelemesinde sibernetiği yönetme sanatı olarak tanımladı.
Birkaç yıl sonra fizikçi Maxwell düzenleme mekanizmalarını araştırdı; Maxwell‘in şeytan paradoksu ‘na göre, bir kapı açılınca, bir gazın, kinetik enerjileri nedeniyle düzensiz kıpırdanmalarla hareket eden molekülleri, yalnızca bir yönde geçiyordu, bu yaklaşım da Carnot ilkesini geçersiz kılıyordu. Söz konusu paradoksun çözümünü 1948’de A.B.D’li Shannon ortaya koydu. Shannon bilgiyi ölçülebilir bir büyüklüğe dönüştürdü ve negentropi (biçimlerinin olabilirliği bilinen bildiriler yayınlayan bir kaynağın ortalama bilgi değeri) kavramını getirdi. Bilgi de, tıpkı enerji gibi giderek azalır (yalıtılmış bir sistemin entropisi artar) ve gürültü, bilginin bu azalışının sonucunu niteler. Maxwell‘in şeytan paradoksu söz konusu olduğunda, molekül kaynaşması (çalkantı, kıpırdanma) olasılık yasalarına uyar ve iletilen bildiriye egemen olur.
Norbert Wiener ve Sibernetik
Bununla birlikte, sibernetikle ilgili en temel yapıt A.B.D’li Norbert Wiener’e aittir. Wiener, bir amaca yönelen organizmaların incelenmesiyle ilgilendi ve bir düzenlemenin koşullarına uyan otomatikleşmiş mekanizmalarla benzerlikler saptayarak, birleştirici bir kuram hazırladı: Hayvana ve makineye uygulanan, böylelikle canlı organizmalarla otomatizmler arasında yakınlık kuran güdüm ve iletişim bilimini oluşturdu. Her çeşit sibernetik sistem, her biri iki öğeden oluşmuş bir homeostatlar bütünüyle gösterilebilir; bu iki öğeden biri etkin öğe, biri de dış öğedir. Etkin öğe dış öğe üstüne, enerji harcayarak etki yapar ve etkisi ondan aldığı bilgilere bağlıdır. İşleyişinin düzenlenmesi, çıkış organından alınan bir bilginin değeriyle (etkinin sonucunu ölçer) ve kendisi de, dış öğeden gelen bilgilerin işlevi olan bir yönerge değeri arasındaki bir karşılaştırmadan ileri gelir.
Elde edilen farka göre, etkin Öğenin girişteki etkisini belirleyen enerji, işleyişi kararlı kılmak amacıyla değiştirilir. Bir sistemin çıkışında alınan bilgileri, girişe doğru göndermek için ileten döngüye, tepkime döngüsü ya da geribildirim (feedback) döngüsü adı verilir. Tepkime bir yükleme ya da öz-uyarmayla (bu durumda sistemin dengesizliğinin nedeni, karşılaştırma organı yoluyla belirlenir) sonuçlandığı zaman pozitif, buna karşın, bir öz-dengelemeyle (karşı-tepkime) sonuçlandığında negatiftir (bu durumda etki, nedeni azaltır). Bu tür karşı-etki sistemlerinin varlığı, canlı organizmalarda ortaya kondu.
Sözgelimi çekirge, uçuşu sırasında kendisini “harekete geçiren” hareketleri hızlandıran pozitif karşı-etkili bir sisteme sahiptir; buna karşılık, negatif karşı-etkili bir sistem, medüzün yüzerken yatay konumunu korumasını sağlar. Tepkime döngüleri bazı makinelerde de vardır. Sözgelimi, Watt regülatörü basit bir döngü öğesidir ve buharlı bir makinede, makinenin hızı arttığı zaman hareket ettirici akışkan alımının azalmasını sağlar. Ayrıca canlı varlıkların çevreleriyle ilişkilerini yansıtan çevrebilimsel sistemlerde de tepkime döngüleri bulunur.
Sistemlerin dinamiği konusundaki kuramları ortaya atan ve M.İ.T’de(Massachusetts İnstitute of Technology) profesör olan jay Forrester, 1970’te, Roma klübünden gelen araştırmacılarla birlikte, nüfus, sanayileşme, tarım, doğal kaynaklar ve çevre kirlenmesi arasındaki ilişkileri betimleyen, genel bir model düzenledi. Sözgelimi, ölüm oranı, kendisi de sanayi üretiminin bir işlevi olan çevre kirlenmesi oranıyla birlikte artar; sanayi üretimiyse doğum oranını etkiler. Sibernetik aracılığıyla oluşturulan böyle bir model, günümüzdeki eğilimlerin (beslenme payının azalması ve çevre kirliliğinin artması nedeniyle dünya nüfusunun ani azalması) genelleştirilmesinin sonuçlarının belirlenmesini ve sistemi bir denge durumuna getirmek için gerekli koşulların (doğal kaynakların yeniden yönlendirilmesi, sanayilerin çevre kirlenmesine neden olan özelliğinin azaltılması, gelişmekte olan ülkelerin yaşam koşullarının iyileştirilmesi, doğum kontrolü, vb.) araştırılmasını sağlar.
Sinirler ve Sibernetik
Üst yapılı omurgalıların sinir sistemleri de sibernetik açısından çözümlenebilir. Sinirler, böylece üç bölüme ayrılabilir: Duyum sinirleri; hareket sinirleri; propriyoseptif sinirler.
Duyum sinirlerinde, her lif (sinir teli) duyu organları olan seçici alıcıların çıkışında, kısa elektrik empülsiyon zinciri biçiminde bilgi iletir. Hareket sinirleri beynin emirlerini kaslara iletirler. Propriyoseptif sinirlerse her an beyine, emirlerinin gerçekleşme derecesini bildirirler; beyin de böylece, gerekirse yardımcı emirler vererek hareketi kusursuz biçimde düzenler. Dışarıdan gelen bilgiyi alan duyu organları (sistemin girişi) ile hareket organları (sistemin çıkışı), denge refleks merkezleri (duyusal bilgileri toplayan beyincik ve sinir sisteminin bütününü yöneten beyin) ile birlikte, gerçek bir sibernetik sistem oluştururlar.
Uygulama Alanları
Sibernetiğin pek çok uygulama alanı vardır. Otomatizmlerde, aservisman mekanizmaları bir olayı, bir yönerge değerine göre dengelemeyi sağlar. Sözgelimi, çeviri makineleri, makinede yazılmış rusça bir metnin ingilizce basılmasına olanak verir. Mantıkla ilgili makineler bir değer ortaya çıkarabilmek için bir önermeler kümesini çözümler, karşılaştırır ve birleştirir. Müzik besteleme makineleri, rastlantı yoluyla ve önerilen kurallara göre, yeni temaların yaratılmasını sağlar. Öğrenme makineleri, herhangi bir durumda daha başarılı hareket etmek için, bu durumların belleğe alınmasını sağlar.
Sibernetik, biyolojide, kalıtım ve edinilmiş bilgiler belleği gibi karmaşık olguların daha kolay anlaşılmasına yardımcı olur; yönetim alanındaysa, bir işletmenin yönetiminde ya da bir ülkenin yönetiminde kararların daha etkin biçimde alınmasını sağlar.