La Cibernetica

Problema da risolvere: come la difesa contraerea può colpire un aereo nemico? Molti aspetti da considerare congiuntamente: non solo di natura meccanica ma anche neurologica La macchina da costruire doveva tenere conto: - di una reazione umana, quella del pilota (libe- ro, entro certi limiti) di modificare la sua rotta - di un’altra reazione umana, quella del puntatore Due sistemi nervosi divenivano parte integrante di un problema di meccanica Dal giorno in cui il problema fu posto in questi termini, la “cibernetica” era virtualmente nata

Presupposti Esigenza di disporre di un vocabolario per comprendersi e di un vocabolo che esprimesse “l’unità essenziale dei problemi di comunicazione e di controllo sia per le macchine, sia per gli esseri viventi”

Nasce una nuova Scienza Forgiarono “cibernetica” quale neologismo dal greco Kibernetes (pilota di nave - esprime l’idea del comando) In realtà in greco già esisteva Kubernetiken: termine utilizzato anche da Platone nel senso di “scienza del pilotaggio”

Cibernetica Viene definita da Norbert Wiener come Scienza del controllo e della comunicazione nell’animale e nella macchina

Criteri di definizione di una scienza Criterio CONNOTATIVO enumerazione dei caratteri essenziali che contraddistinguono quella scienza rispet-to ad altre Criterio DENOTATIVO enumerazione dei campi di studio che costituiscono l’oggetto della scienza stessa

Rispetto alla definizione di Wiener Scienza del controllo e della comuni-cazione connotativa del termine nell’animale e nella macchina denotativa del termine La definizione del Wiener può essere considerata incompleta e rigida nella sua parte denotativa

Scienza del controllo e della comunicazione nei sistemi In relazione allo sviluppo degli studi, la cibernetica si può definire come la Scienza del controllo e della comunicazione nei sistemi

Per lo psichiatra ASHBY “La cibernetica è la scienza che si occupa di tutte le forme di comportamento in quanto sono regolari o determinate o riproducibili” Sulla funzione della cibernetica egli scrive: “Ciò che la cibernetica offre è il modello su cui tutte le singole macchine possono essere ordinate, poste in relazione e comprese”

Per il matematico COUFFIGNAL La cibernetica è “l’arte di rendere efficace l’azione”, il che significa indirizzarla ad un fine predeter-minato

Per CLAUDE BERNARD “Gli organi nervosi non sono altro che apparecchi meccanici e fisici creati dall’organismo. Questi meccanismi sono più complessi di quelli dei corpi bruti, ma le leggi che regolano i fenomeni sono identiche. Per questo che possono essere inquadrati nelle stesse teorie e studiati con gli stessi metodi”

Comunicazione e Controllo Per COMUNICAZIONE si intende la trasmissione di informazione da una “sorgente” che invia a un “destinatario” che riceve Per CONTROLLO “si intende l’invio di informazioni allo scopo di ottenere determinati risultati nel comportamento di un sistema”

Per J. KLIR e M. VALACH La cibernetica è la scienza che si occupa, da un lato, dello studio dei sistemi relativamente chiusi dal punto di vista del loro scambio di informazioni con l’ambiente, dall’altro lato, dello studio delle strutture di questi sistemi dal punto di vista dello scambio di infor-mazioni tra i loro elementi

Teoria della regolazione Un sistema cibernetico può essere ana-lizzato per mezzo della Teoria della regolazione Studia le proprietà in base alla quali i sistemi risultano dotati di capacità di permanere in equilibrio per il tramite dell’esistenza in essi di forze che siano capaci di contrastare le cause di devia-zione

Concetti basilari per la formulazione della Teoria della regolazione dei sistemi Omeostasi Feedback

Sistema omeostatico Un sistema si considera omeostatico se ha la possibilità di “regolare” automaticamente il proprio modo d’essere e di divenire in base ad un modello prestabilito L’omeostato è un dispositivo di regolazione che serve a mantenere entro certi limiti desiderati una variabile La forza che consente la condizione di omeostasi si denomina feedback, o reazione, controreazione

Schema elementare di feedback Sorgente Percezione Autocontrollo Risposta RETROAZIONE

Regolatore di WATT Il funzionamento si basa sugli effetti della forza centrifuga sulle masse E. Se la velocità della macchina aumenta esse si allargano e, per mezzo di leve,fanno chiudere un po’ la valvola a farfalla. La quantità di vapore che giunge nel cilindro diminuisce e la macchina rallenta. Se la macchina ritarda succede esattamente il contrario.

Fotocellula

Termostato

Robot

Imbottigliamento

Cade una matita e devo raccoglierla In una prima fase il sistema nervoso viene infor-mato attraverso gli organi di senso della posi-zione della matita Successivamente di quanto manca per comple-tare l’azione. In base a questa segnalazione i muscoli ricevono appropriati comandi che impediscono di compiere movimenti errati rispetto all’obiettivo di raccogliere la matita

Secondo Wiener Funzione più evidente delle teorie cibernetiche: Creare meccanismi che sostitui-scano la macchina-uomo “in tutti quei casi in cui essa è relativa-mente lenta ed inefficace”