La Cibernética

                                           La Cibernética

Son mecanismos precisos de gobierno y control, con Platón y Ampere es usada siempre en su sentido político - social, pero es utilizada por primera vez en referencia a la ingeniería humana por Norbert Wiener.

La cibernética es una disciplina íntimamente vinculada con la teoría general de sistemas, al grado en que muchos la consideran inseparable de esta, y se ocupa del estudio de: el mando, el control, las regulaciones y el gobierno de los sistemas. El propósito de la cibernética es desarrollar un lenguaje y técnicas que nos permitan atacar los problemas de control y comunicación en general.

Lo que estabiliza y coordina el funcionamiento de los sistemas complejos como los seres vivos o las sociedades y les permite hacer frente a las variaciones del ambiente y presentar un comportamiento más o menos complejo es el control, que le permite al sistema seleccionar los ingresos (inputs) para obtener ciertos egresos (outputs) predefinidos. La regulación esta constituida por los mecanismos que permiten al sistema mantener su equilibrio dinámico y alcanzar o mantener un estado.

Un concepto muy importante o casi fundamental en cibernética es el de la retroalimentación. La retroalimentación parte del principio de que todos los elementos de una totalidad de un sistema deben comunicarse entre sí para poder desarrollar interrelaciones coherentes. Sin comunicación no hay orden y sin orden no hay totalidad, lo que rige tanto para los sistemas físicos como para los biológicos y los sociológicos.

La retroalimentación puede ser positiva, negativa o compensada. La retroalimentación es negativa cuando su función consiste en contener o regular el cambio, es positiva si amplifica o multiplica el cambio en una dirección determinada y se dice que es compensada cuando un regulador ejerce alternadamente retroalimentaciones positivas y negativas, según las necesidades del mantenimiento de la estabilidad del sistema regulado. (ejemplo Refrigerador, Temperatura Humana).

El nacimiento de la cibernética se estableció en el año 1942. La unión de diferentes ciencias como la mecánica, electrónica, medicina, física, química y computación, han dado el surgimiento de una nueva doctrina llamada Biónica, la cual busca imitar y curar enfermedades y deficiencias físicas.

Historia de la Cibernética

Desde que terminó la segunda guerra mundial, se ha trabajado en la teoría de los mensajes. Además de la parte electrotécnica de su transmisión, existe un campo muy  amplio que incluye, no solo el estudio del lenguaje, sino además el estudio de los mensajes como medio de manejar aparatos o grupos humanos, el desarrollo de las maquinas de calcular y otros autómatas similares, algunas reflexiones sobre la psicología y el sistema nervioso y una tentativa de enunciar una nueva hipótesis del método científico.

Hasta hace muy poco tiempo no existía una voz que comprendiera ese conjunto de ideas; para poder expresarlo todo mediante una palabra, de ahí: cibernética, que se deriva de la voz griega kubernetes o timonel. Por otra parte, se encontró  mas tarde que la voz  había sido usada ya por Ampere, aplicada a la política, e introducida en otro sentido por un hombre de ciencia polaco; ambos casos datan de principios de siglo XIX.

En la época de los 50, consistía en esa época en unas pocas ideas compartidas por los doctores Claude Shannon,  Warren  Weaver y yo, se ha convertido en un campo permanente de investigación. 

Es propósito de la cibernética  desarrollar una lengua y unas técnicas que nos permitan, no solo encarar los problemas más generales de comunicación y regulación sino además establecer un repertorio adecuado de ideas y métodos para clasificar sus manifestaciones particulares por conceptos.

Las órdenes mediante las cuales regulamos nuestro ambiente son una especie de información que le impartimos.  Como cualquier otra clase de informe, están sometidas a deformaciones al pasar de un este a otro. Generalmente llegan en una forma menos coherente y, desde luego, no mas coherente que la de partida. En las comunicaciones y en la regulación luchamos siempre contra la tendencia de la naturaleza a degradar lo organizado y a destruir lo que tiene sentido, la misma tendencia de la entropía a aumentar, como lo demostró Gibbs.

El hombre se encuentra  sumergido en un mundo que percibe mediante sus sentidos.  El cerebelo y el sistema nervioso  coordinan los informes que reciben, hasta que, después de almacenarlos, colacionarlos y seleccionarlos, resurgen otra vez mediante órganos de ejecución, generalmente los músculos. Estos a su vez actúan sobre el mundo exterior y reaccionan sobre el sistema nervioso central mediante receptores tales  como los extremos de la sensación centésica; la información que estos proporcionan se cambia con la acumulación de vivencias pasadas influyendo sobre  las acciones futuras.

A mediados del siglo pasado, las investigaciones de Clerk Maxwell y de Faraday, su precursor, atrajeron nuevamente la atención de la física hacia la óptica, la ciencia de la luz, considerada desde entonces como un aspecto de la electricidad que podía reducirse a la mecánica de un curioso medio invisible y  rígido llamado éter; en aquella época se suponía que el éter impregnaba la atmósfera, el espacio interestelar y todas la sustancias trasparentes. Las investigaciones ópticas de Clerk Maxwell consistieron en desarrollar matemáticamente las ideas de Faraday había  expresado sin formulas de manera muy clara.

El funcionamiento físico del ser vivo y el de algunas de las mas nuevas maquinas electrónicas son exactamente paralelos en sus tentativas análogas de regular la entropía mediante la retroalimentación. Ambos poseen receptores sensoriales en una etapa de su ciclo de operaciones, es decir, ambos cuentan con un aparato especial para extraer informes del mundo exterior a bajos niveles de energía y para utilizarlos en las operaciones del individuo o de la maquina. En ambos casos, esos mensajes del exterior no se toman en bruto, sino que pasan a través de los mecanismos especiales de transformación que posee el aparato, vivo o inanimado.

Norbert Wiener popularizó las implicaciones sociales de la cibernética, al establecer analogías entre los sistemas automáticos como una máquina de vapor y las instituciones humanas en su obra Cibernética y sociedad.

La cibernética, según el epistemólogo, antropólogo, cibernetista y padre de la terapia familiar, Gregory Bateson, es “la rama de las matemáticas que se encarga de los problemas de control, recursividad e información”. Bateson también afirmo que la cibernética era "el más grande mordisco a la fruta del Árbol del Conocimiento, que la humanidad haya dado en los últimos 2000 años".

Stafford Beer filósofo de la teoría organizacional y gerencial, de quien el propio Wiener dijo que debía ser considerado como el padre de la cibernética de gestión, define a la cibernética como “la ciencia de la organización efectiva”.

Según el Profesor Dr. Stafford Beer, la cibernética estudia los flujos de información que rodean un sistema, y la forma en que esta información es usada por el sistema como un valor que le permite controlarse a si mismo: ocurre tanto para sistemas animados como inanimados indiferentemente. La cibernética es una ciencia interdisciplinario, estando tan ligada como a la física, tanto al estudio del cerebro como al estudio de los computadores, y teniendo también mucho que ver con los lenguajes formales de la ciencia, proporcionando herramientas con las que describir el comportamiento de todos estos sistemas de manera que puedan ser objetivamente descritos."

El propio Stafford Beer afirmó: "Probablemente la primera y más clara visión dentro de la naturaleza del control fue que éste no trata de tirar de palancas para producir unos resultados deseados e inexorables. Esta noción del control se aplica solo a máquinas triviales. Nunca se aplica un sistema total que incluye cualquier clase de elemento probabilística desde la meteorología, hasta las personas; desde los mercados, a la política económica. En una reflexión muy poética dada por Gordón Pask la cibernética es “la ciencia de las metáforas a ser defendidas.”

Mucha gente asocia la cibernética con la robótica, los robots y el concepto de cyborg debido al uso que se le ha dado al término en algunas obras de ciencia ficción, pero desde un punto de vista estrictamente científico, la cibernética trata acerca de sistemas de control basados en la retroalimentación.

La cibernética ha jugado un papel decisivo en el surgimiento de la actual revolución tecnológica.

Métodos de la Cibernética

La cibernética ha encontrado sus primeros elementos en el estudio de los reguladores, que se encuentran en biología y en el campo técnico.

En biología, el sistema nervioso nos ofrece dos formas de regulación análogas. Es el caso de las regulaciones neuro-endocrinas, que aseguran el mantenimiento del equilibrio en nuestro medio interior, aunque las regulaciones sean muy complejas y hayan de intervenir varios elementos correctores que se anulan, se suman o se complementan, para realizar finalmente este equilibrio; y por otro lado se encuentra el papel de los osmo-receptores en el control de la concentración osmótica del plasma; en este caso la hormona antidiuretica desempeña un papel intermedio para regular la eliminación renal de agua.

La analogía es más sorprendente cuando se examinan los problemas musculares. El estar de pie, por ejemplo, se posibilita mediante el juego de los músculos de la estática que, por una serie de contracciones y dilataciones, aseguran el equilibrio del conjunto.

La flexión de una pata posterior engendra una serie de contracciones y relajaciones rítmicas, en tanto dura la flexión. Asistimos al fenómeno del "clonus", bien conocido en neuropatología, en los síndromes piramidales. N.Wiener, considerado como el padre de la cibernética, ha estudiado matemáticamente el fenómeno de clonus y ha podido establecer relaciones entre la experimentación y él calcula.

Existen otras analogías, como los circuitos reverberantes u oscilantes que se encuentran en electrónica; algunos han conocido un determinado favor, como el esquema construido por Bucy para tratar de explicar la teoría de los movimientos involuntarios. La careoatetosis con sus movimientos desordenados y el mal de Parkinson con su temblor asociado a la parálisis, parecen responder a la existencia de circuitos oscilantes entre la corteza cerebral y los núcleos de la base del cerebro.

Las calculadoras electrónicas y las maquinas de traducir no son mas que el embrión de una actividad cerebral supuesta, cuyo trabajo no corresponde probablemente a lo que pasa realmente en los circuitos nerviosos.

Esta conclusión por pesimista que sea, no rebate sin embargo a los cibernéticos, cuyo fin no es revolucionar el mundo con los "robots", sino simplemente buscar mejor la forma de comprender el funcionamiento de los organismos vivientes con ayuda de analogías mecánicas o eléctricas. Estas analogías no existen sino que a veces es necesario crearlas; esto es lo que ha dado lugar a los animales sintéticos (como tortugas, ranas etc.).

Sistemas Cibernéticos

SISTEMA  PROSPECTIVO DETERMINADO:

La llave y su correspondiente cerradura y cerrojo. La llave es el único input  y el cerrojo de la cerradura su único output. El estado del cerrojo siempre está determinado únicamente por el estado pasado (movimiento) de la llave.

SISTEMA PROSPECTIVO PSEUDODETERMINADO:

Supongamos dos urnas que contienen sólo bolas negras y bolas blancas. En una de las urnas hay más bolas negras que blancas y en la otra urna sucede lo contrario. Se extraen las bolas, una a uno, indistintamente de las urnas colocándolas en un plato. Antes de hacer la siguiente extracción se reintroduce la bola en su correspondiente urna.

El input al sistema es obviamente la mano extractora, representando dos: uno a cada urna. Los outputs son también dos (bola blanca y bola negra en el plato). Si el input está en la urna con más de bolas blancas, la probabilidad de sacarla de ese color es mayor que un medio.

SISTEMAS RETROSPECTIVO DETERMINADO:

La habilidad de un policía estriba en conocidos los estados presentes de output (huellas dactilares o de otro tipo) determinar únicamente los estados pasados del input (el auto del delito).

SISTEMA RETROSPECTIVO PSEUDODETERMINADO:

Utilizando el ejemplo anterior, que es el ideal soñado por el policía, cabe señalar que la realidad difiere de los sueños, de forma que todos los policías tienen que luchar en sus investigaciones con sistemas retrospectivos pseudodeterminados.

Recuperado de:
http://www.aprendizaje.com.mx/TeoriaSistemas/Cibernetica/cibernetica.html -http://tecnologiastec.galeon.com/CIBERNETICA.htm