The History and Development of CyberneticsSejarah dan perkembangan cybernetics

The History and Development of CyberneticsDipersembahkan oleh George Washington University dan American Society for CyberneticsSejarah dan perkembangan cybernetics

History of CyberneticsPada zaman dahulu kala,

Relative Complicationmanusia dapat menjalani hidup dengan pengetahuan sederhana,

Objects & ProcessesSetiap obyek atau proses yang kita sebut sistem,

Knowledge Masterybiasanya cukup sederhana. Kenyataannya, sampai beberapa ratus tahun yang lalu, seseorang bisa menguasai sebagian besar pengetahuan yang ada di dunia iniLeonardo DaVinci

Da Vinci PaintingPada tahun 1500-an, Leonardo Da Vinci adalah orang paling utama dalam hal

Da Vinci, cont. Sculpture . . . melukis. . .

Da Vinci, cont. Anatomy. . . anatomi. . .

Da Vinci, cont. Architecture. . . arsitek. . .

Da Vinci, cont. Weapons Engineering. . . pembuatan senjata, dan. . .

Da Vinci, cont. Aeronautical Engineering. . . penerbangan. Ini adalah sketsa dari mesin terbang abad ke 16. . .

Da Vinci, cont. Aeronautical Engineering, cont.. . . dan parasut untuk berjaga-jaga kalau ada kerusakan mesin.

Systems ComplexityMakin lama, manusia makin memperhatikan hal-hal yang lebih. . . Complexity

Systems Complexity, cont.. . . rumit. Alat-alat transportasi.

Systems Complexity, cont.telah. . .

Systems Complexity, cont.. . . menjadi lebih kompleks. . .

Systems Complexity, cont.. . . dan semakin. . .

Systems Complexity, cont.. . . kompleks, seperti halnya. . .

Systems Complexity, cont. . . . pembangkit energi.

Technology AdvancesBeberapa orang. . .

Technology Advances, cont.. . . mengatakan bahwa perkembangan teknologi yang sangat cepat, melebihi. . .

Technology Advances, cont.. . . kemampuan kita untuk mengontrolnya. Three Mile Island

Keeping up with DevelopmentsJelas, sekarang tidak mungkin bagi satu orang untuk menguasai perkembangan pengetahuan di semua bidang, apalagi menguasai ilmu dalam berbagai bidang seperti Leonardo Da Vinci.

How to Live and Work in a Technically Advanced Society?Spesialisasi menjadi perlu. Jadi, bagaimana kita hidup and secara efektif dalam masa yang semakin maju ini?

Underlying PrinciplesMenurut anda sebagai orang modern, dalam dunia yang kompleks ini bisakah kita, menformulasikan prinsip-prinsip dasar dari semua sistem untuk meningkatkan kemampuan kita mengatur dunia ini?

Cybernetics = Regulation of SystemsCybernetics = Regulation of SystemsPertanyaan ini menjadi pusat perhatian beberapa orang sekitar tahun 1940-an yang kemudian menjadi pelopor dalam bidang cybernetic, yaitu ilmu pengetahuan tentang pengaturan sistem.

Cybernetics an Interdisciplinary ScienceCybernetic adalah ilmu antar disiplin mengenai sistem apa saja, dari molekul. . .

What Cybernetics Looks at. . . sampai galaksi, terutama mengenai mesin, binatang dan masyarakat.

Derivation of CyberneticsCybernetic diambil dari bahasa Yunani yang berarti pengemudi atau nahkoda yang mengontrol sistem dalam kapal.

Norbet WeinerKata ini dipakai pada tahun 1948 dan disebut sebagai ilmu pengetahuan oleh Norbert Wiener yang lahir pada tahun 1894 dan meninggal pada tahun 1964. Dia dikenal sebagai Pelopor Cybernetic.

Wiener RadarWiener adalah pengaplikasi ilmu matematika, biologi, dan elektro yang bekerja selama perang dunia ke dua untuk menciptakan penembak pesawat terbang yang memiliki radar.

Weiner Radar, cont.Radar pada alat penembak tersebut bisa secara otomatis mengarahkan penembak pada pesawat terbang musuh.Setelah penembakan dilakukan, radar akan menentukan perubahan posisi pesawat terbang dan mengarahkan penembak lagi sampai pesawat tertembak jatuh.

Wiener Radar and Human Factor ImitationSistem tersebut dirancang seperti tingkah laku manusia tetapi lebih efektif.

FeedbackPenembak pesawat terbang tersebut mendemonstrasikan prinsip cybernetic yaitu umpan balik artinya, informasi mengenai hasil dari suatu proses digunakan untuk mengubah proses tersebut. Radar memberikan informasi mengenai perubahan posisi pesawat musuh dan informasi ini digunakan untuk mengubah arah penembak.Feedback

Feedback ThermostatContoh lain penggunaan umpan balik untuk mengatur sistem adalah pada alat pengatur suhu untuk pemanas ruangan.

Thermostat Feedback ExampleRoom Temperature Rises to 700Jika sistem penghangat diatur supaya suhu bisa bervariasi sebanyak 2 derajat, maka ketika alat pengatur suhu ditetapkan pada suhu 68 derajat, temperatur akan naik ke 70 derajat sebelum sensor temperatur . . .

Thermostat Feedback Example, cont.Room Temperature Rises to 700Furnace Turns Off. . . memicu tungku perapian supaya mati.

Thermostat Feedback Example, cont.Room Temperature Rises to 700Room Temperature Falls to 660Furnace Turns OffTungku perapian akan tetap mati sampai temperatur ruangan turun menjadi 66 derajat dan sensor temperature akan . . .

Thermostat Feedback Example, cont.Furnace Turns OnRoom Temperature Rises to 700Furnace Turns OffRoom Temperature Falls to 660. . . memicu tungku perapian supaya menyala lagi.

Self Regulating SystemSensor tersebut memberikan umpan balik sehingga sistem dapat mendeteksi perbedaan suhu ruangan dengan suhu yang diinginkan (68 derajat) dan melakukan perubahan bila suhu ruangan tidak sesuai dengan yang diinginkan. Seperti halnya penembak pesawat terbang dan pesawat terbang, sistem ini terdiri dari alat pengatur suhu, pemanas dan ruangan mengatur suhunya sendiri melalui umpan balik dan merupakan sistem yang mengatur dirinya sendiri.Self Regulating System

Human Body Feedback Leading to System RegulationTubuh manusia adalah salah satu contoh dari umpan balik yang mengarah pada pengaturan suatu sistem. Misalnya, ketika anda lapar, informasi tersebut dikirim ke otak.

Feedback Corrective ActionKetika anda melakukan hal untuk mengkoreksinya, yaitu dengan makan, otak anda akan diberitahu kalau anda sudah kenyang.

Feedback Hunger ExampleTimeStomach Feels EmptyPerson EatsStomach Feels FullDalam beberapa jam, proses tersebut akan terulang lagi. Umpan balik ini terus berlanjut dalam hidup kita.

Human Body and Cybernetics StudiesTubuh manusia adalah keajaiban sistem yang dapat mengatur diri sendiri, sehingga ilmuwan cybernetic mempelajari proses-prosesnya dan menggunakannya sebagai model untuk mendesign mesin yang dapat bekerja sendiri. Salah satu mesin yang terkenal adalah homeostat yang dibuat sekitar tahun 1940-an oleh seorang ilmuwan Inggris, Ross Ashby.

HomeostatSeperti tubuh manusia yang dapat mempertahankan suhu tubuh pada 98.6 derajat farenheit homeostat dapat mempertahankan arus listrik yang sama meskipun ada perubahan-perubahan dari luar.

HomeostasisHomeostat, manusia, dan alat pengatur suhu, mereka semua mempertahankan homeostasis atau keseimbangan, melalui berbagai umpan balik. Tidaklah penting bagaimana informasi disampaikan pengatur diberi informasi mengenai perubahan yang kemudian memicu adanya adaptasi.

Grey Walter Self Regulating Man and AnimalsIlmuwan lain, Grey Walter, juga menerapkan konsep pengaturan diri sendiri yang ada pada manusia dan binatang.

Grey Walter Mechanical TortoisesProyek yang disenanginya adalah pembuatan kura-kura mekanis yang bisa bergerak bebas dan mempunyai sifat hidup independent seperti kura-kura hidup.

Grey Walter and Family Ini foto Walter, istrinya Vivian, anak laki-lakinya Timothy dan kura-kuranya Elsie.Elsie memiliki hal-hal yang sama seperti Timothy. Seperti Timothy yang mencari makan dan kemudian disimpan dalam bentuk lemak di tubuhnya, Elsie mencari sinar yang disalurkan dan diubahnya menjadi energi listrik yang mengisi akumulator di dalam tubuhnya. Kemudian Elsie siap untuk tidur siang di daerah yang bersinar halus, seperti halnya Timothy setelah makan siang.

The Anatomy of ElsieMeskipun tingkah laku Elsie seperti tingkah laku manusia, anatomi Elsie sangat berbeda. Seperti apa Elsie di dalam tempurungnya.

Simulating a Humans FunctionAnda dapat melihat, bagian dalamnya seperti bagian dalam transistor radio dan tidak seperti. . .

Simulating a Humans Function. . . bagian dalam tubuh manusia. Tetapi sebagai ilmuwan cybernetic, Walter tidak tertarik untuk meniru bentuk fisik manusia, tetapi dia lebih tertarik pada simulasi fungsi-fungsi manusia.

Not What Is, but What Does it Do?

Apa barang ini?

Apa yang dilakukannya?Cybernetic tidak mempersoalkan. . . . . . tetapi. . .

Simulating Human FunctionsGrey Walter tidak berusaha melakukan simulasi bentuk fisik manusia, seperti pemahat, tetapi dia melakukan simulasi fungsi-fungsi manusia.

Not Objects, but Processessebagai obyek,

sebagai prosesDengan kata lain, dia memandang manusia bukan . . . . . . tetapi . . .

Designs to Help with Human TasksSelama berabad-abad manusia telah merancang mesin untuk membantu pekerjaan manusia dan tidak hanya pekerjaan yang membutuhkan tenaga manusia.

AutomataAutomata, misalnya boneka berbentuk manusia atau burung yang keluar dari jam dinding dan kotak musik, sangat popular sekitar abad ke 17 dan mesin yang dapat berpikir adalah subyek spekulasi jauh sebelum komputer ditemukan.

Macy Foundation MeetingsMacy Foundation Meetings1946 - 1953Dari tahun 1946 sampai 1953, konferensi banyak digelar untuk mendiskusikan ide-ide tentang umpan balik dan lingkaran sebab akibat dalam sistem yang dapat mengatur diri sendiri.

Konferensi-konferensi tersebut disponsori oleh Yayasan Josiah Macy, Jr. dan merupakan konferensi antar disiplin yang dihadiri oleh insinyur, ilmuwan matematika, neuro-fisiologi, dan lain-lain.

Professionals Speak Different LanguagesKetua konferensi, Warren McCulloch, menulis bahwa ilmuwan-ilmuwan ini mengalami kesulitan untuk memahami satu sama lain, karena masing-masing memiliki bahasa sendiri.

Margaret Mead Breaks A ToothAdu argumentasi pada konferensi-konferensi tersebut begitu hangatnya sampai Margaret Mead yang menghadiri konferensi tersebut, pada suatu ketika tidak sadar bahwa giginya putus hingga akhir konferensi.

Meetings Calm with Common ExperiencesKonferensi-konferensi menjadi lebih tenang setelah anggota-anggota nya lebih berpengalaman dan konferensi-konferensi ini,

Laying the Groundwork for Cyberneticsbersama dengan penerbitan buku Norbert Wiener pada tahun 1948 yang berjudul Cybernetics ditujukan sebagai dasar dari perkembangan cybernetics yang kita ketahui saat ini.

Prominent Early CyberneticiansIni adalah foto dari empat ilmuwan pertama cybernetic berpengaruh, yang diambil sekitar tahun 1950. Dari kiri ke kanan: Ross Ashby dari homeostat; Warren McCulloch yang mengatur konferensi Yayasan Macy; Grey Walter yang menciptakan kura-kura Elsie; dan Norbert Wiener yang mengusulkan nama cybernetics.

Neurophysiology, Mathematics, and PhilosophyNeurophysiology+Mathematics+PhilosophyWarren McCulloch merupakan sosok penting dalam pengembangan ruang lingkup cybernetics. Meski dia seorang psikiater, McCulloch mengabungkan pengetahuannya mengenai neuro-fisiologi, matematika, dan filosofi untuk membantu memahami sistem yang sangat kompleks. . .

The Human Nervous System . . . sistem syaraf manusia.

Human Nervous System and Mathematical EquationsDia percaya bahwa sistem syaraf dapat digambarkan secara pasti dalam matematika.

Cold = HotMisalnya, dia mengembangkan persamaan matematika untuk menerangkan benda dingin misalnya balok es yang menyentuh kulit sebentar and secara paradoksal memberikan rasa panas dan bukan dingin.

Neurophysiology, Mathematics and PhilosophyNeurophysiology+Mathematics+PhilosophyMcCulloch tidak hanya menggunakan matematika dan neuro-fisiologi untuk memahami sistem syaraf tetapi dia juga menggunakan filosofi kombinasi yang jarang. Ilmuwan dan filosof sering kali memiliki keinginan yang berbeda ilmuwan mempelajari. . .

Plants . . . benda-benda nyata, seperti tanaman. . .

Animals . . . binatang . . .

Minerals. . . dan mineral, di lain pihak filosof . . .

Abstract Ideas, Thoughts, and Concepts. . . mempelari benda-benda abstrak, misalnya ide, pikiran, dan konsep.

Epistemology = Study of KnowledgeEpistemology = Study of KnowledgeMcCulloch melihat adanya hubungan antara ilmu neuro-fisiologi dan cabang filosofi yang disebut epistemology yang mempelajari pengetahuan.

Knowledge Formed in the BrainBiasanya pengetahuan dianggap tidak kelihatan dan abstrak, McCulloch menyadari bahwa pengetahuan dibentuk oleh organ fisik dari tubuh yaitu otak.

The Mind The Meeting Place Between the Brain and an IdeaPhysicalAbstract

Brain Mind KnowledgePikiran adalah pertemuan otak dan ide, antara bentuk fisik dan abstrak, antara ilmu pengetahuan dan filosofi.

Experimental EpistemologyPhilosophicalPhysicalExperimental EpistemologyMcCulloch membuat cabang ilmu baru berdasarkan pertemuan fisik dan filosofi. Cabang ilmu pengetahuan yang mempelajari pengetahuan melalui neuro-fisiologi ini disebut percobaan epistemologi. Tujuannya untuk menjelaskan bagiamana ide-ide dihasilkan aktivitas jaringan syaraf.

Cybernetics = Regulation of SystemsCybernetics = Regulation of SystemsMengapa proyek McCulloch ini penting bagi ilmuwan cybernetic? Ingat, cybernetic adalah ilmu tentang pengaturan sistem.

Human Brain The Most Remarkable Regulator of AllOtak manusia barangkali adalah pengatur yang paling hebat, mengatur butuh manusia dan sistem-sistem lain dalam lingkungannya. Teori mengenai otak manusia adalah teori tentang asal usul pengetahuan manusia.

Mind Regulates ItselfPenembak pesawat terbang dan alat pengatur suhu adalah alat yang diciptakan manusia untuk mengatur sistem-sistem tertentu, sedangkan pikiran adalah sistem yang membentuk dan mengatur dirinya sendiri. Kita akan membahas lebih lanjut mengenai fenomena ini beberapa menit lagi.

Other Cybernetic ConceptsOther Concepts in CyberneticsSetelah kita membahas beberapa orang penting, ketertarikan mereka terhadap ilmu tertentu, dan kontribusi mereka, sekarang kita akan membahas beberapa konsep-konsep cybernetic.

Law of Requisite VarietyLaw of Requisite VarietySalah satu konsep penting adalah hukum mengenai perlunya variasi. Hukum ini menyatakan bahwa begitu suatu sistem menjadi lebih kompleks, orang yang mengontrol sistem harus menjadi lebih kompleks, karena fungsi-fungsi yang perlu diatur menjadi lebih banyak. Dengan kata lain, semakin kompleks suatu sistem yang diatur, orang yang mengatur sistem itu harus semakin kompleks.

Thermostat Example, RevisitedMari kita lihat contoh kita mengenai alat pengatur suhu.

Furnace = SimplicityKalau rumah hanya mempunyai tungku perapian, alat pengatur suhu bisa sederhana karena yang perlu dikontrol hanya tungku perapian saja.

Furnace + Air Conditioner = ComplexityTetapi, jika rumah tersebut memiliki tungku perapian dan AC, maka alat pengatur suhu harus lebih kompleks dengan lebih banyak tombol karena ada dua proses yang harus di kontrol panas dan dingin.

Humans Most Complex Nervous SystemPrinsip yang sama dapat diaplikasikan pada makhluk hidup. Manusia memiliki sistem syaraf dan otak yang paling kompleks dibandingkan binatang, sehingga manusia dapat melakukan berbagai macam aktivitas dan memiliki tubuh yang kompleks.

Starfish SystemSedangkan, binatang seperti bintang laut, . . .

Sea Cucumber System. . . lintah laut, . . .

More Complex the Animal, the More complex the Brain . . . dan tumbuhan laut anemone tidak mempunyai otak central, mereka hanya memiliki jaringan syaraf sederhana yang dibutuhkan untuk mengatur tubuh dan fungsi mereka yang lebih sederhana. Kesimpulannya, binatang yang lebih kompleks membutuhkan otak yang lebih kompleks juga.

Social SystemsHukum mengenai perlunya variasi tidak hanya dapat diaplikasikan pada kontrol terhadap mesin dan tubuh manusia, tetapi juga pada sistem-sistem sosial. Contohnya, untuk mengontrol kejahatan, kita tidak perlu memiliki dan tidak mungkin kita memiliki satu polisi untuk setiap warga, karena tidak semua aktivitas warga perlu diatur. . .

Capability to Regulate. . . hanya yang ilegal. Jadi, satu atau dua polisi untuk setiap seribu orang biasanya cukup untuk mengendalikan aktivitas illegal.

Regulation Increase Complexity of Regulator and System being RegulatedDalam hal ini, kesesuaian antara variasi pengontrol and variasi dalam sistem yang dikontrol tercapai tidak dengan meningkatkan kompleksitas pengontrol, tetapi dengan mengurangi variasi dalam sistem yang dikontrol. Daripada memiliki banyak polisi, kita memutuskan untuk mengontrol aspek-aspek tertentu dari semua perilaku manusia.

Self Organizing Systems Self Organizing SystemsKonsep cybernetics berikutnya adalah sistem yang dapat mengkoordinir dirinya sendiri yang telah kita lihat sehari-hari. Sistem yang dapat mengkoordinir diri sendiri adalah sistem yang menjadi lebih terkoordinir dalam prosesnya menuju titik keseimbangan (equilibrium). Ross Ashby mengamati bahwa setiap sistem yang proses internalnya atau peraturan interaksinya tidak berubah adalah sistem yang mengkoordinir dirinya sendiri.

Waiting in LineMisalnya, kelompok orang yang tidak terorganisir ketika hendak . . .

The Line A Self-Organizing System. . . naik bis akan mengantri, karena berdasarkan pengalaman mereka antrian itu praktis dan merupakan jalan yang adil untuk naik ke bis. Kelompok ini merupakan sistem yang mengkoordinir diri sendiri.

Oil and Vinegar a Self-Organizing SystemBahkan campuran minyak untuk membuat salad dan cuka adalah sistem yang mengkoordinir diri sendiri. Seperti yang digambarkan disini, campuran tersebut sementara berubah menjadi cairan homogen.

Oil and Vinegar - EquilibriumKetika bumbu salad itu menuju titik keseimbangan, campuran itu mengubah strukturnya dan minyak dan cuka terpisah secara otomatis. Kita sebut campuran itu mengkoordinir dirinya sendiri.

Self Organization Leads to a General Design RuleIde untuk mengkoordinir diri sendiri menghasilkan sebuah rancangan dasar. Untuk mengubah suatu obyek, taruhlah obyek di dalam lingkungan dimana interaksi antara obyek tersebut dan lingkungannya akan merubah obyek itu sesuai dengan yang anda inginkan. Lihatlah tiga contoh berikut. . .

Self Organization Leads to a General Design RulePertama, untuk membuat besi dari bijih besi, kita letakkan bijih besi dalam tempat yang disebut tanur Di dalam tanur, kokas dibakar untuk menghasilkan karbon. Proses kimia dan termodinamika dalam tanur menyebabkan oksida besi menjadi besi murni.

Educating ChildrenContoh kedua adalah proses mendidik seorang anak. Anak dimasukkan ke sekolah.

Educating Children, cont.Sebagai hasil interaksi dengan guru dan murid-murid lain di sekolah, anak tersebut belajar untuk membaca dan menulis.

Regulation of Business by GovernmentContoh ketiga adalah peraturan bisnis yang dikeluarkan pemerintah. Untuk mengatur hubungan masyarakat, Amerika Serikat menganut sebuah konstitusi yang terdiri dari tiga bagian dalam pemerintahan. Kongres menetapkan hukum untuk mengatur perpajakan dan hukuman dengan bagian Eksekutif sebagai penegak hukum.

Regulation of Business by Government, cont.Insentif dan hukuman yang ditentukan oleh hakim dalam persidangan, mengarahkan para pengusaha untuk memodifikasi perilaku mereka sesuai dengan yang diinginkan.

Regulation of Business by Government, cont.Tiap contoh peleburan bijih besi dalam tanur, . . .

Regulation of Business by Government, cont.. . . guru dan murid dalam sekolah,. . .

Regulation of Business by Government, cont.. . . dan pemerintah yang mengeluarkan peraturan bisnis bisa disebut sebagai sistem yang mengkoordinir diri sendiri. Setiap system mengkoordinir dirinya sendiri dalam proses menuju titik keseimbangan. Dan tiap contoh memiliki aturan interaksi dalam sistem yang digunakan untuk mendapatkan hasil yang diinginkan.

Pada awal tahun 1960-an adanya selular automata, fractal geometri, dan kompleksitas adalah kelanjutan dari sistem yang mengkoordinir diri sendiri.

Cybernetics how Knowledge itself is GeneratedSejauh ini kita telah membahas tentang bagaimana cybernetic dapat membantu kita membuat mesin dan memahami proses regulasi sederhana. Cybernetics juga dapat membantu memahami bagaimana pengetahuan itu sendiri dihasilkan.

A Firmer Foundation for Regulating Larger SystemsPengertian ini akan memberikan dasar yang kokoh untuk mengatur sistem yang lebih besar, seperti perusahaan, negara, . . .

Firmer Foundation for Regulating the Whole World. . . bahkan dunia.

Role of the ObserverRole of the Observer

Heinz Von FoersterPada akhir tahun 1960-an ilmuwan cybernetics seperti Heinz Von Foerster dari Amerika Serikat, . . .

Humberto Maturana. . . Maturana dari Chile, . . .

Gordon Pask. . . dan Gordon Pask dan, . . .

Stafford Beer. . . Staffor Beer dari Inggris. . .

Second Order CyberneticsSecond Order Cybernetics. . . mulai mengembangkan aplikasi prinsip-prinsip cybernetic untuk memahami peranan pengamat. Hal ini disebut generasi kedua cybernetic.

Dealing with Autonomous SystemsGenerasi pertama cybernetic berhubungan dengan sistem yang dikontrol dan generasi kedua berhubungan dengan sistem otonomi.

Penerapan prinsip-prinsip cybernetic dalam sistem sosial membutuhkan perhatian pada peranan pengamat sebuah sistem yang. . .

Separating Man from the System. . . berusaha belajar dan memahami sistem social, tetapi tidak dapat memisahkan dirinya dari sistem atau mencegah masuknya pengaruh dirinya pada system.

Separating Man from the System, cont.Dalam pandangan klasik, ilmuwan yang bekerja dalam laboratorium berusaha keras untuk mencegah pengaruh dari tindakannya sendiri pada hasil percobaan. Demikian halnya saat kita menjauh dari sistem mekanis (seperti ilmuwan laboratorium) menuju sistem sosial, maka semakin tidak mudah bagi kita untuk mengabaikan peran pengamat.

Margaret MeadContohnya, ilmuwan seperti Margaret Mead yang mempelajari masyarakat dan budayanya, mau tidak mau dia memiliki pengaruh pada masyarakat yang sedang dipelajarinya.

Mead Separating Man from the SystemKarena dia tinggal dalam masyarakat tersebut, penduduk kadang-kadang secara alami ingin memberi kesan baik padanya, menyenangkan hatinya, atau mungkin membuat dia marah.

Mead Separating Man from the System, cont.Keberadaan Mead dalam masyarakat mengubah budaya mereka dan sebagai akibatnya mempengaruhi hal-hal yang dia amati.

Mead Separating Man from the System, cont.Efek pengamat ini membuat Mead tahu seperti apa masyarakat ini sebelum dia ada di sana.

News Reporters Affected by Background and ExperienceWartawan yang sungguh-sungguh akan selalu terpengaruh oleh latar belakang dan pengalaman sehingga mereka menjadi subyektif. Seorang wartawan juga tidak bisa mengumpulkan dan memahami semua informasi yang dibutuhkan untuk memberikan laporan yang lengkap dan akurat mengenai kejadian yang kompleks.

Wise to Have Several People Study Complex SystemsOleh sebab itu, sebaiknya beberapa orang dikerahkan untuk mempelajari kejadian atau sistem yang kompleks. Dengan mendengarkan cerita dari beberapa pengamat, seseorang bisa mendapatkan kesan mengenai berapa banyak bagian dari cerita tersebut berasal dari pengamat dan bagian mana yang merupakan kejadian sesungguhnya.

Early Days Cybernetics = Systems Seeking Pre-Defined GoalsDahulu, cybernetics biasanya diaplikasikan pada sistem dengan tujuan yang sudah ditentukan sejak awal, sedangkan generasi kedua cybernetic mengarah pada sistem yang menentukan tujuannya sendiri.

Now How Purposes are ConstructedFokusnya adalah bagaimana tujuan-tujuan tersebut dirancang. Contoh menarik untuk sistem dengan tujuan yang sudah ditentukan dan kemudian berubah menjadi sistem yang menentukan tujuannya sendiri adalah manusia. Ketika anak-anak masih kecil, orang tua menentukan tujuan mereka. Contohnya, orang tua biasanya ingin anak mereka belajar berjalan, berbicara, dan cara makan yang sopan.

Pursuing Goals and PurposesTetapi, begitu anak-anak menjadi dewasa, mereka belajar untuk menentukan tujuan dan mengejar cita-cita mereka sendiri, seperti menentukan tujuan edukasi dan karir, . . .

Pursuing Goals and Purposes, cont.. . . merencanakan pernikahan. . .

Pursing Goals and Purposes, cont.. . . dan berkeluarga.

Cybernetics 1st Noted for FeedbackUntuk mengulangi apa yang sudah kita pelajari, mulanya cybernetics dikenal dengan konsep umpan balik.

Human Body Rich Example of FeedbackTubuh manusia adalah sumber beraneka contoh tentang umpan balik yang memungkinkan sistem untuk mengatur dirinya sendiri. Hal ini menyebabkan ilmuwan tertarik untuk mempelajari. . .

Studying the Human Body Walking, Thinking, etc.. . . dan mensimulasi aktifitas manusia dan binatang dari berjalan sampai berpikir.

Cybernetics Studies Self-Organizing PropertiesCybernetics mempelajari kemampuan untuk mengkoordinir diri sendiri dan telah berkembang. . .

Cybernetics Moved from Primary Concern with Machines . . . dari perhatian pada mesin. . .

Cybernetics includes Large Social Systems. . . sampai melibatkan sistem sosial yang besar.

Da Vinci Can we Master all Fields and Existing Knowledge?Meskipun kita tidak akan pernah dapat kembali ke zaman Leonardo Da Vinci dan menguasai semua bidang ilmu pengetahuan, kita dapat membuat prinsip-prinsip dasar perilaku semua system.

Complexity is Observer-DependentSelain itu, cybernetics juga menyatakan bahwa karena pengamat mendefinisikan sistem yang akan dia control, kita dapat menyimpulkan bahwa kompleksitas itu independen dari pengamat.

Complexity is in the Eye of the BeholderKompleksitas, seperti halnya kecantikan, itu relative dan tergantung pada orang yang melihatnya (pengamat).

The History and Development of Cybernetics

Disusun oleh :Catherine BeckerMarcella SlaboskyStuart Umpleby

Traduced Into Indonesian By:Lucy Lim 2006 The George Washington University: umpleby@gwu.edu

Credits

The History and Development of Cybernetics. Presented by The George Washington University in conjunction with the American Society for Cybernetics.The History and Development of Cybernetics. Presented by The George Washington University in conjunction with the American Society for Cybernetics.Many years agoThe things a person had to understand to get through life were relatively uncomplicatedEvery object or process, which we will refer to as a system, was relatively simple.In fact, up until the last few hundred years, it was possible for some people to master a significant portion of man's existing body of knowledge.Leonardo Da Vinci was a leader in the fields of painting . . .. . . sculpture . . .

. . . anatomy . . . . . . architecture . . . . . . weapons engineering, and . . .

. . . aeronautical engineering. This is his sketch for a 16th century flying machine . . .

. . . and for a parachute in case the machine broke down.

As time passed, the systems that humans were concerned with became . . .

. . . more and more complicated.

Transportation systems alone have become more complex . . .

. . . and more complex . . .. . . and more complex . . .

. . . and more complex . . .

. . . as have energy systems.

Some people have suggested that technology . . .

. . . is advancing so rapidly it . . .. . . is outpacing our ability to control it.

Clearly, it is no longer possible for one person to keep up with developments in all fields, let alone be a leader in many of them, as Leonardo Da Vinci was.

Specialization has become a necessity. How then, do we live and work effectively in a technically advanced society?

Is there a way that you, the modern man or woman, can sort through the complexity, formulate a set of principles underlying all systems and thereby enhance your ability to regulate the world in which you live?

This question was of interest to a handful of people in the 1940s who were the pioneers in a field that has become known as Cybernetics, the science of the regulation of systems.

Cybernetics is an interdisciplinary science that looks at any and all systems from molecules . . .

. . . to galaxies, with special attention to machines, animals and societies.

Cybernetics is derived from the Greek word for steersman or helmsman, who provides the control system for a boat or ship.

This word was coined in 1948 and defined as a science by Norbert Wiener, who was born in 1894 and died in 1964. He became known as the Father of Cybernetics.

Wiener was an applied mathematician, biologist, and electrical engineer. He worked during World War II on the radar-guided anti-aircraft gun.

He designed the connection of a special radar to the gun so that it was aimed automatically at the enemy aircraft. After the gun was fired, the radar quickly determined the changing location of the plane and re-aimed the gun until the plane was shot down.

The system imitated human functions and performed them more effectively.The anti-aircraft gun demonstrates the cybernetic principle of feedback. Feedback is information about the results of a process which is used to change the process. The radar provided information about the changes in location of the enemy airplane and this information was used to correct the aiming of the gun.

A more familiar example of the use of feedback to regulate a system is the common thermostat for heating a room.

If the heating system is adjusted, as is common, to allow a maximum of 2 degrees variation, when the thermostat is set at 68 degrees the temperature will rise to 70 degrees . . .

. . . before a temperature sensor in the thermostat triggers the furnace to turn off.The furnace will remain off until the temperature of the room has fallen to 66 degrees . . .. . . then the sensor in the thermostat triggers the furnace to turn on again.

The sensor provides a feedback loop of information that allows the system to detect a difference from the desired temperature of 68 degrees and to make a change to correct the error. As with the anti-aircraft gun and the airplane, this system consisting of the thermostat, the heater and the room is said to regulate itself through feedback and is a self-regulating system.

The human body is one of the richest sources of examples of feedback that leads to the regulation of a system. For example, when your stomach is empty, information is passed to your brain.

When you have taken corrective action, by eating, your brain is similarly notified that your stomach is satisfied.

In a few hours, the process starts all over again. This feedback loop continues throughout our lives.

The human body is such a marvel of self-regulation that early cyberneticians studied its processes and used it as a model to design machines that were self-regulating. One famous machine called the homeostat was constructed 30 years ago by a British scientist, Ross Ashby.

Just as the human body maintains a 98.6 degree temperature the homeostat could maintain the same electrical current, despite changes introduced from the outside.

The homeostat, the human being, and the thermostat all are said to maintain homeostasis or equilibrium, through feedback loops of various kinds. It does not matter how the information is carried just that the regulator is informed of some change which calls for some kind of adaptive behavior.

Another scientist, Grey Walter, also pursued the concept of imitating the self-regulating features of man and animals.

His favorite project was building mechanical 'tortoises' that would, like this live tortoise, move about freely and have certain attributes of an independent life.Walter is pictured here with his wife Vivian, their son Timothy, and Elsie the tortoise. Elsie has much in common with Timothy. Just as Timothy seeks out food, which is stored in his body in the form of fat, Elsie seeks out light which she 'feeds' on and transforms into electrical energy which charges an accumulator inside her. Then she's ready for a nap, just like Timothy after a meal, in an area of soft light.Although Elsie's behavior imitates that of a human, her anatomy is very different. This is what Elsie looks like underneath her shell. She looks a lot more like the inside of a transistor radio than . . .. . . the inside of a human body. But as a cybernetician, Walter was not interested in imitating the physical form of a human being, but in simulating a human's function.

. . . the inside of a human body. But as a cybernetician, Walter was not interested in imitating the physical form of a human being, but in simulating a human's function.

Cybernetics does not ask . . . What Is This Thing?, but, What Does it Do?Grey Walter did not attempt to simulate the physical form of a human, as does a sculptor, but to simulate human functions.

In other words, he viewed humans . . . Not as Objects but as Processes

For centuries, people have designed machines to help with human tasks and not just tasks requiring muscle power.

Automata, such as the little moving figures of people or animals that emerge from cuckoo clocks and music boxes, were popular in the 1700's and machines capable of thinking were a subject for speculation long before the electronic computer was invented.

From 1944 to 1954 there was a series of meetings to discuss these ideas about feedback loops and circular causality in self-regulating systems. The meetings, sponsored by the Josiah Macy, Jr. Foundation, were interdisciplinary, attended by engineers, mathematicians, neurophysiologists, and others.

The chairman of these meetings, Warren McCulloch, wrote that these scientists had great difficulty in understanding each other, because each had his own professional language.

There were heated arguments that were so exciting that Margaret Mead, who was in attendance, once did not even notice that she had broken a tooth until after the meeting.

The later meetings went somewhat more calmly as the members developed a common set of experiences.These meetings, along with the 1948 publication of Norbert Wiener's book titled 'Cybernetics,' served to lay the groundwork for the development of cybernetics as we know it today.

Here is an unusual photograph taken in the 1950s of the four prominent early cyberneticians that you have already met. From left to right they are: Ross Ashby of homeostat fame; Warren McCulloch, organizer of the Macy Foundation meetings; Grey Walter, creator of Elsie, the tortoise; and Norbert Wiener, who suggested that the field be called Cybernetics.'Warren McCulloch was a key figure in enlarging the scope of cybernetics. Although a psychiatrist by training, McCulloch combined his knowledge of neurophysiology, mathematics, and philosophy to better understand a very complex system . . .

. . . the human nervous system.

He believed that the functioning of the nervous system could be described in the precise language of mathematical equations.

For example, he developed an equation which explained the fact that when a cold object such as an ice cube touches the skin for a brief instant, paradoxically it gives the sensation of heat rather than cold.

McCulloch used not only mathematics and neurophysiology to understand the nervous system but also philosophy a rare combination. Scientists and philosophers are often considered miles apart in their interests scientists study real, concrete, . . .

. . . physical things, like plants, . . .

. . . animals, . . .

. . . and minerals, while philosophers, . . .

. . . study abstract things like ideas, thoughts, and concepts.

McCulloch could see that there is a connection between the science of neurophysiology and a branch of philosophy called epistemology, which is the study of knowledge.

While knowledge is usually considered invisible and abstract, McCulloch realized that knowledge is formed in a physical organ of the body, the brain.The mind is, in fact, the meeting place between the brain and an idea, between the physical and the abstract, between science and philosophy.

McCulloch founded a new field of study based on this intersection of the physical and the philosophical. This field of study he called 'experimental epistemology,' the study of knowledge through neurophysiology. The goal was to explain how a nerve network produces ideas.

Why is McCulloch's work so important to cyberneticians? Remember, cybernetics is the science of the regulation of systems.

The human brain is perhaps the most remarkable regulator of all, regulating the human body as well as many other systems in its environment. A theory of how the brain operates is a theory of how all of human knowledge is produced.

Whereas an anti-aircraft gun and a thermostat are devices constructed by people to regulate certain systems, the mind is a system that constructs itself and regulates itself. We shall say more about this phenomenon in a few minutes.

Now that we have touched on some of the key people, their interests, and their contributions, we shall look at a few additional cybernetic concepts.

One important concept is the law of requisite variety. This law states that as a system becomes more complex, the controller of that system must also become more complex, because there are more functions to regulate. In other words, the more complex the system that is being regulated, the more complex the regulator of the system must be.

Let's return to our example of a thermostat.

If a house has only a furnace, the thermostat can be quite simple since it controls only the furnace.

However, if the house has both a furnace and an air conditioner, the thermostat must be more complex it will have more switches and knobs since it must control two processes both heating and cooling.

The same principle applies to living organisms. Human beings have the most complex nervous system and brain of any of the animals. This allows them to engage in many different activities and to have complex bodies.

In contrast, some animals such as the starfish, . . .

. . . sea cucumber, . . .

. . . and sea anemone have no centralized brain, but only a simple nerve network, which is all that is required to regulate the simpler bodies and functions of these sea animals. In summary, the more complex the animal, the more complex the brain needs to be.

The law of requisite variety not only applies to controlling machines and human bodies, but to social systems as well. For example, in order to control crime, it is not necessary or feasible to have one policeman for each citizen, because not all activities of citizens need regulation . . .

. . . just illegal ones. Therefore, one or two policeman for every thousand people generally provides the necessary capability for regulating illegal activities.

In this case a match between the variety in the regulator and the variety in the system being regulated is achieved not by increasing the complexity of the regulator, but by reducing the variety in the system being regulated. That is, rather than hiring many policemen, we simply decide to regulate fewer aspects of human behavior.

The self-organizing system is another cybernetic concept, which we all see demonstrated daily. A self-organizing system is a system that becomes more organized as it goes toward equilibrium. Ross Ashby observed that every system whose internal processes or interaction rules do not change is a self-organizing system.

For example, a disorganized group of people who are waiting . . .. . . to take a bus will fall into a line, because of their past experience that lines are a practical, fair way to obtain service. These people constitute a self-organizing system.

Even a mixture of salad oil and vinegar is a self-organizing system. As a result of being shaken as shown here, the mixture changes to a homogeneous liquid temporarily . . . . . . as the salad dressing is allowed to go to equilibrium, the mixture changes its structure and the oil and vinegar separate automatically. We could say that the mixture organizes itself.

The idea of self-organization leads to a general design rule. In order to change any object, put the object in an environment where the interaction between the object and the environment will produce the desired change in the object in the direction you want it to go. Let's consider three examples. First, in order to make iron from iron ore we put the iron ore in an environment called a blast furnace. In the furnace, coke is burned to produce heat. In the chemical and thermodynamic environment of the blast furnace, iron oxides become pure iron.

The idea of self-organization leads to a general design rule. In order to change any object, put the object in an environment where the interaction between the object and the environment will produce the desired change in the object in the direction you want it to go. Let's consider three examples. First, in order to make iron from iron ore we put the iron ore in an environment called a blast furnace. In the furnace, coke is burned to produce heat. In the chemical and thermodynamic environment of the blast furnace, iron oxides become pure iron.

As a second example consider the process of educating a child. The child is placed in a school.

As a result of interacting with teachers and other students in the school, the child learns to read and write.

A third example is the regulation of business by government. To regulate their affairs the people of the United States adopted a Constitution that established three branches of government. By passing laws, Congress creates an environment of tax incentives and legal penalties which are enforced by the Executive branch.These incentives and penalties, which are adjudicated by the courts, encourage businessmen to modify their behavior in the desired direction.

Each case the iron smelting furnace . . .

. . . the school with its teachers and students . . .

. . . and government regulation of business can be thought of as a self-organizing system. Each system organizes itself as it goes toward its stable equilibrial state. And in each case the known interaction rules of the system have been used to produce a desired result.

So far we've talked mainly about how cybernetics can help us to build machines and to understand simple regulatory processes. But cybernetics also can be helpful in understanding how knowledge itself is generated.

This understanding can provide us with a firmer foundation for regulating larger systems, such as business corporations, nations, . . .

. . . and even the whole world.

Applying cybernetic principles to social systems calls attention to the role of the observer of a system who, . . .

In the late 1960's cyberneticians such as Heinz Von Foerster of the United States, . . .

. . . Humberto Maturana of Chile, . . .

. . . Gordon Pask and, . . .

. . . Stafford Beer of Great Britain . . .

. . . began extending the application of cybernetic principles to understanding the role of the observer. This emphasis was called 'second-order cybernetics.'

Whereas, first-order cybernetics dealt with controlled systems, second-order cybernetics deals with autonomous systems.

. . . while attempting to study and understand a social system, is not able to separate himself from the system or prevent himself from having an effect on it.

In the classical view, a scientist working in a laboratory takes great pains to prevent his own actions from affecting the outcome of an experiment. However, as we move from mechanical systems, such as those the scientist works with in the laboratory, to social systems, it becomes impossible to ignore the role of the observer.

For example, a scientist such as Margaret Mead who studied people and their cultures, could not help but have some effect on the people she studied.

Because she lived within the societies she studied, the inhabitants would naturally, on occasion, want to impress her, please her, or perhaps anger her.

The fact of Mead's presence in a culture altered that culture and, in turn, affected what she observed.

This 'observer effect' made it impossible for Mead to know what the society was like when she wasn't there.

A conscientious news reporter will always be affected by his or her background and experience and hence will necessarily be subjective. Also, one reporter is unable to gather and comprehend all the information necessary to give a complete, accurate report on a complex event.

For these reasons, it is wise to have several different people study a complex event or system. Only by listening to descriptions of several observers can a person form an impression of how much a description of an event is a function of the observer and how much the description is a function of the event itself.

Whereas, in the early days, cybernetics was generally applied to systems seeking goals already defined for them, 'second-order' cybernetics refers to systems that define their own goals.

It focuses attention on how purposes are constructed. An interesting example of a system that grows from having purposes set for it to one that sets its own purposes is a human being. When children are very young, parents set goals for them. For example, parents normally desire that their children learn to walk, talk, and use good table manners.

However, as children grow older, they learn to set their own goals and pursue their own purposes, such as deciding on educational and career goals, . . .

. . . making plans to marry . . .

. . . and start a family.

To review what we have learned, cybernetics was first noted for the concept of feedback.

The human body is a rich source of examples of how feedback allows systems to regulate themselves, causing scientists to be interested in studying . . .

. . . and simulating human and animal activities, from walking to thinking.

Cybernetics studies self-organizing properties and has moved . . .

. . . from a concern primarily with machines . . .

. . . to include large social systems.

Although we'll never be able to return to the times of Leonardo Da Vinci and master all fields of existing knowledge, we can construct a set of principles that underlie the behavior of all systems.

Also, as cybernetics tells us, because the observer defines the systems he wants to control, complexity is observer-dependent.

Complexity, like beauty, is in the eye of the beholder.

The History and Development of Cybernetics Narrated By: Paul Williams Produced By: Enrico Bermudez Paul Williams Written By: Catherine Becker Marcella Slabosky Stuart Umpleby