Historia y desarrollo de la cibernética

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La cibernética primeramente hizo uso del concepto de retroalimentación. El cuerpo humano es una rica fuente de ejemplos acerca de cómo la retroalimentación permite a los sistemas regularse a sí mismos, provocando que los cientistas se interesen en estudiarlo y simular actividades humanas y animales como el caminar o el pensar. La cibernética estudia propiedades de autoorganización y ha evolucionado de preocuparse inicialmente máquinas a incluir sistemas sociales grandes. Aunque nunca vayamos a ser capaces de volver a los tiempos de Leonardo da Vinci y dominar todos los campos del conocimiento existente, podemos construir un grupo de principios comunes que describan el comportamiento de todos sistemas. También la cibernética nos dice, que a causa de que el observador de cine el sistema que él quiere controlar, la complejidad es dependiente del observador. La complejidad, como la belleza, está en el ojo de quien la contempla.

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  • The History and Development of Cybernetics. Presented by The George Washington University in conjunction with the American Society for Cybernetics.
    Historia y desarrollo de la cibernética
     
    Hace muchos años las cosas que una persona tenía que entender para poder vivir eran relativamente sencillas. Cada objeto o proceso, a los cuales nos referiremos como sistemas, eran relativamente simples. De hecho, hasta hace pocos cientos de años, era posible para algunas personas dominar una significante porción del conocimiento humano.
    Leonardo da Vinci fue un líder en el campo de la pintura, cultura, anatomía, arquitectura, ingeniería bélica e ingeniería aeronáutica. Éste es su esquema para una máquina voladora del siglo XVI, y para un paracaídas en caso de que la máquina dejara de funcionar.
     
    Complejidad
     
    A medida que el tiempo transcurrido, los sistemas que interesaban a los humanos se volvieron más y más complicados. Los sistemas de transporte se volvieron cada vez más y más complejos. Algunos han sugerido que la tecnología está avanzando tan rápidamente que está sobrepasando nuestra habilidad de controlarla. Está claro que ya no es posible para una sola persona mantenerse al día con los avances en todos los campos, y ser un líder en varios de ellos como Leonardo da Vinci lo fue. La especialización ha llegado a ser una necesidad. ¿Cómo entonces podemos vivir y trabajar de manera efectiva en una sociedad tan avanzada tecnológicamente? ¿Existe alguna manera que usted, mujer u hombre moderno, pueda lidiar con la complejidad, pueda establecer una serie de principios para todos los sistemas y luego pueda incrementar su habilidad de volar al mundo en el que usted vive?
     
    Cibernética = regulación de los sistemas
     
    La anterior pregunta interesaba a cierta cantidad de personas en 1940. Eran pioneros en un campo que ha venido a ser la cibernética, la ciencia de la regulación de los sistemas. La cibernética es una ciencia interdisciplinaria que observa todos los sistemas desde moléculas hasta galaxias, poniendo especial atención a las máquinas, animales y sociedades.
     
    La palabra cibernética deriva de la palabra griega usada para mencionar a los timoneles de los barcos, quienes se constituyen parte del sistema de control para el barco. Esta palabra fue primeramente mencionada en 1948 y definida como ciencia por Norbert Wiener, quien nació en 1894 y murió en 1964. Él es conocido como el padre de la cibernética. Wiener era un dotado matemático, biólogo e ingeniero eléctrico. Trabajó durante la Segunda Guerra Mundial en los cañones antiaéreos guiados por radar. El conectó un radar especial al cañón de tal forma que éste apuntara automáticamente hacia un avión. Después que el cañón era disparado, el radar rápidamente determinaba la ubicación futura del avión y re orientaba el cañón a esa posición para abatir al avión. Su sistema imitaba las funciones humanas y las ejecutaba más eficientemente.
     
    Retroalimentación
     
    Demuestra el principio cibernético de retroalimentación. La retroalimentación es la información acerca de los resultados de un proceso la cual es usada para cambiar este proceso. El radar provee información acerca de los cambios de la ubicación del avión enemigo y esta información es usada para corregir la orientación del cañón.
     
    Un ejemplo más familiar en el uso de la retroalimentación para regular un sistema es el termostato que controla la temperatura de una habitación. Si la temperatura de la habitación se eleva el termostato ordena que se apague el flujo de calor. Al contrario, si la temperatura baja, el termostato ordena que se inicie un flujo de calor hacia la habitación. Y así sucesivamente, el termostato monitorea la habitación para detectar cambios de temperatura para regular sus cambios y mantener una temperatura estable en la habitación.
     
    Sistemas auto regulados
     
    Por medio de un sensor, el termostato provee un ciclo de retroalimentación de información que le permite al sistema detectar la diferencia entre una u otra temperatura para así corregirla como si se tratara de un error. Así como con el cañón antiaéreo y el avión, este sistema, consistente de un termostato un aparato calentador y la habitación, se regula a sí mismo a través de retroalimentación continua. Estos son ejemplos de sistemas auto regulados.
     
    El cuerpo humano es una de las fuentes más ricas en ejemplos de retroalimentación que coopera con la regulación del sistema. Por ejemplo, cuando su estómago está vacío, la información es transmitida al cerebro. Si usted ejecuta acciones correctivas, comiendo, su cerebro es notificado de que su estómago está satisfecho. En pocas horas el proceso vuelve a comenzar otra vez. Este ciclo de retroalimentación continúa a lo largo de nuestras vidas.El cuerpo humano es tal maravilla de autorregulación que los primeros cibernéticos estudiaron sus procesos y los usaron como un modelo para diseñar máquinas que se auto regulaban. Una máquina famosa llamada homeostato fue fabricada en los años 40 por un científico inglés llamado Ross Ashby. De la misma manera que el cuerpo humano mantiene su temperatura, el homeostato podía mantener estable una corriente eléctrica sin importar los cambios que se producieran en el exterior.
     
    Homeostasis
     
    El “homeostato” ser humano, y el termostato están diseñados para mantener homeostasis o equilibrio, a través de ciclo de ciclos de retroalimentación de varios tipos. No importa como la información fluye, en tanto que el regulador es informado acerca de algún cambio, esto provoca algún tipo de comportamiento adaptativo. Otro científico, Grey Walter, también persiguió el concepto de imitar las características autorregulativas del hombre y de los animales. Su proyecto favorito fue construir una tortuga mecánica que podía, como otras tortugas, moverse literalmente libre y tener ciertos atributos y una vida independiente. Walter tenía un bebé llamado Timothy, y así como Timothy busca la comida, la cual luego es almacenada en su cuerpo en forma de grasa, Elsie la tortuga buscaba la luz con la cual ella se “alimentaba”para transformarla en energía eléctrica con la cual cargaba un acumulador dentro de ella. Luego de esto, ella tomaba una siesta, de la misma manera que Timothy después de una comida, también dormía. Aunque el comportamiento de Elsie imitaba el de un humano, su anatomía era muy diferente, debajo de su caparazón simplemente era una colección de mecanismos y circuitería. Se parecía más al interior de una radio de transistores que al interior de un cuerpo humano. Pero water como buen cibernético, no estaba interesado en imitar la forma física de un ser humano, sino simular las funciones humanas.
     
    Los cibernéticos no se preguntan ¿qué es esto? Sino ¿qué es lo que hace esto? Grey water no intentó simular la forma física de un humano así como lo haría un escultor, sino intentó simular las funciones humanas. En otras palabras, él veía a los humanos no como objetos, sino como… Procesos.
     
    Por siglos, la gente ha diseñado máquinas para ayudar a los humanos en todo tipo de tareas y no simplemente en tareas que requieran poder muscular. Autómatas, tal como las figuras movibles de personas o animales que salían de una caja de música o de un reloj de cucú, fueron muy populares en el siglo XVIII y las máquinas capaces de pensar fueron objeto de especulación mucho antes de que la computadora electrónica fuera inventada.
     
    Las reuniones de la fundación Macy 1946-1953
     
    Desde 1946 hasta 1953 se realizaron una serie de reuniones para discutir y los bucles de retroalimentación y la causalidad circular en sistemas auto regulados. Las reuniones fueron auspiciadas por la fundación Josiah Macy Jr., eran interdisciplinarias, asistían ingenieros, matemáticos, neurofisiologístas y otros. El presidente de estas reuniones, Warren McCulloch, escribió que estos científicos tenían grandes dificultades para entenderse entre ellos, por causa de que cada uno de ellos tenía su propio lenguaje profesional. Habían argumentos muy acalorados y tan excitantes que Margaret Mead, una de las que asistió, una vez ni siquiera se dio cuenta que se había roto un diente hasta después de que terminó la reunión. Las últimas reuniones fueron más calmadas a medida de que los miembros desarrollaron un grupo común de experiencias. Estas reuniones, junto con la publicación de Norbert Wiener en 1948, un libro titulado “cibernética”, sirvió para establecer el fundamento para el desarrollo de la cibernética tal y como la conocemos hoy en día.
     
    Neurofisiología + matemáticas + filosofía
     
    Warren McCulloch fue una figura clave en la expansión de la cibernética. A pesar de que era un psiquiátrico por entrenamiento, McCulloch combinó sus conocimientos de neurofisiología, matemáticas y filosofía para un mejor entendimiento de un sistema muy complejo, el sistema nervioso humano. El creía de que el funcionamiento del sistema nervioso podría ser descrito por medio del preciso lenguaje de las matemáticas. Por ejemplo, desarrolló una ecuación que explicaba el hecho de por qué un objeto frío tal como un cubo de hielo, al tocar la piel por un corto momento, da la sensación de calor.
     
    Neurofisiología + matemáticas + filosofía
     
    McCulloch no sólo empleó las matemáticas y la neurofisiología para entender el sistema nervioso sino también la filosofía, una rara combinación. Usualmente se considera que científicos y filósofos se encuentran a kilómetros de distancia en relación a sus intereses. Los científicos estudian las cosas reales, concretas, las cosas físicas como las plantas, los minerales o los animales, mientras que los filósofos estudian cosas abstractas como las ideas, pensamientos y los conceptos.
     
    Epistemología = estudio del conocimiento
     
    McCulloch pudo ver de que existe una conexión entre la ciencia de la neurofisiología y una rama de la filosofía llamada epistemología, que es el estudio del conocimiento. Si bien el conocimiento es usualmente considerado invisible y abstracto, McCulloch se dio cuenta que el conocimiento se forma en un órgano físico del cuerpo, el cerebro. La mente es en realidad, el lugar de encuentro entre el cerebro y las ideas, entre lo físico y lo abstracto, entre lo científico y lo filosófico. McCulloch creó un nuevo campo de estudio basado en la intersección de lo físico y lo filosófico y lo llamó epistemología experimental, el estudio del conocimiento a través de la neurofisiología. La meta era explicar cómo las actividades de la red nerviosa producen lo que experimentamos como sensaciones e ideas.
     
    Cibernética = regulación de los sistemas
     
    ¿por qué McCulloch es tan importante para la cibernética? Recuerde, la cibernética es la ciencia de la regulación de los sistemas. El cerebro humano es posiblemente el más importante regulador de todos, regulando el cuerpo humano así como muchos otros sistemas en su entorno. Una teoría de cómo el cerebro funciona es una teoría de cómo todos el conocimiento humano es generado. Así como un cañón antiaéreo y un termostato son dispositivos construidos por personas para regular ciertos sistemas, la mente es un sistema para construirse a sí misma y regularse asimisma.
     
    Otros conceptos han cibernética
     
    Ya que nos hemos ocupado de algunas de las personas más importantes, sus intereses y sus contribuciones, ahora veremos algunos conceptos adicionales en cibernética.
     
    Ley de la variabilidad necesaria
     
    Un concepto importante es la ley de la variabilidad necesaria. Esta ley establece que a medida que un sistema se vuelve más complejo, su controlador también debe volverse más complejo, por causa de que hay más funciones para regular. En otras palabras, mientras más complejos un sistema que requiera regulación, más complejo debe ser el regulador de tal sistema. Volvamos a nuestro ejemplo del termostato. Si una casa tiene sólo un calefón, del termostato es simple, porque sólo controla al calefón. Sin embargo, si la casa tiene un calefón y un sistema de aire acondicionado, el termostato debe ser más complejo, tendrán más interruptores, perillas o botones, por causa de que ahora controla dos procesos, tanto el calentamiento como el enfriamiento. El mismo principio se aplica a los organismos vivos. Los seres humanos tienen el sistema nervioso y el cerebro más complejo de todos los animales. Esto le permite realizar muchas actividades diferentes y también tener cuerpos complejos. Por el contrario, algunos animales como las estrellas de mar, los pepinos de mar o las anémonas, no tienen un cerebro central sino simplemente una red nerviosa, pues es todo lo que necesitan para regular sus cuerpos simples y y sus funciones. En resumen, mientras más complejo es el animal, más complejo necesita ser el cerebro.
     
    La ley de la variabilidad necesaria no sólo se aplica máquinas controladoras y cuerpos humanos, sino también a sistemas sociales. Por ejemplo, para poder controlar el crimen, no es necesario tener un policía por cada ciudadano, aunque no todas las actividades de los ciudadanos necesitan regulación, sólo las ilegales. Por lo tanto, uno o dos policías por cada 1000 personas generalmente es suficiente capacidad para regular las actividades ilegales. Basados en este ejemplo, la relación entre la variabilidad en el regulador y la variabilidad en el sistema que está siendo regulado se logra no por medio de incrementar la complejidad del regulador, sino por medio de reducir la variabilidad en el sistema que está siendo regulado. Es decir, en vez de contratar muchos policías, simplemente decidimos regular pequeños aspectos del comportamiento humano.
     
    Sistemas auto organizados
     
    Otro concepto cibernético es el de los sistemas auto organizados, los cuales vemos funcionando a diario. Un sistema auto organizado es un sistema que se vuelve más organizado a medida que se acerca a su equilibrio. Ross Ashby se dio cuenta de que cada sistema en el que sus procesos internos o reglas de interacción no cambian, es un sistema auto organizado. Por ejemplo, en una terminal de buses vemos a un grupo desorganizado de personas que están esperando. Cuando le da un bus, se organizan en una línea, porque su experiencia pasada les dice que la manera más práctica para obtener el servicio es alinearse. Éstas personas por lo tanto se han constituido en un sistema auto organizado. Incluso una mezcla de salsa de aceite y vinagre es un sistema auto organizado. Como resultado de haber sido sacudido, la mezcla se convierte en un líquido homogéneo temporalmente. A medida que la salsa puede lograr acercarse desequilibrio, la mezcla cambia su estructura y el aceite y el vinagre se separan automáticamente. Por lo tanto podemos ver que la mezcla se organiza por sí sola. La idea de autoorganización nos lleva a una regla de diseño general. Para poder cambiar cualquier objeto, ponga este objeto en un entorno en el cual la interacción entre el objeto y su entorno cambie al objeto en la dirección que usted quiera.
     
    Consideremos tres ejemplos. Primero, para producir hierro de mineral de hierro, ponemos al hierro en un entorno llamado horno de fundición. En el horno, el carbón es quemado para producir calor. En el entorno químico y termodinámico del horno de fundición, el hierro se oxida para convertirse en hierro puro. Como segundo ejemplo consideremos el proceso de educar a un niño. El niño es llevado a una escuela, como resultado de interactuar con los profesores y otros estudiantes en la escuela, el niño aprende a leer y escribir. Un tercer ejemplo es la regulación de los negocios llevada a cabo por el gobierno. Para regular sus asuntos, el pueblo de los Estados Unidos adoptó una constitución que estableció tres brazos de gobierno. Por medio de generar leyes, el Congreso crea un entorno de incentivos impositivos y penalidades legales las cuales son ejecutadas por el poder ejecutivo. Estos incentivos y penalidades, las cuales son determinadas por las Cortes, alientan a los hombres de negocios a modificar su comportamiento en la dirección deseada. En cada caso, el hierro fundido por el horno, la escuela con sus profesores y estudiantes y las regulaciones del gobierno sobre los negocios, pueden ser concebidos como sistemas auto organizados. Cada sistema se organiza asimismo a medida que se dirige hacia un estado de equilibrio. Y en cada caso, en cada sistema de reglas se usan para producir resultados deseados.
     
    Las recientes investigaciones en autómatas celulares, geometría fatal y complejidad pueden considerarse como extensiones de las investigaciones de los sistemas auto organizados a principios de los años 60. Hasta aquí hemos hablado mayormente acerca de cómo la cibernética puede ayudarnos a construir máquinas y a entender procesos de regulación simple. Pero la cibernética también puede ser útil para entender cómo el conocimiento se genera por sí mismo. Este entendimiento puede darnos un fundamento firme para regular grandes sistemas como corporaciones de negocios, naciones e incluso el mundo entero.
     
    Cibernética de segundo orden
     
    A finales de los años 60, cibernéticos como Heinz von Foerster en los Estados Unidos, Humberto Maturana en Chile, Gordon Pask y Stanford Beer en Gran Bretaña, expandieron las aplicaciones de los principios de la cibernética para entender el rol del observador. Éste énfasis fue llamado cibernética de segundo orden. Mientras que la cibernética de primer orden trata con los sistemas controlados, la cibernética de segundo orden trata con los sistemas autónomos.
     
    Rol del observador
     
    Si aplicamos principios de cibernética a sistemas sociales, nos llama la atención el rol del observador de un sistema quien mientras intenta estudiar y entender un sistema social, no es capaz de separarse asimismo del sistema o prevenir que su persona tenga un efecto sobre él. Desde un punto de vista clásico, un científico trabajando en un laboratorio se esfuerza al máximo para evitar que sus acciones afecten los resultados de un experimento. Sin embargo, a medida que nos alejamos de los sistemas mecánicos, como aquellos con los que los científicos trabajan en un laboratorio, y nos acercamos a los sistemas sociales, se vuelve imposible ignorar el rol del observador. Por ejemplo, una científica como Margaret Mead quien estudió a las personas y sus culturas, pudo no haber podido evitar el afectar a las personas que el estudio. Por causa de que ya vivió dentro de las sociedades que estudiaba, los habitantes de esa sociedad podía naturalmente en ocasiones, o impresionarla, o alagarla o tal vez enojarla. La presencia de Mead en una cultura alteró tal cultura y por lo tanto, afectó lo que ella observaba. Éste efecto del observador hizo imposible para Mead como era la sociedad antes de que estuviera allí.
     
    Un reportero de noticias conciente siempre será afectado por su trasfondo y experiencia y por lo tanto será necesariamente subjetivo. Además, el reportero es incapaz de reunir y abarcar toda la información necesaria para dar un reporte completo y exacto de un evento complejo. Por estas razones, es recomendable tener varias personas estudiando un evento o sistema complejo. Sólo por medio de escuchar las descripciones de varios observadores puede una persona formarse una impresión de cuanto una descripción de un evento es una función del observador y cuanto de esta descripción es una función del evento en sí mismo.
     
    Mientras que en sus primeros días la cibernética fue generalmente aplicada a los sistemas para buscar metas definidas para estos, la cibernética de segundo orden estudia a los sistemas que definen sus propias metas. La cibernética enfoca su atención en como los propósitos son construidos. Un ejemplo interesante de un sistema que crece a partir de tener sus propios propósitos para hacer uno que define sus propios propósitos es el ser humano. Cuando los niños son muy pequeños, los padres establecen metas para ellos. Por ejemplo los padres normalmente desean que sus hijos aprendan a caminar, hablar, y usar buenos modales en la mesa. Sin embargo, a medida que los niños crecen, ellos aprenden a establecer sus propias metas y persiguen sus objetivos personales, como las decisiones con respecto a su educación superior o las metas de su carrera, hacen planes para casarse y para iniciar una familia.
     
    Resumen
     
    Para resumir lo que hemos aprendido, la cibernética primeramente hizo uso del concepto de retroalimentación. El cuerpo humano es una rica fuente de ejemplos acerca de cómo la retroalimentación permite a los sistemas regularse a sí mismos, provocando que los cientistas se interesen en estudiarlo y simular actividades humanas y animales como el caminar o el pensar. La cibernética estudia propiedades de autoorganización y ha evolucionado de preocuparse inicialmente máquinas a incluir sistemas sociales grandes. Aunque nunca vayamos a ser capaces de volver a los tiempos de Leonardo da Vinci y dominar todos los campos del conocimiento existente, podemos construir un grupo de principios comunes que describan el comportamiento de todos sistemas. También la cibernética nos dice, que a causa de que el observador de cine el sistema que él quiere controlar, la complejidad es dependiente del observador. La complejidad, como la belleza, está en el ojo de quien la contempla.
  • The History and Development of Cybernetics. Presented by The George Washington University in conjunction with the American Society for Cybernetics.
  • Many years ago
  • The things a person had to understand to get through life were relatively uncomplicated
  • Every 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 . . .
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • Applying cybernetic principles to social systems calls attention to the role of the observer of a system who, . . .
  • . . . 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 CyberneticsNarrated By:Paul WilliamsProduced By:Enrico BermudezPaul Williams Written By:Catherine BeckerMarcella SlaboskyStuart Umpleby
  • Historia y desarrollo de la cibernética

    1. 1. TheHistory andDevelopment of Cybernetics Historia y desarrollo de la cibernética
    2. 2. Presentado por la Universidad George Washington en cooperación con The American Society for Cybernetics Historia y desarrollo de la cibernética TheHistory andDevelopment of Cybernetics
    3. 3. Hace muchos años . . .
    4. 4. Las cosas que una persona tenía que entender para poder vivir eran relativamente sencillas.
    5. 5. Cada objeto o proceso, a los cuales nos referiremos como sistemas, eran relativamente simples.
    6. 6. De hecho, hasta hace pocos cientos de años, era posible para algunas personas dominar una significante porción del conocimiento humano. Leonardo DaVinci
    7. 7. Leonardo da Vinci fue un líder en el campo de la pintura,
    8. 8. . . . escultura . . .
    9. 9. . . . anatomía . . .
    10. 10. . . . arquitectura . . .
    11. 11. . . . ingeniería bélica . . .
    12. 12. . . . e ingeniería aeronáutica. Éste es su esquema para una máquina voladora del siglo XVI . . .
    13. 13. . . . y para un paracaídas en caso de que la máquina dejara de funcionar.
    14. 14. A medida que el tiempo transcurría, los sistemas que interesaban a los humanos se volvieron . . . Complejidad
    15. 15. . . . más y más complicados.
    16. 16. Los sistemas de transporte se volvieron cada vez más . . .
    17. 17. . . . y más complejos . . .
    18. 18. . . . y más complejos. . .
    19. 19. . . . y más complejos. . .
    20. 20. . . . Así también los sistemas de energía.
    21. 21. Algunos han sugerido que la tecnología. . .
    22. 22. . . . está avanzando tan rápidamente . . .
    23. 23. . . . que está sobrepasando nuestra habilidad de controlarla. Three Mile Island
    24. 24. Está claro que ya no es posible para una sola persona mantenerse al día con los avances en todos los campos, y ser un líder en varios de ellos como Leonardo da Vinci lo fue.
    25. 25. La especialización ha llegado a ser una necesidad. ¿Cómo entonces podemos vivir y trabajar de manera efectiva en una sociedad tan avanzada tecnológicamente?
    26. 26. ¿Existe alguna manera que usted, mujer u hombre moderno, pueda lidiar con la complejidad, pueda establecer una serie de principios para todos los sistemas y luego pueda incrementar su habilidad de volar al mundo en el que usted vive?
    27. 27. Cibernética = regulación de los sistemas La anterior pregunta interesaba a cierta cantidad de personas en 1940. Eran pioneros en un campo que ha venido a ser la cibernética, la ciencia de la regulación de los sistemas.
    28. 28. La cibernética es una ciencia interdisciplinaria que observa todos los sistemas desde moléculas. . . .
    29. 29. . . . hasta galaxias, poniendo especial atención a las máquinas, animales y sociedades.
    30. 30. La palabra cibernética deriva de la palabra griega usada para mencionar a los timoneles de los barcos, quienes se constituyen parte del sistema de control para el barco.
    31. 31. Esta palabra fue primeramente mencionada en 1948 y definida como ciencia por Norbert Wiener, quien nació en 1894 y murió en 1964. Él es conocido como el padre de la cibernética.
    32. 32. Wiener era un dotado matemático, biólogo e ingeniero eléctrico. Trabajó durante la Segunda Guerra Mundial en los cañones antiaéreos guiados por radar.
    33. 33. El conectó un radar especial al cañón de tal forma que éste apuntara automáticamente hacia un avión. Después que el cañón era disparado, el radar rápidamente determinaba la ubicación futura del avión y re orientaba el cañón a esa posición para abatir al avión.
    34. 34. Su sistema imitaba las funciones humanas y las ejecutaba más eficientemente.
    35. 35. Retroalimentación Demuestra el principio cibernético de retroalimentación. La retroalimentación es la información acerca de los resultados de un proceso la cual es usada para cambiar este proceso. El radar provee información acerca de los cambios de la ubicación del avión enemigo y esta información es usada para corregir la orientación del cañón.
    36. 36. Un ejemplo más familiar en el uso de la retroalimentación para regular un sistema es el termostato que controla la temperatura de una habitación.
    37. 37. Si la temperatura de la habitación se eleva el termostato ordena que se apague el flujo de calor. Al contrario, si la temperatura baja, el termostato ordena que se inicie un flujo de calor hacia la habitación. Y así sucesivamente, el termostato monitorea la habitación para detectar cambios de temperatura para regular sus cambios y mantener una temperatura estable en la habitación. . .
    38. 38. Sistemas auto regulados Por medio de un sensor, el termostato provee un ciclo de retroalimentación de información que le permite al sistema detectar la diferencia entre una u otra temperatura para así corregirla como si se tratara de un error. Así como con el cañón antiaéreo y el avión, este sistema, consistente de un termostato un aparato calentador y la habitación, se regula a sí mismo a través de retroalimentación continua.
    39. 39. El cuerpo humano es una de las fuentes más ricas en ejemplos de retroalimentación que coopera con la regulación del sistema. Por ejemplo, cuando su estómago está vacío, la información es transmitida al cerebro.
    40. 40. Si usted ejecuta acciones correctivas, comiendo, su cerebro es notificado de que su estómago está satisfecho.
    41. 41. Tiempo El estómago se siente vacío La persona come El estómago se siente lleno En pocas horas el proceso vuelve a comenzar otra vez.
    42. 42. Este ciclo de retroalimentación continúa a lo largo de nuestras vidas. El cuerpo humano es tal maravilla de autorregulación que los primeros cibernéticos estudiaron sus procesos y los usaron como un modelo para diseñar máquinas que se auto regulaban. Una máquina famosa llamada homeostato fue fabricada en los años 40 por un científico inglés llamado Ross Ashby.
    43. 43. De la misma manera que el cuerpo humano mantiene su temperatura, el homeostato podía mantener estable una corriente eléctrica sin importar los cambios que se producieran en el exterior.
    44. 44. Homeostasis El “homeostato” ser humano, y el termostato están diseñados para mantener homeostasis o equilibrio, a través de ciclo de ciclos de retroalimentación de varios tipos. No importa como la información fluye, en tanto que el regulador es informado acerca de algún cambio, esto provoca algún tipo de comportamiento adaptativo.
    45. 45. Otro científico, Grey Walter, también persiguió el concepto de imitar las características autorregulativas del hombre y de los animales.
    46. 46. Su proyecto favorito fue construir una tortuga mecánica que podía, como otras tortugas, moverse literalmente libre y tener ciertos atributos y una vida independiente.
    47. 47. Walter tenía un bebé llamado Timothy, y así como Timothy busca la comida, la cual luego es almacenada en su cuerpo en forma de grasa, Elsie la tortuga buscaba la luz con la cual ella se “alimentaba” para transformarla en energía eléctrica con la cual cargaba un acumulador dentro de ella. Luego de esto, ella tomaba una siesta, de la misma manera que Timothy después de una comida, también dormía.
    48. 48. Aunque el comportamiento de Elsie imitaba el de un humano, su anatomía era muy diferente, debajo de su caparazón simplemente era una colección de mecanismos y circuitería.
    49. 49. Se parecía más al interior de una radio de transistores que. . .
    50. 50. . . . al interior de un cuerpo humano. Pero Walter como buen cibernético, no estaba interesado en imitar la forma física de un ser humano, sino simular las funciones humanas.
    51. 51. ¿qué es esto? ¿qué es lo que hace esto? Los cibernéticos no se preguntan. . . . . . sino . . .
    52. 52. Grey Walter no intentó simular la forma física de un humano así como lo haría un escultor, sino intentó simular las funciones humanas.
    53. 53. No como Objetos, Procesos En otras palabras, él veía a los humanos . . . . . . Sino como . . .
    54. 54. Por siglos, la gente ha diseñado máquinas para ayudar a los humanos en todo tipo de tareas y no simplemente en tareas que requieran poder muscular.
    55. 55. Autómatas, tal como las figuras movibles de personas o animales que salían de una caja de música o de un reloj de cucú, fueron muy populares en el siglo XVIII y las máquinas capaces de pensar fueron objeto de especulación mucho antes de que la computadora electrónica fuera inventada.
    56. 56. Las reuniones de la fundación Macy 1946-1953 Desde 1946 hasta 1953 se realizaron una serie de reuniones para discutir y los bucles de retroalimentación y la causalidad circular en sistemas auto regulados. Las reuniones fueron auspiciadas por la fundación Josiah Macy Jr., eran interdisciplinarias, asistían ingenieros, matemáticos, neurofisiologistas y otros.
    57. 57. El presidente de estas reuniones, Warren McCulloch, escribió que estos científicos tenían grandes dificultades para entenderse entre ellos, por causa de que cada uno de ellos tenía su propio lenguaje profesional.
    58. 58. Habían argumentos muy acalorados y tan excitantes que Margaret Mead, una de las que asistió, una vez ni siquiera se dio cuenta que se había roto un diente hasta después de que terminó la reunión.
    59. 59. Las últimas reuniones fueron más calmadas a medida de que los miembros desarrollaron un grupo común de experiencias.
    60. 60. Estas reuniones, junto con la publicación de Norbert Wiener en 1948, un libro titulado “cibernética”, sirvió para establecer el fundamento para el desarrollo de la cibernética tal y como la conocemos hoy en día.
    61. 61. Neurofisiología + matemáticas + filosofía Warren McCulloch fue una figura clave en la expansión de la cibernética. A pesar de que era un psiquiátrico por entrenamiento, McCulloch combinó sus conocimientos de neurofisiología, matemáticas y filosofía para un mejor entendimiento de un sistema muy complejo. . .
    62. 62. . . . el sistema nervioso humano.
    63. 63. El creía que el funcionamiento del sistema nervioso podría ser descrito por medio del preciso lenguaje de las matemáticas.
    64. 64. Por ejemplo, desarrolló una ecuación que explicaba el hecho de por qué un objeto frío tal como un cubo de hielo, al tocar la piel por un corto momento, da la sensación de calor.
    65. 65. Neurofisiología + matemáticas + filosofía McCulloch no sólo empleó las matemáticas y la neurofisiología para entender el sistema nervioso sino también la filosofía, una rara combinación. Usualmente se considera que científicos y filósofos se encuentran a kilómetros de distancia en relación a sus intereses. Los científicos estudian las cosas reales, concretas, . . .
    66. 66. . . . las cosas físicas como las plantas, . . .
    67. 67. . . . animales, . . .
    68. 68. . . . los minerales, mientras que los filósofos . . .
    69. 69. . . . estudian cosas abstractas como las ideas, pensamientos y los conceptos.
    70. 70. Epistemología = estudio del conocimiento McCulloch pudo ver de que existe una conexión entre la ciencia de la neurofisiología y una rama de la filosofía llamada epistemología, que es el estudio del conocimiento.
    71. 71. Si bien el conocimiento es usualmente considerado invisible y abstracto, McCulloch se dio cuenta que el conocimiento se forma en un órgano físico del cuerpo, el cerebro.
    72. 72. Lo físico Lo abstracto Cerebro Mente Conocimiento La mente es en realidad, el lugar de encuentro entre el cerebro y las ideas, entre lo físico y lo abstracto, entre lo científico y lo filosófico.
    73. 73. FilosofíaFísica Epistemología Experimental McCulloch creó un nuevo campo de estudio basado en la intersección de lo físico y lo filosófico y lo llamó epistemología experimental, el estudio del conocimiento a través de la neurofisiología. La meta era explicar cómo las actividades de la red nerviosa producen lo que experimentamos como sensaciones e ideas.
    74. 74. Cibernética = regulación de los sistemas ¿por qué McCulloch es tan importante para la cibernética? Recuerde, la cibernética es la ciencia de la regulación de los sistemas.
    75. 75. El cerebro humano es posiblemente el más importante regulador de todos, regulando el cuerpo humano así como muchos otros sistemas en su entorno. Una teoría de cómo el cerebro funciona es una teoría de cómo todo el conocimiento humano es generado.
    76. 76. Así como un cañón antiaéreo y un termostato son dispositivos construidos por personas para regular ciertos sistemas, la mente es un sistema para construirse a sí misma y regularse a si misma.
    77. 77. Otros conceptos en cibernética Ya que nos hemos ocupado de algunas de las personas más importantes, sus intereses y sus contribuciones, ahora veremos algunos conceptos adicionales en cibernética.
    78. 78. Ley de la variabilidad necesaria Un concepto importante es la ley de la variabilidad necesaria. Esta ley establece que a medida que un sistema se vuelve más complejo, su controlador también debe volverse más complejo, por causa de que hay más funciones para regular. En otras palabras, mientras más complejos un sistema que requiera regulación, más complejo debe ser el regulador de tal sistema.
    79. 79. Volvamos a nuestro ejemplo del termostato.
    80. 80. Si una casa tiene sólo un calefón, del termostato es simple, porque sólo controla al calefón.
    81. 81. Sin embargo, si la casa tiene un calefón y un sistema de aire acondicionado, el termostato debe ser más complejo, tendrán más interruptores, perillas o botones, por causa de que ahora controla dos procesos, tanto el calentamiento como el enfriamiento.
    82. 82. El mismo principio se aplica a los organismos vivos. Los seres humanos tienen el sistema nervioso y el cerebro más complejo de todos los animales. Esto le permite realizar muchas actividades diferentes y también tener cuerpos complejos.
    83. 83. Por el contrario, algunos animales como las estrellas de mar,. . .
    84. 84. . . . los pepinos de mar . . .
    85. 85. o las anémonas, no tienen un cerebro central sino simplemente una red nerviosa, pues es todo lo que necesitan para regular sus cuerpos simples y y sus funciones. En resumen, mientras más complejo es el animal, más complejo necesita ser el cerebro.
    86. 86. La ley de la variabilidad necesaria no sólo se aplica máquinas controladoras y cuerpos humanos, sino también a sistemas sociales. Por ejemplo, para poder controlar el crimen, no es necesario tener un policía por cada ciudadano, aunque no todas las actividades de los ciudadanos necesitan regulación,. . .
    87. 87. . . . sólo las ilegales. Por lo tanto, uno o dos policías por cada 1000 personas generalmente es suficiente capacidad para regular las actividades ilegales.
    88. 88. Basados en este ejemplo, la relación entre la variabilidad en el regulador y la variabilidad en el sistema que está siendo regulado se logra no por medio de incrementar la complejidad del regulador, sino por medio de reducir la variabilidad en el sistema que está siendo regulado. Es decir, en vez de contratar muchos policías, simplemente decidimos regular pequeños aspectos del comportamiento humano.
    89. 89. Sistemas auto organizados Otro concepto cibernético es el de los sistemas auto organizados, los cuales vemos funcionando a diario. Un sistema auto organizado es un sistema que se vuelve más organizado a medida que se acerca a su equilibrio. Ross Ashby se dio cuenta de que cada sistema en el que sus procesos internos o reglas de interacción no cambian, es un sistema auto organizado.
    90. 90. Por ejemplo, en una terminal de buses vemos a un grupo desorganizado de personas que están esperando.. . .
    91. 91. . . . Cuando llega un bus, se organizan en una línea, porque su experiencia pasada les dice que la manera más práctica para obtener el servicio es alinearse. Éstas personas por lo tanto se han constituido en un sistema auto organizado.
    92. 92. Incluso una mezcla de salsa de aceite y vinagre es un sistema auto organizado. Como resultado de haber sido sacudido, la mezcla se convierte en un líquido homogéneo temporalmente.
    93. 93. A medida que la salsa puede lograr acercarse desequilibrio, la mezcla cambia su estructura y el aceite y el vinagre se separan automáticamente. Por lo tanto podemos ver que la mezcla se organiza por sí sola.
    94. 94. La idea de autoorganización nos lleva a una regla de diseño general. Para poder cambiar cualquier objeto, ponga este objeto en un entorno en el cual la interacción entre el objeto y su entorno cambie al objeto en la dirección que usted quiera. Consideremos tres ejemplos.
    95. 95. Primero, para producir hierro de mineral de hierro, ponemos al hierro en un entorno llamado horno de fundición. En el horno, el carbón es quemado para producir calor. En el entorno químico y termodinámico del horno de fundición, el hierro se oxida para convertirse en hierro puro.
    96. 96. Como segundo ejemplo consideremos el proceso de educar a un niño. El niño es llevado a una escuela.
    97. 97. como resultado de interactuar con los profesores y otros estudiantes en la escuela, el niño aprende a leer y escribir.
    98. 98. Un tercer ejemplo es la regulación de los negocios llevada a cabo por el gobierno. Para regular sus asuntos, el pueblo de los Estados Unidos adoptó una constitución que estableció tres brazos de gobierno. Por medio de generar leyes, el Congreso crea un entorno de incentivos impositivos y penalidades legales las cuales son ejecutadas por el poder ejecutivo.
    99. 99. Estos incentivos y penalidades, las cuales son determinadas por las Cortes, alientan a los hombres de negocios a modificar su comportamiento en la dirección deseada.
    100. 100. En cada caso, el hierro fundido por el horno. . .
    101. 101. … la escuela con sus profesores y estudiantes…
    102. 102. . . . y las regulaciones del gobierno sobre los negocios, pueden ser concebidos como sistemas auto organizados. Cada sistema se organiza asimismo a medida que se dirige hacia un estado de equilibrio. Y en cada caso, en cada sistema de reglas se usan para producir resultados deseados..
    103. 103. Las recientes investigaciones en autómatas celulares, geometría fatal y complejidad pueden considerarse como extensiones de las investigaciones de los sistemas auto organizados a principios de los años 60.
    104. 104. Hasta aquí hemos hablado mayormente acerca de cómo la cibernética puede ayudarnos a construir máquinas y a entender procesos de regulación simple. Pero la cibernética también puede ser útil para entender cómo el conocimiento se genera por sí mismo.
    105. 105. Este entendimiento puede darnos un fundamento firme para regular grandes sistemas como corporaciones de negocios, naciones. . .
    106. 106. . . . e incluso el mundo entero.
    107. 107. A finales de los años 60, cibernéticos como Heinz von Foerster en los Estados Unidos, . . .
    108. 108. . . . Humberto Maturana en Chile, . . .
    109. 109. . . . Gordon Pask y, . . .
    110. 110. . . . Stafford Beer en Gran Bretaña . . .
    111. 111. Cibernética de segundo orden . . . expandieron las aplicaciones de los principios de la cibernética para entender el rol del observador. Éste énfasis fue llamado cibernética de segundo orden.
    112. 112. Mientras que la cibernética de primer orden trata con los sistemas controlados, la cibernética de segundo orden trata con los sistemas autónomos.
    113. 113. Rol del observador
    114. 114. Si aplicamos principios de cibernética a sistemas sociales, nos llama la atención el rol del observador de un sistema quien, . . .
    115. 115. . . . mientras intenta estudiar y entender un sistema social, no es capaz de separarse asimismo del sistema o prevenir que su persona tenga un efecto sobre él.
    116. 116. Desde un punto de vista clásico, un científico trabajando en un laboratorio se esfuerza al máximo para evitar que sus acciones afecten los resultados de un experimento. Sin embargo, a medida que nos alejamos de los sistemas mecánicos, como aquellos con los que los científicos trabajan en un laboratorio, y nos acercamos a los sistemas sociales, se vuelve imposible ignorar el rol del observador.
    117. 117. Por ejemplo, una científica como Margaret Mead quien estudió a las personas y sus culturas, pudo no haber podido evitar el afectar a las personas que estudió.
    118. 118. Por causa de que ya vivió dentro de las sociedades que estudiaba, los habitantes de esa sociedad podía naturalmente en ocasiones, o impresionarla, o alagarla o tal vez enojarla.
    119. 119. La presencia de Mead en una cultura alteró tal cultura y por lo tanto, afectó lo que ella observaba.
    120. 120. Éste efecto del observador hizo imposible para Mead ver como era la sociedad antes de que estuviera allí.
    121. 121. Un reportero de noticias conciente siempre será afectado por su trasfondo y experiencia y por lo tanto será necesariamente subjetivo. Además, el reportero es incapaz de reunir y abarcar toda la información necesaria para dar un reporte completo y exacto de un evento complejo.
    122. 122. Por estas razones, es recomendable tener varias personas estudiando un evento o sistema complejo. Sólo por medio de escuchar las descripciones de varios observadores puede una persona formarse una impresión de cuanto una descripción de un evento es una función del observador y cuanto de esta descripción es una función del evento en sí mismo.
    123. 123. Mientras que en sus primeros días la cibernética fue generalmente aplicada a los sistemas para buscar metas definidas para estos, la cibernética de segundo orden estudia a los sistemas que definen sus propias metas.
    124. 124. La cibernética enfoca su atención en como los propósitos son construidos. Un ejemplo interesante de un sistema que crece a partir de tener sus propios propósitos para hacer uno que define sus propios propósitos es el ser humano. Cuando los niños son muy pequeños, los padres establecen metas para ellos. Por ejemplo los padres normalmente desean que sus hijos aprendan a caminar, hablar, y usar buenos modales en la mesa.
    125. 125. Sin embargo, a medida que los niños crecen, ellos aprenden a establecer sus propias metas y persiguen sus objetivos personales, como las decisiones con respecto a su educación superior o las metas de su carrera, . . .
    126. 126. . . . hacen planes para casarse. . .
    127. 127. . . . y para iniciar una familia.
    128. 128. Para resumir lo que hemos aprendido, la cibernética primeramente hizo uso del concepto de retroalimentación.
    129. 129. El cuerpo humano es una rica fuente de ejemplos acerca de cómo la retroalimentación permite a los sistemas regularse a sí mismos, provocando que los cientistas se interesen en estudiarlo. . .
    130. 130. . . . y simular actividades humanas y animales como el caminar o el pensar.
    131. 131. La cibernética estudia propiedades de autoorganización y ha evolucionado. . .
    132. 132. . . . de preocuparse inicialmente en máquinas. . .
    133. 133. . . . a incluir sistemas sociales grandes.
    134. 134. Aunque nunca vayamos a ser capaces de volver a los tiempos de Leonardo da Vinci y dominar todos los campos del conocimiento existente, podemos construir un grupo de principios comunes que describan el comportamiento de todos sistemas.
    135. 135. También la cibernética nos dice, que a causa de que el observador de cine el sistema que él quiere controlar, la complejidad es dependiente del observador.
    136. 136. La complejidad, como la belleza, está en el ojo de quien la contempla..
    137. 137. The History and Development of Cybernetics Narrated By: Paul Williams Produced By: Enrico Bermudez Paul Williams Written By: Catherine Becker, Marcella Slabosky, Stuart Umpleby Traducido y Editado por: Ricardo Quiroz Gutiérrez ricardo.quiroz@yahoo.com © 2006 The George Washington University: umpleby@gwu.edu

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