Die kubernetika—’n Ou idee wen veld
HOU jy daarvan om dieretuin toe te gaan? Daar lag jy dalk stilletjies as jy sien hoe ’n bobbejaanma luise uit haar baba se hare trek. Of dalk is ’n besoek aan ’n motormonteerfabriek meer na jou sin. Sou jy verwag om iets soortgelyks daar te sien?
Kwalik, sê jy dalk. Tog sal jy in moderne motorfabrieke heel moontlik sien hoe meganiese arms onderdele en materiaal vir montering optel en rondbeweeg. Sulke fabrieke wend inderdaad dieselfde beginsels aan as wat bobbejane eeue lank al gebruik wanneer hulle luise van mekaar af haal. Die studie van sodanige beginsels word die kubernetika genoem.
Hierdie wetenskap is dalk nuut, maar die woord is nie. Etlike duisende jaar gelede het Homerus van ku·ber·neʹtes geskryf toe hy na die stuurman van ’n skip verwys het. En Plato het die uitdrukking later op die stuurman van die staatskip, oftewel regering, toegepas. Wat presies is die kubernetika dan? The World Book Encyclopedia sê dat dit ’n “vertakking van die wetenskap is wat beheermeganismes en informasie-oordrag dek”, sowel in lewende dinge as in masjinerie. Die interne beheermiddel in diere—die senuweestelsel—is soortgelyk aan dié in moderne masjinerie. Die interne stelsel werk deur bevele te gee, inligting oor vordering terug te voer en beheer uit te oefen deur middel van aanpassings wanneer dit nodig is.
Kom ons ondersoek die bobbejaanma terwyl sy luise van haar kleintjie af haal. Ons sal sien dat sy baie gemeen het met moderne masjiene. Eerstens spoor sy die luis met haar oog op. Dan beveel haar brein die hand om die insek van die hare af te verwyder. Die brein monitor voortdurend die vordering en maak noukeurig seker dat haar hand die insek gryp en nie ’n bos hare nie. Wat gebeur as die kleintjie kriewel terwyl sy dit doen? Dit is nie ’n probleem nie, want ma se brein is opgewasse teen die taak en vaardig nuwe bevele uit om vir sy geruk te vergoed. Die bobbejaan het dus ’n baie gesofistikeerde inherente bevel-, terugvoer- en beheerstelsel. Kubernetici bestudeer sulke outomatiese beheerstelsels in lewende organismes en in masjiene. Maar watter soort masjiene?
Moderne motorvervaardigingsfasiliteite is in groot mate geoutomatiseer. Hulle gebruik nie net masjiene nie, maar selfregulerende masjiene, wat soms robotte genoem word.
Robotte is ’n praktiese toepassing van die kubernetika in sover dat hulle dieselfde bevel-, terugvoer- en beheerbeginsels aanwend wat in die bobbejaanma is. Hierdie beginsels stel die robot in staat om sy eie bedrywigheid te reguleer en dus ’n voorsprong bo ander meganiese toestelle te hê. Maar presies hoe het die kubernetika die robotstadium bereik en sodoende as ’n afsonderlike vakgebied ontwikkel?
Van katrolle tot robotte
Die mens probeer deur die geskiedenis heen al om van die sleurwerk en roetine uit die lewe te verwyder deur masjiene vir hom te laat werk. Die vroegste uitvindings het natuurlik nog ’n baas nodig gehad om hulle te hanteer en te beheer, om die dinkwerk te doen. Die wiel, hefboom of katrol het dus spierkrag vermenigvuldig, maar dit het die noukeurige aandag van ’n mens vereis. Met verdrag is kragmasjiene uitgevind wat deur water, wind of stoom aangedrewe is. Maar mense moes nog byderhand wees om die kraglewering van die toestel te meet en dit aan te pas en te reguleer. ’n Stelsel was dus nodig om masjiene se werking te monitor. Kon masjiene gemaak word om hulleself, ten minste gedeeltelik, te beheer?
Die bobbejaanma se brein gee nie net instruksies aan die hand nie, maar stel ook ’n vorderingsverslag op wat gebaseer is op gegewens wat deur haar oog voorsien word. Niemand hoef vir ons ywerige primaat te vertel waar die volgende insek is of hoe om dit te verwyder nie. Sy het ’n inherente bevel-, terugvoer- en beheerstelsel wat haar selfregulerend maak. ’n Masjien wat sy eie werking monitor, moet insgelyks hierdie elemente in sy outomatiese stelsel ingebou hê.
Die industriële omwenteling wat laat in die 18de eeu begin het, het as aansporing vir die ontwikkeling van outomatiese masjiene gedien. Die stoommasjien is byvoorbeeld deur Watt se uitvinding van ’n sentrifugale reguleerder verbeter. Deur die masjien se spoed waar te neem (terugvoering) en ’n stoominlaatklep te reguleer (beheer), is die kraglewering van sy masjien op ’n gegewe vlak gehou (bevel). Die spoed van hierdie masjien is dus outomaties beheer; dit was selfregulerend.
Maar die bobbejaanma is nie net in staat om luise van haar kleintjie te verwyder nie; sy kan hom ook voer en hom neem om te gaan stap. Haar outomatiese beheerstelsel is so aanpasbaar dat die kleintjie onder alle omstandighede op sy ma kan staatmaak. Kon ’n masjien met sulke aanpasbaarheid ontwerp word? Dit sou ’n beheerstelsel nodig hê wat dit in staat sou stel om ’n verskeidenheid onverwante take uit te voer. Sedert die vyftigerjare probeer die kubernetikawetenskap al om hierdie behoefte te bevredig. Een van die ontwikkelings wat daaruit voortgespruit het, is die moderne robot.
Die robot—’n uitspruitsel van die kubernetika
Die woord “robot” kom van ’n Tsjeggiese term wat “gedwonge arbeid” beteken. In hierdie eeu het “robot” die betekenis gekry van “’n herprogrammeerbare, veeldoelige hanteerder wat [vir] ’n verskeidenheid take ontwerp is”. Baie industriële robotte is met rekenaars toegerus. Hulle word vir ’n aantal take geprogrammeer en dan herprogrammeer wanneer die werkrooster verander. Na bewering kan tot 80 persent van ’n robot weer gebruik word wanneer sy rekenaar programme gevoer word wat vir ’n nuwe taak bygewerk is.
Hoe werk die industriële robot? Kubernetici wend dieselfde soort ingeboude beheerstelsel in robotte aan as wat ons in die bobbejaanma waargeneem het, met die elemente bevel, terugvoering en beheer. ’n Reeks opdragte word aanvanklik in die robot se geheue ingevoer. Wanneer die masjien ook al daarna in werking is, skryf bevelseine uit sy geheue vir hom voor wat hy moet doen. ’n Sensorinstrument in die masjien voer ’n verslag oor die vordering terug. In sy geheue lei ’n vergelyking van die vordering met die oorspronklike bevel tot ’n bevel om die volgende taak te begin. Sulke masjiene kan dinge stoot, trek, draai, oplig, laat sak, roteer of selfs spuitverf, sweis, laai, opstapel en vervoer.
Motorvervaardiging is een van baie industrieë wat die kubernetika gebruik en die robot benut. Dit het werkers uit ’n omgewing geneem wat deur hitte, dampe of lawaai gevaarlik gemaak is. Een werktuigkundige by ’n motorfabriek het oor toestande 30 jaar gelede gesê: “Ek moes ratkaste insit en het my rug sodoende permanent beskadig. Daardie [werk] word nou deur ’n robbie gedoen.”
Die Opperkubernetikus
Tog moet vooruitgang op die gebied van die kubernetika ons nie verblind vir die feit dat selfs die mees gesofistikeerde gerekenariseerde robot net kan doen wat dit geprogrammeer is om te doen nie. Sowel die masjien as die program is deur mense ontwerp. Tot watter gevolgtrekking kan ons dan kom oor die mens se senuweestelsel? Dit is duidelik dat dit van baie, baie hoër kwaliteit is.
Norbert Wiener, ’n pionier op die gebied van die kubernetika, het opgemerk: “Geen ander rekenmasjien kom naby die brein se ekonomiese gebruik van energie nie. . . . [Die mens het] die bes ontwikkelde senuweestelsel” van enige lewende ding op aarde. Die mens is onteenseglik ’n voortreflike voorbeeld van wat ’n bevel-, terugvoer- en beheerstelsel kan doen. “Die oordraging van inligting binne die senuweestelsel is meer kompleks as die grootste telefoonsentrales”, berig The New Encyclopædia Britannica, en dit voeg by: “Die brein se vermoë om probleme op te los, is baie groter as dié van die kragtigste rekenaars.”
Alle eer gaan dan aan die mens se Ontwerper, Jehovah God, wat as die briljantste kubernetikus geag moet word. “U het my op ’n wonderbaarlike wyse geskep”, het Dawid in Psalm 139:14 (NAV) geskryf. Elke gesonde mens word by geboorte toegerus met ’n senuweestelsel wat hom in staat stel om sy eie bedrywighede te beheer. Sekere talente word gou ontwikkel. Dit is letterlik kinderspeletjies om dinge op te tel en rond te dra. Ander vaardighede, soos om fiets te ry of ’n klavier te bespeel, verg oefening.
Die mens se beheerstelsel is ontsettend aanpasbaar. Dit kan selfs gebruik word om sedelike leiding te gee. In Efesiërs 6:4 (NW) moedig die Bybel ouers aan om deugsame sedelike waardes in hulle kind se brein in te voer, en noem die proses “geestesregulering”. ’n Oorvloed sedelike riglyne kan die kind rig wanneer hy besluite neem en hom help om sy eie bedrywigheid te monitor.
Die woord ku·berʹne·sis word in 1 Korinthiërs 12:28 aangetref. Daar beteken die woord “vermoëns om te rig”, of volgens Vine’s Expository Dictionary of Old and New Testament Words word dit gesê van “diegene wat as leiers dien” in die gemeente. Selfs die Christengemeente kan as ’n kubernetiese stelsel optree, met teokratiese doelstellings en standaarde. Elke individuele lid het die geleentheid om sy eie bedrywigheid te monitor op grond van norme wat in die Bybel neergelê word.
Die kubernetika is dus in werklikheid so oud soos die skepping. Die bobbejaanma weet dit natuurlik nie, en sy gee ook nie om nie. Maar laat ons, as intelligente skepsele van God, die wonderlike gawe, ons inherente beheerstelsel, waardeer. Deur dit behoorlik te gebruik, kan ons ons gawes tot die heerlikheid van die Opperkubernetikus, Jehovah God, gebruik.
[Foto-erkenning op bladsy 21]
BMW Werkfoto Nr. 88090