Cybernetik — en gammal idé blir fullvuxen
TYCKER du om att besöka djurparker? Där kan åsynen av en babianhona som putsar sin unge och plockar pälsen ren från fästingar locka dig till skratt. Eller kanske ett besök i en bilmonteringsfabrik faller dig mer i smaken. Skulle du kunna tänka dig att få se något liknande där?
Knappast, kanske du svarar. Men det kan mycket väl hända att du i en modern bilfabrik får se mekaniska armar som plockar upp och transporterar delar och material för montering. Sådana fabriker utnyttjar egentligen samma principer som babianer har använt i alla tider när de har putsat varandra. Studiet av sådana principer kallas cybernetik.
Denna vetenskap är kanske ny, men ordet är inte nytt. För flera tusen år sedan skrev Homeros om ky·ber·né·tes, när han syftade på rorsmannen på ett skepp. Och Platon använde längre fram uttrycket om den man som satt vid rodret på regeringsskutan. Vad är då egentligen cybernetik? The World Book Encyclopedia förklarar att det är ”en forskningsgren som sysslar med styrmekanismer och överföring av information” både i levande varelser och i maskiner. Djurens medel för inre styrning — nervsystemet — liknar det som finns i moderna maskiner. Det inre systemet fungerar genom att ge order, återkoppla information under förloppet och styra genom att vid behov göra justeringar.
Låt oss granska babianhonan när hon putsar sin unge. Vi skall få se att hon har mycket gemensamt med moderna maskiner. Först lokaliserar hon fästingen med ögat. Sedan ger hennes hjärna handen kommandot att dra loss fästingen från pälsen. Hjärnan övervakar hela tiden förloppet och ser nogsamt till att handen tar tag i insekten och inte i en hårtuss. Vad händer om ungen inte håller sig stilla medan detta pågår? Inget problem, för moderns hjärna klarar av även detta. Den skickar ut nya kommandon för att kompensera avvikelserna. Babianen har således ett mycket sofistikerat inbyggt system för kommando, återkoppling och styrning. Cybernetiker studerar sådana automatiska styrsystem i levande organismer och i maskiner. Men vilka slag av maskiner gäller det?
Moderna bilfabriker är till stor del automatiserade. De använder sig inte bara av maskiner, utan av självreglerande maskiner som ibland kallas robotar.
En robot är en praktisk tillämpning av cybernetik så till vida att den är uppbyggd efter samma principer när det gäller kommando, återkoppling och styrning som hos babianhonan. Dessa principer gör att en robot kan reglera sin egen aktivitet, vilket ger den ett försteg framför andra mekaniska anordningar. Men hur gick det egentligen till att cybernetiken nådde robotstadiet och utvecklades till en egen forskningsgren?
Från block till robotar
Hela historien igenom har människan försökt befria sitt liv från vissa slitsamma och enformiga sysslor genom att låta maskiner arbeta åt sig. De äldsta anordningarna behövde naturligtvis styras och övervakas av någon som stod för tänkandet. Hjulet, hävstången och blocket mångdubblade således muskelkraften men behövde hela tiden passas av en människa. Med tiden uppfanns maskiner som hade en egen kraftkälla — vatten, vind eller ånga. Men fortfarande måste människor finnas till hands för att mäta maskinens effekt och för att justera och reglera processen. Man behövde alltså ett system för att övervaka maskinens arbete. Skulle man kunna konstruera maskiner som styr sig själva, åtminstone delvis?
Babianhonans hjärna sänder inte bara ut impulser till handen, utan sammanställer också en rapport över förloppet baserad på de data ögat förser den med. Ingen behöver tala om för vår flitiga apa var nästa insekt finns och hur den skall tas bort. Hon har ett inbyggt system för kommando, återkoppling och styrning som gör henne självreglerande. En maskin som övervakar sitt eget arbete måste också ha dessa komponenter inbyggda i sitt automatiska system.
Den industriella revolutionen som började under senare delen av 1700-talet stimulerade utvecklingen av automatiska maskiner. Ångmaskinen, till exempel, förbättrades genom att Watt uppfann centrifugalregulatorn. Den kände av maskinens hastighet (återkoppling) och reglerade ångan med hjälp av en inloppsventil (styrning), och så kunde effekten på hans maskin hållas på en viss given nivå (kommando). Maskinens hastighet styrdes på så vis automatiskt; den var självreglerande.
Men babianhonan kan göra mer än bara putsa sin unge. Hon kan mata den och också ta en promenad med den. Hennes automatiska styrsystem är så anpassbart att lillen kan lita på mamma i alla situationer. Går det att konstruera en maskin som är så flexibel? Den skulle behöva ett styrsystem som gör att den kan utföra en mängd olika uppgifter. Sedan 1950-talet har de som forskar i cybernetik försökt fylla det här behovet. Ett av de resultat som denna forskning gett upphov åt är den moderna roboten.
Roboten — en produkt av cybernetik
Ordet ”robot” kommer från ett tjeckiskt uttryck som betyder ”tvångsarbete”. Under vårt århundrade har ”robot” kommit att betyda ”ett programmerbart, mångsidigt verktyg avsett för en mängd olika uppgifter”. Många industrirobotar är utrustade med datorer. De är programmerade för ett antal uppgifter och programmeras sedan om när produktionen ändras. Det har sagts att upp till 80 procent av en robot kan återanvändas, när dess dator matas med ett uppdaterat program för en ny uppgift.
Hur fungerar industriroboten? Cybernetiker använder samma inbyggda styrsystem i robotar som vi har iakttagit hos babianhonan, med komponenterna kommando, återkoppling och styrning. Till att börja med matas en arbetsgång in i robotens minne. Så länge maskinen är i gång får den genom kommandosignaler från minnet instruktioner om vad den skall göra. En avkännare i maskinen sänder tillbaka en rapport under pågående förlopp. I sitt minne jämför den förloppet med det ursprungliga kommandot och sammanställer detta till ett kommando för att påbörja nästa uppgift. Sådana maskiner kan skjuta på, dra, vrida, lyfta, sänka, vända, eller också sprutlackera, svetsa, lasta, stapla och transportera.
Bilindustrin är en av många industrigrenar som använder cybernetik och utnyttjar robotar. Tack vare det slipper arbetare utföra riskfyllda arbetsmoment där de utsätts för stark hetta, giftiga gaser eller buller. En montör vid en bilfabrik sade så här om förhållandena för omkring 30 år sedan: ”Jag fick montera in växellådor, och på det förstörde jag ryggen. I dag är det en robot som gör jobbet.”
En överlägsen cybernetiker
Framstegen inom cybernetiken bör emellertid inte göra oss blinda för det faktum att inte ens de mest sofistikerade datorstyrda robotar kan göra mer än vad de är programmerade att göra. Både maskiner och program är tillverkade av människohand. Vad kan vi då dra för slutsats om människans eget nervsystem? Det är givetvis långt, långt överlägset.
Norbert Wiener, en pionjär inom cybernetiken, säger: ”Det finns ingen annan datamaskin som ens kommer i närheten av hjärnans sätt att utnyttja energin. . . . [Människan har] det bäst utvecklade nervsystemet” av alla levande organismer på jorden. Så människan utgör ett enastående exempel på vad ett system med kommando, återkoppling och styrning kan uträtta. ”Överföringen av information i nervsystemet är mer komplicerad än den största telefonväxel”, förklarar The New Encyclopædia Britannica och tillägger: ”Den mänskliga hjärnans förmåga att lösa problem är långt, långt större än kapaciteten hos de mest kraftfulla datorerna.”
All ära tillkommer därför människans formgivare, Jehova Gud, som måste betecknas som den mest genialiske cybernetikern någonsin. ”På ett sätt som inger fruktan är jag underbart gjord”, skrev David i Psalm 139:14 (NW). Varje frisk människa är vid födelsen utrustad med ett nervsystem som gör att hon kan styra sina egna handlingar. Vissa förmågor går att utveckla på kort tid. Att plocka upp saker och transportera dem är bokstavligt talat en barnlek. Andra färdigheter, som att cykla och spela piano, kräver övning.
Det mänskliga styrsystemet är enormt flexibelt. Det kan till och med användas för att ge moralisk vägledning. I Efesierna 6:4 uppmuntrar Bibeln föräldrar att mata in rätta moraliska värderingar i barnens hjärna, så att de får vad som skulle kunna kallas ett mentalt styrsystem. Ett rikt förråd av moraliska riktlinjer kan vägleda barnet när det skall fatta beslut och hjälpa det att övervaka sina egna handlingar.
Ordet ky·bér·ne·sis förekommer i 1 Korintierna 12:28. Där avser uttrycket ”förmågor att leda”, eller också, i enlighet med hur Vine’s Expository Dictionary of Old and New Testament Words uttrycker det, används det om ”dem som fungerar som vägledare” inom församlingen. Också den kristna församlingen kan fungera som ett cybernetiskt system, med teokratiska mål och normer. Varje enskild medlem har möjlighet att övervaka sina egna handlingar med utgångspunkt från de värderingar som finns i Bibeln.
Cybernetiken är egentligen lika gammal som skapelsen. Babianhonan är naturligtvis inte medveten om det, och inte bryr hon sig om det heller. Men vi som är skapelser som av Gud begåvats med förnuft bör uppskatta den förunderliga gåva som vårt inbyggda styrsystem utgör. Genom att använda det på rätt sätt kan vi bruka våra gåvor till ära för den överlägsne cybernetikern, Jehova Gud.
[Bildkälla på sidan 21]
BMW Werkfoto nr 88090