Original Article: Cybernetics
Author: Paul Pangaro

Legenda: Inteligência Artificial e Cibernética são amplamente incompreendidos a serem a mesma coisa. No entanto, elas diferem em muitas dimensões. Por exemplo, a Inteligência Artificial (IA) cresceu a partir de um desejo de tornar os computadores inteligentes, sejam eles inteligentes como humanos ou simplesmente inteligentes de alguma outra forma. A cibernética cresceu a partir de um desejo de entender e construir sistemas que podem atingir metas, sejam objetivos humanos complexos ou apenas metas como manter a temperatura de uma sala em condições variáveis. Mas por trás das diferenças entre cada domínio (computadores "inteligentes" versus sistemas "direcionados a objetivos") estão ainda mais profundas diferenças conceituais subjacentes, algumas das quais são capturadas neste diagrama. Por exemplo, IA (esquerda) presume que esse valor reside na compreensão do "mundo como está" - o que pressupõe que conhecer o mundo é possível e necessário. A Cibernética (direita) sustenta que só é necessário e só pode ser acoplado ao mundo o suficiente para alcançar objetivos, isto é, obter feedback para corrigir ações para atingir um objetivo. Assim, enquanto ambos os campos devem ter conceitos claros e inter-conectivos, como representação, memória, realidade e epistemologia (meio), existem mais diferenças do que semelhanças. Diagrama © Paul Pangaro, 1990..

“Dando Início” Guia para Cibernética


O que significa "cibernética"?

"Cibernética" vem de uma palavra grega que significa "a arte de dirigir" Experimente este vídeo introdutório.

A cibernética é sobre ter um objetivo e agir para alcançar esse objetivo.

Saber se você alcançou seu objetivo (ou pelo menos está se aproximando) exige “feedback”, um conceito que foi feito rigoroso pela cibernética.

Do grego, a "cibernética" evoluiu para o latim como governador”. Tire suas próprias conclusões.

Quando a cibernética começou?

A cibernética como um processo que opera na natureza existe há muito tempo; na verdade, por todo tempo em que a natureza esteve por perto.

A cibernética como conceito na sociedade tem estado presente pelo menos desde que Platão a usou para se referir ao governo.

Nos tempos modernos, o termo tornou-se generalizado porque Norbert Wiener escreveu um livro chamado "Cibernética" em 1948. Seu subtítulo era "controle e comunicação no animal e na máquina". Isso foi importante porque conecta o controle (ações tomadas na esperança de alcançar objetivos) com a comunicação (conexão e fluxo de informação entre o ator e o meio ambiente). Então, Wiener está apontando que a ação efetiva requer comunicação. Mais tarde, Gordon Pask ofereceu a conversação como a principal interação de sistemas que têm objetivos.

O subtítulo de Wiener também afirma que tanto os animais (sistemas biológicos) como as máquinas (sistemas não biológicos ou "artificiais") podem operar de acordo com os princípios cibernéticos. Este foi um reconhecimento explícito de que os sistemas vivos e não-vivos podem ter um propósito. Uma idéia assustadora em 1948.

Qual é a conexão entre "cibernética" e "ciberespaço"?

William Gibson, que popularizou o termo “ciberespaço”, disse isso em uma entrevista de 1982:

“ "Ciber" é a palavra grega para navegador. Norbert Wiener cunhou "cibernética" em torno de 1948 para denotar o estudo de 'mecanismos teleológicos' [sistemas que incorporam metas].“ —NY Times Sunday Magazine 2007

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Texto

Cibernética

Uma definição

  • Origem deste conteúdo: em 1990 Heinz von Foerster foi abordado por Macmillan para compor a entrada da cibernética para a Enciclopédia de Computadores de 1991 e von Foerster generosamente as me encaminhou. O texto publicado foi (c) Macmillan Publishing, enquanto incorporava uma figura criada para um propósito pré-existente. Ao longo do tempo, atualizações, extensões e esclarecimentos foram incorporados no texto acima. —Paul Pangaro, 3 de agosto de 2006

Inteligência artificial e cibernética: eles não são o mesmo? Ou, não é um sobre computadores e o outro sobre robôs? A resposta a estas questões é enfática, Não.

Pesquisadores em Inteligência Artificial (IA) usam tecnologia informática para construir máquinas inteligentes; eles consideram a implementação (isto é, exemplos funcionais) como o resultado mais importante. Os praticantes de cibernética usam modelos de organizações, feedback, objetivos e conversas para entender a capacidade e os limites de qualquer sistema (tecnológico, biológico ou social); eles consideram descrições poderosas como o resultado mais importante.

O campo da IA ​​primeiro floresceu na década de 1960 como o conceito de computação universal (Minsky 1967), a visão cultural do cérebro como um computador e a disponibilidade de máquinas de computação digital se uniram para pintar um futuro onde os computadores eram pelo menos tão inteligentes como seres humanos. O campo da cibernética surgiu no final da década de 1940 quando conceitos de informação, feedback e regulação (Wiener 1948) foram generalizados a partir de aplicações específicas em engenharia para sistemas em geral, incluindo sistemas de organismos vivos, processos inteligentes abstratos e linguagem.

Origens da “cibernética”


O termo em si começou a ascender a popularidade em 1947, quando Norbert Wiener usou-o para designar uma disciplina além de, mas abordando, disciplinas estabelecidas como engenharia elétrica, matemática, biologia, neurofisiologia, antropologia e psicologia. Wiener, Arturo Rosenblueth e Julian Bigelow precisavam de um nome para sua nova disciplina e eles adaptaram uma palavra grega que significa "a arte de dirigir" para evocar a rica interação de metas, previsões, ações, feedback e resposta em sistemas de todos os tipos (o termo "governador" deriva da mesma raiz) (Wiener, 1948). As primeiras aplicações no controle de sistemas físicos (apontando artilharia, projetando circuitos elétricos e manobrando robôs simples) esclareceram os papéis fundamentais desses conceitos na engenharia; mas a relevância para os sistemas sociais e as ciências mais suaves também foi clara desde o início. Muitos pesquisadores da década de 1940 até 1960 trabalharam solidamente dentro da tradição da cibernética sem necessariamente usar o termo, alguns provavelmente (R. Buckminster Fuller), mas muitos menos obviamente (Gregory Bateson, Margaret Mead).

Limites do saber


Ao trabalhar para derivar modelos funcionais comuns a todos os sistemas, os primeiros pesquisadores cibernéticos rapidamente perceberam que sua "ciência dos sistemas observados" não pode ser separada de "uma ciência dos sistemas de observação" - porque somos nós que observamos (von Foerster, 1974). A abordagem cibernética está centralmente preocupada com esta limitação inevitável do que podemos saber: nossa própria subjetividade. Desta forma, a cibernética é apropriadamente chamada de "epistemologia aplicada". No mínimo, sua utilidade é a produção de descrições úteis e, especificamente, descrições que incluem o observador na descrição. A mudança de interesse na cibernética dos "sistemas observados" - sistemas físicos como termostatos ou auto-pilotos complexos - para "sistemas de observação" - sistemas orientados para a linguagem, como ciência ou sistemas sociais - incorpora explicitamente o observador na descrição, mantendo uma base em feedback, metas e informações. Aplica o quadro cibernético ao processo da própria cibernética. Esta mudança é frequentemente caracterizada como uma transição de "cibernética de primeira ordem" para "cibernética de segunda ordem". As descrições cibernéticas da psicologia, da linguagem, das artes, do desempenho ou da inteligência (para citar alguns) podem ser bastante diferentes das visões mais "convencionais", embora a cibernética também possa ser rigorosa. A implementação pode então seguir em software e/ou hardware, ou no desenho social, gerenciais e outras classes de sistemas interpessoais.

Origem da IA em cibernética

Ironicamente, mas logicamente, a IA e a cibernética saíram e entraram na moda e influenciaram na busca da inteligência da máquina. A cibernética começou antes da IA, mas a IA dominou entre 1960 e 1985, quando as falhas repetidas para conseguir sua reivindicação de construção de "máquinas inteligentes" finalmente o alcançaram. Essas dificuldades na IA levaram a uma busca renovada de soluções que refletem as abordagens anteriores da cibernética. Warren McCulloch e Walter Pitts foram os primeiros a propor uma síntese de neurofisiologia e lógica que ligou as capacidades dos cérebros aos limites da computação Turing (McCulloch & Pitts 1965). A euforia que se seguiu gerou o campo de IA (Lettvin 1989), juntamente com trabalhos iniciais sobre computação em redes neurais ou, como chamados, perceptrons. No entanto, a moda da computação simbólica emergiu para a pesquisa de perceptron silenciador na década de 1960, seguida do ressurgimento no final da década de 1980. No entanto, isso não quer dizer que a moda atual nas redes neurais é um retorno para onde a cibernética estivera. Grande parte do trabalho moderno nas redes neurais reside na tradição filosófica da IA e não da cibernética.

Filosofia da cibernética

A IA baseia-se na presunção de que o conhecimento é uma mercadoria que pode ser armazenada dentro de uma máquina e que a aplicação de tal conhecimento armazenado ao mundo real constitui inteligência (Minsky, 1968). Somente dentro de uma visão "realista" do mundo pode, por exemplo, redes semânticas e sistemas experientes baseados em regras parecerem ser uma rota para máquinas inteligentes. A cibernética, em contraste, evoluiu a partir de uma visão "construtivista" do mundo (von Glasersfeld 1987), onde a objetividade deriva do acordo compartilhado sobre o significado e onde a informação (ou a inteligência para esse assunto) é um atributo de uma interação em vez de uma mercadoria armazenada em um computador (Winograd & Flores, 1986). Essas diferenças não são meramente de caráter semântico, mas determinam fundamentalmente a origem e a direção da pesquisa realizada a partir de uma abordagem cibernética versus uma em IA.

   
 

Inteligência Artificial e Cibernética são amplamente incompreendidos a serem a mesma coisa. No entanto, elas diferem em muitas dimensões. Por exemplo, a Inteligência Artificial (IA) cresceu a partir de um desejo de tornar os computadores inteligentes, sejam eles inteligentes como humanos ou simplesmente inteligentes de alguma outra forma. A cibernética cresceu a partir de um desejo de entender e construir sistemas que podem atingir metas, sejam objetivos humanos complexos ou apenas metas como manter a temperatura de uma sala em condições variáveis. Mas por trás das diferenças entre cada domínio (computadores "inteligentes" versus sistemas "direcionados a objetivos") estão ainda mais profundas diferenças conceituais subjacentes, algumas das quais são capturadas neste diagrama. Por exemplo, IA (esquerda) presume que esse valor reside na compreensão do "mundo como está" - o que pressupõe que conhecer o mundo é possível e necessário. A Cibernética (direita) sustenta que só é necessário e só pode ser acoplado ao mundo o suficiente para alcançar objetivos, isto é, obter feedback para corrigir ações para atingir um objetivo. Assim, enquanto ambos os campos devem ter conceitos claros e inter-conectivos, como representação, memória, realidade e epistemologia (meio), existem mais diferenças do que semelhanças. Diagrama © Paul Pangaro, 1990.

 

 

As diferenças filosóficas subjacentes entre IA e cibernética são exibidas mostrando como elas interpretam os termos na coluna central. Por exemplo, o conceito de "representação" é entendido de forma bastante diferente nos dois campos. As relações à esquerda são flechas causais e refletem o raciocínio reducionista inerente à perspectiva "realista" da IA, que, através de nossos sistemas nervosos, descobrimos o mundo como ele é. As relações à direita são não-hierárquicas e circulares para refletir uma perspectiva "construtivista", onde o mundo é inventado (em contraste com a descoberta) por uma inteligência atuando em uma tradição social e criando um significado compartilhado através de hermenêutica (circular, autodefinida ) de processos. As implicações dessas diferenças são ótimas e envolvem os recentes esforços para reproduzir o cérebro (Hawkins 2004, IBM / EPFL 2004) que mantêm as raízes no paradigma do "cérebro como computador". Essas abordagens possuem as mesmas limitações da computação simbólica digital e não são susceptíveis de explicar, nem reproduzir, o funcionamento do sistema nervoso.

Influências


Winograd e Flores creditam a influência de Humberto Maturana, um biólogo que reformula os conceitos de "linguagem" e "sistema vivo" com um olho cibernético (Maturana & Varela, 1988), ao deslocar suas opiniões para longe da perspectiva da IA. Eles citam Maturana: "Aprender não é um processo de acumulação de representações do meio ambiente; é um processo contínuo de transformação do comportamento através de uma mudança contínua na capacidade do sistema nervoso para sintetizá-lo. Memória não depende da retenção indefinida de um invariante estrutural que represente uma entidade (uma idéia, imagem ou símbolo), mas sobre a capacidade funcional do sistema para criar, quando determinadas demandas recorrentes são dadas, um comportamento que satisfaça as demandas recorrentes ou que o observador classificaria como um reencontro de algo anterior. "(Maturana 1980) A cibernética afetou diretamente o software para treinamento inteligente, representação do conhecimento, modelagem cognitiva, trabalho cooperativo suportado por computador e modelagem neural. Resultados úteis foram demonstrados em todas essas áreas. Como a AI, no entanto, a cibernética não produziu soluções reconhecidas para o problema da inteligência da máquina, não pelo menos para domínios considerados complexos nas métricas de processamento simbólico. Muitos artefatos sedutores foram produzidos com um apelo mais familiar em um meio de entretenimento ou vida orgânica do que um software (Pask, 1971). Enquanto isso, em uma repetição da história na década de 1950, a influência da cibernética foi sentida pelas ciências difíceis e as mais macias, bem como na IA. Desta vez, no entanto, é a posição epistemológica da cibernética - que todo conhecimento humano é limitado por nossas percepções e nossas crenças, e, portanto, é subjetivo - essa é a contribuição para esses campos. Devemos continuar a esperar para ver se a cibernética leva a avanços na construção de artefatos inteligentes da complexidade de um sistema nervoso ou de um cérebro.

Cibernética Hoje


O termo "cibernética" foi amplamente mal interpretado, talvez por dois grandes motivos. Primeiro, sua identidade e limite são difíceis de entender. A natureza de seus conceitos e a amplitude de suas aplicações, como descrito acima, tornam difícil para os não praticantes formar um conceito claro de cibernética. Isso é válido para profissionais de todos os tipos, já que a cibernética nunca se tornou uma disciplina popular por direito próprio; Em vez disso, seus conceitos e pontos de vista penetraram em muitas outras disciplinas, da sociologia e da psicologia aos métodos de design e ao pensamento pós-moderno. Em segundo lugar, o advento do prefixo "cyb" ou "cyber" como um referente para robôs ("cyborgs") ou a Internet ("ciberespaço") diluiu o seu significado, até o ponto de confusão séria para todos, exceto o pequeno número de especialistas cibernéticos.

No entanto, os conceitos e origens da cibernética tornaram-se de maior interesse recentemente, especialmente desde o ano de 2000. A falta de sucesso da IA para criar máquinas inteligentes aumentou a curiosidade em relação a visões alternativas do que faz um cérebro (Ashby, 1960) e visões alternativas de a biologia da cognição (Maturana, 1970). Existe um crescente reconhecimento do valor de uma "ciência da subjetividade" que engloba as interações objetivas e subjetivas, incluindo a conversa (Pask, 1976). Os designers estão redescobrindo a influência da cibernética sobre a tradição dos métodos de design do século XX e a necessidade de modelos rigorosos de metas, interações e limitações do sistema para o desenvolvimento bem-sucedido de produtos e serviços complexos, como os fornecidos através das redes de software atuais. E, como em qualquer ciclo social, os alunos da história se aproximam das mentes mais abertas do que era possível no início da cibernética, para reinterpretar o significado e a contribuição de uma era anterior.

Um breve resumo, pois isso não pode representar o alcance e a profundidade da cibernética, e o leitor é encorajado a fazer mais pesquisas sobre o tema. Há um bom material, embora às vezes não autoritário, em Wikipedia.org.

Bibliografia


  • Ashby, W. Ross, Design for a Brain. London: Chapman and Hall, 1960.
  • Hawkins, Jeff and Blakeslee, Sandra, On Intelligence. Times Books, 2004.
  • IBM/Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL), http://bluebrainproject.epfl.ch/, 2004.
  • Lettvin, Jerome Y., “Introduction to Volume 1” in W S McCulloch.,Volume 1, ed., Rook McCulloch, Salinas, California: Intersystems Publications, 1989, 7-20.
  • McCulloch, Warren S. and Walter H. Pitts, “A Logical Calculus of the Ideas Immanent in Nervous Activity”, in Embodiments of Mind by Warren S. McCulloch. Cambridge, Massachusetts: The MIT Press, 1965, 19-39.
  • Maturana, Humberto R., Biology of Cognition, 1970. Reprinted in Maturana, Humberto R. and Francisco Varela, Autopoiesis and Cognition: The Realization of the Living. Dordrecht: Reidel, 1980, 2-62.
  • Maturana, Humberto R. and Francisco J. Varela, The Tree of Knowledge.Boston and London: New Science Library, Shambala Publications, Inc, 1988.
  • Minsky, Marvin, Computation: Finite and Infinite Machines. New Jersey: Prentice Hall, Inc., 1967.
  • Minsky, Marvin, ed., Semantic Information Processing. Cambridge, Massachusetts: The MIT Press, 1968.
  • Pask, Gordon, “A Comment, a Case History and a Plan”. In Cybernetic Serendipity,ed, J. Reichardt. Rapp and Carroll, 1970. Reprinted in Cybernetics, Art and Ideas,ed., J. Reichardt. London: Studio Vista, 1971, 76-99.
  • Pask, Gordon, Conversation Theory. New York: Elsevier Scientific, 1976. (ZIP)
  • von Foerster, Heinz, ed., Cybernetics of Cybernetics.Sponsored by a grant from the Point Foundation to the Biological Computer Laboratory, University of Illinois, Urbana, Illinois, 1974.
  • von Glasersfeld, Ernst, The Construction of Knowledge, Contributions to Conceptual Semantics.Seaside, California: Intersystems Publications, 1987.
  • Wiener, Norbert, Cybernetics, or control and communication in the animal and the machine.Cambridge, Massachusetts: The Technology Press; New York: John Wiley & Sons, Inc., 1948.
  • Winograd, Terry and Fernando Flores, Understanding Computers And Cognition: A New Foundation for Design. Norwood, New Jersey: Ablex Publishing Corporation, 1986.

© Copyright Paul Pangaro, 2013.