Kybernetik

Kybernetik ist nach ihrem Begründer Norbert Wiener die Wissenschaft der Steuerung und Regelung von Maschinen, lebenden Organismen und sozialen Organisationen und wurde auch mit der Formel „die Kunst des Steuerns“ beschrieben. Der Begriff als solcher wurde Mitte des 20. Jahrhunderts nach dem Vorbild des englischen cybernetics („Regelungstechniken“) in die deutsche Sprache übernommen. Der englische Begriff wiederum ist ein Kunstwort, gebildet aus dem substantivierten griechischen Adjektiv κυβερνητικός („steuermännisch“), welches sich aus den entsprechenden Subjektiven κυβερνήτης („Steuermann“) und κυβέρνησις, („Leitung, Herrschaft“) ableitet.

Ein typisches Beispiel für das Prinzip eines kybernetischen Systems ist ein Thermostat. Er vergleicht den Istwert eines Thermometers mit einem Sollwert, der als gewünschte Temperatur eingestellt wurde. Ein Unterschied zwischen diesen beiden Werten veranlasst den Regler im Thermostat dazu, die Heizung so zu regulieren, dass sich der Istwert dem Sollwert angleicht.

Geschichte und Entwicklung

Geschichte (Überblick)

Vorläufer: 1868: Regelungstheorie (James Clerk Maxwell) Grundlegung: um 1945: Kybernetik (Norbert Wiener), Konnektionismus (W. S. McCulloch, W. Pitts u. a.) und Informationstheorie (C. E. Shannon) 1946–1953: Macy Conferences on Cybernetics Anwendung: 1950: Steuerungs- und Regelungstechnik 1950: Computerarchitektur und Informatik (John von Neumann) 1956: Künstliche Intelligenz (John McCarthy) 1959: Mentale Forschung (Gregory Bateson, Paul Watzlawick) 1959: Managementkybernetik (Stafford Beer) 1960: System Dynamics (Jay Wright Forrester) 1960: Verhaltenskybernetik (Karl Ulrich Smith) 1970: Kybernetik 2. Ordnung (Heinz von Foerster) 1970: Systemische Therapie 1971: Kybernetische Pädagogik 1973: Autopoesis (Humberto Maturana, Francisco Varela) 1976: Radikaler Konstruktivismus (Ernst von Glasersfeld) 1980: Soziologische Systemtheorie (Niklas Luhmann) 1980: Biokybernetik Siehe auch Chronologie der Systemtheorie

Seit der Antike findet man schriftliche Zeugnisse systemorientierten Denkens. Der griechische Ependichter Homer schrieb κυβερνήτης und meinte damit den Steuermann eines Schiffes. Platon benutzte den Begriff im übertragenen Sinne, wenn er von einem „Mann am Steuerruder einer Regierung“ sprach. Der Apostel Paulus wiederum benutzt den griechischen Begriff kybérnēsis im 1. Korintherbrief ( 1 Kor 12,28 ), um die „Fähigkeit zu leiten“ zu thematisieren. 1834 hat der Physiker André-Marie Ampère die Idee einer Wissenschaft entwickelt, die er „cybernétique“ nannte.

In den 1940er Jahren entstanden die Wurzeln der Wissenschaft Kybernetik, als man Gemeinsamkeiten und Schnittstellen verschiedener Einzeldisziplinen, die Themen wie menschliches Verhalten, Nachrichtenübertragung, Regelung, Entscheidungs- und Spieltheorie und statistische Mechanik betrachten, erkannte. Katalysator dieser Entwicklung waren die Macy-Konferenzen mit dem Thema „Circular causal, and feedback mechanisms in biological and social systems“, die von 1946 bis 1953 stattfanden. Norbert Wiener hat den Begriff Kybernetik schließlich im Sommer 1947 von dem griechischen kybernétes für „Steuermann“ abgeleitet und damit den nach seiner Einschätzung ersten bedeutenden Artikel über einen Rückkoppelungsmechanismus von James Clerk Maxwell (On Governors, 1867/68) geehrt; dort wird ein Fliehkraftregler beschrieben. Das englische Wort ‚governor‘ leitet sich aus dem lateinischen ‚gubernator‘ (für Steuermann) ab, einem lateinischen Lehnwort aus der altgriechischen Sprache mit der gleichen Wortwurzel, wie kybernétes.

In gedruckter Form wurde der Begriff von Wiener erstmals 1948 in Cybernetics or Control and Communication in the Animal and the Machine (deutsche Ausgabe: Kybernetik. Regelung und Nachrichtenübertragung im Lebewesen und in der Maschine) verwendet. Im gleichen Jahr erschien in der Zeitschrift Scientific American ein grundlegender Übersichtsartikel zur Kybernetik.

Maßgeblich für die Entwicklung der Kybernetik waren die von Heinz von Foerster in den USA herausgegebenen Tagungsbände, „Cybernetics”, der Macy-Konferenzen der Josiah Macy Jr. Foundation (Macy-Stiftung).

In Deutschland wurde, vor dem gleichen wissenschaftshistorischen Hintergrund, die Studie „Das Bewußtsein der Maschinen“ des Philosophen Gotthard Günther publiziert.

Wichtige Entwicklungen nach den Macy-Konferenzen gehen aus der Geschichte der Anwendungsfelder hervor (siehe rechts).

Aktuelle Entwicklungen

Heute behandelt man klassische Gegenstände der Kybernetik differenzierter:

• im technischen Bereich z. B. in Regelungstechnik und Kontrolltheorie,
• in den Geisteswissenschaften unter der Bezeichnung Systemik oder Kybernetik zweiter Ordnung,
• in den Sozialwissenschaften unter Management-Kybernetik oder Soziokybernetik und
• in den Biowissenschaften unter Biokybernetik.

Ein auch philosophisches Interesse an der Kybernetik geht darauf zurück, dass diese die Möglichkeit eröffnet, den Begriff „Zweck“ rekursiv zu begreifen: Der Zweck eines komplexen Systems, etwa auch eines Lebewesens, ist so betrachtet es selbst. Ein Zweck bräuchte keine vom System getrennte Instanz mehr, die ihn setzt.

Im Rahmen der Regelungstechnik steht heute eine spezielle leistungsfähige mathematische Systemtheorie zur Verfügung, mit der das Verhalten von Systemen und Regelkreisen beschrieben und berechnet werden kann. In der Netzwerktheorie wiederum wird nach allgemeinen Prinzipien vernetzter Wirkungsgefüge gesucht. Die Entscheidungs- und die Spieltheorie, die sich mit Entscheidungsprozessen in teils komplexen Situationen mehrdimensionaler Zielräume befassen, gewinnen eine wachsende Bedeutung insbesondere in Medizin, Militär und Wirtschaft.

Weitere aktuelle Beispiele für die Anwendung der Kybernetik in den Sozialwissenschaften sind die Konzepte der Volition in der Psychologie und im Management.

Wesentliche Kernbegriffe der Kybernetik sind:

• System (offene und abgeschlossene Systeme)
• Rückkopplung (oder Feedback)
• Selbstregulation
• Homöostase
• Fließgleichgewicht (oder Steady State)
• Adaption (oder Anpassung) bzw. adaptive Regelung
• Auslösen, Steuern
• Istwert und Sollwert
• Rezeptor und Effektor
• Selbstorganisation
• Autopoiesis
• Varietät

Spezielle Kybernetik / Anwendungen

• Robotik
• Mechatronik
• Biomechatronik
• Automatisierungstechnik
• Biologische Kybernetik
• Medizinische Kybernetik
• Biomedizinische Kybernetik
• Kybernetische Anthropologie
• Soziokybernetik
• Managementkybernetik

Siehe auch

• Systemtheorie
• Netzwerktheorie, neuronale Netze
• Kybernetik zweiter Ordnung
• Künstliche Intelligenz
• Cyborg
• Servo
• Synergetik
• Liste bekannter Kybernetiker
• Biological Computer Laboratory

Allgemeine Teilgebiete der Kybernetik

K1:  Komplexitätstheorie | Kybernetik zweiter Ordnung | Radikaler Konstruktivismus | Varietät (Kybernetik)

K2:  Automatentheorie | Entscheidungstheorie | Spieltheorie | Informationstheorie | Informetrie | Konnektionismus | Semiotik | Synergetik | Systemtheorie | Systemwissenschaft | Künstliche Intelligenz

K3:  Anthropokybernetik | Bildungskybernetik | Biokybernetik | Medizinische Kybernetik | Biomedizinische Kybernetik | Neuroinformatik | Psychokybernetik | Soziokybernetik | Systembiologie | Technische Kybernetik

Literatur

Klassische Literatur

• Norbert Wiener: Mensch und Menschmaschine. Kybernetik und Gesellschaft. Alfred Metzner Verlag, Frankfurt am Main 1952.
• John von Neumann: The Computer and the Brain, Yale University Press 1958.
• Norbert Wiener: God and Golem, Inc.: A Comment on Certain Points where Cybernetics Impinges on Religion, MIT Press 1966.
• Gregory Bateson: Steps to an Ecology of Mind: Collected Essays in Anthropology, Psychiatry, Evolution, and Epistemology, University of Chicago Press 1972.
• William Ross Ashby: Einführung in die Kybernetik. Suhrkamp, Frankfurt am Main 1974.
• Hans Joachim Flechtner: Grundbegriffe der Kybernetik. dtv, Stuttgart 1970.
• Georg Klaus: Wörterbuch der Kybernetik. Dietz Verlag, Berlin 1968.
• K. Steinbuch, H. Frank, H. Kretz, H. Meves, K. Küpfmüller, W.D. Keidel, J. Schwartzkopff, R. Feldtkeller, F. Wenzel: Kybernetik – Brücke zwischen den Wissenschaften. Umschau Verlag, Frankfurt am Main 1962.
• Hans Ronge: Kunst und Kybernetik. Verlag M. Dumont Schauberg, Köln 1968 ISBN 3-7701-0440-4.
• James Clerk Maxwell: On Governors. In: Proceedings of the Royal Society of London. Nr. 16, 1867/1868, S. 270–283.

Aktuelle Literatur

• Lars Bluma: Norbert Wiener und die Entstehung der Kybernetik im Zweiten Weltkrieg. LIT Verlag, Münster 2005, ISBN 3-8258-8345-0.
• Michael Eckardt: Mensch-Maschine-Symbiose. Ausgewählte Schriften von Georg Klaus zur Konstruktionswissenschaft und Medientheorie. Verlag unbekannt, Weimar 2002, ISBN 3-89739-316-6.
• Klaus Fuchs-Kittowski, Siegfried Piotrowski (Hrsg.): Kybernetik und Interdisziplinarität in den Wissenschaften. trafo Verlag, Berlin 2004, ISBN 3-89626-435-4.
• Ernst von Glasersfeld: Kybernetik. In: Leon R. Tsvasman (Hrsg.): Das große Lexikon Medien und Kommunikation. Kompendium interdisziplinärer Konzepte. Ergon-Verlag, Würzburg 2006, ISBN 3-89913-515-6.
• Martin Kaufmann: Der Baum der Kybernetik. Die Entwicklungslinien der Kybernetik von den historischen Grundlagen bis zu ihren aktuellen Ausformungen. proEval Verlag, Dornbirn 2007, ISBN 978-3-200-01048-2.
• Claus Pias (Hrsg.): Cybernetics Kybernetik. The Macy-Conferences 1946–1953, 2 Bände, diaphanes Verlag, Zürich, Berlin 2003, ISBN 3-935300-35-2 und ISBN 3-935300-36-0.
• Frederic Vester: Neuland des Denkens – Vom technokratischen zum kybernetischen Zeitalter. dtv, München 2002, ISBN 3-423-33001-5.
• Heinz von Foerster: KybernEthik. Merve Verlag, Berlin 1993, ISBN 978-3-88396-111-8

Weblinks

 Wiktionary: Kybernetik – Bedeutungserklärungen, Wortherkunft, Synonyme, Übersetzungen

 Commons: Kybernetik – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien

• Principia Cybernetica Web