קיברנטיקה

קִיבֶּרְנֶטִיקָה (באנגלית: cybernetics), או בקיצור המאונגלז סייבר (באנגלית: cyber), היא תחום רחב היקף בתורת מערכות החוקר מערכות סיבתיות מעגליות שתפוקותיהן הן גם תשומות, כמו מערכות משוב. היא עוסקת בעקרונות הכלליים של תהליכים סיבתיים מעגליים, לרבות במערכות אקולוגיות, טכנולוגיות, ביולוגיות, קוגניטיביות וחברתיות וגם בהקשר של פעילויות מעשיות כמו תכנון, למידה וניהול.

התחום עוסק בחקר תהליכי התקשורת, מערכות הבקרה ועקרונות המשוב בין בני אדם או אורגניזמים אחרים, ארגונים ומכונות. המונח נטבע על ידי המתמטיקאי והמדען האמריקאי-יהודי נורברט וינר, אחד מאבות התחום, בספרו משנת 1948, "קיברנטיקה" (Cybernetics or Control and Communication in the Animal and the Machine).

 גיזרון 
המילה קיברנטיקה נגזרה מהמילה היוונית "κυβερνήτης", שפירושה בין היתר "הגאי" ו"מושל". המילה קַבַּרְנִיט מגיעה מאותו מקור.

המילה , המבוססת על הקיצור cyber מההגייה האנגלית של קיברנטיקה (cybernetics), משמשת לתיאור של מושגים מגוונים מתחום המחשבים, כגון סייברספייס, אבטחת מידע, לוחמת סייבר, ועוד.

האקדמיה ללשון העברית ממליצה להשתמש במונח סֶבֶ"ר - סביבת רשת.
 עקרונות והשפעה 
על פי הקיברנטיקה, ניתן להגדיר חוקים הן למערכות מאותו תחום והן למערכות מתחומים שונים כדי שיוכלו לתקשר ביניהן.

הקיברנטיקה קשורה הדוקות לתורת הבקרה ולתורת המערכות. מקורותיה של הקיברנטיקה בימינו הם בתחומי מערכות שליטה, תורת רשתות החשמל, הנדסת המכונות, יצירת מודלים לוגיים, ביולוגיה התפתחותית ומדעי הנוירולוגיה מאז שנות הארבעים של המאה העשרים. תחומי חקר אחרים שהשפיעו על הקיברנטיקה או הושפעו ממנה כוללים את תורת המשחקים, תורת המערכות, הפסיכולוגיה ובייחוד הנוירופסיכולוגיה (פסיכוקיברנטיקה), הפסיכולוגיה ההתנהגותית והפסיכולוגיה הקוגניטיבית.

על פי שומר, א., & רייזל, מ. (1993) השימוש במושג קיברנטיקה החל בשנת 1942 הוא הוצג בתור: "מדע ארגון השליטה" במדע זה החוקים הדומיננטיים משיקים הן לאדם והן למכונה, זאת ועוד בספרי הפנטזיה רבים מובאת קיברנטיקה עתידית בצורה שבה המכונות משתלטות על בני אדם ועל צורת חשיבתם. עיקרון שליטת המוח האנושי על ידי המכונה מהווה בסיס לספרי מדע בדיוני רבים  וינר Wiener,N (1948) מתאר כי האדם דומה למכונה בתהליכי החשיבה, במילים אחרות מערכת העצבים במוחו של האדם דומה למערכת הבקרה של המחשב.  מערכת העצבים מתוארת כמערכת מעגלית המקבלת ושולחת פקודות לשרירים ולכן פיתוח מכונות משוכללות יסייע לנו בני האדם להבין את המוח האנושי יותר טוב עקב הקשר בין מערכת העצבים למערכת הבקרה של המחשב.  

על פי Rani, N., Das, P., & Bhardwaj, A. K. (2022).השילוביות בין האדם למכונה כגון התפתחות האינטרנט עשויה גם להביא עימה היווצרות של חדשות מזויפות ושמועות.זאת ועוד לאינטרנט ישנם חמישה גלים וככל שגלי האינטרנט התקדמו  כך הקשר בין האדם למכונה התעצם מווב 1.0 אשר בו האינטראקציה בין הגולשים הייתה מופחתת עד מאוד ועד שני הגלים האחרונים של האינטרנט: בווב 4.0 מתואר כי ישנו קשר של סימביוזה בין האדם למכונה המבוסס על תקשורת אלחוטית  וווב 5.0 קיבל את השם: "THE WEB OF THOUGHTS" (האינטרנט של הרגשות). מתואר כי גם גל זה מאופיין ומפותח עבור אינטראקציה בין אנשים למכונות מבחינת זיהוי רגשות על ידי המכונה

 משוב (feedback) 
אבן היסוד של הקיברנטיקה היא מושג המשוב (feedback). על פי מילון אוקספורד, המונח נכנס לראשונה לשפה האנגלית ב-1920. וינר (Wiener, 1989) מגדיר משוב כיכולת להתאים את ההתנהגות העתידית על סמך ביצועי העבר, לשם שליטה במערכת. בבסיסו, כפי שמגדיר אשבי (Ashby, 1956), המשוב הוא "מעגליות של פעולה״ (Circularity of action) בין חלקי המערכת. אשבי מבחין בין מצב של "שליטה", שבו צד אחד משפיע על האחר באופן חד-סטרי, לבין המצב הקיברנטי, שבו מתקיימת השפעה הדדית. במערכת כזו, הפעולות מתבצעות באמצעות קלט ופלט המשפיעים על הפעולה הבאה. המשוב אינו מחייב חיבור פיזי נראה לעין, אלא קיום של תלות הדדית לוגית בין המשתנים במערכת.

מנגנון המשוב מתחלק לשני סוגים עיקריים:

 משוב שלילי (Negative Feedback): מנגנון זה אחראי על יציבות המערכת. תהליך זה מתרחש כאשר שינוי או הפרעה הנוצרים במערכת נעים סביב לולאת המשוב וחוזרים לנקודת המוצא כך שהשינוי הראשוני פוחת. בכך, המערכת מתייצבת, שכן המשוב השלילי "מתנגד" לשינויים ושומר על איזון.
 דוגמה: התרמוסטט הוא מכשיר הפועל בשיטה של ״אסדרה באמצעות שגיאה״ (Regulation by error) כאשר הטמפרטורה בחדר יורדת, התרמוסטט מזהה את הפער (השגיאה), מפעיל את החימום ומבטל את הסטייה כדי להחזיר את המערכת לאיזון (Ashby, 1956).
 משוב חיובי (Positive Feedback): לעומת זאת, זהו מנגנון המעודד שינוי וצמיחה. לפי לוגן,(Logan, 2015) במשוב חיובי, הפרעה קטנה במערכת נוטה להיבנות ולגדול עם הזמן כלומר, התוצאה מחזקת את הסיבה והפער מנקודת ההתחלה הולך וגדל.
 דוגמה: מנגנון הוויראליות ברשתות חברתיות. כאשר משתמש מעלה פוסט ומקבל מספר לייקים ראשונים (הפרעה קטנה), האלגוריתם מזהה עניין וחושף את הפוסט לאנשים נוספים. בעקבות החשיפה, הפוסט מקבל לייקים נוספים, מה שגורם לאלגוריתם להגדיל את החשיפה עוד יותר. הלייק הראשון לא דעך (כמו במשוב שלילי), אלא גרם למערכת להגדיל את התגובה במעגל שמזין את עצמו.

 ראו גם 
 סייבורג – (במדע בדיוני) שילוב של אדם ומכונה, אדם חי עם שתלים ביוניים וחלקים רובוטיים
 נורברט וינר – אחד ממייסדי הקיברנטיקה (סייבר)

קישורים חיצוניים





הערות שוליים

*
קטגוריה:מתמטיקה שימושית