Cibernetica

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Cibernetica (Cybernetics) indica la scienza che studia e progetta macchine capaci di autoregolarsi (i cosiddetti controlli automatici e controlli adattativi). Il termine fu coniato nel 1947 dal matematico statunitense Norbert Wiener, derivandola dal greco Kybernanan (pilotare). Il termine sembra caduto in disuso, soprattutto a causa del pessimismo introdotto in questo campo dalle dimostrazioni sui limiti del calcolo parallelo (poi superati). Oggi si preferisce usare il termine rete neurale.

[modifica] Storia del termine

Il termine è usato dai greci; mentre Platone rivede il termine governare applicandolo anche al cosiddetto governo di navi o di carri, oltre che di popoli, e Senofonte studia l'arte di governare in politica.

Ampio è poi l'uso che Leonardo fa di meccanismi anche molto complicati per il migliore utilizzo e governo dei mezzi a disposizione nel tardo medioevo.

Nel 1834 Ampère, utilizza lo stesso termine nella sua classificazione delle scienze. Il moderno significato deriva però dall'idea, nata durante la Seconda guerra mondiale, dell'autogoverno delle macchine, soprattutto per i piloti automatici militari.

In precedenza con gli automi ci si era limitati a costruire meccanismi complessi, anche con dispositivi elettrici, vedi tartaruga di Grey Walter, ma privi però di pressoché qualsiasi capacità discernitiva anche per problemi semplici.

Allo stesso modo venivano viste le macchine, cioè come un "muscolo" comunque comandato dall'uomo. Con la tecnica moderna invece si iniziarono ad intravedere potenzialità enormi sui controller automatici.

Un semplice esempio di autocontrollo di un meccanismo, precursore dell'era della corrente continua, è il regolatore centrifugo automatico di James Watt per le macchine a vapore.

L'impostazione del problema in chiave moderna inizia con il progredire dell'elettronica e con le sempre più grosse capacità tecniche (non tanto di concetto) per la creazione di nuovi dispositivi di controllo e comando caratterizzati da tempi "di reazione" straordinariamente piccoli.

Il cambiamento decisivo in questo senso si ebbe durante la seconda guerra mondiale, avendo il problema del puntamento automatico dei cannoni della contraerea; si voleva realizzare un sistema che oltre a colpire la posizione dell'aereo cercasse anche di anticipare le mosse future del pilota.

Bisognava risolvere problemi matematici e problemi neuro-fisiologici, furono chiamati in causa fisici, matematici, medici, aviatori e fisiologi. Si trattò di effettuare un parallelismo tra un sistema di apparecchiature e radar e il nostro sistema nervoso, tra radar e occhio e cervello e calcolatore, comunque entrambi collegati in "tempo reale"; in effetti la reazione allo stimolo e successivamente all'impulso è simile per i due sistemi.

Così impostato, il sistema, viene identificato come studio della "teoria dell'informazione", come e in che quantità viene trasmessa nei vari sistemi. Queste teorie unite agli studi di Turing e altri, consentiranno a von Neumann di definire l'architettura necessaria per ottenere un calcolatore.

Dalla seconda guerra mondiale le innovazioni procedono comunque a ritmo esponenziale, passando da valvole, relé e transistor, tramite microcontroller e processori velocissimi (diversi GHz) a prototipi di robot umanoidi capaci di controllare i propri movimenti a seconda del terreno circostante. Il prototipo giapponese in questione è alto un metro e ottanta e pesa 210 kg, è in grado di salire le scale e percorrere pendii ripidi, oltre chiaramente a disporre di un gran numero di sensori per l'autocontrollo programmato.