Cybernetics

 

Cybernetics 는 자동조절 피드백 (regulatory feedback) 의 통신과 제어 (Control) 에 관한 이론이다. 그 어원은 그리스어 Κυβερν?της 에서 온 것으로 "증기기관 조속기 (governor), 조종사 (pilot), 배의 키 (rudder), 키잡이 (steersman)" 라는 뜻을 가진다. Cybernetics 는 생물과 인간이 만든 기계에서의 통신과 제어 (communication and control) 을 연구하는 과목이다. 보다 철학적인 정의는, 1930 년대에 cybernetics 의 개척자중 한사람인 Louis Couffignal 이 1958 년에 제안한 것으로서, cybernetics 를 "행동의 효율을 확실히 하는 기술 (the art of assuring efficiency of action)" 이라고 하였다.

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Cybernetics 라는 용어는 Plato 의 Gorgias 에서 발견되며, 비록 Norbert Wiener 가 현대적인 의미로 개발했지만, 프랑스의 물리학자 André-Marie Ampère (1775-1836) 가 과학을 분류하면서 "시민들이 평화로운 시간을 즐길수 있는 방법" 이란 의미로 cybernetics 를 이미 사용하였다.

1700 년대 말기에 James Watt 의 증기기관은 증기기관 조속기 (governor) 를 가지고 있었는데, 그것은 간단한 feedback 메카니즘으로서 cybernetics 이론의 초석이 되었다. 1868 년에 James Clerk Maxwell 은 조속기에 대한 논문을 출간하였다. 1940 년대에 자동조절 과정에 대한 연구는 계속되었고 1943 년에는 두개의 중요한 논문이 출간되었다 ("Behavior, Purpose and Teleology" (Arturo Rosenblueth, Norbert Wiener, Julian Bigelow) 와 "A Logical Calculus of the Ideas Immanent in Nervous Activity" (Warren McCulloch, Walter Pitts) 이 그것이다).

하나의 학문으로서의 Cybernetics 는 Norbert Wiener ("in Cybernetics, or control and communication in the animal and machine", 1948) 에 의해 확고하게 자리잡았고, 그밖의 William Ross Ashby 와 Grey Walter 같은 사람들에 의해 자리잡게 되었다. Cybernetics 가 미국이 기원인것으로 대개 알려져있지만, 그 책의 출간은 정보이론 (Information Theory) 을 cybernetics 를 포함한 새로운 학문으로 환영해 마지않던 프랑스에서 이루어졌다. 왜 cybernetics 라는 이름을 선택했느냐는 질문에, Wiener 는 "나는 그 밖의 다른 것을 모른다" 라고 응답했다.

1947 년 봄에 Wiener 는 프랑스의 Nancy 에서 개최된, 수학자 Szolem Mandelbrot (1899-1983, 유명한 수학자 Benoit Mandelbrot 의 삼촌) 가 조직한, 조화로운 해석 (harmonic analysis) 에 대한 학회에 초대되었다. 거기서 Brownian motion 연구와 telecommunication engineering 에서 발견된, 응용수학의 이러한 부분의 특징을 통합한 원고를 쓸것을 제안받았다. 그해 여름에 미국으로 돌아와서 신조어 cybernetics 를 그의 과학이론으로 소개하기로 결정했다.  

Wiener 는 그의 베스트셀러 "The Human Use of Human Beings : Cybernetics and Society" (Houghton-Mifflin, 1950) 에서 자동제어 증기엔진과 인간의 관습과 같은 자동시스템들 사이의 유사성을 이끌어내서 cybernetics 의 사회적 구현으로 유명해졌다.

Cybernetics 는 많은 사람들에게 robotics 와 연관된 것으로 잘못 기억되는데, 그것은 Douglas Adams 의 소설 Sirius Cybernetics Corporation 에서 사용되었고, Clynes & Kline 가 1960 년에 최초로 사용하여 유명해진 사이보그 (Cyborg) 의 개념 때문이다.

학문적인 의미에서, cybernetics 는 추상적인 (어떤 경험에 기초한 것이 아니라) 의미에서 시스템과 제어 (Control) 에 대한 학문이다. 그것은 하나의 시스템의 다른 부분들 사이에 있는 기능적 관계를 강조한다. 이것들은 특히 정보의 전달을 포함하고, 피드백 (Feedback) , 자기조직화 (Self Organization) , 자생 (Autopoiesis) 를 정의하는 순환관계를 포함한다. Cybernetics 가 가져온 주요한 발명은, 지각된 상황과 바람직한 상황 (goal) 간의 편차를 최소화하는 하나의 negative feedback loop 로서 goal-directedness or purpose 를 이해하는 것이다. .... (Wikipedia : Cybernetics)

생물 및 기계를 포함하는 계(系)에서 제어와 통신문제를 종합적으로 연구하는 학문. ...... 1947년 미국 수학자 Norbert Wiener 를 중심으로 하는 과학자의 그룹을 사이버네틱스라고 이름지었는데, 어원은 키잡이[舵手]를 뜻하는 그리스어 kybernetis이다.

위너의 정의에 따르면 사이버네틱스란 “어떤 체계에 포함되는 두 종류의 변량이 있는데, 그 하나는 우리가 직접 제어할 수 없는 것이고, 나머지는 우리가 제어할 수 있는 것으로 한다. 이때 제어할 수 없는 변량의 과거로부터 현재에 이르기까지의 값을 바탕으로 하여 제어할 수 있는 변량의 값을 적당히 정하여, 이 체계를 가장 바람직스러운 상태로 도달시키는 마법을 부여한다.”는 목적을 달성하기 위한 학문이라 하였다.

이를 위하여 위너는 일반조화해석(一般調和解析), 예측(豫測)과 여파(濾波)의 이론, 선형통계이론(非線形統計理論) 등 수학상의 새로운 이론을 많이 발전시켰다. 제어와 통신 문제에 관련된 종합적인 과학이므로 이와 관련된 학문의 분야는 매우 광범위하다. 그 중에서 대표적인 것에는 자동계산기의 이론, 제어의 이론, 정보통신이론 등이 있다.

응용 분야도 광범위하여 그 경계를 분명하게 표시할 수는 없으나 중요한 것은 다음과 같다. ① 자동 계산기를 응용하여 문장이나 도형을 이해시키는 인공지능과 관련된 일, ② 전철의 자동운전이나 공장의 자동운전 등 모든 종류의 자동화와 관련된 제어공학, ③ 전화·텔레비전·우주중계·데이터전송(傳送) 등의 응용과 관련된 통신공학, ④ 생체정보의 해명, 인간공학, 인간·기계계(機械系)의 연구, 피로와 안전의 문제, 학습이나 교육기계 등과 같은 생리 및 심리학과 그밖에 경제학·사회학에의 응용 등을 들 수 있다.

컴퓨터 분야에서는 생물체의 신경계를 연구하여 기계의 제어시스템에 도입하기 위한 학문으로서 정보이론, 자동제어 이론, 자동 컴퓨터 이론 등에서 사용한다. 인공 두뇌를 위해 뉴론(neuron)이라는 신경 세포를 사용하거나 인조인간인 사이보그를 연구하는 학문으로 발전하고 있다. ...... (Yahoo 백과사전 : Cybernetics)