first-order-cybernetics
Määritelmä
Ensimmäisen kertaluvun kybernetiikka (engl. first-order cybernetics) on Norbert Wienerin, W. Ross Ashbyn ja Stafford Beerin edustama klassinen kybernetiikan suuntaus, jossa havainnoija tarkastelee järjestelmää sen ulkopuolelta. Havaitsija on objektiivinen tarkkailija, joka kuvailee järjestelmän käyttäytymistä, mittaa sen tiloja ja suunnittelee säätöjä — mutta ei ole itse osa tarkasteltavaa järjestelmää.
Tämä jako tunnetaan kybernetiikan historiassa Heinz von Foersterin vuoden 1974 esitelmän perusteella, jossa hän erotti toisistaan ensimmäisen ja toisen kertaluvun lähestymistavat. Ensimmäisen kertaluvun kybernetiikan tunnusmerkkejä ovat: kyberneettinen ohjauspiiri, takaisinkytkentä, homeostaasi ja säätöjärjestelmä. Kaikki ne olettavat, että järjestelmä voidaan erottaa ympäristöstään ja että tarkkailija voi puhua siitä puolueettomasti.
Vertaus tieteeseen on selvä: perinteinen luonnontiede tutkii luontoa ikään kuin ulkoapäin. Sama asetelma toistuu tekniikassa (insinööri suunnittelee koneen), psykologiassa (behaviorismi tarkastelee käyttäytymistä ulkoa) ja varhaisessa tekoälyssä (tutkija rakentaa agentin, joka toimii säännöistä käsin). Ensimmäisen kertaluvun kybernetiikka on siis kybernetiikan "klassinen" tai "objektivistinen" haara.
Alkuperä
Norbert Wiener perusti kybernetiikan vuonna 1948 teoksellaan Cybernetics. Hän rinnasti ihmisen hermoston ja teknisen säätöpiirin toiminnan, ja tämä rinnastus edellytti ulkopuolista tarkastelupaikkaa: tutkija vertaa kahta järjestelmää, mutta ei ole kumpikaan niistä. W. Ross Ashby yleisti lähestymistavan Design for a Brain -teoksessaan (1952) ja sovelsi sitä biologiseen säätelyyn. Stafford Beer vei sen organisaatioiden johtamiseen Brain of the Firm -teoksessaan (1972).
Termin "ensimmäisen kertaluvun kybernetiikka" loi kuitenkin von Foerster itse vuonna 1974 erottaakseen sen uudesta, toisen kertaluvun kybernetiikasta, jossa havainnoija tunnustetaan osaksi järjestelmää. Ilman tätä vastaparia käsite olisi jäänyt pelkäksi "klassiseksi kybernetiikaksi". Gregory Bateson, Margaret Mead ja erityisesti havaitsijan roolia korostanut von Foerster kritisoivat ensimmäisen kertaluvun asetelmaa 1970-luvulta lähtien.
Yhteydet muihin käsitteisiin
- second-order-cybernetics — vastapari, jossa havainnoija on järjestelmän sisällä.
- cybernetic-loop — perusrakenne, jonka varaan ensimmäinen kertaluokka rakentuu.
- feedback-loop — takaisinkytkentä, keskeinen mekanismi.
- control-system — säätöjärjestelmä, jota havainnoidaan ulkoa.
- homeostasis — Cannonin ja Ashbyn käsite, biologisten järjestelmien tasapaino.
- observer — ulkopuolinen tarkkailija, jonka roolia toinen kertaluokka kyseenalaistaa.
- variety — Ashbyn mittari, jota ensimmäisen kertaluvun analyysi käyttää.
- requisite-variety — Ashbyn laki, ensimmäisen kertaluvun keskeisin tulos.
- vsm — Beerin sovellus, joka rakentuu ensimmäisen kertaluvun piireistä.
- control-theory — tekninen esi-isä.
Missä oppitunneissa käsitellään
Kybernetiikan perusteet -oppitunti esittelee käsitteen ja sen suhteen toiseen kertaluokkaan. Sitä seuraavat oppitunnit käsittelevät ohjauspiiriä, Ashbyn lakia ja elinkykyisen järjestelmän mallia, jotka kaikki kuuluvat ensimmäisen kertaluvun perinteeseen.
Lähteet
Wiener, N. (1948). Cybernetics: Or Control and Communication in the Animal and the Machine. MIT Press.
Ashby, W. R. (1956). An Introduction to Cybernetics. Chapman & Hall.
von Foerster, H. (1974). Cybernetics of cybernetics. BCL Report 2.0.
Beer, S. (1972). Brain of the Firm. Allen Lane.