السيبرنيتيك Cybernetics .. .

 

 

	هو علم حديث نوعيا ظهر في بداية الأربعينيات من القرن ال20 و يعتبر الرياضي نوربرت فينر من أهم مؤسسيه و قد عرف فينر السيبرنيتيك على أنها علم القيادة أو التحكم (control) في الأحياء و الآلات و دراسة آليات التواصل communication في كل منهما. .. .

 

 

	تاريخ السيبرنيتيك المصدر اللغوي: سيبرنيتيك أو كيبرنتيك هي مفردة مشتقة من اللغة الإغريقية القديمة من كيبرنتيس أي القائد أو قائد السفينة كما قد تكون مشتقة من كيبرنتيكا أي فن قيادة السفن أو من كيبرنيسيس أي منصب قيادي في الكنيسة. المصدر الإصطلاحي الحديث: السيبرنتيك هو علم القيادة أو التحكم (control) في الأحياء و الآلات و دراسة آليات التواصل communication في كل منهما. بما أن فعل القيادة أو التحكم و فعل التواصل أو التخاطب قديمان قدم التاريخ الإنساني فإنه ليس من الدقة القول أن السيبرنيتيك علم حديث و هنا لمحة عن بعض الآلات التي إستعمل عند إختراعها مفاهيم سيبرنيتيكية دون أن تعرف هذه المفاهيم كسيبرنتيكية أو حتى أن يذكر اللفظ سيبرنيتيك: في 300 ق م أخترع أول قنديل زيتي يحتوي على آلية تحكم في 100 ق م إخترع هيرون الإسكندري آلية لفتح أبواب المسارح بطريقة أوتومتيكية في 1784 م إخترع جيمس وات أدات لتعديل أو التحكم في سرعة دوران الآلة البخارية إلخ ... أما لفظة السيبرنتيك في مفهومها الحديث فقد أستعملت لأول مرة من قبل عالم الرياضيات الأمريكي نوربت فينر الذي عرف السيبرنتيك وأعطاها مفهومها الإصطلاحي الحديث للمزيد إضغط هنا . إن بدايات السيبرنيتيك الحديثة كانت في المجال التقني ولعل ذلك أحد أسباب صعوبة إقحام هذه المادة في العلوم الإنسانية. .. .

 

 

	أهم مصطلحات السيبرنيتيك و فلسفتها من أهم الإختلافات بين نظرة السيبرنيتيك إلى المشاكل و غيرها من الطرق هو أن السيبرنتيكي يفكر دائما في إطار النظم أو النظام أو المنظومات أي systems هذه النظرة تميزه عن غيره. حيث أنه يحاول أن يجرد الإشكال و ذلك يكون عادة عبر الخطوات التالية: تحديد حدود المنظومة التي يراد درسها. المنظومة تستطيع أن تكون مادية أو غير مادية أي متخيلة و حدودها أيضا وصف المنظومة أو القوانين التي تحكمها بالرياضيات عادة و بأي طريقة أو لغة تسمح بقدر ما من الحساب وذلك في مفهوم أوسع. هذه الخطوة تعرف بخطوة بناء النموذج من المنظومة Model building أو النمذجة إجراء الدراسات على إعتمادا على النموذج كما أن السيبرنتيكي يفرق بين المجموعة و المنظومة. النظرة هنا قريبة إلى التيار المعروف بالتيار التوصيلي connectinism التي تقول أن الوظيفة أي وظيفة نظام ما تنتج عن الديناميكية أو العلاقات بين أجزائه. هذه الفكرة مطبقة مثلا بشكل كبير في الشبكات العصبونية .. .

 

 

	مثال على الفرق بين المجموعة و المنظومة فلنأخذ الإنسان مثلا و ننظر إليه من الناحية البيولوجية فهو يمكن إعتباره مجموعة من الأعضاء كالقلب و الكبد و الرئة إلخ لكن السبيرنتيكي و على الصعيد البيولوجي سيعارض هذه الفكرة حيث أنك إذا جمعت الأعضاء الآنفة الذكر فإنك لن تتحصل على كائن حي فبالنسبة إليه المنظومة أي الكائن الحي إنسان هو أكثر من مجرد مجموع العناصر المكونة. ويمكن تعميم هذه الفكرة على منظومات أخرى و نظرات أخرى. .. .

 

 

	الأسس الرياضية للسبرنتيك باالنسبة للنظم التقنية فإن اللغة الأكثر شيوعا لوصف أو بناء النموذج هي الرياضيات أما في ما يخص النظم الأخرى فإن إستعمال الرياضيات بقي محدودا نوعا ما. من أهم المصطلحات الرياضية في السيبرنتيك هو مصطلح التحويل أو دالة التحويل (transfer Functions) أي كيف تحول المداخل إلى المخرج حيث المداخل و المخارج يمثلان كميات فزيائية أو خصوصيات. و مصطلح التوصيل الدائري أو الإرجاعي closeed loop. .. .

 

 

	الأسس الرياضية للسيبرنيتك .. .

 

 

	أنواع النظم أو المنظومات يمكن تقسيم النظم على عدة أسس: نظام ملموس كالصاروخ أو الإنسان أو المنظومة الشمسية او غير ملموس كالنظام المصرفي أو النظام الإشتراكي على أساس المعادلات التي تصف النموذج: نظم خطية و هي الأسهل معالجة رياضيا linear نظم غير خطية و لا يوجد لمعالجتها طريقة عامة non linear نظم ترتبط فيها الخاصية المدروسة بالزمن فقط أي أن التغير في الزمن فقط differential equation نظم ترتبط فيها الخاصية المدروسة بالزمن و المكان partial differential equations نظم تكون فيها الخاصية المدروسة متصلة أي غير متقطعة continous نظم تكون فيها الخاصية المدروسة متقطعة discrete نظم ذات مدخل واحد و مخرج واحد single input single output أو سيزو نظم ذات عدة مداخل و عدة مخارج multiple input multipl output أو ميمو نظم ذات نموذج غير معروف أو ما يسمى بالصندوق أسود BlackBox أو ذات نموذج معروف أي صندوق زجاجي GlassBox .. . .

 

 

	الحساب بالنظم إذا إعتبرنا د و خ مداخل و مخارج المنظومة و أ و ب دالة التحويل النظام وإذا ربطنا النظم أ و ب كما هو مبين في الصورة فإن دالة التحويل تصبح كما هو مبين أسفله. .. .

 

 

	لفظة أو مفهوم التحكم لنفترض أنه لدينا نظام ك×ج أيا كان نوعه تقني أو بيولوجي أو غيره و لنفترض أن لهذا النظام مدخلا واحدا د و مخرجا واحدا خ أي أنه نظام سيزو. التحكم في نظام كهذا يعني أننا نريد أن نتحكم في مخرج النظام و على أساس ذلك فإننا نعطيه أو نزود مدخله بالقيمة التي نريدها لمخرجه. و لمزيد من التدقيق لندرس النظام الموضح أسفله وهو نظام يمكن إعتباره كمثال عام لكل الأنظمة المتحكم فيها حيث أن النظام موصول دائريا closed loop أي أن خارجه يعاد و يوصل بمدخله كما هو موضح بالسهم الأحمر صورة توضح التوصيل الدائري و دالات التحويل المهمة في النظام .. .