La Cibernetica, Robotica Y La Inteligencia Artificial

Cibernética

Informática. Electrónica. Wiener. Movimiento browniano. Feedback o retroalimentación. Métodos cibernéticos

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Idioma: castellano

País: Chile Chile

16 páginas

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INTRODUCCIÓN

La Cibernética es la ciencia que se ocupa de los sistemas de control y de comunicación en las personas y en las máquinas, estudiando y aprovechando todos sus aspectos y mecanismos comunes. El nacimiento de la cibernética se estableció en el año 1942. La unión de diferentes ciencias como la mecánica, electrónica, medicina, física, química y computación, han dado el surgimiento de una nueva doctrina llamada Biónica, La cual busca imitar y curar enfermedades y deficiencias físicas.

A todo esto se une la robótica, la cual se encarga de crear mecanismos de control los cuales funcionen en forma automática.

Todo esto ha conducido al surgimiento de los Cyborg, organismos Bio-mecánicos que buscan imitar la naturaleza humana.

Han pasado varios años desde que ingenieros, iniciaron la carrera hacia la automatización, hasta hoy todos esos avances han producido grandes resultados y avances.

NORBERT WIENER

Cibernética

Profesor de Lógica matemática en el Instituto Tecnológico de Massachussets, aunque, a lo largo de su vida, impartió cursos en numerosas universidades de otros países, como México, Gran Bretaña, India, etc.

Este dejó importantes obras: Cibernética: control y comunicación en el animal y en la máquina (1948), Matemáticas, mi vida (1961), Dios y Golem (1965) y Hombre y hombre máquina (1966).

Entre los años 1920 y 1923, Wiener se preocupó por un fenómeno físico sin demasiada importancia en esta ciencia, el llamado movimiento browniano, que se refiere al movimiento perpetuo que tienen las partículas disueltas en un líquido (por ejemplo, raspaduras de roca en agua), movimiento irregular que no parece responder a ninguna ley física.

Construyó así una probabilidad que permitiría describir el fenómeno en términos matemáticos, en lo que se refiere a la trayectoria y posición de las partículas a través del tiempo.

El trabajo de Wiener sobre el movimiento browniano estableció un importante precedente para hallar aplicaciones en Física, Ingenierías y Biología, y permitió formular un problema de cálculo de probabilidades en términos de la medida de Lebesgue, que utilizaría diez años más tarde Kolmogorov para la formalización del cálculo de probabilidades.

En vísperas de la Segunda Guerra Mundial, sus investigaciones acerca de robots e ingenios automáticos que pudieran reemplazar o sustituir con ventaja a los combatientes, sentaron los fundamentos de una nueva ciencia: la cibernética, vocablo adoptado por Wiener en el año 1947 y que procede del griego Kybernetes, es decir, piloto o timonel.

Por tanto la palabra cibernética podría significar ciencia de los mandos. Estos mandos son estructuras con elementos especialmente electrónicos y en correlación con los mecanismos que regulan la psicología de los seres vivientes y los sistemas sociales humanos, y a la vez que permiten la organización de máquinas capaces de reaccionar y operar con más precisión y rapidez que los seres vivos, ofrecen posibilidades nuevas para penetrar más exactamente las leyes que regulan la vida general y especialmente la del hombre en sus aspectos psicológicos, económicos, sociales etc.

Esta ciencia, muy compleja, estudia, valiéndose para ello de las matemáticas, la física, la sociología, la neurofisiología, etc., "los mecanismos de control y de comunicación en los seres vivos y en las máquinas".

Así, del estudio del sistema nervioso se ha derivado la noción fundamental de feed-back, que permite la autocorrección de un motor mediante la información que le es enviada utilizando parte de la energía producida por él mismo (servomecanismo).

Una de las definiciones más acertadas de esta ciencia es la debida a Conffignal, quien define la cibernética como "el arte de hacer eficaz la acción".

Si echamos una mirada a nuestro alrededor, no cabe duda de que hoy en día es así: "robots-obreros" en las fábricas, "analistas" en los laboratorios, "pilotos automáticos" en los aviones, etc. Por ello, a nuestra época se la ha llamado era de la cibernética, cuyo "padre" fue Norbert Wiener. -->[Author:G]

EL FEEDBACK O RETROALIMENTACIÓN

¿Qué es un sistema de feedback? Según Pierre de Latil, "es un dispositivo que vuelve a hacer un efecto sobre uno de sus causas capacitándose así para cumplir con una determinada finalidad. Las diferencias entre los efectos real e ideal se transforman en energía que se vuelve a introducir en el mecanismo y tiende a anular las diferencias iniciales que pusieron en marcha el sistema original."

Hasta la llegada de la cibernética (según Bateson uno de los dos acontecimientos de mayor influencia en el siglo XX), los modelos de causalidad eran casi siempre lineales. En la ciencia prevalecía una polémica epistemológica entre el determinismo y la teleología. En términos simplificados las dos posturas representaban el conflicto entre las causas iniciales o el resultado final como elemento dominante al influir sobre los estados intermedios. La física tendía hacia la primera postura; la biología hacia la segunda. En cuanto al estudio del hombre, dice Watzlawick:

"Para volver una vez más al estudio del hombre, el psicoanálisis evidentemente pertenece a la escuela determinista mientras, por ejemplo la psicología analítica de Jung se basa en gran medida en la asunción de una entelequia (o principio teleológico) inmanente en el hombre".

"La aparición de la cibernética cambió todo esto demostrando que los dos principios pueden juntarse dentro de un marco más comprensivo. Este enfoque se hizo posible por el descubrimiento del "feedback"."

"El feedback puede ser positivo o negativo. Este último caracteriza la homeostasis y desempeña un papel importante en conseguir y mantener la estabilidad de las relaciones. El feedback positivo en cambio, conduce al cambio, es decir, la pérdida de estabilidad o equilibrio. En ambos casos, parte del "output" del sistema se vuelve a introducir en el sistema como información sobre el "output". La diferencia es que en el caso de feedback negativo, la información se utiliza para reducir la variación en cuanto a una norma preestablecida - por eso se le llama "negativo" - mientras que en el caso de "feedback" positivo, la misma información opera como medida para ampliar. La variación en el output es, por tanto, positiva en cuanto a la tendencia existente hacia la inmovilidad o turbación".

Las relaciones humanas pueden considerarse como "bucles de feedback". El feedback negativo y positivo es más complejo en los sistemas "abiertos" que en los sistemas "cerrados" en los que la homeostasis (más que "cambio" o "crecimiento") es la norma.

En los sistemas abiertos el "feedback" puede utilizarse para consolidar el sistema (mediante feedback positivo que confirma que el "feedforward" del sistema es correcto) o para cambiar el sistema (mediante "feedback" negativo que confirma que el "feedforward" del sistema es incorrecto). El "feedback" positivo produce el mantenimiento o incremento del sistema existente mientras que el feedback negativo produce cambio en el sistema.

En los sistemas cerrados los cambios se producen en las relaciones internas (un cambio a nivel I según el modelo de Bateson). Sin embargo, en los sistemas abiertos hay la posibilidad añadida de un cambio en el sistema en sí (un cambio a nivel II).

"El feedback ha sido descrito como el secreto de la actividad natural... Los sistemas que se autorregulan - sistemas con feedback - requieren de una filosofía propia en la que los conceptos de patrón e información son tan esenciales como fueron los de materia y energía al comienzo del siglo.

WEINBERG (1959) Dice lo siguiente de la cibernética:

"La cibernética nació durante la segunda guerra mundial de los esfuerzos del matemático Norbert Weiner y del fisiólogo Arturo Rosenblueth para resolver el problema urgente de diseñar un cañón antiaéreo que pudiera derribar los aviones muy veloces. Antes de la invención de los aviones de alta velocidad, el problema de apuntar y disparar contra un blanco en movimiento fue relativamente sencillo. Por un lado la velocidad del blanco había sido tan reducida en comparación con la velocidad del proyectil como parar descontarla pero este ya no era el caso. Por otra parte, los reflejos humanos ya no eran lo suficientemente rápidos como para disparar contra tan veloz blanco y derribarlo.

Evidentemente se tenía que ceder la tarea a una máquina. Se hizo patente en seguida que las máquinas computadoras de aquel entonces no estaban a la altura de la tarea y que hacía falta una máquina que funcionase por un principio nuevo. Este nuevo principio resultó ser uno antiguo pero relativamente ignorado - feedback. Lo había utilizado James Watt en su gobernador automático

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