FAKULTET POLITIKIH NAUKA Beograd KIBERNETIKA I INFORMATIKA Predavanje
FAKULTET POLITIČKIH NAUKA, Beograd KIBERNETIKA I INFORMATIKA Predavanje: KIBERNETIKA Prof. Dr Vladimir Štambuk Doc. Dr Nebojša Mrdja 2005/2006 (inovirano 2012)
NASTANAK KIBERNETIKE Ø Ø Viner (1948) je precizirao da se pojam “kibernetika”, pre svega, odnosi na “ljudsku upotrebu ljudi”. Sto godina pre Vinera Amper je isti pojam koristio da bi označio nauku o politici. Platon je od reči “kibernetos” (krmaroš) skovao pojam “kibernetika” i ukazao da su složenost, dinamičnost i nepredvidivost karakteristike upravljanja. Viner je prvi dao odgovor na pitanja: a) b) 2 c) Čime se upravlja – sistemima. Pomoću čega se upravlja – informacijama. Kako se upravlja – procesima, povratnom spregom.
ČIME SE UPRAVLJA? 3 Ø Viner je odredio da procesi upravljanja obuhvataju tri elementa: sistem, informacije i procese. Ø Sistemi su sastavljeni od ljudi, stvari i procesa i predstavljaju skup elemenata koji objedinjeni i medjusobno povezani postaju realni predmet upravljanja. Ø Bitno svojstvo svakog sistema jeste njegov cilj. To je razlog njegovog postojanja.
KAKO SE UPRAVLJA? 4 Ø Sistemima se upravlja tako što se pomoću povratne sprege utiče na njihovo kretanje u prostoru stanja sistema. Ø Primenom povratne sprege, pomoću informacija, sistem se kreće u prostoru stanja. Ø Sistem može da funkcioniše u dopuštenom i mogućem prostoru stanja.
KRETANJE SISTEMA U PROSTORU STANJA Reprezentativna tačka 5 Prostor stanja sistema
POVRATNA SPREGA 6 Ø Povratna sprega predstavlja sprezanje izlazne informacije sistema sa ulaznom. Ø Negativna povratna sprega deluje tako da sistem svojim ponašanjem umanjuje ili neutrališe uticaj iz okruženja. Time se sistem vraća u prethodno stanje. Ø Pozitivna povratna sprega deluje tako da ponašanje sistema pojačava ulazna dejstva na sistem. Takvo delovanje ima za rezultat rast i razvoj sistema.
POVRATNA SPREGA Ulazna informacija SISTEM Izlazna Informacija Pov ratn a spre ga 7
ŠTA JE TO KIBERNETIKA (RAZNE DEFINICIJE) Ø J. Božićević, S. Marjanović, R. Tomović, J. Bober, F. George, W. R. Ashby, R. Ryer, A. V. Gluškov, Lerner, N. Viner, . . . Ø Zašto se različite definicije toliko razlikuju? - Naučnicima različitih profila i stremljenja se često čini da definicije njihovih kolega ne odgovaraju onoj svrsi i onim potrebama koje kibernetika izaziva u njihovim domenima i delokrugu rada. - Mnogi pokušavaju da kroz definiciju kibernetike u nauku unesu i svoje vrednosne sudove. 8
ELEMENTI ZA DEFINICIJU KIBERNETIKE Sve definicije kibernetike sadrže bar tri elementa: ü ü ü sistem kao predmet kojim se kibernetika bavi, procese upravljanja što kibernetiku izdvaja kao naučnu disciplinu, i informacije na osnovu kojih ili pomoću kojih se upravlja. Kibernetika se bavi upravljanim sistemima, tj. sistemima koji se pomoću različitih dejstava mogu: a) b) c) 9 približiti zadatom optimalnom stanju, održavati u stanju dinamičke ravnoteže, i koji se mogu usmeravati ka željenim ciljevima.
STABILNO STANJE Ø Koncept stabilnog stanja sistema označava takav odnos izmedju elemenata sistema u kojem dolazi do relativno malih modifikacija u funkcionisanju sistema. Ø Sistem koji je u stabilnom stanju je veoma otporan na uticaje i promene. Ø Takvi sistemi funkcionišu dok im unutrašnja struktura omogućava da negiraju spoljne i unutrašnje poremećaje. Kada unutrašnja struktura to više nije u stanju, sistem se, po pravilu, raspada. 10
DINAMIČKA RAVNOTEŽA Ø Dinamička ravnoteža se može definisati kao najbolji raspored i odnos elemenata sistema u odnosu na željeno stanje. Ø To je stanje sistema u kome su elementi organizacije i dezorganizacije u stanju privremene ravnoteže. Ø To je odnos elemenata sistema koji omogućava da sistem umanjuje poremećaje a da pritom teži cilju. Ø Prihvata se stalna dinamika unutar sistema, kao i dinamika sistema u odnosu na okruženje. 11
ZNAČAJ DINAMIČKE RAVNOTEŽE Ø Dinamička ravnoteža priznaje da u sistemu postoje sukobi ali i da sistem može da za njih nadje rešenja. Ø U realnosti kibernetika se bavi proučavajem organizacije. Ø Organizacija predstavlja osciliranje sistema oko njegove strukture. Ø Struktura sistema predstavlja presek slike sistema u vremenu t 1. 12
DETERMINISTIČKI ODNOSI I STOHASTIČNOST Ø Deterministički odnosi označavaju da pojava A uvek izaziva pojvu B. Ø Determinističke odnose je teško otkriti u složenim (velikim) sistemima zbog velikog broja elemenata i medjusobnih složenih odnosa. Ø Stohatičnost označava da promene u elementu B zavise, sa većom ili manjom verovatnoćom, od promena u elementu A, ali moguće i od elementa C, D itd. 13
MODEL Ø Model predstavlja preslikavanje realnosti u neki manje složeni virtuelni sistem. Ø Preslikavanje elemenata sistema u model može biti izomorfno ili homomorfno. Ø Teškoće u stvaranju modela vezane su za: Ø Ø Ø 14 izbor elemenata sistema za preslikavanje, “objektivnost” istraživača, postojanje apriornih opredeljenja onih koji upravljaju.
IZVORI KRIZE KIBERNETIKE Ø U domenu teorije i metodologije kibernetika se nije dovoljno brzo i adekvatno razvijala, tako da je brz tehnološki razvoj došao u sukob sa njenim mogućnostima. Ø Kibernetika nije uspela da daje konkretne odgovore na pitanja koja su društvo i situacija postavljali. Ø Došlo je do pokušaja da se kibernetika idejno i vrednosno distancira od svog teoretskog okvira. 15
METODOLOŠKI DOPRINOSI KIBERNETIKE Kibernetika insistira : 1) na pojmu celine, 2) na stohastičkim vezama, 3) da se elementi samo u kretanju mogu spoznati, 4) da odnos delova i celine nije prost odnos, 5) na pristupu otvorenog sistema, 6) na simbiozi, na povezanosti različitosti. 16 n n n Sistemski pristup Stohastičnost Otvoreni sistem Interdisciplinarnost Sinteza Ekvifinalitet
PROBLEMI TEORETSKOG OKVIRA KIBERNETIKE Ø Ø 17 Mogući teoretski okviri kibernetike su: funkcionalizam, sistemska analiza i opšta teorija sistema. Ø Funkcionalizam insistira na onim elementima koji će iskazivati stabilizaciju društva a ne i njegovu promenu. Ø Ni sistemska analiza ni opšta teorija sistema ne daju odgovore na pitanje: šta je izvor promena, kako te promene nastaju? Nijedan teoretski okvir ne rešava jedan od fundamentalnih problema savremenog društva – problem naglih, skokovitih, suštinskih promena.
FUNKCIONALIZAM KAO OPŠTI TEORETSKI OKVIR KIBERNETIKE Osnovni nedostaci klasičnog funkcionalizma, sa stanovišta kibernetike, mogu se svesti na sledeće: Ø Ø 18 To je pristup koji insistira na onim elementima koji će iskazivati stabilizaciju društva a ne i njegovu promenu Funkcionalizam ne prihvata dinamizam, ne priztnaje evolucionizam i teško prihvata promene. Funkcionalizam ne može da inkorporira novu tehnologiju i nove socijetalne odnose koje ona uzrokuje. . Funkcionalizam se jasno odredjuje kao teorija elita koje nastoje da zadrže postojeće stvari.
SISTEMSKA ANALIZA KAO TEORETSKI OKVIR KIBERNETIKE Prednosti sistemske analize kao teoretskog okvira kibernetike potiču iz sledećeg: Ø Ø Ø 19 Dinamičan pristup – traže se nova rešenja za funkcionisanje sistema i poboljšanje procesa u okviru i izvan njega. Prihvata se evolucionizam – na društvo se gleda kao na procese kretanja. Pruža mogućnosti za bolja objašnjenja sveta nego funkcionalizam. Uvodjenje tehnostrukture i oslanjanje na nove tehnologije Insistiranje na promenama kao sastavnom delu evolutivnog razvoja društva.
OPŠTA TEORIJA SISTEMA KAO TEORIJSKI OKVIR KIBERNETIKE Ovaj pristup je vrlo blizak prethodnom i to zato što opšta teorija sistema predstavlja dalju razradu sistemskog pristupa a razlike, uglavnom, proizilaze iz stava da je upravljanje sistemima jedinstveno za društvene i prirodne pojave: Ø Ø Ø 20 Opšta teorija sistema više insistira na strukturi i više na saznanju nego na primeni. Ni sistemska analiza ni opšta teorija sistema ne daju odgovore na pitanje: šta je izvor promena, kako te promene nastaju? Nijedan teoretski okvir ne rešava jedan od fundamentalnih problema savremenog društva – problem naglih, skokovitih, suštinskih promena.
METODOLOŠKE NEKONZISTENTNOSTI KIBERNETIKE Ø Formalizacija označava kvantifikovano (numeričkim) opisivanje pojave koja se istražuje. Ø Kibernetika je omogućila “ukrštanje” formalizacije i slučajnog ponašanja. Ø Kibernetika daje tri moguća načina za uključivanje slučajnog ponašanja u neki oblik formalizovanog ponašanja, a samim tim i u samu kibernetiku: Ø Ø Ø 21 verovatnoća, teorija igara (formalizovani konflikt), i sistemska analiza.
UKLJUČIVANJE SLUČAJNOG U FORMALIZOVANO PONAŠANJE Ø Verovatnoća Ø Ø Ø Teorija igra Ø Ø Ø 22 Potrebno je imati relativno dugačke serije a čovečanstvo je tek skoro počelo sistematski da prikuplja podatke o sebi. Prikupljeni podaci daju sliku o prosečnom ponašanju a ne o celini pojave. Uključuje se verovatnoća a slučajna ponašanja se svode na nekoliko tipova (maksimiziranje dobiti, smanjenje gubitka i “prosečno” ponašanje). Ne pokriva ponašanja izvan konfliktnih situacija. Sistemska analiza
SISTEMSKA ANALIZA Traži se “pravo ponašanje”, tj. one alternative koje najviše odgovaraju rešenju datog problema. Uzimaju se u obzir sve alternative, pa i one malo verovatne, one koje se ne čine logičnim ili nisu prisutne u prvobitnom razmatranju. Ø Ø 23 Nastanak sistemske analize - II svetski rat i RAND korporacija. Za razliku od nauke, sistemska analiza se ne trudi da poveća naše razumevanje, već sakuplja činjenice i povezuje ih radi stvaranja osnove za donošenje odluka. Odnos izmedju sistemske analize i operacionalnih istraživanja se može odrediti kao odnos strategije i taktike. Sistemski analitičar je onaj koji daje odgovor na pitanje šta treba uraditi, a ne kako to treba uraditi.
SISTEMSKA ANALIZA Ø 24 Sistemska analiza postavlja tri zahteva da bi se jedan problem mogao rešiti a ti zahtevu se dopunjuju i prepliću: Ø da se na sistematski način analiziraju ciljevi onoga ko treba da donese odluku i kriterijumi odlučivanja koji će medju alternataivama najlakše obezbediti postizanje cilja. Ø da se analiziraju ponudjene alternative i njihova ostvarivost, i Ø da se iznadju još bolje alternative.
OSNOVNI ELEMENTI I FAZE SISTEMSKE ANALIZE 5 elemenata sistemske analize su: Faze sistemske analize su: n n n cilj ili ciljevi (širenje liste ciljeva je osnovna heuristička novost), alternative, Troškovi (novac, . . . ), model ili modeli, i kriterijum. n n faza formulacija – razjašnjavanje, identifikacija elemenata, faza istraživanja – skupljanje informacija, odredjivanje alterntiva, faza procenjivanja – poredjenje alternativa, faza interpretacije – iskazivanje zaključaka, i faza provere – testiranje izvodljivosti na modelu. 25
DEFINISANJE SISTEMSKE ANALIZE Pod sistemskom analizom podrazumeva se: sistemski pristup, Ø koji omogućava onome ko odlučuje da izabere pravac akcije putem razmatranja problema u celilni, Ø istražujući ciljeve i alterntive, Ø uporedjujući ih sa stanovišta njihovih posledica, a Ø pri tom upotrebljavajući odgovarajući okvir radi donošenja stručnih i naučnih zaključaka. Ø Sistemska analiza nije sistem metodoloških uputstava i pravila već predstavlja širi metodološki okvir kojim se daju sistemskom analitičaru uputstva kako da postupa i time mu se ostavljaju široke mogućnosti u primeni same sistemske 26
DEFINICIJA KIBERNETIKE Ø Kibernetika se bavi teorijom i praksom upravljanja sistemima pomoću informacija, razvijajući pri tome veoma različite metode i načine upravljanja. Ø Kibernetika nastoji da utvrdi principe, kriterijume i načine upravljanja složenim sistemima. Ø Kibernetika iznalazi složene kodove upravljanja koji mogu samostalno da ostvare upravljačka dejstva. Ø Sastavni delovi kibernetike su: opšta teorija sistema, teorija informacija i teorija upravljanja. 27
- Slides: 27