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cibernética

Definition:
Literalmente "arte de governar" (do gr. kubernêtês, piloto). — Esta palavra teve sorte muito variável. Inaugurada por Platão em seus Diálogos, proposta sem êxito por Ampère, em 1834, em sua Classificação das ciências, foi reencontrada nos últimos anos e tomou impulso quando foi associada às pesquisas sobre as máquinas de auto-regulação, dotadas de "pseudocérebros", capazes de governar de algum modo seus trabalhos (pilotagem automática de aviões, sistemas de detecção que permitem aos foguetes se orientarem eles mesmos em direção a seus objetivos etc). A expansão rápida desta ciência, verdadeira "encruzilhada das ciências", conseguiu inquietar certos espíritos, por razões teológicas e morais, como também inspiradas pelo mito do "aprendiz de feiticeiro": o problema geral colocado pela cibernética é o se saber se é possível "criar inteligência" com máquinas, se as máquinas não podem ser dotadas de espírito inventivo que lhes conferiria uma certa autonomia em relação ao homem e o poder de escapar ao seu controle. Na verdade, é uma evidência que jamais se encontrará "mais" inteligência numa máquina do que no cérebro que foi o autor da máquina, e que a inteligência de uma máquina é apenas o produto da inteligência humana. Deve-se ler o livro de Ruyer sobre a cibernética. [Larousse]


Desenvolvida a partir da década de quarenta, por uma equipe de pesquisadores especializados em diversas áreas não-intercomunicáveis (como a matemática, a medicina, a física, a neurologia e a economia), mas tendo como figura central o matemático Norbert Wiener, a história da cibernética se confunde à história da teoria da informação, da pesquisa operacional e da teoria dos jogos. "Cibernética" vem do grego ho kubernétes, "o timoneiro". O timoneiro é aquele que controla e guia o navio. A cibernética se propõe a ser o estudo do controle e da comunicação no animal e na máquina. A cibernética resultou (como a pesquisa operacional) de um esforço de síntese em áreas ainda não mapeadas pelas diversas disciplinas científicas. Seu método de ataque do problema (ainda em analogia à pesquisa operacional) é o da "união pela equipe", antes de ser o da união de áreas, aparentemente afastadas, através de uma visão básica unificadora. A noção central à cibernética será a noção de modelo cibernético; o modelo cibernético é uma construção formal que reconhecidamente simplifica certos aspectos evidentes da "realidade" que pretende descrever, mas cujo formalismo é suficientemente rico para mostrar analogias com as outras áreas sendo pesquisadas. O modelo cibernético não pretende "esgotar a realidade", como todos os modelos científicos até então apresentados (a teoria da relatividade, por exemplo, pretende muito explicita’ mente revelar a "essência íntima" do mundo físico; a mesma situação e pretensão "ocorre com todas as outras teorias da física antes e depois da relatividade). O modelo cibernético conscientemente se diz como não estando referido a uma "essência" do fenômeno; seu interesse se limita aos "traços marcantes" que o fenômeno apresenta.

Como é feita a determinação destes "traços marcantes"? Situação análoga à que ocorre com a cibernética existe na pesquisa operacional. O método do pesquisador operacional consiste em "intujr" uma estrutura formal numa realidade confusa (poder encaixar na teoria dos jogos o programa de vendas de uma grande loja, por exemplo). Na cibernética, esta intuição pessoal é substituída por uma técnica matemática, a teoria das séries temporais. Uma série temporal é, por exemplo, a sucessão dos preços das ações durante dez anos, ou as transformações pelas quais passaram os fonemas de uma língua em dez séculos, ou dados sobre a evolução de uma cultura de bactérias durante uma semana. Uma série temporal é uma sucessão de números ao longo do tempo; a teoria das séries temporais pretende determinar certas estruturas matemáticas de um fenômeno através do estudo das séries temporais a êle associadas. Estas estruturas nos servirão para "prever" o comportamento futuro do fenômeno, dentro de certas limitações estatísticas. O tratamento estatístico básico à cibernética tem grandes vantagens. Na pesquisa operacional, se o fenômeno deixa de se comportar segundo o modelo que para êle construímos, o processo correspondente se torna incontrolável. Na cibernética, o controle é possível através da noção de feedback O dispositivo de feedback não trabalha com o fenômeno em si; o feedback trabalha com o erro que esteja revelando, no momento, o desvio. O dispositivo de feedback, controlando o processo, faz com que este se reajuste e se reenquadre no modelo desejado. Este método é (em tese) aplicável tanto ao controle da temperatura num forno (onde variações’ de qualidade no combustível provocam varaições na temperatura) quanto ao controle de mudanças em certas variáveis macroeconômicas num país.

Utilizando esta metodologia básica, a cibernética se apresenta como sendo a primeira tentativa de analisar o problema do comportamento do ser vivo com a linguagem das ciências exatas. Para Wiener, o animal é um sêr que pode ser "modelado" pela noção de "demônio de Maxwell". O demônio de Maxwell é um ser estatístico; é uma construção (imaginária) que age sempre no sentido de anular o aumento da entropia do universo, ou seja, que age sempre no sentido de anular o aumento da "desordem" universal. O animal, o ser vivo, é um ser informativo, um ser organizador; mas para Wiener, sua atividade enquanto "organismo" está irremediavelmente condenada — a vida é um simples estado metaestável da matéria, que o avanço da entropia eventualmente destruirá. A melhor introdução à cibernética ainda é o próprio livro de Wiener, Cybernetics for Control and Communication in the Animal and the Machine. (Francisco Doria - DCC)


(in. Cybernetics).

Essa palavra significa propriamente arte do piloto, mas foi usada pelo americano Wiener para designar "o estudo das comunicações e, em particular, das comunicações que exercem controle efetivo, com vistas à construção das máquinas calculadoras" (cibernética, or Control and Communication in the Animal and the Machine, 1947). Em sentido mais geral, a cibernética é entendida hoje como o estudo de "todas as máquinas possíveis", independentemente do fato de que algumas delas tenham ou não sido produzidas pelo homem ou pela natureza. E, nesse sentido, oferece o esquema no qual todas as máquinas podem ser ordenadas, relacionadas e compreendidas (cf., p. ex., W. Ross Ashby, An Introduction to cibernética, 1957). No entanto, as máquinas de que a cibernética cuida são os autômatos, ou seja, as que são capazes de realizar operações que, durante a execução, podem ser corrigidas, de tal modo que cumpram melhor seu objetivo. Essa correção chama-se retroalimentação (feedback). Como essa é a característica fundamental das operações realizadas pelo homem ou por qualquer ser inteligente, essas máquinas também são chamadas de inteligentes ou de cérebros eletrônicos, já que seu funcionamento se deve às propriedades físicas do elétron. O esquema desse funcionamento pode ser percebido nas operações mais simples feita por um ser humano. Se, ao ver um objeto em certa direção (ou seja, ao receber dele uma mensagem visual), eu estendo o braço para pegá-lo e erro a direção ou a distância, logo a informação desse erro retifica o movimento de meu braço e permite que eu o dirija exatamente para o objeto: tanto a operação quanto a correção da operação, neste caso, são guiadas por mensagens, ou seja, por informações recebidas ou transmitidas pelo sistema nervoso que dirige o movimento do braço. Por isso, a teoria da informação é parte integrante da cibernética ou, de qualquer modo, está estreitamente ligada a ela. Na cibernética também podem ser distinguidos os seguintes aspectos: 1) esquema geral da informação; 2) medida da quantidade de informações; 3) condições que possibilitam a informação; 4) objetivos da informação.

1) O esquema de qualquer informação parece ser constituído, essencialmente, por três elementos: a mensagem emitida, a transmissão e a mensagem recebida. Mas, na realidade, as coisas são bem mais complicadas, porque a mensagem emitida (p. ex., uma frase pronunciada em italiano ou o conjunto de pontos e linhas que constituem uma mensagem telegráfica) já é a expressão, a tradução ou, como também se diz, a codificação daquilo que quem emite (emissor) pretende transmitir. Por outro lado, a mensagem recebida deve ser entendida, ou seja, retraduzida ou descodificada, para ser registrada pelo receptor e guiar sua conduta. Assim, a mensagem telegráfica transmitida por meio da comunicação de pontos e linhas deve ser descoficada ou retraduzida em palavras, a frase em italiano deve ser entendida segundo as regras e o vocabulário da língua italiana, ou a mensagem não dará nenhuma informação a quem não sabe italiano. Em todas essas passagens, são possíveis equívocos, erros de emissão, de transmissão, de codificação e de descodificação, bem como perturbações várias, devidas à interferência de ruídos ou de outros fatores mecânicos.

2) Foi esta última observação que deu ensejo à teoria matemática da informação com um teorema proposto por C. E. Shannon, em 1948 (cf. Shannon e Weaver, The Mathematical Theory of Communications, 1949). Shannon observou que uma mensagem enviada através de um canal qualquer sofre deformações diversas durante a transmissão, razão pela qual, ao chegar, uma parte das informações que continha já está perdida. Estabeleceu, assim, a analogia entre essa perda e a entropia, função matemática que, com base no segundo princípio da termodinâmica, exprime a degradação de energia que se verifica em qualquer transformação do trabalho mecânico em calor, ao passo que a transformação inversa (do calor em trabalho mecânico) nunca é completa. Com base nessa analogia, a quantidade de informações transmitida pode ser calculada como entropia negativa, já que, na transmissão das mensagens, assim como na transformação da energia, a entropia negativa decresce continuamente porque a positiva (perda de informações ou degradação de energia) cresce continuamente. Com base nessa analogia, o cálculo das probabilidades utilizado pela termodinâmica pode ser empregado como instrumento muito oportuno para determinar as fórmulas com que a medida da quantidade de informações pode ser expressa em cada caso, cujas variações dependem do número e da frequência dos símbolos utilizados, de sua possibilidade de combinação, da interferência dos fatores de perturbação na transmissão dos símbolos e assim por diante. Neste último caso, tomam-se em consideração os símbolos chamados redundantes, cuja finalidade é prever e corrigir os erros da transmissão antes que ocorram, de tal modo que o funcionamento da transmissão seja corrigido antecipadamente pela previsão das perturbações, com o processo da retroalimentação. De modo geral, pode-se dizer que, quanto mais improvável é a mensagem, maior é a informação que ela transmite. Por isso, tem-se a quantidade mínima de informação quando esta permite apenas uma escolha entre duas possibilidades igualmente prováveis. Essa quantidade mínima foi assumida como unidade de medida da informação e chamada de bit (abreviação da expressão inglesa binary digit = cifra binaria).

3) O conceito e o cálculo da informação situam-se no domínio da probabilidade. Isso quer dizer que a informação só é possível num mundo que não é necessariamente ordenado nem necessariamente desordenado. Num mundo necessariamente ordenado, tudo seria infalivelmente previsível e a informação seria inútil. Num mundo necessariamente desordenado, ou seja, puro fruto do acaso, nenhuma ordem seria possível e, portanto, nenhuma informação seria transmissível. A informação transmite determinada ordem de símbolos e a medida da informação é a medida de uma ordem. Por exemplo, uma mensagem telegráfica consiste em certa combinação de pontos e linhas que, para comunicar uma informação, tem uma ordem determinada, escolhida entre as inúmeras ordens possibilitadas pelo alfabeto Morse. A medida de informação é dada, como se viu, pela entropia negativa, ou seja, por uma função que exprime a diminuição da entropia, que é a desordem (ou seja, a distribuição casual) dos elementos de um sistema qualquer. Portanto, as condições da cibernética, ou seja, do uso teórico e prático da teoria da informação, podem ser recapituladas do seguinte modo:

a) A negação de qualquer tipo ou forma de necessidade em todas as situações em que a informação tem lugar.

b) A negação de qualquer conhecimento absoluto, ou seja, total, definitivo e exaustivo; o reconhecimento de que o conhecimento é um fato excepcional e improvável.

c) O reconhecimento do acaso, ou seja, da distribuição desordenada (equiprovável) dos elementos (entropia) em todas as circunstâncias ou situações em que o homem ou qualquer organismo vivo ou máquina possa encontrar-se.

d) A presença, em qualquer situação, de possibilidades diversas entre as quais é possível a escolha.

e) A possibilidade da escolha de construir modelos que selecionem as possibilidades alternativas, segundo a ordem de sua frequência estatística, e, por isso, orientar as escolhas seguintes.

f) A possibilidade de corrigir, modificar, generalizar ou particularizar tais modelos e criar outros novos, de acordo com as mais diferentes exigências teóricas e práticas.

Essas condições da informação (e portanto da cibernética, que a utiliza para os mais diversos objetivos) são, implícitas ou explicitamente, admitidas por todos os cientistas que, em qualquer campo, se valem dessa disciplina: constituem seu fundamento filosófico. São resumidas no seguinte trecho de F. C. Frick: "Informação e ignorância, escolha, previsão e incerteza, tudo isso está intimamente correlacionado... Na fronteira entre o conhecimento total e a ignorância completa, parece intuitivamente razoável falar de graus de incerteza. Quanto mais ampla for a escolha, maior será o conjunto de alternativas que se abrem diante de nós, mais incertos estaremos a respeito de como proceder e maior será a necessidade que teremos de informações para; tomarmos uma decisão" (Information Theory, em Psychology. A Study of a Science, 2a ed., Sigmund Koch, 1959, pp. 614-15).

4) O quarto aspecto da cibernética é constituído pelos usos e objetivos que ela pode ter nos mais diversos campos da atividade humana:

d) Em primeiro lugar, a cibernética é um poderoso instrumento para explicar e prever fenômenos. Um de seus sucessos mais clamorosos foi visto no campo da genética, em que possibilitou explicar a transmissão dos caracteres hereditários por meio das várias combinações dos elementos de um alfabeto genético constituído pelos ácidos desoxirribonucleicos, que compõem a hélice dupla do DNA (Watson e Crick, 1953). A teoria da evolução, com bases darwinianas, considera que a própria evolução é um processo de variações aleatórias e de sobrevivência seletiva: dois conceitos que, como se viu, são fundamentais na teoria da informação. Em psicologia, antropologia e sociologia, esses conceitos são empregados para explicar qualquer forma de organização e atualmente são generalizados numa teoria dos sistemas, aplicável a todos esses campos (cf., p. ex., W. Buckley, Sociology and Modem Systems Theory, 1967, e relativa bibl.).

b) Em segundo lugar, a cibernética é utilizada para a construção de máquinas cada vez mais complexas, às quais são confiadas operações e tarefas que, até pouco tempo, eram consideradas próprias do homem. Sobre os limites e as possibilidades dessas máquinas, as opiniões de cientistas e filósofos são díspares. Há quem considere que, em futuro mais ou menos próximo, elas poderão substituir o homem na solução de todos os seus problemas, inclusive nas escolhas decisivas que dizem respeito ao futuro ou à sobrevivência do gênero humano. Outros expressam dúvidas sobre essa possibilidade ilimitada, que entre outras coisas parece ser desmentida pelo teorema de Gödel (v. matemática), entre cujas implicações está a de que não é possível construir uma máquina que resolva todos os problemas. Além disso, insiste-se na diferença entre o homem e a máquina, em vista da presença, no homem, do fator consciência. Raymond Ruyer, por ex., afirmou que "sem consciência não há informação" e que, por isso, se o mundo físico e o mundo das máquinas ficassem entregues a si mesmos, "espontaneamente tudo se tornaria desordem e essa seria a prova de que nunca houve ordem verdadeira, ordem consistente, ou em outros termos, que nunca houve informação" (La cybernétique et l’origine de l’information, 1954). Também são muitos os que insistem, com fundamentos vários (muitas vezes de natureza metafísica ou moral) na diferença entre o homem e a máquina, mas, em geral, reconhece-se que as máquinas têm as mesmas limitações do homem, ainda que em grau inferior, e que se distinguem do homem pela enorme "complexidade" do cérebro humano e pela capacidade que tem este último de prever, em proporção correspondentemente maior, os acontecimentos futuros. Wiener insistiu na exigência de uma simbiose entre o homem e a máquina, para a qual é necessário que o homem tenha uma clara ideia dos objetivos que devem ser preestabelecidos na programação e no uso das máquinas. De fato, obedecendo a um programa, uma máquina pode pôr em atividade certas operações que, diante de circunstâncias imprevistas, podem voltar-se contra os interesses e a própria vida do homem. Wiener observou que mesmo uma máquina que possa aprender e tomar decisões com base em conhecimentos adquiridos não será obrigada a decidir no mesmo sentido que nós, nem a tomar decisões que nos sejam aceitáveis: "Para quem não tem consciência disso, deixar suas responsabilidades a cargo da máquina (que possa ou não aprender) significará confiar suas próprias responsabilidades ao vento e vê-las de volta entre os turbilhões da tempestade" (The Human Use of Human Beings, 1950, cap. XI; cf. também God & Golem, Inc., 1964). Os problemas da cibernética estão intimamente ligados aos problemas da ontologia, da gnosiologia e da ética. [Abbagnano]

Submitted on 18.01.2010 18:23
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