Sibernetik
Sibernetik, 20. yüzyılın ikinci yarısında doğan ve canlı ya da cansız bütün karmaşık sistemlerin denetlenip yönetilmesini inceleyen bir bilim dalıdır. Sibernetik terimi, “yönetmek” anlamındaki Eski Yunanca bir sözcükten kaynaklanmıştır. Eski Yunan toplumunun günlük konuşma dilinde bu sözcük, dümen tutarak bir gemiyi ya da dizginleri ele alarak bir at arabasını yönetmek anlamında kullanılırdı. Daha o çağda Platon, bir toplumun ya da ülkenin yönetimini de bu sözcüğün kapsamına alarak terime ilk kez “yönetimbilim” ya da “güdümbilim” anlamını kazandırmıştı. Ama, 1948’de yayımladığı bir kitabının başlığında sibernetik sözcüğünü kullanarak terimi bugünkü anlamda ortaya atan ABD’li matematikçi Norbert Wiener oldu. Bu kitabın yayım tarihi, sibernetiğin bağımsız bir bilim dalı olarak doğuşu kabul edilir. Wiener bu yapıtında sibernetiği “canlılarda ve makinelerde denetim ve iletişimin incelenmesi” olarak tanımlamıştı. Bu tanımdan da anlaşıldığı gibi, sibernetik bilimi her şeyden önce otomatik denetim kuramıyla ve canlıların fizyolojisiyle, özellikle de sinir sistemi fizyolojisiyle yakından bağlantılıdır.
Hayvan ya da insan vücudu ile makinelerin çalışması arasındaki benzerliklere dikkati çeken
Wiener’a göre, bu karmaşık doğal ve yapay sistemlerin en önemli ortak özelliği geribesleme ya da geribildirim sürecidir. İngilizce’deki feedback teriminden dilimize aktarılan geribesleme, bir sistemin kendi işleyişini otomatik olarak denetleyebilmesi için, çıktıların girdi olarak yeniden sisteme verilmesi demektir. Daha basit bir anlatımla, herhangi bir sistemin denetleme organı, o anda yapılan işin sonucuna ilişkin bilgileri almadıkça ne yapılan işteki yanlışları bilebilir, ne de bunları engelleyecek önlemler alabilir. Gözlerinizi kapatıp, ellerinizle çevreyi yoklamadan bir odada yürümeye çalışırsanız geribeslemenin önemini kolayca anlayabilirsiniz. Göz ve el gibi duyu organlarından ya da alıcılardan kendisine bilgi aktarılmadığı için beyniniz gerekli komutları veremez; örneğin sağa ya da sola dönmeniz gerektiğini bildiremeyeceği için odadaki eşyalara çarpmanızı engelleyemez. Oysa gözlerimiz açıkken, örneğin yolumuzun üzerindeki bir hendeği atlayarak aşmamız gerektiğinde, hendeğin genişliğini gözlerimizle “ölçeriz” . Bu bilgi duyu sinirleri aracılığıyla beyne iletilir; beyin de, hendeği aşacak kadar uzağa atlayabilmemiz için, hangi kaslarımızın ne zaman ve ne kadar kasılıp gevşemesi gerektiğini hareket sinirleri aracılığıyla ilgili kaslara bildirir. Yarasaların yankıyla yön bulmasında ise beyne geri beslenen bilgi, bir engele çarparak geri dönen ve o engelin uzaklığını belirten ses dalgalarıdır. Canlılarda duyu organları, beyin-sinir sistemi ve kaslar arasında gerçekleşen bu geribesleme ve bilgi akışı, bir uçaktaki otomatik pilotun mekanik ve elektronik sistemleri arasındaki iletişimle aynı temele dayanır.
Canlılarda ve otomatik denetimli makinelerde geribeslemenin sayısız örneği vardır. Sözgelimi, sıcakkanlı hayvanlarda vücut sıcaklığının, insanda ve gelişmiş hayvanlarda hormon salgılarının ya da kandaki karbon dioksit oranının belirli bir düzeyde tutulmasında geribesleme süreçlerine büyük görevler düşer. Canlılardaki biyokimyasal tepkimelerin geribeslemeyle denetlenmesinde sisteme girdi olarak yüklenen çıktı, belirli bir tepkimenin son ürününe ilişkin bilgilerdir. Tepkime ürünü belirli bir madde olabileceği gibi ısı da olabilir. Böyle bir madde, örneğin pankreasta üretilen ensülin hormonu olağan düzeyi aştığında, hücredeki ribozomlar ensülin üretim tepkimesini katalizleyen enzimin yapımına ara verir. Böylece tepkime gerçekleşemez ve ensülin üretimi durur. Şeker metabolizmasında kullanılan ensülin yavaş yavaş tükenerek olağan düzeyin altına düştüğünde enzim yeniden üretilir ve ensülin bireşimi başlar. Aynı biçimde, vücut sıcaklığı olağandan yüksek ya da düşük olduğunda bu bilgi özel alıcılarla beyne aktarılır. Beyin de vücuttaki ısı üretimi ile ısı kaybının azaltılmasına ya da çoğaltılmasına ilişkin komutları gerekli organlara ileterek vücut sıcaklığının belirli sınırlar içinde kalmasını sağlar. Kalorifer, şofben gibi ısıtma aygıtlarında, elektrikli ütülerde ve buzdolaplarında kullanılan termostatların çalışma ilkesi de geribeslemeye dayanır. Bu aygıtlardaki sıcaklığa duyarlı alıcı, biri az, öbürü çok genleşen iki ayrı metalden yapılmış çift metalli bir çubuktur. Örneğin kalorifer termostatlarında, oda sıcaklığı belirli bir derecenin üstüne çıktığında bu metallerden biri genleşerek uzadığı için çubuk bükülür ve kalorifer kazanını ateşleyen brülörün çalışmasını durdurur. Oda sıcaklığı
tanımlanan değerin alt sınırına düştüğünde metal çubuk yeniden düzleşir ve brülörü devreye sokarak kazanın yanmasını sağlar.
Geribeslemenin en iyi bilinen örneklerinden biri de, kaydedilen ve üretilen sesin niteliklerini hiç değiştirmedikleri için “aslına çok sadık” anlamındaki İngilizce high-fidelity sözcüklerinin kısaltmasıyla “hi-fi” olarak adlandırılan üstün nitelikli ses aygıtlarındaki elektron lambaları ya da transistörlerdir. Elektron lambaları ya da transistörler yükselteçlerde tek başına kullanıldığında sesin niteliklerinde istenmeyen bozulmalara (distorsiyona) yol açar. Oysa bu aygıtlar geribeslemeli bir denetim sisteminin içine yerleştirildiğinde, sesin niteliklerinin olabildiğince bozulmadan kalması sağlanabilir.
Birçok bilim adamına göre sibernetik ikinci bir sanayi devrimini başlatmıştır. Çünkü, veri çözümlemesi yaparak ve koşullara uygun “kararlar vererek” insanın yapabileceği işlerin birçoğunu üstlenen bilgisayarlar ve robotlar gibi karmaşık makineler bu gelişmenin ürünüdür. Bunun dışında, jet uçaklarının yönetilmesi, bir uzay aracının fırlatılması, fabrikalarda otomasyona geçilmesi, bir enerji santralının, bir petrol rafinerisinin ya da bir kimya fabrikasının 24 saat aralıksız çalışabilmesi, büyük bir havaalanı çevresindeki yoğun hava trafiğinin denetlenmesi sibernetiğin başarılarından yalnızca birkaçıdır. Üstelik sibernetik modelleri 1950’lerden bu yana yalnızca sanayi ve teknolojiyi değil biyoloji, psikoloji, ekonomi ve öbür toplum bilimleri gibi çok değişik alanları da derinden etkilemiştir.