사이버네틱스
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1. 개요
사이버네틱스는 동물과 기계에서의 제어와 통신을 연구하는 학문으로, 다양한 정의가 존재한다. 노버트 위너는 사이버네틱스를 제어와 통신에 대한 연구로 정의했으며, 메이시 사이버네틱스 회의에서는 생물학적 및 사회 시스템에서의 순환적 인과 관계와 피드백 메커니즘에 대한 연구로 이해했다. 사이버네틱스는 피드백, 자기생산, 블랙박스, 이중구속 등 다양한 핵심 개념과 이론을 포함하며, 공학, 생물학, 사회과학, 경영, 디자인, 예술 등 광범위한 분야에 적용된다. 사이버네틱스 연구자로는 노버트 위너, 윌리엄 로스 애슈비 등이 있으며, 여러 학술지와 학회가 존재한다. 대중문화에서는 사이보그, 사이버펑크 등의 SF 장르에서 사이버네틱스 기술이 자주 등장하며, 최근에는 인터넷 관련 사건, 공격, 범죄 등에 "사이버"라는 용어가 사용되기도 한다.
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사이버네틱스 | |
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기본 정보 | |
정의 | 규제 및 목적 시스템을 다루는 학제간 분야 |
학문 분야 | 복잡계, 시스템 이론, 제어 이론, 정보 이론 |
관련 분야 | 생물학, 공학, 인공지능, 인지 과학, 철학 |
어원 | 고대 그리스어 "kybernētēs"(키베르네테스, 조타수 또는 통치자)에서 유래 |
역사 | |
기원 | 1940년대 초, 제2차 세계 대전 중 군사적 요구에 의해 발전 |
주요 인물 | 노버트 위너 워렌 매컬록 월터 피츠 로스 애쉬비 그레고리 베이트슨 |
초기 연구 | 피드백 시스템 목표 지향적 행동 자기 조직화 |
핵심 개념 | |
피드백 | 시스템의 출력이 입력에 영향을 미치는 과정 |
제어 | 시스템의 행동을 원하는 목표로 유도하는 과정 |
정보 | 시스템의 상태와 행동을 설명하는 데이터 |
자기 조직화 | 외부의 개입 없이 시스템이 스스로 복잡한 구조를 형성하는 현상 |
목표 지향성 | 시스템이 특정 목적이나 목표를 달성하려는 경향 |
주요 분야 | |
생물학적 사이버네틱스 | 생물 시스템의 제어 및 정보 처리 연구 |
인공 사이버네틱스 | 인공 시스템의 제어 및 정보 처리 연구 |
사회적 사이버네틱스 | 사회 시스템의 제어 및 정보 처리 연구 |
인지 사이버네틱스 | 인지 과정의 제어 및 정보 처리 연구 |
응용 | |
자동 제어 | 공장 자동화, 항공기 제어, 로봇 공학 등에 적용 |
인공지능 | 신경망, 기계 학습, 로봇 공학 등에 적용 |
인간-컴퓨터 상호작용 | 인간과 컴퓨터의 상호 작용 연구 및 설계 |
시스템 생물학 | 복잡한 생물 시스템을 모델링하고 분석 |
조직 이론 | 조직의 효율성과 성과를 향상시키기 위한 전략 |
경영 과학 | 최적화 문제, 의사 결정 지원, 시스템 분석 등에 활용 |
교육 | 학습 이론 및 교육 시스템 설계 |
관련 학문 및 기술 | |
복잡계 | 복잡한 시스템의 행동과 속성을 연구하는 학문 |
시스템 이론 | 시스템의 일반적인 원리와 구조를 연구하는 학문 |
제어 이론 | 시스템의 행동을 제어하는 방법을 연구하는 학문 |
정보 이론 | 정보의 측정, 저장, 전송을 연구하는 학문 |
인공지능 | 인간의 지능을 모방하는 인공 시스템을 개발하는 학문 |
인지 과학 | 인간의 인지 과정과 메커니즘을 연구하는 학문 |
생물학 | 생명체와 생명 현상을 연구하는 학문 |
공학 | 과학 지식을 활용하여 문제를 해결하는 학문 |
철학 | 존재, 지식, 가치, 도덕 등 근본적인 질문을 탐구하는 학문 |
자동화 | 인간의 개입을 최소화하거나 없애는 기술 |
로봇 공학 | 로봇을 설계, 제작, 운용하는 기술 |
신경망 | 뇌의 신경망 구조를 모방한 인공 신경망 |
기계 학습 | 데이터로부터 스스로 학습하는 알고리즘을 개발하는 분야 |
컴퓨터 과학 | 계산과 정보 처리를 연구하는 학문 |
주요 참고 문헌 | |
주요 서적 | 애쉬비, "An Introduction to Cybernetics" (1956) 위너, "Cybernetics: Or Control and Communication in the Animal and the Machine" (1948) |
영향 | |
영향력 | 현대 과학, 공학, 사회 과학 등 다양한 분야에 큰 영향을 미침 |
후기 발전 | 제2차 사이버네틱스, 시스템 사고, 복잡성 과학 등으로 발전 |
2. 정의
사이버네틱스는 그 개념적 기반의 풍부함을 반영하여 다양한 방식으로 정의되어 왔다.[6] 가장 잘 알려진 정의 중 하나는 미국의 과학자 노버트 위너의 정의로, 그는 사이버네틱스를 "동물과 기계에서의 제어와 통신"에 관심을 갖는 것으로 특징지었다.[7] 또 다른 초기 정의는 메이시 회의의 정의로, 여기서 사이버네틱스는 "생물학적 및 사회 시스템에서의 순환적 인과 관계 및 피드백 메커니즘"에 대한 연구로 이해되었다.[8] 마가렛 미드는 사이버네틱스의 역할을 "많은 학문 분야의 구성원들이 모두 이해할 수 있는 언어로 서로 쉽게 소통할 수 있도록 하는 학제 간 사고의 한 형태"로 강조했다.[9]
다른 정의로는 다음과 같은 것들이 있다.[10]
- “동물과 기계 속 제어와 통신에 대한 연구 분야”[52]
- “에너지에는 열려 있지만 정보와 제어에는 닫혀 있는 - 정보가 밖으로 새지 않는 - 시스템들에 대한 연구”[53]
- “전문적 그리고 비전문적 도메인들 속 정보 구조들에 대한 과학”(기본적으로 데이터를 다루는 일과 관계된다)[55]
- “메시지를 변형시키고 있는 시스템에 대한 이론과 기술”[56]
- “일반적인 구조적 관계, 기능 그리고 시스템을 수학을 써서 그리고 구성적으로 다루는 것”[57]
- “하위-시스템들을 갖추고 자기-조절(정해진 한계 안에서 스스로 제어)하는, 있을 수 있는, 동적 시스템들이 서로 연결되는 것들에 대한 이론”[58]
- “(정보의 변형에 대한 일반 이론, … 그리고 정보에 대한 다양한 변형 장치들을 짜만드는 이론과 원리들”[59]
- “살아 있는 것들과 사람이 만든 기계들 속 소통/통신과 조절들을 연구하는 분과”[61]
- "통치의 기술 또는 정부의 과학"( 앙드레 마리 앙페르)
- "조종술"( 로스 애쉬비)
- "정보를 수신, 저장, 처리하여 제어에 사용할 수 있는 어떤 종류의 시스템에 대한 연구"( 안드레이 콜모고로프)
- "제어, 재귀성, 정보의 문제를 다루는 수학의 한 분야로, 형태와 연결 패턴에 초점을 맞춘다"( 그레고리 베이츠온)
로스 애쉬비의 견해는 위너의 견해와 상당히 가깝다. 사이버네틱스는 행동 형식들이 규칙적이고 명확하며, 또는 재생산 가능한 것들인 한, 그것들을 모두 다룬다. 사이버네틱스가 제공하는 것은 모든 개별 기계들이 정돈되고, 관계를 맺고, 이해될 수 있는 틀이다.[54] 애쉬비는 또한 사이버네틱스는 사물이 아닌 (행동하는) 방식들을 다루며, “이것은 무엇인가?”가 아니라 “이것은 무엇하는 것인가?”를 묻는다고 하였다. 사이버네틱스는 본질적으로 기능적이며 (관찰 가능한) 행동에 초점을 두고 있다. 사이버네틱스는 많은 방식에서 물리학과 밀접한 연관을 맺고 출발했지만, 필수 방식과 관련해서는 물리학 법칙들 또는 물질의 성질들에 전혀 의존치 않는다.[54]
1966년, 러시아 사이버네틱스 전문가 글루시코프는 사이버네틱스에 대한 상당히 유사한 전문적 개념을 제안했다. 글루시코프는 그의 책에서 알고리듬, 이산적 오토마타, 자기 조직 시스템, 수학적 논리에 대한 이론들을 포함시켰다.
드로즈네이는 위너가 쓴 단어 “제어” 대신 “조절”을 쓰고 있다. 생물학자로서 '조절'이라는 용어는 '제어'에 비해 '의도'가 개입하지 않는다.
1960년대부터 St. 비어, G. 파스크, H. 폰 푀르스터, M. 마루야마, H. 마투라나, 그리고 여러 연구자들과 더불어 사이버네틱스에 대한 덜 기계론적 견해가 창발하기 시작했다. St. 비어에 따르면 사이버네틱스는 시스템 속을 순환하는 정보의 흐름과, 시스템이 자신을 제어하는 수단으로 이러한 정보를 사용하는 방식을 연구한다. 이를 사이버네틱스는 생명이 있는 시스템이든 없는 시스템이든 개의치 않고 한다. 사이버네틱스는 효율적인 조직에 대한 과학으로 정의될 수 있다.[63] 비어의 견해는 기계론적이지 않다.
K. 크리펜도르크에 따르면 사이버네틱스에서 이론들은 다양성, 순환성, 과정과 관찰이라는 4개의 기둥으로 떠받쳐지는 경향이 있다.[65] 다양성은 정보, 통신/소통, 제어와 밀접한 관계를 맺고 있다. 순환성은 피드백의 필연적 결과로 자기생산에 이르도록 한다. 과정은 되먹임, 통신/소통, 조절과 제어에 함의되어 있으며, 관찰은 결정과 제어를 위한 기본 조건이다.
3. 역사
사이버네틱스는 1940년대 제어 시스템, 전기 네트워크 이론, 논리 모델링, 신경과학 등 여러 학문 분야를 연결하는 연구로 시작되었다.[7] 노버트 위너는 "목적을 가진 메커니즘"에 대한 연구를 "사이버네틱스"라고 이름 붙였고, 그의 책 ''사이버네틱스: 또는 동물과 기계에서의 제어와 통신''(1948)을 통해 이 용어를 널리 알렸다.
앙페르(1775–1836)는 인간 지식 분류 체계에서 행정학을 ''사이버네틱스'' ('cybernétique')로 지칭했고, 플라톤은 법학에서 사람들에 대한 통치를 의미하는 용어로 사용했다. 이는 라틴어 구베르나레(gubernare)와 구베르나토르(gubernator)와 어원이 같다.
제임스 와트의 증기 기관에 조절기가 장착된 1700년대 말부터 정정 기능 피드백을 갖춘 기계에서 목적 지향적 메커니즘을 가진 기계에 대한 연구가 시작되었다. 1868년 맥스웰은 조절기에 관한 이론 논문을 발표했고, 1935년 아노킨은 피드백 개념에 대한 책을 출판했다. 슈테판 오도블레야는 ''Psychologie consonantiste''(파리, 1938)에서 사이버네틱스 개념들을 설명했다.
1943년 로젠블뤼트, 노버트 위너, 비질로우의 "행동, 목적, 그리고 목적론"과 워렌 맥큘럭과 월터 피츠의 "신경 활동에 내재한 관념들에 대한 논리적 연산"이라는 두 가지 중요한 논문이 출판되었다.
위너, 맥큘럭, W. 로스 애쉬비, W. 그레이 월터 등은 사이버네틱스를 하나의 학문 분야로 확립했다. 월터는 동물 행동 연구를 돕기 위해 자동 로봇을 조립한 최초의 인물이다.
1947년 봄, 위너는 니콜라 부르바키와 숄렘 만델브로이트(1899-1983)가 주최하고 프랑스 낭시에서 열린 조화 분석 학술대회에 초청받았다. 프랑스에 머무는 동안 브라운 운동 연구와 전신 공학에서 발견된 응용 수학의 통합적 특성에 관한 원고를 써달라는 요청을 받았다. 다음 해 여름, 미국으로 돌아온 위너는 자신의 과학적 이론에 '사이버네틱스'라는 신조어를 사용하기로 결정했고, 이는 영국에서 레이쇼 클럽(Ratio Club)의 관심을 받았다.
위너는 그의 베스트셀러 ''The Human Use of Human Beings : Cybernetics and Society''(1950)에서 자동 시스템과 인간 관습·제도 사이의 유추를 설명하며 사이버네틱스의 사회적 함의에 대한 인식을 대중화시켰다.
1950년대 첸 시에센의 "공학 사이버네틱스"(1954)처럼 사이버네틱스는 주로 기술적인 학문으로 발전했다. 소련에서는 처음에는 의심을 받았지만[14] 1950년대 중후반부터 받아들여졌다.
1960년대와 1970년대에는 학제 간 특성이 분열되어 기술적 초점이 별개의 분야로 분리되었다. 인공지능(AI)은 1956년 다트머스 워크숍에서 별개의 학문으로 설립되어 사이버네틱스 분야와 차별화되었다. 불안정한 공존 후 AI는 자금과 명성을 얻었고, 인공 신경망 연구와 같은 사이버네틱스 과학은 덜 중요하게 여겨졌다.[15] 컴퓨터 과학은 1950년대와 1960년대 초에 별개의 학문 분야로 정의되었다.[16]
1990년대부터 여러 분야에서 사이버네틱스에 대한 관심이 다시 높아졌다. 초기 사이버네틱스에서 연구되었던 인공 신경망이 기계 학습과 인공 지능의 패러다임으로 다시 주목받았다. 기술 발전과 사회의 얽힘은 페미니스트 기술과학과 포스트휴머니즘과의 교류로 이어졌다. 사이버네틱스 역사에 대한 재검토에서 과학 연구 학자들은 "수행적 존재론"과 같은 독특한 과학적 특성을 강조했다.[22]
한국에서는 철도 분야에서 컴퓨터 도입의 초기 사례로 호사카 마모루 등이 개발한 좌석 예약 시스템(마르스 시스템(マルス (システム))#개발의 경위)이나, 킨테츠와 일본전기(日本電気)가 개발한 시스템이 알려져 있다. 일본철도사이버네틱스협의회 등에도 사이버네틱스라는 이름이 붙어 있다.[50]
3. 1. 어원
고대 그리스어 'κυβερνητικός|퀴베르네티코스grc'(kubernētikos, '(잘) 조종하는')라는 용어는 플라톤의 『국가』[11]와 『알키비아데스 1서』(First Alcibiades)에 등장하는데,[12] 여기서 선장(helmsman)의 비유는 사람들의 통치(governance)를 의미한다. 프랑스어 'cybernétique'는 1834년 물리학자 앙드레마리 앙페르가 인간 지식 분류 체계에서 정부 과학을 나타내는 데 사용하기도 했다.노버트 위너에 따르면, 'cybernetics'라는 단어는 그 자신과 아르투로 로젠블루스를 포함한 연구 그룹에 의해 1947년 여름에 만들어졌다.[7] 이 단어는 적어도 1948년 위너의 저서 『사이버네틱스: 동물과 기계의 제어 및 통신』(Cybernetics: Or Control and Communication in the Animal and the Machine)을 통해 인쇄물에서 확인되었다. 위너는 이 책에서 다음과 같이 썼다.
위너는 제임스 클러크 맥스웰의 1868년 발표 논문(조절기를 포함한 피드백 메커니즘에 관한)을 인정하기 위해 이 용어가 선택되었음을 설명하며, '조절기'라는 용어 또한 라틴어 변형 ''gubernator''를 통해 κυβερνήτης|퀴베르네테스grc(''kubernḗtēs'')에서 유래했음을 지적한다. 마지막으로, 위너는 선박의 조타 장치(Steering engine)가 "가장 초기이자 가장 잘 발달된 피드백 메커니즘 중 하나"라는 점을 들어 이 용어 선택의 근거를 제시한다.[7]
3. 2. 발전 과정
1940년대 제어 시스템, 전기 네트워크 이론, 논리 모델링, 신경과학의 분과들을 연결짓는 학제간 연구로 사이버네틱스가 시작되었다.[7] 노버트 위너는 "목적론적 메커니즘" 연구를 나타내는 신조어인 ''사이버네틱스''를 도입하고, ''사이버네틱스: 또는 동물과 기계에서의 제어와 통신''이라는 책을 통해 이를 대중화했다.''사이버네틱스'' ('cybernétique')라는 말은 앙페르(1775–1836)가 그의 인간지식 분류체계에서 행정학을 가리키는 데 사용한 바 있다. 이 단어는 또한 법학에서 플라톤이 인민에 대한 통치를 뜻하는 용어로 쓴 말이기도 하다. 이는 라틴어 구베르나레(gubernare)와 구베르나토르(gubernator)와 어원이 같다.
정정 기능 피드백을 갖춘 기계에서 목적지향적 메커니즘을 갖춘 기계에 대한 연구는 제임스 와트의 증기 기관에 조절기가 장착되었던 1700년대 말엽까지 거슬러 올라간다. 1868년 맥스웰은 조절기에 관한 이론 논문을 출판했다. 1935년, 러시아 생리학자 아노킨은 피드백 개념에 대한 책을 출판했다. 루마니아 과학자 슈테판 오도블레야는 각종 사이버네틱스 개념들을 기술한 ''Psychologie consonantiste''(파리, 1938)를 출판했다.
초기 사이버네틱스는 생물학적 및 기술적 시스템의 조절 피드백 과정 간의 유사성에 초점을 맞추었다. 1940년대 규칙적 제어 과정들에 대한 연구와 수학적 모델링에 대한 지속적 연구 노력이 이루어져 1943년 두 개의 중요한 논문들이 출판되었다. 하나는 로젠블뤼트, 노버트 위너, 비질로우의 "행동, 목적, 그리고 목적론"이고, 다른 하나는 워렌 맥큘럭과 월터 피츠가 쓴 "신경 활동에 내재한 관념들에 대한 논리적 연산"이었다.
사이버네틱스가 하나의 분과로서 확고해진 것은 위너, 맥큘럭, W. 로스 애쉬비, W. 그레이 월터와 같은 여러 사람들에 의해서이다. 월터는 동물 행동 연구를 보조하기 위해 자동 로봇을 조립한 최초의 인물이다.
1947년 봄, 위너는 니콜라 부르바키와 프랑스의 수학자 숄렘 만델브로이트(1899-1983)(브누아 망델브로의 삼촌)가 조직하고 프랑스 낭시에서 개최된 조화 분석 학술대회에 초청받았다.
프랑스에 머물던 동안, 위너는 브라운 운동 연구와 전신 공학에서 발견된 응용 수학의 요소가 지닌 통합적 특성에 관한 원고를 써달라는 요청을 받았다. 다음 해 여름, 미국으로 돌아가자, 위너는 신조어 사이버네틱스를 그의 과학적 이론에 쓰기로 결정했다. 이것은 영국에서 레이쇼 클럽(Ratio Club)의 관심을 받았다.
위너는 그의 베스트셀러 ''The Human Use of Human Beings : Cybernetics and Society''(Houghton-Mifflin, 1950)에서 자동 시스템과 인간 관습·제도 사이의 유추를 기술함으로써 사이버네틱스의 사회적 함의에 대한 인식을 대중화시켰다.
사이버네틱스의 기초는 1946년부터 1953년까지 조시아 메이시 주니어 재단의 지원을 받아 일련의 학제 간 회의를 통해 발전되었다. 이 회의는 매컬럭이 의장을 맡았으며, 로스 애쉬비, 그레고리 베이츠온, 하인츠 폰 포스터, 마가렛 미드, 존 폰 노이만 등이 참가했다. 영국에서는 비슷한 초점이 비율 클럽(1949년부터 1958년까지 만난 젊은 정신과 의사, 심리학자, 생리학자, 수학자 및 엔지니어들의 비공식적인 모임)에 의해 탐구되었다.[7]
1950년대에는 첸 시에센의 1954년 "공학 사이버네틱스"와 같이 사이버네틱스가 주로 기술적인 학문으로 발전했다. 소련에서는 사이버네틱스가 처음에는 의심스럽게 여겨졌지만[14] 1950년대 중후반부터 받아들여졌다.
1960년대와 1970년대에 이르러 사이버네틱스의 학제 간 특성이 분열되어 기술적 초점이 별개의 분야로 분리되었다. 인공지능(AI)은 1956년 다트머스 워크숍에서 별개의 학문으로 설립되어 더 넓은 사이버네틱스 분야와 차별화되었다. 다소 불안한 공존을 거친 후 AI는 자금과 명성을 얻었다. 결과적으로 인공 신경망 연구와 같은 사이버네틱스 과학은 덜 중요하게 여겨졌다.[15] 마찬가지로, 컴퓨터 과학은 1950년대와 1960년대 초에 별개의 학문 분야로 정의되었다.[16]
제2차 사이버네틱스는 1960년대부터 주목받기 시작했으며, 기술보다는 사회적, 생태적, 철학적 관심사로 초점이 이동했다. 그럼에도 여전히 생물학에 기반을 두고 있었는데, 특히 마투라나와 바렐라의 자가 생성이 중요하며, 초기의 자기조직화 시스템에 대한 연구와 메이시 회의에 참석한 인류학자 미드와 베이츠온의 연구를 바탕으로 했다. 1958년에 설립되어 1970년대 중반까지 하인츠 폰 포스터의 지휘 아래 일리노이대학교 어바나-샴페인캠퍼스에서 운영된 생물학적 컴퓨터 연구소는 이러한 사이버네틱스 연구 경향의 주요 촉매제였다.[17]
제2차 사이버네틱스의 초점에는 스태포드 비어의 생물학적으로 영감을 받은 생존 가능 시스템 모델과 같은 경영 사이버네틱스, 베이츠온의 연구를 바탕으로 한 가족 치료, 니클라스 루만의 연구와 같은 사회 시스템, 그리고 급진적 구성주의의 발전과 같은 인식론과 교육학이 포함되었다.[18] 사이버네틱스의 핵심 주제인 순환적 인과 관계는 목표 지향적 과정을 넘어 반성성과 순환성에 대한 관심으로 발전했다. 이는 특히 하인츠 폰 포스터가 개발하고 홍보한 2차 사이버네틱스(또는 사이버네틱스의 사이버네틱스)에서 두드러졌는데, 관찰, 인지, 인식론 및 윤리에 대한 질문에 초점을 맞추었다.
1960년대 이후 사이버네틱스는 창작 예술, 디자인 및 건축과 교류를 시작했는데, 특히 야샤 라이하르트가 큐레이터를 맡은 "사이버네틱 세렌디피티" 전시회(ICA, 런던, 1968)가 대표적이다.[19][20] 고든 파스크가 건축가 세드릭 프라이스와 극장 연출가 조안 리틀우드의 자문을 맡았던 미완성 펀 팰리스 프로젝트(런던, 미완성, 1964년 이후)도 있다.[21]
1990년대부터 여러 분야에서 사이버네틱스에 대한 관심이 새롭게 높아졌다. 초기 사이버네틱스에서 연구되었던 인공 신경망이 기계 학습과 인공 지능의 패러다임으로 재조명되었다. 기술의 발전과 사회의 얽힘은 페미니스트 기술과학과 포스트휴머니즘과의 교류로 이어졌다. 사이버네틱스 역사에 대한 재검토에서 과학 연구 학자들은 "수행적 존재론"과 같이 사이버네틱스의 독특한 과학적 특성을 강조했다.[22] 실용적인 디자인 분야에서는 이론적 기반과 학제 간 연결을 위해 사이버네틱스를 활용했다. 사이버네틱스의 사회적, 인간적, 생태적 맥락에 대한 관여가 초기 기술적 초점과 어떻게 결합될 수 있는지, 비판적 담론[23][24] 또는 "새로운 공학 분야"[25]로서 등이 새로운 주제로 등장하고 있다.
미국에서는 어바나 샴페인에 있는 일리노이 대학의 [https://web.archive.org/web/20070502224300/http://www.ece.uiuc.edu/about/history/bcl/ 생체 컴퓨터 랩]이 하인츠 폰 푀르스터의 지도 아래 1958년 시작부터 거의 20년 동안 사이버네틱스 연구의 주요 중심지였다.[51]
3. 3. 한국에서의 영향
일본에서는 로저 웨스트컷의 모임이 사이버네틱스에 영향을 받은 것으로 알려져 있다. 철도 분야에서 컴퓨터 도입의 초기 사례로는 호사카 마모루 등이 개발한 좌석 예약 시스템(마르스 시스템(マルス (システム))#개발의 경위)이나, 킨테츠와 일본전기(日本電気)가 개발한 시스템이 알려져 있다. 다른 흐름으로는 국철 전기국 통신과의 오다 다타로에 의해 통신 분야를 중심으로 국철에 사이버네틱스가 도입되었다.[50] 일본철도사이버네틱스협의회 등에도 사이버네틱스라는 이름이 붙어 있다.4. 핵심 개념 및 이론
사이버네틱스의 핵심 주제는 피드백이다. 피드백은 행동의 관찰된 결과가 특정 조건의 추구, 유지 또는 방해를 지원하는 방식으로 추가적인 행동에 대한 입력으로 사용되는 과정으로, 순환적인 인과 관계를 형성한다. 배를 조종할 때, 조타수는 변화하는 환경에서 관찰된 효과에 지속적으로 반응하여 조타를 조정함으로써 일정한 방향을 유지한다.[3]
순환적 인과 피드백의 다른 예로는 다음과 같은 것들이 있다. 온도계처럼 온도 변화를 측정하여 반응하는 히터의 작용으로 설정된 범위 내에서 실내 온도를 조절하는 온도 조절 장치와 증기 기관의 회전 속도를 조절하는 원심 조절기와 같은 기술 장치, 신경계를 통한 의지적 움직임의 조정과 혈당과 같은 변수를 조절하는 항상성 과정과 같은 생물학적 예, 그리고 대화와 같은 사회적 상호 작용의 과정이 있다.[26]
음의 피드백 과정은 온도 조절 장치가 너무 춥다면 히터를 켜고 너무 덥다면 히터를 끄는 것처럼 원하는 상태와의 차이를 줄임(따라서 '음의')으로써 특정 조건을 유지하는 과정이다. 양의 피드백 과정은 원하는 상태와의 차이를 증가시킨다(따라서 '양의'). 양의 피드백의 예로는 마이크가 스피커를 통해 생성하는 소리를 감지하고, 그 소리가 다시 스피커를 통해 재생되는 등의 과정이 있다.
피드백 외에도 사이버네틱스는 피드포워드, 재귀, 반성을 포함한 다른 형태의 순환 과정에 관심을 갖는다.
사이버네틱스의 다른 주요 개념과 이론은 다음과 같다.
- 자기생산
- 블랙박스
- 대화 이론
- 이중구속 이론: 이중구속은 서로 다른 논리적 수준에서 메시지 간의 모순이 감정적 위협을 야기하는 상황을 만들지만, 그 상황에서 벗어날 가능성이 없고 문제를 명확히 할 방법이 없는 지속적인 관계에서 두 명 이상의 당사자 간의 상호 작용에서 만들어지는 패턴이다.[27] 이 이론은 1950년대 그레고리 베이츠슨(Gregory Bateson)과 동료들이 정신분열증의 기원과 관련하여 처음으로 설명했지만,[28] 많은 다른 사회적 맥락에서도 특징적이다.[2]
- 실험적 인식론[29]
- 우수 조절기 정리
- 지각 제어 이론: 음의 피드백(사이버네틱) 제어 루프의 특성을 기반으로 하는 행동 모델. PCT의 주요 통찰력은 제어 변수가 시스템의 출력(행동적 행위)이 아니라 "지각"이라는 입력이라는 것이다. 이 이론은 시스템의 출력이 제어된다고 주장하거나 가정하는 제어 이론가들과 구별하기 위해 "지각 제어 이론"으로 알려지게 되었다. 수준의 방법은 치료사가 환자의 인식을 더 높은 수준으로 전환하여 갈등을 해결하고 재구성을 가능하게 하는 지각 제어 이론에 기반한 심리 치료 접근 방식이다.
- 급진적 구성주의
- 2차 사이버네틱스: 사이버네틱스의 사이버네틱스라고도 알려진 2차 사이버네틱스는 사이버네틱스를 자체에 재귀적으로 적용하고 그러한 비판에 따라 사이버네틱스를 실천하는 것이다.
- 자기조직화
- 사회 시스템 이론
- 다양성과 필요 다양성
- 생존 가능 시스템 모델
- 노버트 위너(Norbert Wiener), 『사이버네틱스: 동물과 기계에서의 제어와 통신』(Cybernetics: or Control and Communication in the Animal and the Machine) 초판 (1948) / 제2판 (1961)
- 노버트 위너(Norbert Wiener), 『사이버네틱스: 동물과 기계에서의 제어와 통신』, 池原止戈夫, 彌永昌吉, 室賀三郎 역, 岩波書店 (1957)
- 노버트 위너(Norbert Wiener), 『사이버네틱스 제2판: 동물과 기계에서의 제어와 통신』, 池原止戈夫, 彌永昌吉, 室賀三郎, 戸田巌 역, 岩波書店 (1962), 거의 제1부가 구판
- 『사이버네틱스: 동물과 기계에서의 제어와 통신』, 岩波文庫, ISBN 978-4-00-339481-6 (2011)
- 노버트 위너(Norbert Wiener), 『인간의 인간적인 이용: 사이버네틱스와 사회』(The Human Use of Human Being: Cybernetics and Society) 초판 (1950) / 개정판 (1954)
- 노버트 위너(Norbert Wiener), 『인간 기계론: 사이버네틱스와 사회』, 池原止戈夫 역, みすず書房 (1954)
- 노버트 위너(Norbert Wiener), 『인간 기계론 제2판: 인간의 인간적인 이용』, 鎮目恭夫, 池原止戈夫 역, みすず書房 (1979), 신장판 ISBN 978-4-622-07883-8 (2014)
- 노버트 위너(Norbert Wiener), 『나는 수학자다』(I Am a Mathematician) (1956)
- 노버트 위너(Norbert Wiener), 『사이버네틱스는 어떻게 탄생했는가』, 鎮目恭夫 역, みすず書房 (1956), 신장판 ISBN 978-4-622-05105-3 (2002)
- 자서전 『신동에서 속인으로』(Ex-Prodigy)(1953) -『신동에서 속인으로』, 鎮目恭夫 역, みすず書房 (1983)의 속편에 해당
5. 관련 분야 및 응용
사이버네틱스의 핵심 개념인 순환적 인과관계는 광범위하게 적용되어 다양한 응용 분야와 다른 분야와의 연관성을 갖게 한다. 초기 사이버네틱스의 많은 응용 분야는 공학, 생물학 및 이 둘 사이의 교류(예: 의료 사이버네틱스, 로봇 공학)와 신경망, 이질적 계층(heterarchy)과 같은 주제에 초점을 맞추었다.[30] 사회 및 행동 과학에서 사이버네틱스는 인류학, 사회학, 경제학, 가족 치료법,[31] 인지 과학 및 심리학 연구에 포함되어 영향을 미쳤다.[32][33]
사이버네틱스가 발전함에 따라 경영, 디자인,[34] 교육학 및 창작 예술[35] 분야로 범위가 확장되었으며, 구성주의 철학, 반문화 운동,[36] 미디어 연구와의 교류도 발전시켰다.[37] 경영 사이버네틱스의 발전은 다양한 응용 분야로 이어졌는데, 특히 아옌데 정부 시대 칠레의 국가 경제에 사이버신 프로젝트에서 두드러지게 나타났다. 디자인 분야에서는 사이버네틱스가 상호 작용적 건축, 인간-컴퓨터 상호 작용,[38] 디자인 연구,[39] 시스템 디자인 및 메타디자인 관행의 발전에 영향을 미쳤다.
사이버네틱스는 종종 시스템 과학, 시스템 이론 및 시스템 사고의 맥락에서 이해된다.[40][41] 사이버네틱스의 영향을 받은 시스템 접근 방식에는 비판적 시스템 사고( 실현 가능한 시스템 모델을 통합), 시스템 디자인 및 인과적 피드백 루프 개념을 기반으로 하는 시스템 다이내믹스가 포함된다.
많은 분야가 그 기원의 전부 또는 일부를 사이버네틱스에서 수행된 연구에 두거나, 사이버네틱스가 개발될 때 부분적으로 사이버네틱스에 흡수되었다. 여기에는 인공 지능, 생체 공학, 인지 과학, 제어 이론, 복잡계 과학, 컴퓨터 과학, 정보 이론 및 로봇 공학이 포함된다. 현대 인공 지능, 특히 사회적 기계의 일부 측면은 종종 사이버네틱스 용어로 설명된다.[42]
사이버펑크 등의 SF에서는 그러한 학문의 성과에 의해 만들어진 기술·장치를 가리켜 "사이버네틱스"라고 부르는 경우도 있다. 기계와 인간의 융합체를 의미하는 "사이보그"도 자주 사용된다. 또한 그러한 SF에서 컴퓨터의 응용을 가리켜 모호하게 "사이버"라는 단어가 사용되는 경우가 있으며, 그러한 경우 접두사 "사이버"를 "전뇌"라고 번역하는 것도 자주 볼 수 있다(사이버스페이스를 "전뇌공간" 등으로).
최근에는 "사이버"라는 접두사가 픽션의 틀을 넘어 사용되는 경우도 있다. 일본에서는 "인터넷을 사용한 사건"이라는 문맥에서 인터넷 등을 가리켜 "사이버스페이스"라는 단어가 사용되는 경우가 있으며, 그러한 경찰의 부서 이름 등에 "사이버"라는 단어가 사용되고 있다. 또한 컴퓨터나 네트워크를 매개로 한 공격이나 범죄는 자주 "사이버 공격"이나 "사이버 범죄"라고 불린다.
관련 분야 | 응용 분야 |
---|---|
6. 사이버네틱스 연구자들
- 윌리엄 로스 애슈비
- 클로드 베르나르
- Valentin Braitenberg
- 루드비히 폰 버틀란피
- 고든 S. 브라운
- George S. Chandy
- Joseph J. DiStefano III
- 하인츠 폰 푀르스터
- 샤를 프랑수아
- 제이 포레스터
- 버크민스터 풀러
- https://cysys.pe.kr/Glasersfeld.html 에른스트 폰 글라저스펠트
- Francis Heylighen
- 에리히 폰 홀스트
- Stuart Kauffman
- 브래드퍼드 키니
- Sergei P. Kurdyumov
- 니클라스 루만
- 워렌 맥쿨럭
- 움베르토 마투라나
- Horst Mittelstaedt
- 탈콧 파슨스
- 고든 파스크
- 왈터 피츠
- 앨프리드 래드클리프브라운
- Robert Trappl
- Valentin Turchin
- 프란시스코 바렐라
- Frederic Vester
- 존 N. 워필드
- 케빈 워릭
- 노버트 위너
7. 학술지 및 학회
다음은 사이버네틱스 분야의 학술지 및 학회 목록이다.
학술지
- '''구성주의적 기초'''
- '''사이버네틱스와 인간의 인식'''
- '''사이버네틱스와 시스템'''
- '''사이버네틱스 실행''' - 사이버네틱스 학회에서 출판하고 유비쿼티 프레스에서 호스팅하는 오픈 액세스 저널이다.[43]
- '''생물 사이버네틱스''' (Biological Cybernetics)
- '''시스템, 인간 및 사이버네틱스: 시스템에 관한 IEEE 트랜잭션''' (IEEE Transactions on Systems, Man, and Cybernetics: Systems)
- '''인간-기계 시스템에 관한 IEEE 트랜잭션''' (IEEE Transactions on Human-Machine Systems)
- '''사이버네틱스에 관한 IEEE 트랜잭션''' (IEEE Transactions on Cybernetics)
- '''계산 사회 시스템에 관한 IEEE 트랜잭션''' (IEEE Transactions on Computational Social Systems)
- '''키베르네테스'''
학회
- 미국 사이버네틱스 학회(ASC) - 1964년에 설립되었다.
- 영국 사이버네틱스 학회(CybSoc)
- 스태포드 비어의 조직 사이버네틱스(Organizational Cybernetics) 유산을 계승하기 위해 노력하는 메타포럼 그룹(Metaphorum|s=1|v=sup영어) - 2003년에 설립되었으며, 2003년 신테그레이션(Syntegration)에서 탄생한 이후 매년 조직 사이버네틱스 이론 및 실제와 관련된 문제에 대한 컨퍼런스를 개최하고 있다.
- IEEE 시스템, 인간 및 사이버네틱스 학회 (IEEE Systems, Man, and Cybernetics Society)
- 국제 사회학회의 연구위원회 RC51 사회사이버네틱스 - 사회과학 내에서 (사회)사이버네틱스 이론과 연구의 발전을 촉진한다.[44]
- SCiO (조직의 시스템과 복잡성) - 기존의 조직 운영 방식이 오늘날 조직이 직면한 복잡성과 격변에 대처할 수 없으며 오늘날 우리가 보는 많은 문제의 원인이라고 믿는 시스템 실무자들의 공동체이다. SCiO는 석사급 수준의 수습 과정과 시스템 실무 자격증을 제공한다.[45]
8. 대중문화 속 사이버네틱스
사이버펑크 등 SF에서는 사이버네틱스 학문의 성과로 만들어진 기술이나 장치를 "사이버네틱스"라고 부르는 경우가 있다. 기계와 인간의 융합체를 의미하는 사이보그도 자주 사용된다. 또한 그러한 SF에서 컴퓨터 응용을 가리켜 "사이버"라는 단어가 모호하게 사용되는 경우가 있으며, 이 경우 접두사 "사이버"를 "전뇌"라고 번역하기도 한다(사이버스페이스를 "전뇌공간" 등으로).
최근에는 "사이버"라는 접두사가 픽션의 틀을 넘어 사용되기도 한다. 일본에서는 "인터넷을 사용한 사건"이라는 맥락에서 인터넷 등을 가리켜 "사이버스페이스"라는 단어가 사용되는 경우가 있으며, 경찰 부서 이름 등에 "사이버"라는 단어가 사용되기도 한다. 또한 컴퓨터나 네트워크를 매개로 한 공격이나 범죄는 "사이버 공격"이나 "사이버 범죄"라고 불린다.
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