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Was ist Kybernetik?

| Autor / Redakteur: MiR / Wilfried Platten

Grundlagenwissen zum IT-Business
Grundlagenwissen zum IT-Business (Bild: © adiruch na chiangmai - Fotolia.com)

Die Kybernetik wurde als eigenständige Disziplin bereits in den 1940er Jahren durch den US-amerikanischen Philosophen und Mathematiker Norbert Wiener begründet. Heute spielt die Kybernetik vor allem auch im Hinblick auf die IT-Technologie eine bedeutende Rolle.

Die Kybernetik kann als die Wissenschaft der Regelung und Steuerung von Maschinen bzw. Systemen bezeichnet werden. Im Mittelpunkt steht dabei die Frage nach der Analogie von Maschinen und Systemen zur Handlungsweise von sozialen Organisationen und lebenden Organismen. Dabei lassen sich zwei unterschiedliche Vorgehensweisen identifizieren:

  • 1. Die Rückkopplung durch Beobachtung und Kommunikation im Rahmen der Handlungs- und Vorgehensweise von sozialen Organisationen
  • 2. Die Rückkopplung durch Sinnesorgane im Rahmen der Handlungs- und Vorgehensweise von lebenden Organismen.

Kybernetik als Regelungstechnik kann an einfachen Beispielen erklärt werden. Seit etwa Mitte des 20. Jahrhunderts wird der Begriff Kybernetik häufig mit Regelungstechniken (hier: cybernetics) gleichgesetzt. Das Prinzip der Kybernetik im Rahmen der Regelungstechnik lässt sich an folgenden Beispielen einfach darstellen:

  • Bei einem Thermostat sorgt ein integrierter Regler dafür, dass die Durchflussmenge - also die Wärmezufuhr - gesteuert wird. Basis dieser automatischen Steuerung ist die Beobachtung bzw. der Vergleich von Ist- und Sollwerten durch das System. Der Sollwert stellt dabei die gewünschte Temperatur dar.
  • In einer Dampfmaschine übernimmt der Fliehkraftregler als Steuerungselement die Zufuhr von Dampf. Damit sorgt dieses Element auch für eine stabile Drehzahlregelung und verhindert eine unkontrollierte Überdrehzahl. Berücksichtigt werden muss dabei, dass Dampfmaschinen oder zum Beispiel auch Dieselmotoren als an sich instabile Systeme gelten.

Die Relevanz von Kybernetik in der Informationstechnologie

Im Fokus stehen dabei die kybernetischen Systeme (engl.: Cyber Physical Systems). Die Kybernetik befasst sich dabei insbesondere mit der Informationsverarbeitung sowie der Regelung und Steuerung innerhalb dynamischer Systeme. Im Wesentlichen geht es diesbezüglich zum einen darum, in welcher Form und mit welchen Mitteln dynamische Systeme alle relevanten Informationen verarbeiten können. Zum anderen steht die Frage im Mittelpunkt, wie sich diese Systeme zielgerecht lenken lassen respektive wie sich die Systeme selbst steuern und lenken können.

Kybernetik im Zusammenhang mit der digitalen Transformation

Auf die Informationstechnologie bezogen, ermöglicht es dieser System-Typus, eine Verbindung zwischen digitalen Netzinfrastrukturen und Vorgängen der physischen Realität herzustellen. Als Bindeglied fungieren dabei sogenannte Wirkketten. Dies erlaubt die Bereitstellung vielfältiger Applikationen mit starker Innovationskraft und mit hohem wirtschaftlichen Potenzial. Darauf aufbauend haben sich zahlreiche Disziplinen im Rahmen der Digitalisierung gebildet.

Dies sind die wichtigsten Kybernetik-Anwendungen im digitalen Kontext:

  • Technische Kybernetik
  • Automatisierungstechnik
  • Mechatronik
  • Biomechatronik
  • Robotik
  • Künstliche neuronale Netze
  • Künstliche Intelligenz

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