Cibernetica

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La cibernetica è la scienza che studia i fenomeni di autoregolazione (vedi controlli automatici e controlli adattativi) e comunicazione (vedi Teoria dell'informazione), sia negli organismi viventi (fisiologia) e negli altri sistemi naturali quanto nei sistemi artificiali. La cibernetica si pone dunque come un campo di studi interdisciplinare tra le scienze e l'ingegneria. Il termine cybernetics fu coniato nel 1947 dal matematico statunitense Norbert Wiener.

Storia del termine[modifica | modifica sorgente]

La parola greca antica kybernetes significa pilota di una nave. La radice è kyber, che sta per timone e trova un parallelo nella radice latina guber, che ritroviamo nel gubernator, timoniere e per estensione colui che governa una città, uno Stato. Kyber e guber fanno evidente riferimento ad una comune progenitrice indoeuropea che significava timone. Nel greco di Platone è già attestata la parola kybernetikè, che dal significato originario di governare una nave acquista per metafora il senso del governare una città o uno Stato. Nel 1834 Ampère riprende il termine greco nella sua ampia classificazione delle scienze, francesizzando la parola nell'accezione politica già attestata in Platone. Indipendentemente da Platone e Ampère, la parola fu reintrodotta da Wiener nell'estate del 1947 anglicizzandola in cybernetics, nell'atto di dare il titolo al libro che uscirà l'anno dopo: Cybernetics or Control and Communication in the Animal and the Machine; quest'atto coincise anche con il battesimo di una nuova scienza a cui Wiener pensava da tempo, fondata appunto sullo studio di animali e macchine dal punto di vista della teoria dei controlli automatici e delle telecomunicazioni. Norbert Wiener scrive in questo libro di aver voluto, tra le altre cose, rendere omaggio a James Clerk Maxwell, autore di On Governors, una delle prime fondamentali descrizioni matematiche del comportamento dei cosiddetti regolatori centrifughi di velocità, dove vengono individuate le condizioni di un loro comportamento stabile. Il primo di tali regolatori era stato introdotto nel 1789 da James Watt per controllare le variazioni di carico delle sue macchine a vapore. D'altro canto la cibernetica per Wiener non è soltanto controllo ma anche comunicazione; anzi quest'ultima ha la priorità per la comprensione degli stessi controlli automatici.[1]

La cibernetica durante la Seconda guerra mondiale[modifica | modifica sorgente]

In precedenza con gli automi ci si era limitati a costruire meccanismi complessi, anche utilizzando dispositivi elettrici (vedi ad esempio la tartaruga di Grey Walter), privi però di qualsiasi capacità discernitiva anche per problemi semplici. Allo stesso modo venivano viste le macchine come un "muscolo", cioè come un'estensione delle membra e potenzialità umane, comandate in ultima istanza sempre e comunque dall'uomo. Con la tecnica moderna invece si iniziarono ad intravedere potenzialità enormi sui controller automatici e su macchine che possano svolgere attività automaticamente.

L'impostazione del problema in chiave moderna inizia con il progredire dell'elettronica e con le sempre più ampie capacità tecniche, non solo concettuali, per la creazione di nuovi dispositivi di controllo e comando caratterizzati da tempi di reazione straordinariamente piccoli.

Il cambiamento decisivo in questo senso si ebbe durante la Seconda guerra mondiale, avendo come problema il puntamento automatico dei cannoni della contraerea e non solo. Si voleva infatti realizzare un sistema che oltre a colpire la posizione dell'aereo cercasse anche di anticipare le mosse future del pilota. Bisognava risolvere problemi matematici e problemi neuro-fisiologici; furono quindi chiamati in causa dei fisici, dei matematici, dei medici, degli aviatori e dei fisiologi. Si trattò quindi di effettuare un parallelismo tra un sistema di apparecchiature e radar ed il nostro sistema nervoso, tra radar e occhio e cervello e calcolatore, comunque entrambi collegati in "tempo reale"; in effetti la reazione allo stimolo e successivamente all'impulso è simile per i due sistemi.

Così impostato, il sistema, viene identificato come studio della "teoria dell'informazione", come e in che quantità viene trasmessa nei vari sistemi. Queste teorie unite agli studi di Turing e altri, consentiranno a von Neumann di definire l'architettura necessaria per ottenere un calcolatore.

La cibernetica dopo la Seconda guerra mondiale[modifica | modifica sorgente]

Dalla seconda guerra mondiale le innovazioni procedono comunque a ritmo esponenziale, passando da valvole, relè e transistor, tramite microcontroller e processori velocissimi (diversi GHz) a prototipi di robot umanoidi capaci di controllare i propri movimenti a seconda del terreno circostante. Il prototipo giapponese in questione è alto un metro e ottanta e pesa 210 kg, è in grado di salire le scale e percorrere pendii ripidi, oltre chiaramente a disporre di un gran numero di sensori per l'autocontrollo programmato.

Applicazioni[modifica | modifica sorgente]

Il campo degli studi e delle applicazioni della cibernetica è molto vasto e tocca varie discipline: la biologia, la fisica, la matematica, la robotica, l'ingegneria e l'informatica. I principali argomenti di cui si occupa la cibernetica sono:

La cibernetica in Italia[modifica | modifica sorgente]

In Italia le idee di Wiener si diffusero fortemente nella comunità accademica dei fisici. Precedentemente all'ultima riforma universitaria l'ordinamento accademico italiano prevedeva anche una laurea in fisica-cibernetica e presso la facoltà di scienze fu istituita una cattedra in cibernetica, ancora oggi attiva in qualche facoltà ma con contenuti didattici molto variegati.

I principali gruppi di ricerca cibernetici che operarono in Italia furono la scuola napoletana e la scuola operativa italiana.

La scuola napoletana fu fondata da Eduardo Renato Caianiello a Napoli come gruppo interdisciplinare tra il dipartimento di fisica dell'università di Napoli e l'istituto di cibernetica del CNR di Pozzuoli. Con Caianiello, fisico, collaborò sin dall'inizio Valentino von Braitenberg, neurofisiologo, e per un periodo anche il fisico, matematico e ingegnere Giacomo della Riccia, che conobbe a Napoli Norbert Wiener e ne fu l'ultimo collaboratore all'MIT fino alla sua scomparsa nel 1964. Tra i membri della scuola di Caianiello non possono essere dimenticati il fisico e matematico Luigi Maria Ricciardi, prematuramente scomparso il 7 maggio 2011, nonché i fisici e matematici Aldo De Luca e Settimo Termini, la cui attività di ricerca è ancora oggi fervida.

La scuola operativa italiana fu fondata da Silvio Ceccato e operò principalmente in ambito linguistico.

Altri cibernetici italiani sono: Vittorio Somenzi, Giuseppe Vaccarino, Francesco Lauria, Giuseppe Trautteur, Roberto Cordeschi, Giuseppe O. Longo, Fabio Abbattista.

La diaspora[modifica | modifica sorgente]

I cibernetici oggi, di fatto, non costituiscono un gruppo di ricerca omogeneo occupandosi di temi anche difficilmente conciliabili in un quadro unitario. Molti sono attivi nel settore dell'intelligenza artificiale con particolare attenzione agli aspetti filosofici del rapporto mente-macchina (come ad esempio: Giuseppe Trautteur, Roberto Cordeschi). Questi ricercatori di fatto oggi afferiscono al settore delle scienze cognitive.

Altri, pur allontanandosi dalle idee cibernetiche, sono rimasti nell'ambito più applicativo dell'informatica e dell'ingegneria del software (come ad esempio A. Visaggio); altri ancora hanno preferito seguire gli aspetti più teorici della cibernetica come la teoria degli automi o la teoria dell'informazione (come ad esempio: Aldo De Luca, Giuseppe O. Longo).

Per questo oggi alcuni sostengono che la cibernetica abbia più un valore storico che scientifico, e che adesso non esista più, poiché negli anni 50 comprendeva al suo interno rami che, sviluppandosi, hanno ottenuto un campo di studio proprio, diventando scienze singole che prima non esistevano (un precedente analogo è quello della semiotica che si è conquistata un campo di studio esclusivo che prima ricadeva sotto il dominio della linguistica e della filosofia).

Di fatto attualmente la cibernetica si può spezzare in varie discipline autonome e allo stesso tempo interoperanti: le più importanti sono appunto l'automatica, la meccatronica e l'informatica.

La nascita di una storiografia della cibernetica[modifica | modifica sorgente]

Dal 1948 in poi, fino alla fine degli anni Sessanta, sebbene non recepita ovunque nel mondo accademico a livello internazionale come denominazione ufficiale, la cibernetica suscitò grandi dibattiti e grandi clamori. Di fatto oggi non si può che affermare che gran parte dell'universo tecnologico attuale, che viene definito con la lunga locuzione di "scienze e tecnologie dell'informazione" (con l'aggiunta delle neuroscienze e delle scienze cognitive attuali), sia in definitiva derivato dalla frammentazione e dal segmentarsi in specializzazioni della grande nebulosa cibernetica delle origini.

Spentosi il clamore sulla cibernetica, con il divenire desueto del termine stesso, subentrò negli anni Settanta, ma in taluni ambienti o paesi anche prima, l'ignoranza di cosa fosse stata nel dettagli questa grandiosa esperienza scientifica, dove risiedono - come detto - molte delle radici delle scienze e tecnologie attuali. Questa ignoranza dipendeva da un modus operandi, forse discutibile, ma piuttosto radicato nella ricerca scientifica, cioè da una scarsa attenzione alla storia degli eventi da parte dei protagonisti: lo scienziato vuole generalmente sapere quali sono gli aspetti attuali e di punta del suo campo, per il passato gli bastano buoni manuali che sintetizzino e sistematizzino le diverse scoperte acquisite. Così ci ritrovammo senza cibernetica e senza sapere cosa fosse stata.

Anche per l'effetto distanziante del tempo e ad opera soprattutto di outsiders, a partire dal 1980 è nata una storiografia avvertita della cibernetica. Va citata innanzitutto quella che si è concentrata sulla figura di Norbert Wiener.

Il primo ad inaugurare questa storiografia fu il fisico statunitense, Steve J. Heims, che aveva scoperto con meraviglia la complessa nebulosa cibernetica delle origini, e gli dedicò due ampie opere: una che confronta von Neumann e Wiener[2], l'altra dedicata alle Macy Conferences on Cybernetics.[3].

Gli fece seguito, nel 1990, un libro di Pesi R. Masani, matematico che aveva lavorato a fianco di Wiener negli ultimi anni della sua vita, e coglie globalmente la figura di Wiener entrando nei particolari della matematica wieneriana, cercando di renderla comprensibile ai più, e dando in proposito un contributo fondamentale.[4]

Nel 1994, in italiano il contributo più lungo per la conoscenza di Wiener era constituito da un libro sulla cibernetica del 1980, che gli dedicava una trentina di pagine, estremamente critiche e che non facevano riferimento alle nuove richerche avviate negli USA. In quell'anno ha cominciato a dedicarsi allo studio della figura di Wiener Leone Montagnini, filosofo e sociologo, ed in seguito informatico (formatosi presso gli allievi della scuola di Caianiello a Napoli). Montagnini ha dedicato a Wiener e alla cibernetica decine contributi. Per quel che riguarda Wiener ha approdondito gli aspetti filosofici e sociologici della sua formazione (Wiener aveva un Ph.D. in filosofia) e della sua opera, nonché alcuni fondamentali snodi storiografici che riguardano l'evoluzione della cibernetica soprattutto durante la Seconda guerra mondiale, approfondendo tra le altre cose il nesso tra cibernetica e progettazione delle bombe atomiche. Questi contributi sono confluiti, aggiornati e organicamente sistematizzati, nel volume Le armonie del disordine[5]

Verso una neocibernetica[modifica | modifica sorgente]

Gli studi storici non hanno soltanto un valore storiografico fine a se stesso, ma permettono di recuperare aspetti concettuali della cibernetica, perdutisi nel tempo, comprendere gli errori del passato, e così rivelarsi utili in un periodo in cui si torna a guardare con interesse ad uno studio comparativo tra computer e cervello umano, che non può che dirsi neocibernetico, come avviene, per esempio, nello Human Brain Project, progetto europeo di grande respiro, che occupa un posto chiave nei programmi di Horizon 2020.

Note[modifica | modifica sorgente]

  1. ^ Leone Montagnini, Le Armonie del Disordine. Norbert Wiener matematico-filosofo del Novecento, Venezia, Istituto Veneto di Scienze, Lettere ed Arti, 2005, p. 204
  2. ^ Steve J. Heims, John von Neumann and Norbert Wiener. From Mathematics to the Technologies of Life and Death, Cambridge, Mass., MIT Press, 1980
  3. ^ Steve J. Heims, I cibernetici. Un gruppo e un'idea, Roma, Editori Riuniti, 1994."
  4. ^ Pesi R. Masani, Norbert Wiener, 1894-1964, Basel, Boston, Berlin, Birkhäuser Verlag, 1990.
  5. ^ Leone Montagnini, Le Armonie del Disordine. Norbert Wiener matematico-filosofo del Novecento, Venezia, Istituto Veneto di Scienze, Lettere ed Arti, 2005.

Bibliografia[modifica | modifica sorgente]

  • Montagnini, Leone, 2014, Norbert Wiener. Il matematico che avvistò il nostro tempo in «Scienza in rete», 1º maggio 2014.
  • Montagnini, Leone, 2014, Interdisciplinary issues in Early Cybernetics. In: Lilia Gurova, László Ropolyi, and Csaba Pléh, editors. New Perspectives on the history of cognitive science, Budapest, Akadémiai Kiadò, 2013, pp. 81-89.
  • Leone Montagnini, L’interdisciplinarità per Norbert Wiener e per Eduardo Caianiello. In: P. Greco e S. Termini (cur.). Memoria e progetto. Un modello per il Mezzogiorno che serva a tutto il Paese, Monte San Pietro, Bologna, GEM, 2010. pp. 47-68.
  • P. Greco e S. Termini (cur.), Memoria e progetto. Un modello per il Mezzogiorno che serva a tutto il Paese, Monte San Pietro, Bologna, GEM, 2010.
  • Leone Montagnini, Identities and Differences. A stimulating aspect of Early Cybernetics. In: R. Trappl (cur.), Cybernetics and Systems 2010. Vienna, Austrian Society for Cybernetic Studies, 2010.
  • F. Conway - J. Siegelman, L'eroe oscuro dell'età dell'informazione, Torino, Codice edizioni, 2005.
  • Leone Montagnini, Le Armonie del Disordine. Norbert Wiener matematico-filosofo del Novecento, Venezia, Istituto Veneto di Scienze, Lettere ed Arti, 2005.
  • Steve J. Heims, I cibernetici. Un gruppo e un'idea, Roma, Editori Riuniti, 1994.
  • Pesi R. Masani, Norbert Wiener, 1894-1964, Basel, Boston, Berlin, Birkhäuser Verlag, 1990.
  • Steve J. Heims, John von Neumann and Norbert Wiener. From Mathematics to the Technologies of Life and Death, Cambridge, Mass., MIT Press, 1980.

Voci correlate[modifica | modifica sorgente]

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