Kybernetikk

Kybernetikk (av gresk κυβερνήτης, styrmann/styrmannskunst) er eit fagfelt som tek for seg matematisk modellering, styring og regulering av fysiske system. Dynamikken til systema som skal regulerast vert grundig studert før ein ein tek til med å konstruera regulatorar. Simulering spelar ei sentral rolle innan kybernetikk.

Typisk system med tilbakekobling.

Omgrepet kybernetikk vert som oftast nytta som eit samlande omgrep for mange under-grupper, som til dømes:

• Reguleringsteknikk er eit omfattande fagfelt, der ein er oppteken av å regulera og/eller stabilisera ulike system. Det finst mange ulike strategiar for å regulera eit system. Dei fleste reguleringssystem er lukka sløyfe-system. Reguleringsteknikk vert òg nytta innan mange ulike brukarområde, som til dømes regulering av lineær hastigheit, turtal, styring av rakettfinnar, ror på fly, dynamisk posisjonering av skip og utaskjers plattformer, osb. Når ein skal regulera eit system er det viktig å kjenna dynamikken til systemet, kva for støy og forstyrringar som påverkar det osb. Ein startar difor med å setta opp ein matematisk modell av systemet og fortset med numeriske simuleringar. Fyrst når ein er overtydd om at ein har ein god nok modell av systemet ein ynskjer å regulera kan ein velja reguleringsstrategi.

• Styringssystem er eit omgrep som ofte vert nytta innan kybernetikk. Omgrepet, som ikkje har nokon presis definisjon, er svært omfattande. Eit styresystem kan vera alt frå enkle PLS-styringar til kompliserte multivariable reguleringssystem, men omgrepet vert oftast nytta om enkle open sløyfe-system, eller om logikken rundt meir kompliserte reguleringssystem.

• Biologisk kybernetikk handlar om dynamikken i vekst og reduksjon hjå ulike artar og biologiske samfunn. Ein kan til dømes nytta kybernetiske metodar for å studera korleis førekomsten av lemen påverkar rype-bestanden i fjellheimen. Lemenbestanden er i sin tur avhengig av andre faktorar, som tilgang på mat, andre rovdyr, osb.

• Økonomisk kybernetikk handlar om dynamikken i ulike økonomiske system og kan omfatta nasjonal makroøkonomi, heile verdsøkonomien, eller dynamikken i i meir avgrensa økonomiske systm, som til dømes dynamikken innan råoljemarknaden, mikroelektronikk, fiskeri, osb.

• Sosial kybernetikk handlar om dynamikken til og styringa av sosiale system, anten innan dyreriket eller i menneskelege samfunn.

Terminologien er ikkje eintydig og mange av desse fagfelta flyt saman i større eller mindre grad. Omgrepet teknisk kybernetikk vert ofte nytta som eit samlande omgrep for reguleringsteknikk, styresystem og relevante emne innan instrumentering og datainnsamling.

Soge

Kybernetikk starta opphavleg på 1940-talet, ved at forskarar tok til å nytta analog elektronikk for å simulera dynamiske system og realisera reguleringssystem. Norbert Wiener vert rekna som den som starta fagfeltet kybernetikk, eller cybernetics som han kalla det på engelsk. Wiener utvikla eit teoretisk grunnlag for kybernetikk, eller reguleringsteknikk, men på grunn av at han arbeidde med korrelasjon og effektspektra enda han opp med ei komplisert og utilgjengeleg formulering. Han skreiv ein banebrytande, men svært tunglesen monograf. .

Sjå òg

• Signalhandsaming
• Mekatronikk
• Robotteknikk