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サイバネティクスは、フィードバックや再帰などの循環的な因果関係[ 1 ]のプロセスを学際的に研究する分野であり、行動の結果が後続の行動の入力として戻ってきます[ 2 ] [ 3 ]。工学、生態学、経済、生物学、認知、社会システムなど、複数の文脈[ 4 ]に共通する一般的な原理に関心があり、設計[ 5 ] 、学習、管理などの実践的な活動にも関係しています。サイバネティクスの学際的[ 6 ]な性質は、他の多くの分野と交差することを意味し、その結果、幅広い影響と多様な解釈が生じます。
この分野は、循環的な因果フィードバックの例として、船の操舵にちなんで名付けられました（古代ギリシャ語のκυβερνήτης（kybernḗtēs）は船を操舵する人を指します）。船の操舵では、舵の位置は観察された効果に応じて継続的に調整され、フィードバックループが形成されます。これにより、横風や潮汐による外乱に対応しながら、変化する環境でも安定した航路を維持することができます。[ 7 ] [ 8 ]
サイバネティクスは、1940年代の多数の学問分野間の交流に端を発している。初期の発展は、メイシー会議やレイシオ・クラブなどの会合を通じて統合された。初期の焦点は、目的のある行動[ 9 ]、ニューラルネットワーク、ヘテラルキー、情報理論、自己組織化システム[ 10 ]であった。サイバネティクスが発展するにつれて、その範囲は広がり、デザイン、家族療法、経営と組織、教育学、社会学、創造芸術、カウンターカルチャーの研究を含むようになった[ 11 ] 。
サイバネティクスは、その「概念的基盤の豊かさ」を反映して、さまざまな方法で定義されてきた。[ 12 ]最もよく知られている定義の1つは、アメリカの科学者ノーバート・ウィーナーによるもので、サイバネティクスを「動物と機械における制御とコミュニケーション」に関するものと特徴づけた。[ 13 ]もう1つの初期の定義は、メイシー・サイバネティクス会議によるもので、サイバネティクスは「生物学的および社会的システムにおける循環的因果およびフィードバック機構の研究」として理解されていた。[ 14 ]マーガレット・ミードは、サイバネティクスの役割を「多くの分野のメンバーが、誰もが理解できる言語で互いに容易にコミュニケーションすることを可能にする学際的な思考の一形態」として強調した。[ 15 ]
その他の定義には、次のものがあります。[ 16 ]「統治の技術または統治の科学」（アンドレ＝マリー・アンペール）、「操舵の技術」（ロス・アシュビー）、「制御のために情報を受け取り、保存し、処理できるあらゆる性質のシステムの研究」（アンドレイ・コルモゴロフ）、「制御、再帰性、および情報の問題を扱う数学の一分野であり、形式とそれらを結びつけるパターンに焦点を当てている」（グレゴリー・ベイトソン）。
古代ギリシャ語のκυβερνητικός（kubernētikos、「操舵が得意な」）は、プラトンの『国家』[ 17 ]や『アルキビアデス』に登場し、そこでは操舵手の比喩が人々の統治を意味するために用いられている[ 18 ] 。フランス語のcybernétiqueという言葉も、1834年に物理学者のアンドレ＝マリー・アンペールによって、人間の知識の分類体系の中で統治の科学を指すために用いられた。
ノーバート・ウィーナーによれば、サイバネティクスという言葉は、彼自身とアルトゥーロ・ローゼンブルースを含む研究グループによって1947年の夏に造語された。 [ 13 ]この言葉は、少なくとも1948年以降、ウィーナーの著書『サイバネティクス：あるいは動物と機械における制御とコミュニケーション』で印刷物として確認されている。[注1 ]この本の中で、ウィーナーは次のように述べている。
熟慮を重ねた結果、既存の用語はすべてどちらか一方に偏りすぎていて、この分野の今後の発展に十分貢献できないという結論に至りました。そして、科学者によくあることですが、このギャップを埋めるために、少なくとも1つの人工的な新ギリシャ語表現を造語せざるを得ませんでした。私たちは、機械であろうと動物であろうと、制御と通信理論の分野全体を、ギリシャ語のκυβερνήτης（操舵手）から派生した「サイバネティクス」という名称で呼ぶことにしました。
さらに、ウィーナーは、この用語はジェームズ・クラーク・マクスウェルが1868年に発表したガバナーを含むフィードバック機構に関する論文を記念して選ばれたと説明し、ガバナーという用語もラテン語のgubernatorの訛りを経てκυβερνήτης（kubernḗtēs）に由来すると指摘している。最後に、ウィーナーは、船舶の操舵機関が「フィードバック機構の最も初期かつ最も発達した形態の1つ」であることから、この用語を選んだ理由を述べている。[ 13 ]
サイバネティクスの当初の焦点は、生物システムと技術システムにおける制御フィードバックプロセスの類似点にあった。1943年には、2つの基礎的な論文が発表された。1つは、アルトゥーロ・ローゼンブルース、ノーバート・ウィーナー、ジュリアン・ビゲローによる「行動、目的、そして目的論」で、これはローゼンブルースがメキシコで行った生物に関する研究に基づいている。もう1つは、ウォーレン・マカロックとウォルター・ピッツによる論文「神経活動に内在する観念の論理計算」である。
サイバネティクスの基礎は、1946年から1953年にかけてジョサイア・メイシー・ジュニア財団の資金援助を受けた一連の学際的な会議を通じて発展した。会議はマカロックが議長を務め、ロス・アシュビー、グレゴリー・ベイトソン、ハインツ・フォン・フェルスター、マーガレット・ミード、ジョン・フォン・ノイマン、ノーバート・ウィーナーらが参加した。英国では、1949年から1958年にかけて、若い精神科医、心理学者、生理学者、数学者、エンジニアが集まる非公式の食事会であるレイシオ・クラブが同様のテーマを探求した。ウィーナーは「目的論的メカニズム」の研究を指す新語「サイバネティクス」を導入し、『サイバネティクス：あるいは動物と機械における制御とコミュニケーション』という著書を通じて普及させた。[ 13 ]
1950年代には、サイバネティクスは主に技術的な学問分野として発展し、銭学森の1954年の著書『工学サイバネティクス』などがその例である。このテキストはすぐに複数の言語に翻訳され、自動化に関する基礎的なテキストとなった。[ 20 ] : 119ソビエト連邦では、サイバネティクスは当初疑わしいものとして扱われたが[ 21 ]、1950年代半ばから後半にかけて受け入れられるようになった。
しかし、1960年代から1970年代にかけて、サイバネティクスの学際性は断片化し、技術的な焦点が別々の分野に分かれていった。人工知能（AI）は、1956年のダートマスワークショップで独立した学問分野として設立され、より広範なサイバネティクス分野とは区別されるようになった。しばらく不安定な共存期間を経て、AIは資金と重要性を獲得した。その結果、人工ニューラルネットワークの研究などのサイバネティクス科学は軽視されるようになった。[ 22 ]同様に、コンピュータサイエンスは1950年代から1960年代初頭にかけて独立した学問分野として定義された。[ 23 ]
サイバネティクスの第二波は1960年代以降に台頭し、その焦点は技術から社会、生態、哲学的な問題へと移っていった。それは依然として生物学、特にマチュラナとヴァレラのオートポイエーシスに根ざしており、自己組織化システムに関する以前の研究や、メイシー会議における人類学者のミードとベイトソンの存在に基づいていた。1958年に設立され、1970年代半ばまでイリノイ大学アーバナ・シャンペーン校のハインツ・フォン・フェルスターの指導の下で活動していた生物コンピュータ研究所は、サイバネティクス研究におけるこの傾向の主要なインキュベーターであった。[ 24 ]
サイバネティクスの第二波の焦点には、スタッフォード・ビアの生物学的に着想を得た実行可能なシステムモデルなどの管理サイバネティクス、ベイトソンの理論に基づく家族療法の研究、ニクラス・ルーマンの研究などの社会システム、急進的構成主義の発展などの認識論と教育学が含まれていた。[ 25 ]サイバネティクスの中心的なテーマである循環的因果関係は、目標指向プロセスを超えて、特にアメリカサイバネティクス学会（ASC）の設立総会でのミードの呼びかけで、ASC自体の活動にサイバネティクスを適用することに関心が向けられるようになった。[ 26 ]この反射性への焦点は、ハインツ・フォン・フェルスターによって開発および推進された第二次サイバネティクス（またはサイバネティクスのサイバネティクス）の発展において特に顕著であり、観察、認知、認識論、倫理の問題に焦点を当てていた。
1960年代以降、サイバネティクスはクリエイティブアート、デザイン、建築との交流を発展させ始め、特にジャシア・ライヒャルトがキュレーションしたサイバネティック・セレンディピティ展（ICA、ロンドン、1968年）[ 27 ] [ 28 ]や、ゴードン・パスクが建築家セドリック・プライスと劇場監督ジョーン・リトルウッドのコンサルタントを務めた未実現のファン・パレス・プロジェクト（ロンドン、未実現、1964年以降）[ 29 ]などが挙げられます。
1962年、銭学森は宋建と関昭志を招き、中国初のサイバネティクス研究所を設立した。[ 30 ]： 119
中ソ対立後、中国ではサイバネティクスは評判の悪いものとみなされた。[ 31 ]： 363 鄧小平が近代化を重視したことを受け、1970年代と1980年代には再びこの分野が支持されるようになった。[ 31 ]： 363
1990年代以降、サイバネティクスへの関心が様々な方向から再び高まっている。人工ニューラルネットワークに関する初期のサイバネティクス研究は、機械学習や人工知能のパラダイムとして再び注目されている。社会と新興技術との絡み合いは、フェミニスト・テクノサイエンスやポストヒューマニズムとの交流につながっている。サイバネティクスの歴史の再検討では、科学研究者が、サイバネティクスの「パフォーマティブ・オントロジー」など、科学としての特異な性質を強調している。[ 32 ]実践的な設計分野は、理論的基盤や学際的なつながりのためにサイバネティクスを活用している。新たなトピックとしては、サイバネティクスが社会的、人間的、生態学的文脈とどのように関わっているかが、批判的言説[ 33 ] [ 34 ]として、あるいは「工学の新しい分野」 [ 35 ]として、その初期の技術的焦点とどのように結びつくかなどが挙げられる。
サイバネティクスの中心テーマはフィードバックです。フィードバックとは、行動の観察された結果を、特定の状態の追求、維持、または破壊を支援する方法でさらなる行動への入力として受け取り、循環的な因果関係を形成するプロセスです。船を操縦する場合、操舵手は変化する環境の中で、観察された影響に応じて操舵を継続的に調整することで、安定した進路を維持します。[ 7 ]
循環的な因果フィードバックの他の例としては、サーモスタットのような技術的装置（ヒーターの動作が測定された温度変化に反応して設定範囲内で室温を調節する）や、蒸気機関の遠心ガバナー（エンジン速度を調節する）などがある。生物学的例としては、神経系を介した随意運動の調整や、血糖値などの変数を調節する恒常性プロセス、会話などの社会的相互作用のプロセスなどがある。[ 36 ]
負のフィードバックプロセスとは、望ましい状態との差を小さくする（つまり「負」にする）ことによって特定の状態を維持するプロセスです。例えば、サーモスタットが寒すぎるとヒーターをオンにし、暑すぎるとヒーターをオフにする場合などがこれに該当します。正のフィードバックプロセスとは、望ましい状態との差を大きくする（つまり「正」にする）プロセスです。正のフィードバックの例としては、マイクがスピーカーを通して音を拾い、その音がスピーカーから再生される、といったことが挙げられます。
サイバネティクスは、フィードバックに加えて、フィードフォワード、再帰、反射性など、他の形態の循環プロセスにも関心を寄せている。
サイバネティクスにおけるその他の重要な概念と理論には、以下のようなものがある。
サイバネティクスの中心概念である循環的因果関係は、幅広い適用性を持ち、多様な応用と他の分野との関係につながっています。サイバネティクスの初期の応用の多くは、工学、生物学、および両者間の交流に焦点を当てており、医療サイバネティクスやロボット工学、ニューラルネットワーク、ヘテラルキーなどのトピックが含まれます。[ 40 ]社会科学および行動科学では、サイバネティクスは人類学、社会学、経済学、家族療法、[ 41 ]認知科学、心理学の研究を含み、影響を与えてきました。[ 42 ] [ 43 ]
サイバネティクスは発展するにつれて、経営、デザイン[ 5 ]、教育学[ 44 ] [ 45 ]、クリエイティブアート[ 46 ]の研究を含む範囲に広がり、構成主義哲学、カウンターカルチャー運動[47]、メディア研究[48]との交流も発展しました。経営サイバネティクスの発展は、さまざまな応用につながっており、特にアジェンデ政権下のチリの国家経済におけるプロジェクト・サイバーシンや、スタッフォード・ビアによるラテンアメリカのあまり知られていないプロジェクトなどが挙げられます[ 49 ] 。デザインにおいては、サイバネティクスはインタラクティブ建築、ヒューマンコンピュータインタラクション[ 50 ]、デザイン研究[ 51 ] 、システムデザインとメタデザインの実践の発展に影響を与えています。
サイバネティクスは、システム科学、システム理論、システム思考の文脈で理解されることが多い。[ 52 ] [ 53 ]サイバネティクスの影響を受けたシステムアプローチには、実行可能なシステムモデルを取り入れた批判的システム思考、システム設計、因果フィードバックループの概念に基づいたシステムダイナミクスなどがある。
多くの分野は、その起源の全部または一部がサイバネティクスの研究に遡るか、サイバネティクスが発展した際に部分的に吸収された。これらには、人工知能、バイオニクス、認知科学、制御理論、複雑系科学、コンピュータ科学、情報理論、ロボット工学が含まれる。現代の人工知能のいくつかの側面、特にソーシャルマシンは、しばしばサイバネティクス用語で説明される。[ 54 ]
サイバネティクスに焦点を当てた学術誌には以下のようなものがある。
サイバネティクスまたはその関連分野を主な研究対象とする学術団体には、以下のようなものがある。
人によって様々な意味を持つように思われる。しかし、それはサイバネティクスの概念基盤が豊かだからであり、私はそれが非常に良いことだと考えている。そうでなければ、サイバネティクスはやや退屈なものになってしまうだろう。しかし、これらの視点はすべて、循環性という一つの中心的なテーマから生じている。
人工知能は、サイバネティクスに関するメイシー会議が終了してから3年後の1956年に、マッカーシー、ミンスキー、ロチェスター、シャノンによって組織されたダートマスでの会議で誕生した（Boden 2006; McCorduck 1972）。この2つの運動は約10年間共存したが、1960年代半ばまでに、記号AIの提唱者が国の資金提供経路を掌握し、サイバネティクス研究への資金提供を容赦なく打ち切った。これにより、自己組織化システム、ニューラルネットワーク、適応型マシン、進化プログラミング、生物学的計算、バイオニクスといった分野は数十年にわたり事実上消滅し、経営学、セラピー、社会科学の分野の研究者がその役割を引き継ぐことになった。その後数十年にわたって私が目撃した、第一級制御理論家と第二級制御理論家の間の論争的な押し合いは、資金、会員、研究が「ハード」な自然科学から「ソフト」な社会心理学的介入へとシフトしたことの累積的な結果だったと思う。
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学会および学術誌