Systeme ohne Steuermann


Entstehung und Rolle der Kybernetik als Wissenschaftsdisziplin

 

Von Karl Sumereder

Im Zusammenhang mit den Problemkreisen Ökosysteme, Spielregeln der Finanzmärkte, fortschreitende Globalisierung, Massenimmigration, Fragen über Lenkung und Steuerung, geht es in diesem Essay um einen Über- und Einblick in die Wissenschaftsdisziplin Kybernetik, in die Organisation, Selbstorganisation und Rückkoppelung von Systemen und Institutionen mit dem Ziel, ein drohendes Chaos zu vermeiden. Die Kybernetik, eine System-, Formal- und Metawissenschaft mit den Bereichen Technik, biologische und soziale Systeme, beschäftigt sich mit der Erforschung einschlägiger komplexer Probleme. Mit den Grundlagen dieser Wissenschaft lassen sich diese diagnostizieren, künftige Entwicklungen erkennen, Strategien, Strukturen und ablaufende Prozesse mehr oder minder zielgerichtet gestalten, komplexe Systeme steuern und regulieren.

Ansätze in der Antike

Anfänge systemorientierten Denkens gab es schon im Altertum. Der aus dem Altgriechischen „kybernétes“ abgeleitete Begriff Kybernetik wird auch mit „die Kunst des Steuerns“ übersetzt. Schon aus der Antike stammen schriftliche Zeugnisse über eine derartige Art des Denkens. Der Ependichter Homer meinte unter dem genannten Begriff den Steuermann eines Schiffes. Platon benutzte diesen Ausdruck im übertragenen Sinn, wenn er von einem „Mann am Steuerruder einer Regierung“ sprach. Der Apostel Paulus benutzte diesen Begriff im 1. Korintherbrief, um die „Fähigkeit zu leiten“ zu thematisieren. Der Begriff Kybernetik wurde Mitte des abgelaufenen Jahrhunderts aus dem englischen „cybernetics“ (Regelungstechniken) eingedeutscht. Ein Vorläufer der neuen Wissenschaft war der schottische Physiker und Mathematiker James Clerk Maxwell (1831–1879). Er hat in „On Governors“, 1867/68, den Rückkoppelungsmechanismus beziehungsweise einen Fliehkraftregler beschrieben, der englisch als „governor“ bezeichnet wird. Das Wort governor leitet sich aus dem lateinischen „gubernator“ (für Steuermann) ab, einem Lehnwort aus der altgriechischen Sprache, das sich von „kybernétes“ ableitet.

Geschichte und Entwicklung der Kybernetik

Der Begründer der in den 1940er Jahren aufgekommenen Wissenschaft war der Mathematiker Nobert Wiener (1894–1964), was ihn über die Weiterentwicklung der Nachrichtentechnik und der Kommunikationstechnik zur Kybernetik führte. Er steht auch in engem Zusammenhang mit der Entwicklung von Rechenmaschinen und er entwickelte auch einen Lösungsweg für partielle Differenzialgleichungen. Norbert Wiener war stets Realist. Er war optimistisch für neue technische Möglichkeiten, etwa der Steuerung von Prothesen als Ersatz für Gliedmaßen und Sinnesorgane. Ein Eingreifen in gesellschaftliche, insbesondere ökonomische Prozesse, hielt er hingegen für schwierig.

Im Zeitabschnitt ab 1940 entstanden die Wurzeln der neuen Wissenschaft als Gemeinsamkeiten und Schnittstellen verschiedener Einzeldisziplinen. Themen wie menschliches Verhalten, Nachrichtenübertragung, Steuerungs- und Regelungstechnik, Entscheidungs- und Spieltheorie (die sich mit Entscheidungsprozessen in teils komplexen Situationen mehrdimensionaler Zielräume befassen) und statistische Mechanik wurden erkannt. Mit der Regelungstechnik steht heute eine spezielle mathematische Systemtheorie zur Verfügung, mit der das Verhalten von Systemen und Regelkreisen beschrieben und berechnet wird. Die Entscheidungs- und Spieltheorie wiederum befasst sich mit Entscheidungsprozessen in den Bereichen Medizin, Wirtschaft und Militär.

Ein Mitbegründer der neuen Wissenschaftsdisziplin war der Biophysiker Heinz von Foerster (1911–2002). Er war Direktor des Biological Computer Laboratory in Illinois. Philosophisch ist er dem radikalen Konstruktivismus zuzuordnen (Die Realität wird nicht entdeckt, sondern von uns Menschen konstruiert). Weitere Väter der Kybernetik waren Ernst von Glasersfeld (1917–2010), Gregory Bateson (1904–1980) und der Österreicher Paul Watzlawick (1921–2007), letztere beide mit dem Fachgebiet „Mentale Forschung“. Schließlich noch John McCarthy (1927–2011) mit „Künstliche Intelligenz“, John von Neumann (1903–1957) mit „Computerarchitektur und Informatik“, Jay Wright Forrester (1918) mit „System Dynamics“, Humberto Maturana (1928) und Francisco Varela (1946–2001) mit „Autopoiesis“ (Das Konzept der Autopoiese charakterisiert lebende Systeme als einen Prozess, als die Form einer Organisation, die diese verwirklicht, anstatt sie über eine Aufzählung einzelner ihrer Eigenschaften, wie Beweglichkeit, Reizbarkeit oder Duplikation zu definieren).

Kernbegriffe der Kybernetik und vielfältige Anwendung

Die Themen in den verschiedenen Anwendungsfeldern wurden immer weiter differenziert in: „Systemtheorie“, im technischen Bereich in „Steuerungs- und Regelungstechnik“, in „Kybernetik zweiter Ordnung“ in den Geisteswissenschaften, in „Management-Kybernetik“ (Management komplexer Organisationen, Institutionen, Staaten) in den Sozialwissenschaften und die „Biokybernetik“ in den Biowissenschaften, die sich mit den Steuerungs- und Regelungsvorgängen in Organismen beschäftigt (darunter fallen Prozesse wie die Regulierung der Körpertemperatur, das osmotische Gleichgewicht, der Säurehaushalt sowie diverse Stoffwechselprozesse und deren Regulierung durch Hormone).

Kernbegriffe der Kybernetik sind: Auslösen – Steuern, Regelungstechnik, Automatisierungstechnik, Istwert – Sollwert, Entropie, Entscheidungs- und Spieltheorie, Rezeptor und Effektor, Selbstorganisation und Selbstregulierung. Die Kybernetik beinhaltet die Faktoren Aktion und Reaktion. Auf jedes Abweichen vom vorbestimmten Kurs (Aktion) muss eine Reaktion, eine Korrektur erfolgen. Die Regeln der Kybernetik können für völlig unterschiedliche Dinge gelten. Für einen einfachen Thermostat, der die Raumtemperatur regelt, ebenso wie für ein Ökosystem, für die Steuerung von biologischen Prozessen in Organismen, wie für die Spielregeln der Finanzmärkte.

Es geht dabei um das Fließgleichgewicht von Systemen und Organisationen, um die Regeln von Steuerung und Rückkopplung, und darum, ein drohendes Chaos zu verhindern. Heute steht im Rahmen der Regelungstechnik eine leistungsfähige mathematische Systemtheorie zur Verfügung, mit der das Verhalten von Systemen und Regelkreisen beschrieben und berechnet werden kann. Die Kybernetik modelliert also durch ihren hohen Abstraktionsgrad das Verhalten unterschiedlichster Systeme; zum Beispiel jenes von Flügeln von Flugkörpern oder eines Ökosystems, eines Unternehmens oder einer Gesellschaft. Im Falle von Organismen oder physiologischen Systemen spricht man auch von Homöostase beziehungsweise von Selbstregulierung.

Kybernetik und Philosophie

Speziell Norbert Wiener, aber auch andere bemühten sich, wissenschaftliche Ideen der Kybernetik mit der Geschichte der Philosophie zu verbinden. Gemäß Norbert Wiener haben der Philosoph Baruch de Spinoza (1632–1677) als ein Vertreter des Pantheismus sowie der Philosoph und Mathematiker Gottfried Wilhelm Leibnitz (1646–1716) diese Entwicklung maßgeblich beeinflusst. Das philosophische Interesse an der Kybernetik rührt daher, dass sie die Möglichkeit eröffnet, den Begriff „Zweck“ rekursiv zu begreifen. Dazu wird unter „Autopoiesis“ in Wikipedia Folgendes ausgeführt: „Autopoietische Systeme (beispielsweise Menschen und andere Säugetiere) sind rekursiv organisiert, das heißt, das Produkt des funktionalen Zusammenwirkens ihrer Bestandteile ist genau jene Organisation, die die Bestandteile produziert. Durch diese besondere Form der Organisation lassen sich lebende von nicht-lebenden Systemen unterscheiden, nämlich dadurch, dass das Produkt ihrer Organisation sie selbst sind. Das heißt, es gibt keine Trennung zwischen Erzeuger und Erzeugnis. Das Sein und das Tun einer autopoietischen Einheit sind untrennbar; und dies bildet ihre spezifische Art von Organisation“. Der Zweck eines komplexen Systems wie eines Lebewesens ist dieses selbst. Ein Zweck braucht gemäß solcher Sichtweise keine vom System getrennte Instanz mehr, die ihn setzt.

Um nicht nur der Skepsis Norbert Wieners zu folgen, scheint auch der Bereich Politik ein Feld zu sein, das sich kaum systemtheoretisch beschreiben lässt. Es zeigen beispielsweise die Querelen um den Euro, wie viel von einer richtigen Einzelentscheidung, ja von einer Einzelperson in politisch exponierter Stellung abhängt. So gewinnen die Autonomie der Person und die Verantwortung für ihre Handlungen eminent an Bedeutung. Irgendwann aber, so stellen Philosophen fest, können in den Systemen destabilisierende Faktoren die systemstützenden überwiegen. Die Autopoiese, sprich Selbstherstellung und Selbststeuerung, wird dann zur Selbstdestruktion.

 
Dipl.-Vw. Dr. Karl Sumereder, Innsbruck, war in seiner Management-Laufbahn u. a. Geschäftsführer der AMEA, Wien, Senior Vice-President der Austrian Food Center Corporation, New York, Mitglied im Beirat für die Außenhandelsstatistik, Wien, sowie Vortragender und Fachautor für milchwirtschaftliche Außenhandelspolitik.

Bearbeitungsstand: Freitag, 30. März 2012

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