Sejarah dan perkembangan cybernetics The History and Development of Cybernetics Sejarah dan perkembangan cybernetics The History and Development of Cybernetics Dipersembahkan oleh George Washington University dan American.
Download ReportTranscript Sejarah dan perkembangan cybernetics The History and Development of Cybernetics Sejarah dan perkembangan cybernetics The History and Development of Cybernetics Dipersembahkan oleh George Washington University dan American.
Sejarah dan perkembangan cybernetics The History and Development of Cybernetics Sejarah dan perkembangan cybernetics The History and Development of Cybernetics Dipersembahkan oleh George Washington University dan American Society for Cybernetics Pada zaman dahulu kala, manusia dapat menjalani hidup dengan pengetahuan sederhana, Setiap obyek atau proses yang kita sebut sistem, biasanya cukup sederhana. Kenyataannya, sampai beberapa ratus tahun yang lalu, seseorang bisa menguasai sebagian besar pengetahuan yang ada di dunia ini… Leonardo DaVinci Pada tahun 1500-an, Leonardo Da Vinci adalah orang paling utama dalam hal… . . . melukis. . . . . . anatomi. . . . . . arsitek. . . . . . pembuatan senjata, dan. . . . . . penerbangan. Ini adalah sketsa dari mesin terbang abad ke 16. . . . . . dan parasut untuk berjagajaga kalau ada kerusakan mesin. Complexity Makin lama, manusia makin memperhatikan hal-hal yang lebih. . . . . . rumit. Alat-alat transportasi. telah. . . . . . menjadi lebih kompleks. . . . . . dan semakin. . . . . . kompleks, seperti halnya. . . . . . pembangkit energi. Beberapa orang. . . . . . mengatakan bahwa perkembangan teknologi yang sangat cepat, melebihi. . . . . . kemampuan kita untuk mengontrolnya. Three Mile Island Jelas, sekarang tidak mungkin bagi satu orang untuk menguasai perkembangan pengetahuan di semua bidang, apalagi menguasai ilmu dalam berbagai bidang seperti Leonardo Da Vinci. Spesialisasi menjadi perlu. Jadi, bagaimana kita hidup and secara efektif dalam masa yang semakin maju ini? Menurut anda sebagai orang modern, dalam dunia yang kompleks ini bisakah kita, menformulasikan prinsip-prinsip dasar dari semua sistem untuk meningkatkan kemampuan kita mengatur dunia ini? Cybernetics = Regulation of Systems Pertanyaan ini menjadi pusat perhatian beberapa orang sekitar tahun 1940-an yang kemudian menjadi pelopor dalam bidang cybernetic, yaitu ilmu pengetahuan tentang pengaturan sistem. Cybernetic adalah ilmu antar disiplin mengenai sistem apa saja, dari molekul. . . . . . sampai galaksi, terutama mengenai mesin, binatang dan masyarakat. Cybernetic diambil dari bahasa Yunani yang berarti pengemudi atau nahkoda yang mengontrol sistem dalam kapal. Kata ini dipakai pada tahun 1948 dan disebut sebagai ilmu pengetahuan oleh Norbert Wiener yang lahir pada tahun 1894 dan meninggal pada tahun 1964. Dia dikenal sebagai “Pelopor Cybernetic.” Wiener adalah pengaplikasi ilmu matematika, biologi, dan elektro yang bekerja selama perang dunia ke dua untuk menciptakan penembak pesawat terbang yang memiliki radar. Radar pada alat penembak tersebut bisa secara otomatis mengarahkan penembak pada pesawat terbang musuh. Setelah penembakan dilakukan, radar akan menentukan perubahan posisi pesawat terbang dan mengarahkan penembak lagi sampai pesawat tertembak jatuh. Sistem tersebut dirancang seperti tingkah laku manusia tetapi lebih efektif. Feedback Penembak pesawat terbang tersebut mendemonstrasikan prinsip cybernetic yaitu umpan balik – artinya, informasi mengenai hasil dari suatu proses digunakan untuk mengubah proses tersebut. Radar memberikan informasi mengenai perubahan posisi pesawat musuh dan informasi ini digunakan untuk mengubah arah penembak. Contoh lain penggunaan umpan balik untuk mengatur sistem adalah pada alat pengatur suhu untuk pemanas ruangan. Room Temperature Rises to 700 Jika sistem penghangat diatur supaya suhu bisa bervariasi sebanyak 2 derajat, maka ketika alat pengatur suhu ditetapkan pada suhu 68 derajat, temperatur akan naik ke 70 derajat sebelum sensor temperatur . . . Room Temperature Rises to 700 Furnace Turns Off . . . memicu tungku perapian supaya mati. Room Temperature Rises to 700 Furnace Turns Off Tungku perapian akan tetap mati sampai temperatur ruangan turun menjadi 66 derajat dan sensor temperature akan . . . Room Temperature Falls to 660 Room Temperature Rises to 700 . . . memicu tungku perapian supaya menyala lagi. Furnace Turns On Furnace Turns Off Room Temperature Falls to 660 Self Regulating System Sensor tersebut memberikan umpan balik sehingga sistem dapat mendeteksi perbedaan suhu ruangan dengan suhu yang diinginkan (68 derajat) dan melakukan perubahan bila suhu ruangan tidak sesuai dengan yang diinginkan. Seperti halnya penembak pesawat terbang dan pesawat terbang, sistem ini – terdiri dari alat pengatur suhu, pemanas dan ruangan – mengatur suhunya sendiri melalui umpan balik dan merupakan sistem yang mengatur dirinya sendiri. Tubuh manusia adalah salah satu contoh dari umpan balik yang mengarah pada pengaturan suatu sistem. Misalnya, ketika anda lapar, informasi tersebut dikirim ke otak. Ketika anda melakukan hal untuk mengkoreksinya, yaitu dengan makan, otak anda akan diberitahu kalau anda sudah kenyang. Dalam beberapa jam, proses tersebut akan terulang lagi. Umpan balik ini terus berlanjut dalam hidup kita. Stomach Feels Empty Time Stomach Feels Full Person Eats Tubuh manusia adalah keajaiban sistem yang dapat mengatur diri sendiri, sehingga ilmuwan cybernetic mempelajari prosesprosesnya dan menggunakannya sebagai model untuk mendesign mesin yang dapat bekerja sendiri. Salah satu mesin yang terkenal adalah homeostat yang dibuat sekitar tahun 1940-an oleh seorang ilmuwan Inggris, Ross Ashby. Seperti tubuh manusia yang dapat mempertahankan suhu tubuh pada 98.6 derajat farenheit homeostat dapat mempertahankan arus listrik yang sama meskipun ada perubahanperubahan dari luar. Homeostasis Homeostat, manusia, dan alat pengatur suhu, mereka semua mempertahankan homeostasis atau keseimbangan, melalui berbagai umpan balik. Tidaklah penting bagaimana informasi disampaikan – pengatur diberi informasi mengenai perubahan yang kemudian memicu adanya adaptasi. Ilmuwan lain, Grey Walter, juga menerapkan konsep pengaturan diri sendiri yang ada pada manusia dan binatang. Proyek yang disenanginya adalah pembuatan “kura-kura” mekanis yang bisa bergerak bebas dan mempunyai sifat hidup independent seperti kura-kura hidup. Ini foto Walter, istrinya Vivian, anak laki-lakinya Timothy dan kura-kuranya Elsie. Elsie memiliki hal-hal yang sama seperti Timothy. Seperti Timothy yang mencari makan dan kemudian disimpan dalam bentuk lemak di tubuhnya, Elsie mencari sinar yang disalurkan dan diubahnya menjadi energi listrik yang mengisi akumulator di dalam tubuhnya. Kemudian Elsie siap untuk tidur siang di daerah yang bersinar halus, seperti halnya Timothy setelah makan siang. Meskipun tingkah laku Elsie seperti tingkah laku manusia, anatomi Elsie sangat berbeda. Seperti apa Elsie di dalam tempurungnya. Anda dapat melihat, bagian dalamnya seperti bagian dalam transistor radio dan tidak seperti. . . . . . bagian dalam tubuh manusia. Tetapi sebagai ilmuwan cybernetic, Walter tidak tertarik untuk meniru bentuk fisik manusia, tetapi dia lebih tertarik pada simulasi fungsi-fungsi manusia. Cybernetic tidak mempersoalkan. . . “Apa barang ini?” . . . tetapi. . . “Apa yang dilakukannya?” Grey Walter tidak berusaha melakukan simulasi bentuk fisik manusia, seperti pemahat, tetapi dia melakukan simulasi fungsifungsi manusia. Dengan kata lain, dia memandang manusia bukan . . . sebagai obyek, . . . tetapi . . . sebagai proses Selama berabad-abad manusia telah merancang mesin untuk membantu pekerjaan manusia dan tidak hanya pekerjaan yang membutuhkan tenaga manusia. Automata, misalnya boneka berbentuk manusia atau burung yang keluar dari jam dinding dan kotak musik, sangat popular sekitar abad ke 17 dan mesin yang dapat berpikir adalah subyek spekulasi jauh sebelum komputer ditemukan. Macy Foundation Meetings 1946 - 1953 Dari tahun 1946 sampai 1953, konferensi banyak digelar untuk mendiskusikan ideide tentang umpan balik dan lingkaran sebab akibat dalam sistem yang dapat mengatur diri sendiri. Konferensi-konferensi tersebut disponsori oleh Yayasan Josiah Macy, Jr. dan merupakan konferensi antar disiplin yang dihadiri oleh insinyur, ilmuwan matematika, neuro-fisiologi, dan lain-lain. Ketua konferensi, Warren McCulloch, menulis bahwa ilmuwan-ilmuwan ini mengalami kesulitan untuk memahami satu sama lain, karena masing-masing memiliki bahasa sendiri. Adu argumentasi pada konferensi-konferensi tersebut begitu hangatnya sampai Margaret Mead yang menghadiri konferensi tersebut, pada suatu ketika tidak sadar bahwa giginya putus hingga akhir konferensi. Konferensi-konferensi menjadi lebih tenang setelah anggota-anggota nya lebih berpengalaman dan konferensi-konferensi ini, …bersama dengan penerbitan buku Norbert Wiener pada tahun 1948 yang berjudul “Cybernetics” ditujukan sebagai dasar dari perkembangan cybernetics yang kita ketahui saat ini. Ini adalah foto dari empat ilmuwan pertama cybernetic berpengaruh, yang diambil sekitar tahun 1950. Dari kiri ke kanan: Ross Ashby dari homeostat; Warren McCulloch yang mengatur konferensi Yayasan Macy; Grey Walter yang menciptakan kura-kura Elsie; dan Norbert Wiener yang mengusulkan nama “cybernetics.” Neurophysiology + Mathematics + Philosophy Warren McCulloch merupakan sosok penting dalam pengembangan ruang lingkup cybernetics. Meski dia seorang psikiater, McCulloch mengabungkan pengetahuannya mengenai neuro-fisiologi, matematika, dan filosofi untuk membantu memahami sistem yang sangat kompleks. . . . . . sistem syaraf manusia. Dia percaya bahwa sistem syaraf dapat digambarkan secara pasti dalam matematika. Misalnya, dia mengembangkan persamaan matematika untuk menerangkan benda dingin misalnya balok es yang menyentuh kulit sebentar and secara paradoksal memberikan rasa panas dan bukan dingin. Neurophysiology + Mathematics + Philosophy McCulloch tidak hanya menggunakan matematika dan neuro-fisiologi untuk memahami sistem syaraf tetapi dia juga menggunakan filosofi – kombinasi yang jarang. Ilmuwan dan filosof sering kali memiliki keinginan yang berbeda – ilmuwan mempelajari. . . . . . benda-benda nyata, seperti tanaman. . . . . . binatang . . . . . . dan mineral, di lain pihak filosof . . . . . . mempelari benda-benda abstrak, misalnya ide, pikiran, dan konsep. Epistemology = Study of Knowledge McCulloch melihat adanya hubungan antara ilmu neuro-fisiologi dan cabang filosofi yang disebut epistemology yang mempelajari pengetahuan. Biasanya pengetahuan dianggap tidak kelihatan dan abstrak, McCulloch menyadari bahwa pengetahuan dibentuk oleh organ fisik dari tubuh yaitu otak. Physical Brain Abstract Mind Knowledge Pikiran adalah pertemuan otak dan ide, antara bentuk fisik dan abstrak, antara ilmu pengetahuan dan filosofi. Physical Philosophical Experimental Epistemology McCulloch membuat cabang ilmu baru berdasarkan pertemuan fisik dan filosofi. Cabang ilmu pengetahuan yang mempelajari pengetahuan melalui neurofisiologi ini disebut “percobaan epistemologi.” Tujuannya untuk menjelaskan bagiamana ide-ide dihasilkan aktivitas jaringan syaraf. Cybernetics = Regulation of Systems Mengapa proyek McCulloch ini penting bagi ilmuwan cybernetic? Ingat, cybernetic adalah ilmu tentang pengaturan sistem. Otak manusia barangkali adalah pengatur yang paling hebat, mengatur butuh manusia dan sistem-sistem lain dalam lingkungannya. Teori mengenai otak manusia adalah teori tentang asal usul pengetahuan manusia. Penembak pesawat terbang dan alat pengatur suhu adalah alat yang diciptakan manusia untuk mengatur sistem-sistem tertentu, sedangkan pikiran adalah sistem yang membentuk dan mengatur dirinya sendiri. Kita akan membahas lebih lanjut mengenai fenomena ini beberapa menit lagi. Other Concepts in Cybernetics Setelah kita membahas beberapa orang penting, ketertarikan mereka terhadap ilmu tertentu, dan kontribusi mereka, sekarang kita akan membahas beberapa konsep-konsep cybernetic. Law of Requisite Variety Salah satu konsep penting adalah hukum mengenai perlunya variasi. Hukum ini menyatakan bahwa begitu suatu sistem menjadi lebih kompleks, orang yang mengontrol sistem harus menjadi lebih kompleks, karena fungsi-fungsi yang perlu diatur menjadi lebih banyak. Dengan kata lain, semakin kompleks suatu sistem yang diatur, orang yang mengatur sistem itu harus semakin kompleks. Mari kita lihat contoh kita mengenai alat pengatur suhu. Kalau rumah hanya mempunyai tungku perapian, alat pengatur suhu bisa sederhana – karena yang perlu dikontrol hanya tungku perapian saja. Tetapi, jika rumah tersebut memiliki tungku perapian dan AC, maka alat pengatur suhu harus lebih kompleks – dengan lebih banyak tombol – karena ada dua proses yang harus di kontrol – panas dan dingin. Prinsip yang sama dapat diaplikasikan pada makhluk hidup. Manusia memiliki sistem syaraf dan otak yang paling kompleks dibandingkan binatang, sehingga manusia dapat melakukan berbagai macam aktivitas dan memiliki tubuh yang kompleks. Sedangkan, binatang seperti bintang laut, . . . . . . lintah laut, . . . . . . dan tumbuhan laut anemone tidak mempunyai otak central, mereka hanya memiliki jaringan syaraf sederhana yang dibutuhkan untuk mengatur tubuh dan fungsi mereka yang lebih sederhana. Kesimpulannya, binatang yang lebih kompleks membutuhkan otak yang lebih kompleks juga. Hukum mengenai perlunya variasi tidak hanya dapat diaplikasikan pada kontrol terhadap mesin dan tubuh manusia, tetapi juga pada sistem-sistem sosial. Contohnya, untuk mengontrol kejahatan, kita tidak perlu memiliki dan tidak mungkin kita memiliki satu polisi untuk setiap warga, karena tidak semua aktivitas warga perlu diatur. . . . . . hanya yang ilegal. Jadi, satu atau dua polisi untuk setiap seribu orang biasanya cukup untuk mengendalikan aktivitas illegal. Dalam hal ini, kesesuaian antara variasi pengontrol and variasi dalam sistem yang dikontrol tercapai tidak dengan meningkatkan kompleksitas pengontrol, tetapi dengan mengurangi variasi dalam sistem yang dikontrol. Daripada memiliki banyak polisi, kita memutuskan untuk mengontrol aspek-aspek tertentu dari semua perilaku manusia. Self Organizing Systems Konsep cybernetics berikutnya adalah sistem yang dapat mengkoordinir dirinya sendiri yang telah kita lihat sehari-hari. Sistem yang dapat mengkoordinir diri sendiri adalah sistem yang menjadi lebih terkoordinir dalam prosesnya menuju titik keseimbangan (equilibrium). Ross Ashby mengamati bahwa setiap sistem yang proses internalnya atau peraturan interaksinya tidak berubah adalah sistem yang mengkoordinir dirinya sendiri. Misalnya, kelompok orang yang tidak terorganisir ketika hendak . . . . . . naik bis akan mengantri, karena berdasarkan pengalaman mereka antrian itu praktis dan merupakan jalan yang adil untuk naik ke bis. Kelompok ini merupakan sistem yang mengkoordinir diri sendiri. Bahkan campuran minyak untuk membuat salad dan cuka adalah sistem yang mengkoordinir diri sendiri. Seperti yang digambarkan disini, campuran tersebut sementara berubah menjadi cairan homogen. Ketika bumbu salad itu menuju titik keseimbangan, campuran itu mengubah strukturnya dan minyak dan cuka terpisah secara otomatis. Kita sebut campuran itu mengkoordinir dirinya sendiri. Ide untuk mengkoordinir diri sendiri menghasilkan sebuah rancangan dasar. Untuk mengubah suatu obyek, taruhlah obyek di dalam lingkungan dimana interaksi antara obyek tersebut dan lingkungannya akan merubah obyek itu sesuai dengan yang anda inginkan. Lihatlah tiga contoh berikut. . . Pertama, untuk membuat besi dari bijih besi, kita letakkan bijih besi dalam tempat yang disebut tanur Di dalam tanur, kokas dibakar untuk menghasilkan karbon. Proses kimia dan termodinamika dalam tanur menyebabkan oksida besi menjadi besi murni. Contoh kedua adalah proses mendidik seorang anak. Anak dimasukkan ke sekolah. Sebagai hasil interaksi dengan guru dan murid-murid lain di sekolah, anak tersebut belajar untuk membaca dan menulis. Contoh ketiga adalah peraturan bisnis yang dikeluarkan pemerintah. Untuk mengatur hubungan masyarakat, Amerika Serikat menganut sebuah konstitusi yang terdiri dari tiga bagian dalam pemerintahan. Kongres menetapkan hukum untuk mengatur perpajakan dan hukuman dengan bagian Eksekutif sebagai penegak hukum. Insentif dan hukuman yang ditentukan oleh hakim dalam persidangan, mengarahkan para pengusaha untuk memodifikasi perilaku mereka sesuai dengan yang diinginkan. Tiap contoh – peleburan bijih besi dalam tanur, . . . . . . guru dan murid dalam sekolah,. . . . . . dan pemerintah yang mengeluarkan peraturan bisnis – bisa disebut sebagai sistem yang mengkoordinir diri sendiri. Setiap system mengkoordinir dirinya sendiri dalam proses menuju titik keseimbangan. Dan tiap contoh memiliki aturan interaksi dalam sistem yang digunakan untuk mendapatkan hasil yang diinginkan. Pada awal tahun 1960-an adanya selular automata, fractal geometri, dan kompleksitas adalah kelanjutan dari sistem yang mengkoordinir diri sendiri. Sejauh ini kita telah membahas tentang bagaimana cybernetic dapat membantu kita membuat mesin dan memahami proses regulasi sederhana. Cybernetics juga dapat membantu memahami bagaimana pengetahuan itu sendiri dihasilkan. Pengertian ini akan memberikan dasar yang kokoh untuk mengatur sistem yang lebih besar, seperti perusahaan, negara, . . . . . . bahkan dunia. Role of the Observer Pada akhir tahun 1960-an ilmuwan cybernetics seperti Heinz Von Foerster dari Amerika Serikat, . . . . . . Maturana dari Chile, . . . . . . dan Gordon Pask dan, . . . . . . Staffor Beer dari Inggris. . . Second Order Cybernetics . . . mulai mengembangkan aplikasi prinsip-prinsip cybernetic untuk memahami peranan pengamat. Hal ini disebut “generasi kedua cybernetic.” Generasi pertama cybernetic berhubungan dengan sistem yang dikontrol dan generasi kedua berhubungan dengan sistem otonomi. Penerapan prinsip-prinsip cybernetic dalam sistem sosial membutuhkan perhatian pada peranan pengamat sebuah sistem yang. . . . . . berusaha belajar dan memahami sistem social, tetapi tidak dapat memisahkan dirinya dari sistem atau mencegah masuknya pengaruh dirinya pada system. Dalam pandangan klasik, ilmuwan yang bekerja dalam laboratorium berusaha keras untuk mencegah pengaruh dari tindakannya sendiri pada hasil percobaan. Demikian halnya saat kita menjauh dari sistem mekanis (seperti ilmuwan laboratorium) menuju sistem sosial, maka semakin tidak mudah bagi kita untuk mengabaikan peran pengamat. Contohnya, ilmuwan seperti Margaret Mead yang mempelajari masyarakat dan budayanya, mau tidak mau dia memiliki pengaruh pada masyarakat yang sedang dipelajarinya. Karena dia tinggal dalam masyarakat tersebut, penduduk kadang-kadang secara alami ingin memberi kesan baik padanya, menyenangkan hatinya, atau mungkin membuat dia marah. Keberadaan Mead dalam masyarakat mengubah budaya mereka dan sebagai akibatnya mempengaruhi hal-hal yang dia amati. “Efek pengamat” ini membuat Mead tahu seperti apa masyarakat ini sebelum dia ada di sana. Wartawan yang sungguh-sungguh akan selalu terpengaruh oleh latar belakang dan pengalaman sehingga mereka menjadi subyektif. Seorang wartawan juga tidak bisa mengumpulkan dan memahami semua informasi yang dibutuhkan untuk memberikan laporan yang lengkap dan akurat mengenai kejadian yang kompleks. Oleh sebab itu, sebaiknya beberapa orang dikerahkan untuk mempelajari kejadian atau sistem yang kompleks. Dengan mendengarkan cerita dari beberapa pengamat, seseorang bisa mendapatkan kesan mengenai berapa banyak bagian dari cerita tersebut berasal dari pengamat dan bagian mana yang merupakan kejadian sesungguhnya. Dahulu, cybernetics biasanya diaplikasikan pada sistem dengan tujuan yang sudah ditentukan sejak awal, sedangkan “generasi kedua” cybernetic mengarah pada sistem yang menentukan tujuannya sendiri. Fokusnya adalah bagaimana tujuan-tujuan tersebut dirancang. Contoh menarik untuk sistem dengan tujuan yang sudah ditentukan dan kemudian berubah menjadi sistem yang menentukan tujuannya sendiri adalah manusia. Ketika anak-anak masih kecil, orang tua menentukan tujuan mereka. Contohnya, orang tua biasanya ingin anak mereka belajar berjalan, berbicara, dan cara makan yang sopan. Tetapi, begitu anak-anak menjadi dewasa, mereka belajar untuk menentukan tujuan dan mengejar cita-cita mereka sendiri, seperti menentukan tujuan edukasi dan karir, . . . . . . merencanakan pernikahan. . . . . . dan berkeluarga. Untuk mengulangi apa yang sudah kita pelajari, mulanya cybernetics dikenal dengan konsep umpan balik. Tubuh manusia adalah sumber beraneka contoh tentang umpan balik yang memungkinkan sistem untuk mengatur dirinya sendiri. Hal ini menyebabkan ilmuwan tertarik untuk mempelajari. . . . . . dan mensimulasi aktifitas manusia dan binatang dari berjalan sampai berpikir. Cybernetics mempelajari kemampuan untuk mengkoordinir diri sendiri dan telah berkembang. . . . . . dari perhatian pada mesin. . . . . . sampai melibatkan sistem sosial yang besar. Meskipun kita tidak akan pernah dapat kembali ke zaman Leonardo Da Vinci dan menguasai semua bidang ilmu pengetahuan, kita dapat membuat prinsip-prinsip dasar perilaku semua system. Selain itu, cybernetics juga menyatakan bahwa karena pengamat mendefinisikan sistem yang akan dia control, kita dapat menyimpulkan bahwa kompleksitas itu independen dari pengamat. Kompleksitas, seperti halnya kecantikan, itu relative dan tergantung pada orang yang melihatnya (pengamat). The History and Development of Cybernetics Disusun oleh : Catherine Becker Marcella Slabosky Stuart Umpleby Traduced Into Indonesian By: Lucy Lim © 2006 The George Washington University: [email protected]