Prorok umělého mozku

William Ross Ashby - jeho jméno možná není tak známé, ovšem jeho zásluhy o rozvoj kybernetiky, teorie systémů a výzkum složitých systémů opravdu nejsou zanedbatelné.  

Fakta

Psychiatr a kybernetik William Ross Ashby se narodil 6. září 1903 v Londýně, zemřel 15. listopadu 1972. Jako jeden z prvních lidí se zabýval sledováním složitých systémů.

Vystudoval Cambridžskou universitu a od roku 1930 pracoval jako psychiatr.

V letech 1947 až 1959 byl šéfem výzkumu v nemocnici  Barnwood House Hospital v Gloucesteru. Následně byl rok ředitelem Burden Neurological Institute v Bristolu. Od roku 1960 přesídlil z Anglie do USA. Zde byl deset let profesorem kybernetiky a psychiatrie na katedře elektroinženýrství University of Illinois v Urbaně.

V 1971 se stal členem  Royal College of Psychiatry.

Zavedl pojem samoorganizace (Self-organization). Poprvé se tento pojem vyskytuje v jeho článku "Principles of the Self-Organizing Dynamic System", publikovaného v Journal of General Psychology z roku 1947. Tento termín se používal v šedesátých letech minulého století v teorii systémů a přibližně od roku 1970 se začal používat ve fyzice složitých systémů. Zabýval se homeostázou systémů a v roce 1948 vytvořil model - homeostatu.

Zformuloval Zákon nutné variety (The Law of Requisite Variety — RVL) a principy homeostatické regulace.

Homeostáze a homeostat

Homeostáze - stav dynamické funkční rovnováhy v živém organismu nebo jakémkoli systému. Tento termín pochází z řeckého "udržovat stálým". Ideu vyznačil už téměř před 150 lety francouzský fyziolog Claude Bernard, který prohlásil: "Všechny činy, ať jakkoli rozdílné, mají pouze jeden cíl, udržet stálé životní podmínky ve vnitřním prostředí".

W. B. Cannon  v roce 1929 zavedl pojem homeostáze pro regulace, které působí v nejjednodušších tělesných mechanismech. Ashby pojímá termín šířeji - vztahuje ho "na všechny činnosti směřující k udržení důležitých proměnných v normálních mezích".

Dále používá termíny ultrastabilní a multistabilní a sám podává jejich jednoduché vysvětlení -"v ultrastabilním systému  zaplaví teplotní spínač sud prachu vodou, jakmile teplota příliš stoupne."

Pro názorné předvedení, co znamená homeostáze, sestrojil Ashby v roce 1948 analogový model - homeostat - soustavu směřující ke stavu rovnováhy. Model se skládá ze čtyř otáčivých magnetů, které při svém otáčení mění odpor čtyř kapalinových potenciometrů. Napětí snímané těmito potenciometry se po zesílení přivádí na cívky, přitahující nebo odpuzující otáčející se magnety. Takto se v homeostatu realizují soustavy přímých a zpětných vazeb. Cívka každého magnetu získává napětí přes reostat s 25 polohami. Celkově  se homeostat  může nacházet v 390 625 (254) stavech - některé jsou staticky stabilní a některé nestabilní. Při určitém působení z vnějšku se homeostat jako systém dává do pohybu až do doby pokud nenajde stabilní stav - hledání je náhodný proces, který si model nepamatuje. Po každém zásahu z vnějšku provádí nové hledání, které je s velkou pravděpodobností zcela jiné než předešlé a vede k jinému stabilnímu stavu.

Na základě principu homeostatu se později vypracovaly speciální počítače - například na určování optimálních hodnot parametrů pro autopiloty.

V analogových a číslicových  počítačích Ashby viděl  budoucnost vědy i lidí.

V roce 1962 napsal zajímavou myšlenku: "… Jak stanovit tendence - dynamické zákony multistabilního systému a jak zkoumat jejich zvláštní vlastnosti? … Přirozeným směrem výzkumu je zkoušení multistabilních systémů, které vytvořila příroda. Lidé mají mozkovou kůru a má ji také lidská společnost (neboť definice říká, že každý systém složený z částí ultrastabilních je multistabilní).

Další přirozený směr výzkumu je založen na použití modelové metody v nejširším slova smyslu. Patří sem modely matematické, ačkoli zkušenost ukázala, že dosah klasických metod psaných byl omezen, a že by tyto metody měly být doplněny širokým použitím materiálních modelů, jako jsou počítače číslicové nebo analogové. Vyrobit analogový počítač pro multistabilní systém znamená sestrojit umělý mozek (v tomto případě by stroj pracoval na stejných principech jakých používá lidský mozek). Jeho konstrukce bude trojnásobně prospěšná. Bude to skutečný syntetický mozek se všemi klady, které přinese výroba tohoto zařízení. Mozek prokáže vlastnosti darwinské mechaniky; a konečně umožní lépe proniknout do příčin zmatků, které současně v mozku a ve společnosti jsou s to dezorganizovat činnost multistabilního systému."

kniha Ashby W.R. (1956) Introduction to Cybernetics, Chapman & Hall v pdf zde:http://pespmc1.vub.ac.be/books/IntroCyb.pdf