사이버네틱스란 ?

[남제현]

사이버네틱스란 ?

“어떤 체계에 포함되는 두 종류의 변량이 있는데, 그 하나는 우리가 직접 제어할 수 없는 것이고, 나머지는 우리가 제어할 수 있는 것으로 한다. 이때 제어할 수 없는 변량의 과거로부터 현재에 이르기까지의 값을 바탕으로 하여 제어할 수 있는 변량의 값을 적당히 정하여, 이 체계를 가장 바람직스러운 상태로 도달시키는 마법을 부여한다.”는 목적을 달성하기 위한 학문이라 하였다..근대에 와서 굉장한 속도로 과학이 발달하게 되어 많은 기계와 장치를 이용하게 되었다. 여기에서 우리 <인간과 이 기계나 장치등의 관계를 새로운 방향으로 검토해 보고 체계를 세워서 만든 것이 이 사이버네틱스이다>.

cybernetics란 말은 그리스어 kybernetes에서 유래하며, 그 말은 원래 선박 조종술을 의미하는 것이다. 1834년 프랑스의 물리학자이며 철학자인 앙페르가 <과학철학시론>이란 책에서 정치에 있어서 통치수단의 연구를 의미하는 신어로서 cybernetique란 말을 도입하였다. 그러나 이 말은 별로 씌어지지 않았고 활기를 띠게 된 것은 미국의 전기공학자이며, 수학자인 위이너(N, Wiener)의 저서 <사이버네틱스>에서 기인된 것이다. 이 책은 동물이나 인간의 감각기능·신경계통의 구조와 기계장치 특히 자동제어장치의 구성에 대한 것과 인간과 기계와의 관계에 대해서 말하고 있는 것이다.

cybernetics란 말의 어원을 따져보면, 그리스어 kybernetes와 라틴어 gubernator, 프랑스어 gouverneur, 영어 governor와 밀접한 관계가 있는 것이다. governor란 말은 주로 정치적인 의미로 씌어 통치자란 것이었으나, 와트가 발동기의 회전속도를 일정하게 유지하게하는 기계를 발명하여 이 말을 써서 기술적인 것을 의미하게도 되었다. 그후 위이너가 이러한 배경에서 cybernetics에 의해 하나의 학문분야를 개척하게 된 것이다. 사이버네틱스란 아직 적당한 번역말이 없으며, 중국에서는 어원의 의미를 살려서 타학이라고 해석한다.

사이버네틱스의 창시자 <N. Wiener  위너>는 미국 미주리 주의 컬럼비아 시에서 1894년 11월 26일에서 태어났다. /그의 부친은 유태계였고, 언어학자였다. 그의 가족은 그의 출생후 곧 매사추세츠 주로 이사하였다. 어려서부터 천재성이 다분했던 위너는 9세에 고등학교에 입학하고, 14세에 하버드 대학교 대학원에 입학하여 18세에 철학박사 학위를 받았다. 그는 학위를 받은 후에는 영국으로 건너가 케임브리지에서 러셀에게 수리철학을 배웠고 하디에게서 수학을 사사하였으며, 이어 독일의 괴팅겐 대학교에서 형식주의 주창자로 유명한 수학자인 힐버트 아래에서도 공부하였다.

하버드 대학교에서 철학강사도 하고, 수학교사도 하였으며, 공장의 견습공 노릇도 하고, 백과사전 편집원, 신문기자까지 편력하여 모자라는 나이를 채우는 동안, 위너는 어느 직업에도 그다지 만족하지 못하였다고 한다. 그러다가 1919년에 과학의 신흥중심지로 부상하고 있던 MIT에 강사자리를 얻어 1932년에 교수가 된 후 1960년 은퇴할때까지 그 곳에서 가르쳤다. 그후에도 연구와 강연활동을 하다가 1964년 3월 18일 스웨덴의 스톡홀롬에서 많은 것을 남기고 이 세상을 떠났다. 위너는 수학에서 실함수론, 조화해석, 급수론, 확률론, 추계적 과정등을 연구하고 물리학, 전기통신공학, 신경생리학, 정신병리학등의 분야에서도 중요한 공헌을 하였다.

브라운 운동에 대한 엄밀한 수학적 이론을 수립하였고, 물리학에 널리 쓰이는 위너 적분론, 통신과 제어공학에서 쓰는 시계열의 평활, 예측과 폭넓은 분야에서의 해박한 지식이 한 사람의 내면세계에 결집한 결과였다. 컴퓨터과학에서는 사이버네틱스의 개념들이 인공지능에 흡수되어 있다. 사이버네틱스는 맨머쉰 시스템, 신경망 이론, 시스템 공학등으로 발전되었으며, 신호처리, 자동제어, 최적제어, 오토마타, 컴퓨터, 자체적응 시스템, 학습 시스템, 게임, 생산 시스템의 설계와 운용, 뇌와 인간행동, 사회적 조직, 생태학 문제, 거시경제학, 유전과 진화의 연구, 신경망이론, 통신이론, 계산 이론, 제어 이론등의 수많은 분야에 응용되고 있다.

사이버네틱스의 분야는/ 사이버네틱스는 제어와 통신 문제에 관련된 종합적인 과학이므로, 그 관련 학문의 분야는 매우 광범위하다. 그 중에서 대표적인 것에는 자동계산기의 이론, 제어의 이론, 정보통신의 이론등이 있다.  1)정보이론: 통신의 작성과 그의 전송에 관한 통계적 이론 프랑스, 독일, 네덜란드, 영국 등에 있어서의 발전이다.  2)자동제어의 이론: 주로 피이드백 이론으로서, 자동제어의 기계뿐만 아니라 , 생물체의 신경계, 감각기관 및 그 외의 기관의 자동제어적인 활동과정을 기능적인 견지에서 연구
3)자동계산기의 이론: 자동적으로 판단하고 선택하는 논리적 과정의 연구를 중심으로 하고 있다.

<사이버네틱스에 있어서의 정보론> 사이버네틱스에서 말하는 정보라는 것은 넓은 의미를 갖는다. 일정한 계(系)에 의해서 감지되고 전송되는 모든 외계의 데이터는 정보가 될 수 있고, 또 외계에서부터 뿐만이 아니고 계의 내부에서 작성되는 데이터도 정보라는 개념에 포함된다. 후자의 경우에는 계가 정보의 원이 되어 있는 것이다. 꿀벌의 세계만 하더라도 어떤 암호와 같은 통신의 방법이 있어 자기네들끼리 꿀이 어디에 있는가를 알려줄 수가 있다고 한다. 생물사회의 성립에는 어떤 통신, 즉 정보의 전송이 기초로 되어 있는 것이 틀림 없다. 인간 사회에 있어서는 언어. 부호. 전신 등 통신수단이 있다.

또한 공부하는 과정에 있어서 인간이 습득하는 지식이나 통신계에 의해서 보내려고 하는 메시지나 계산기에 넣는 데이터 등이 정보가 된다. 인간의 대뇌에 대해서 생각하면 신체의 모든 곳에서부터오는 통신이 정보가 된다. 오감기라는 감각기에서 오는 정보는 말할 것도 없거니와 그 외에도 특별한 이름도 없는 감각기가 신체 내부에 무수히 존재하고, 여기서부터 정보가 보내진다. 그리고 오토메이션에 있어서 자동장치안의 과정에 있어서 그 기능의 본질을 연구하는데는 동력학적면 외에도 중요한 대상이 되고 있는 것은 물질의 운동에 관한 정보가 어떻게 해서 얻어지며, 어떻게 해서 전달되는가 하는 점이다.

그래서 에너지란 개념의 도입에 의해서 모든 자연현상이 통일적인 견지에서 구명된 것같이 정보라는 개념을 도입하고, 또 정보량이라는 측도를 규정함으로써 통일적인 견지를 갖게 된 것이다. 정보원이라는 것은 발신자에 해당되는데, 여기서는 일반적인 통신의 기능에 대해서 말하는 것이므로 인간이거나 꿀벌이거나 전신국이거나, 혹은 자동온도조절기의 온도계도 좋은 것이다. 따라서 송신기도 일반적으로 신호를 보내는 장치를 의미하는 것으로 인간이면, 발성기관이거나 문자를 쓰는데 관한 기관이고, 라디오 존데인 경우는 온도변화의 측정을 전파로써 밖으로 보내는 곳이 여기에 해당한다. 통신으로는 송신기에서 보내진 신호를 수신기에서 보내진 신호를 수신기에 전달하는 메체의 역할을 한는 것이다.

잡음이라는 개념은 고급한 통신방식의 이용 따라 뚜렷하게 나타나 것인데, 전신이나 교환기의 지속불량의 부분이 있으면, 불규칙적인 방해작용이 들어오는 전화기가 전형적인 것이다. 그러나 원리적으로는 똑같은 식으로 거의 대부분의 통신에 나타나게 되는 것이다. 일상회화를 예로 들더라도 방의 외부를 지나가는 교통기관의 불규칙한 소리의 방해가 그 잡음에 해당한다. 통신계를 위에서 말한 바와 같이 형식화해 보면 이를 통과 해가는 정보가 많은가 적은가에 따라, 그리고 어느 정도 정확한가가 문제가 된다. 즉 정보이론은 i)정보량의 측정에 관한 문제와 ii)정보의 질, 즉 정보의 확실성의 문제를 취급하는 것이다. i)은 정보를 변환하는 여러 가지 계의 용량의 문제에 귀착되고, ii)는 이들 계의 신뢰성과 잡음에 대한 안정성에 연관된다.

(자동제어론과 사이버네틱스) 어떠한 자동장치, 가까운 예를 들어 문의 자동적인 개폐장치든지 문등의 자동점멸장치라도 신호의 전달이라는 것이 행하여져서 처음으로 작동하게 되는 것이다. 그 신호의 필요한 증폭작용은 진공관의 발달에 덕입는 바가 크다. 이런 발달이 있었기 때문에 에너지니 전력이니 하는 양에서 독립적으로 신호라든지 정보라는 양이 전술한 양과 같이 기술적으로 확대된 개념이 되게 된 것이다. 신호가 전달되는 방법은 기호적인 계통도로서 표시될 수가 있다. 이와 같은 계통도로서 표시할 때, 그중에 다음의 세가지 특징을 갖는 것이다. 1)이 계통도는 신호의 전달경로가 닫혀진 루우프 회로를 이루고 있다. 2) 신호는 루우푸 회로를 한 방향으로만 전달 한다. 3) 목표치가 있어 이것을 제어량의 크기에 맞추려고 한다.

이 세가지 특징을 갖는 것이 자동제어계인 것이다. 자동제어계의 제어 신호의 전달경로를 표시한 그림을 볼록 선도라 한다. 목표치가 시간적으로 어떻게 변호하는 가, 기지인가 아닌가 하는 점에서 다음의 세 가지 형식으로 구분한다. I)장치제어: 목표치가 시간에 따라 변화하지 않는 일정치인 경우... 예를 들면 페니실린 배양탱크의 온도제어, 터어빈의 속도제어, 필름제조에 있어서 장력제어 ii) 프로그램제어: 목표치가 시간에 따라 변화하지만 그의 크기가 미리 정해진 것 iii) 수치제어: 이것은 목표치함수가 미지의 경우로서 자동평형기 등을 예로 들을 수 있다.

(사이버네틱스의 자동전자계산기) 1940년 위이너는 기계적 아날로그 계산기의 고안자며, MIT공과대학의 동료였던 부쉬에 대해서 다음과 같이 권고문을 보냈다. I) 계산기는 그의 주요 부분인 가법 및 승법을 디지털형으로 할 것이며, 부쉬의 미분해석기와 같은 아날로그형은 피할 것, ii) 디지털형에서 스위치 동작은 톱니바퀴나 계전기와 같이 기계적 동작에 의하지 않고 관성이 없는 전자운동을 이용한 전공관회로에 의해서 계산을 고속화 할 것, iii) 연산장치에는 10진법보다는 2진법의 장치가 경제적이다. iv) 데이터가 한 번 계산장치 속에 투입되면 여기서부터 최종의 계산 화답이 나올 때 까지 전연 사람의 손이 개입되지 않고 기계 자신이 차례차례로 자동적으로 조작하게 할 것,

그러기 위해서는 계산 결과를 논리적으로 판단하는 기능을 기계 자신이 구비하여 있을 것 v) 기계에는 데이터의 기억장치를 가지고 있어 써넣고, 읽어내고 지워내리는 데 신속하게 할 수 있고, 기억이 소실할 때까지는 확실히 보존 할 수 있는 성질을 가지고 있어야 할 것, 위이너의 이러한 제창은 최초 디지털형의 릴레이식 및 전자계산기 이래로 일부 바꾸어져 가고 있다. 이와 같은 자동전자계산 장치는 첫째 그 속도에 있어서 굉장한 차이가 있고, 둘째 기억판단의 능력이 있어서 복잡한 계산이 자동적으로 될 수 있게 되어 있다. 계산기의 주요 부분을 들면 입출력 장치, 기억장치, 제어장치, 연산장치이다.

기계를 취급하는 언어는 수치와 명령인데, 이것은 모두 펄스로서 같은 형식으로 나타나게 한다. 지령은 명령부와 어드레스로써 되어 있는 명령부에서는 4칙연산에서부터 여러 가지 논리연산의 종류를 지정한다. 어드레스부는 연산을 할 수치나 연산결과를 담아두는 기억장치의 장소를 지령한다. 프로그래밍이라는 것은 그의 지령과 함께 기계에 설명하는 것을 말한다. 자동전자계산기에 대해서는 기억장치나 연산장치에 어떠한 회로요소를 사용하는 것이 성능을 높이는가 하는 면만을 연구하는 부문이 있다. 이것은 릴레이에서 진공관으로, 진공관에서 겔마늄검파기등, 통신, 통신공학, 물리론의 분야에 속하는 것들의 발달을 이끌어 오고 있다. 이에 반해서 회로요소와는 무관하게 논리연산 및 수치연산의 구성 면만을 관계하는 부문이 있다.

사이버네틱스의 관계하는 곳도 주로 후자라 해도 좋을 것이다. 앞에서 말한 바와 같이 명령에 있어서도 가감승제의 4칙선 외에도 다음에 할 명령을 다른 데서 끌어내기 위한 <비약의 명령>이나 <조건이 붙은 비약의 명령>이라는 것이 있다. 이와 같이 기계가 그 조건에 따라서 자기 자신이 판단하여 다음의 연산을 선택하여 나가는 것을 자기조직과정이라 하기도 한다. 계산기의 이와 같은 기능의 면에서 튜링의 계산기. 논리 연산을 하는 기계, 게임을 하는 기계, 더 한층 나아가서 학습을 하는 기계, 자기 증식을 하는 기계등을 논하게 되었다.

<사이버네틱스와 생물학> 사이버네틱스는 그의 시발점에서부터 생물학의 많은 도움을 받고 있다. 사실 위이너는 생리학자 로젠부루스와의 많은 협력을 얻었다. 이 생리학자가 추구하여온 자율신경계의 연구는 생체내에 있어서의 통신과 제어의 연구에 지나지 않는다. 이와 같이 사이버네틱스는 동물 및 인간에 있어서 통신과 제어가 어떠한 순서로 행하여지는 가를 연구하게 됐고, 또 여기서 커다란 암시를 얻게 되었다. 여기서 동물이 가지고 있는 기능의 모방을 기계적 모델에 의해서 실현시키자는 연구가 진행되고 있다. 미국의 수학자 포노이만은 확률논리를 도입해서 다중의 회로를 사용한 통로 중에서 그들 사이의 견선을 아무렇게나 함으로써 틀리는 확률을 없애는 것을 시사하였다.

그리고 이와 같이 무작위적으로 다중화된 결선망을 신경계의 한 모델로 하는 사상을 전개시키고 있다. 또한 영국의 생리학자 아시비(W. R. Ashby)는 신경계가 가지는 적응이라는 특이한 기능의 기원을 연구하여 초안정계라는 개념을 도입하였다. 스위치 기구와 스위치 경계의 도입에 의하여 자동적으로 안정이 되고, 그러나 그 스위치 동작은 무작위란 요소를 갖는다. 여기에 의하면 완전히 기계적인 방법에 의하여 목적 추구적인 과정을 얻을 수가 있게 된다. 그것은 안정계가 되도록 설게되어 있지 않을지도 모르지만 소위 학습에 의해서 안정성을 가지게 된다. 이런 방면의 연구는 호르몬, 비타민과 같이 화학물질의 전달의 의해서 주어지는 조절 기능의 연구에서도 진전이 되고 있으며, 장래에는 굉장히 넓은 분야로 발전될 것이다.

<사이버네틱스와 언어학. 사회학> 정보이론을 가진 사이버네틱스는 당연히 통신수단인 언어에 대해서 연구 방법을 제공할 가능성을 가지는 것이다. 원래 위이너는 언어학자인 아버지를 가졌고, 자기 자신, 다수의 국어에 정통하고 있었으며 사이버네텍스를 제창할 때부터 언어학의 응용에 대해서는 깊은 관심을 가지고 있었다. 개미사회의 통신방식을 논하고, 인류사회의 특징은 학습에 의해서 인간이 많은 통신수단을 획득함에 따르는 거이라고 생각하였다.

기술적인 방면에서도 번역기계의 고안이 근년에 와서 진행되어가고 있다. 인류사회에 있어서 통신방식. 매스커뮤니케이션의 문제에 대해서도 사이버네틱스의 견지에서 생각한다는 것도 암시적인 것이다. 정치에 있어서도 통신 외에도 제어에 대응해서 관리하는 것이 개입해온다. 현재 민주정치에서도 정보의 전달 피이드백 효과와 같은 점에서 보면 당연히 많은 결함이 지적될 수 있다.

사이버네틱스코어를 말씀하시는거면./원래는 '인공두뇌학' 이란 영어 뜻을 가지고 있구요..백과사전을 찾아보니.."생물 및 기계를 포함하는 계(系)에서 제어와 통신문제를 종합적으로 연구하는 학문"/ 사이버네틱스는, 일반적으로,생명체들, 기계들, 조직들과, 또한, 이들의 조합들에서 조절 기능으로서 피드백을 수반하는 통신과 제어에 대한 연구이다. 예를 들어, 사회-기술 체계들에서는 오토마타와 로봇들과 같은 컴퓨터로 제어된 기계들에 대한 연구를 포함한다. 용어 사이버네틱스는 그리스어 Κυβερν?τη? (kybernetes, 키잡이, 조절기(governer), 조타수, 또는 방향타 ? government도 같은 어원을 갖고 있다)에서 기원한다.

일찌기 그리고 현재까지 이 용어는 적응 체계들, 인공지능, 복잡 체계들, 복잡성 이론, 제어 체계들, 결정 지지 체계들, 동역학 체계들, 정보 이론, 학습 조직들, 수학 체계 이론, 경영 또는 작전 연구, 시뮬레이션, 그리고 시스템 공학이라는 표제 아래서 점차적으로 전문화되고 있는 수많은 주제들을 총칭하는 용어로 쓰이고 있다. 1956, Louis Couffignal가 하나의 철학적 정의로 제안한 바에 따르면, 사이버네틱스는 "행위의 유효성을 보증하는 기예"로 특징지워진다.

역사/ 당대의 사이버네틱스는 1940년대 제어 시스템들, 전기 네트워크 이론, 논리 모델링, 그리고 신경과학 분과들을 연결짓는 학제간 연구로 시작되었다. 이름, 사이버네틱스는 노베르트 위너가 "목적을 지닌 메커니즘" 연구를 가리키고자 만들었고 그의 책 사이버네틱스, 또는 동물과 기계에서 제어와 통신(1948)으로 유명해졌다./ 단어, 사이버버네틱스 ('cybernetique')는 또한, 위너는 몰랐지만, 1834, 물리학자 Andre-Marie 암페르(1775?1836)가 그의 인간지식 분류체계에서 행정학(sciences of government)을 가리키는 데 사용한 바 있다. 이 단어는 또한 법학에서 플라톤이 인민에 대한 통치를 뜻하는 용어로 쓰였다. 단어들 "govern"과 governer는 같은 어원을 갖는 라틴어 gubernare와 gubernator를 거치는 같은 그리스어 어원을 갖고 있다.

정정 기능 피드백을 갖춘 기계들에서 (목적, 목표, 표적에 해당하는 그리스어 τ?λο? 또는 telos에서 연유한) 목적을 지닌 (teleological) 메거니즘들에 대한 연구는 제임스 와트의 증기 기관에 조절기가 장착되었던 1700 년대 말엽까지 거슬러 올라간다. 1868, 제임스 클락 맥스웰은 조절기에 관한 이론 논문을 출판했다. 1935, 러시아 생리학자 P.K. Anokhin은 피드백("뒤이은 구심성 행위") 개념을 연구한 책을 출판했다. 루마니아 과학자 ?tefan Odobleja는 많은 사이버네틱스 개념들을 기술한 Psychologie consonantiste(Paris, 1938)를 출판했다. 1940년대, 규칙적 제어 과정들에 대한 연구와 수학적 모델링에 지속적 연구 노력이 이루어져 1943년 두 개의 중요한 논문들이 출판되었다.

하나는 Arturo Rosenblueth, 노베르트 위너, 그리고 Julian Bigelow의 "행동, 목적, 그리고 목적론"이고, 다른 하나는 워렌 맥쿨럭과 왈터 피츠가 쓴 "신경 활동에 내재한 관념들에 대한 논리적 연산"이었다. 사이버네틱스가 하나의 분과로서 확고해진 것은 위너, 맥쿨럭 그리고 W. 로스 애쉬비, W. 그레이 왈터와 같은 여러 사람들에 의해서 이다. 왈터는 동물 행동 연구를 보조하기 위해 자동 로봇을 조립한 최초의 인물이다. 미국 그리고 영국과 더불어, 최기 사이버네틱스의 지리적 활동 중심은 프랑스였으며 이곳에서 위너의 책이 처음 출판되었다.

1947년 봄, 위너는 부르바키 수학자 Szolem Mandelbrojt (1899-1983), 세계적으로 유명한 노장 수학자 Benoit Mandelbrot가 조직하고 프랑스, Nancy에서 개최된 조화 분석 학회에 초청받았다. 프랑스에 머물던 그 동안, 위너는 브라운 운동 연구에서 그리고 전신 공학에서 발견된 응용 수학의 이러한 요소가 지닌 통합적 특성에 관한 원고를 써달라는 요청을 받았다. 다음 해 여름, 미국으로 돌아가자, 위너는 신조어 사이버네틱스를 그의 과학적 이론에 쓰기로 결정했다. 이것은 영국에서 Ratio Club의 관심을 집중시켰다. 위너는 그의 베스트셀러 The Human Use of Human Beings : Cybernetics and Society (Houghton-Mifflin, 1950)에서 자동 시스템들과 인간 관습 또는 제도 사이 유추들을 기술함으로써 사이버네틱스의 사회적 함의들을 대중화시켰다.

사이버네틱스에 촛점을 맞춘 연구 조직으로서 유일한 경우는 아니지만, Urbana/Champaign에 있는 일리노이 대학의 Biological Computer Lab이 하인츠 폰 푀르스터의 지도 아래 1958년 시작부터 거의 20년 동안 사이버네틱스 연구의 주요 중심지였다.. 정의//동물과 기계 속 제어와 통신에 대한 연구 분야”(N. WIENER, 1948, p19):사실 위너의 최초 견해는 상당히 기계론적이며, 1번째 사이버네틱스 또는 1차 사이버네틱스로 알려진 것에 상응한다(후자는 2번째 사이버네틱스를 포함한다). 2)“에너지에는 열려 있지만 정보와 제어에는 닫혀 있는 - 정보가 밖으로 새지 않는 - 시스템들에 대한 연구”(W.R. ASHBY, 1956, P.4) 애쉬비의 견해는 위너의 견해에 상당히 가깝다: 사이버네틱스는, 행동 형식들이 규칙적이고 명확하며, 또는 재생산 가능한 것들인 한, 그것들을 모두 다룬다…

사이버네틱스가 제공하는 것은, 모든 개별 기계들이 정돈되고, 관계를 맺고, 그리고 이해될 수 있는 틀이다(P.1).위너의 관점과, 그보다는 좀 덜했지만 애쉬비의 관점은 인문학 연구자들 사이에 대단한 저항을 불러일으켰다. 애쉬비 또한 다음과 같이 썼다: “사이버네틱스는 사물이 아닌 (행동하는) 방식들을 다룬다. 그것이 묻는 것은, “이것은 무엇인가?”가 아니라 “이것은 무엇하는 것인가?”이다. (그래서 그것은 “이러한 변수는 단순 조화 진동을 따르고 있다”와 같은 진술에 많은 관심을 갖지만 그 변수가 바퀴 위 한 점의 위치든 전기 회로의 전위든 전혀 개의치 않는다.) 이와 같이 사이버네틱스는 본질적으로 기능적이며 (관찰 가능한) 행동에 초점을두고 있다.

사이버네틱스는 많은 방식에서 물리학과 밀접한 연관을 맺고 출발했지만, 필수 방식과 관련해서는 물리학 법칙들 또는 물질의 성질들에 전혀 의존치 않는다... 물질의 본성 또는 속성은 사이버네틱스와는 무관하며, 그래서 물리학의 통상 법칙들이 취하는 성질이거나 혹은 아니다(1956, p.1).” 그리고, 더 나아가: “사이버네틱스의 진리들은 과학의 다른 어떤 분야에서 얻어지고 있는 것들을 조건으로 삼고 있지 않다. 사이버네틱스는 그 자신의 토대를 갖고 있다”(Ibid). 독일에서 적어도 1970년 까지 사이버네틱스에 숙련된 사람들은 실상 공식적 견해로 K. STEINBUCH, H, FRANK, F. von CUBE 그리고 G. CLAUS가 각각 정의한 다음 네가지 정의들을 선호했다.

사이버네틱스에 대한 덜 기계론적 견해는 1960대부터 St. 비어, G. 파스크, H. von 푀르스터, M. 마루야마, H. 마투라나, 그리고 여러 연구자들과 더불어 창발하기 시작했다./St. 비어에 따르면: “… 사이버네틱스는 시스템 속 빙도는 정보의 흐름을, 그리고 시스템이 자신을 제어하는 수단으로 이러한 정보를 사용하는 방식을 연구한다: 이를 사이버네틱스는 생명이 있는 시스템이든 없는 시스템이든 개의치 않고 한다. 그 까닭은, 사이버네틱스가 학제적 과학으로서 물리학 만큼 생물학에, 컴퓨터 연구 만큼 뇌 연구에 빚이 있고, 또한 이들 모든 시스템들을 객관적으로 기술할 수 있는 도구들을 제공하고 있는 과학의 형식 언어들에는 대단히 많은 빚을 지고 있기 때문이다”

K. 크리펜도르크에 따르면: “사이버네틱스에서, 이론들은 토대를 이루는 4개의 기둥 - 다양성, 순환성, 과정과 관찰 - 으로 떠받쳐지는 경향이 있다”(1986, p.20). 이 저자의 말로, 다양성은 정보, 통신/소통과 제어와 밀접한 관계를 맺고 있다. 순환성은 되먹임의 필연적 결과로 오토포이에시스(자기 - 증식/창발)에 이르도록 한다. 과정은 되먹임, 통신/소통, 조절과 제어에 함의되어 있으며, 관찰은 결정과 제어를 위한 기본 조건이다. VALLEE는 덧붙이길: “1843년, TRENTOWSKI는 폴란드어로 쓰여진 경영에 관한 책에서 단어 kibernetiki를 같은 뜻으로 썼다”, 그리고 계속해서: “(W. S. McCULLOCH는) DESCARTES가 1664년 그의 신경 전송 이론의 틀 속, 되먹임을 수반하는, 사이버네틱스 유형에 대한 해석을 제안했다는 것에 기대어 사이버네틱스를 쓰기를 좋아했다.

1947년 미국 수학자 N.위너를 중심으로 하는 과학자 그룹을 사이버네틱스라고 이름지었는데, 어원은 키잡이[舵手]를 뜻하는 그리스어 kybernetes이다. 위너의 정의에 따르면 사이버네틱스란 “어떤 체계에 포함되는 두 종류의 변량이 있는데, 그 하나는 우리가 직접 제어할 수 없는 것이고, 나머지는 우리가 제어할 수 있는 것으로 한다. 이때 제어할 수 없는 변량의 과거로부터 현재에 이르기까지의 값을 바탕으로 하여 제어할 수 있는 변량의 값을 적당히 정하여, 이 체계를 가장 바람직스러운 상태로 도달시키는 마법을 부여한다.”는 목적을 달성하기 위한 학문이라 하였다./ 이를 위하여 위너는 일반조화해석(一般調和解析), 예측(豫測)과 여파(濾波)의 이론, 비선형통계이론(非線形統計理論) 등 수학상의 새로운 이론을 많이 발전시켰다. 제어와 통신 문제에 관련된 종합적인 과학이므로 이와 관련된 학문의 분야는 매우 광범위하다.

그 중에서 대표적인 것에는 자동계산기의 이론, 제어의 이론, 정보통신이론 등이 있다. 응용 분야도 광범위하여 그 경계를 분명하게 표시할 수는 없으나 중요한 것은 다음과 같다. ① 자동 계산기를 응용하여 문장이나 도형을 이해시키는 인공지능과 관련된 일, ② 전철의 자동운전이나 공장의 자동운전 등 모든 종류의 자동화와 관련된 제어공학, ③ 전화·텔레비전·우주중계·데이터전송(傳送) 등의 응용과 관련된 통신공학, ④ 생체정보의 해명, 인간공학, 인간·기계계(機械系)의 연구, 피로와 안전의 문제, 학습이나 교육기계 등과 같은 생리 및 심리학과 그밖에 경제학·사회학에의 응용 등을 들 수 있다.

컴퓨터 분야에서는 생물체의 신경계를 연구하여 기계의 제어시스템에 도입하기 위한 학문으로서 정보이론, 자동제어 이론, 자동 컴퓨터 이론 등에서 사용한다. 인공 두뇌를 위해 뉴론(neuron)이라는 신경 세포를 사용하거나 인조인간인 사이보그를 연구하는 학문으로 발전하고 있다.근대에 와서 굉장한 속도로 과학이 발달하게 되어 많은 기계와 장치를 이용하게 되었다.

여기에서 우리 인간과 이 기계나 장치등의 관계를 새로운 방향으로 검토해 보고 체계를 세워서 만든 것이 이 사이버네틱스이다. cybernetics란 말은 그리스어 kybernetes에서 유래하며, 그 말은 원래 선박 조종술을 의미하는 것이다. 1834년 프랑스의 물리학자이며 철학자인 앙페르가 <과학철학시론>이란 책에서 정치에 있어서 통치수단의 연구를 의미하는 신어로서 cybernetique란 말을 도입하였다. 그러나 이 말은 별로 씌어지지 않았고 활기를 띠게 된 것은 미국의 전기공학자이며, 수학자인 위이너(N, Wiener)의 저서 <사이버네틱스>에서 기인된 것이다. 이 책은 동물이나 인간의 감각기능·신경계통의 구조와 기계장치 특히 자동제어장치의 구성에 대한 것과 인간과 기계와의 관계에 대해서 말하고 있는 것이다.

cybernetics란 말의 어원을 따져보면, 그리스어 kybernetes와 라틴어 gubernator, 프랑스어 gouverneur, 영어 governor와 밀접한 관계가 있는 것이다. governor란 말은 주로 정치적인 의미로 씌어 통치자란 것이었으나, 와트가 발동기의 회전속도를 일정하게 유지하게하는 기계를 발명하여 이 말을 써서 기술적인 것을 의미하게도 되었다. 그후 위이너가 이러한 배경에서 cybernetics에 의해 하나의 학문분야를 개척하게 된 것이다. 사이버네틱스란 아직 적당한 번역말이 없으며, 중국에서는 어원의 의미를 살려서 타학이라고 해석한다. 

오늘날의 정보화는 기술적으로 반도체로 대표되는 '소자(素子)기술'과 컴퓨터로 대표되는 '정보처리기술', 위성통신과 광통신으로 대표되는 '통신기술'이 결합되어있다.  정보화 관련기술들은 폰 노이만의 프로그램 내장형 컴퓨터 이론, 클로드 샤논의 정보이론, 노버트 위너의 사이버네틱스의 이론에 뿌리를 내리고 있다. 우리가 일반적으로 사용하고 있는 '사이버'라는 말은 위너의 '사이버네틱스' 에서 비롯된 것이다. 사이버네틱스(Cybernetics)는  정보현상에 대한 새로운 인식에 기초하여 소통과 관리의 문제를 탐구하는 새로운 학문분야를 지칭하는 것으로 '소통과 통제의 동시적 과정으로서 메시지의 교환'이라는 뜻이다. 여기서 메시지는 정보를 가리키며 사이버네틱스의 핵심관심이 '정보교환'이다.

위너에 의하면, 정보라는 것은 정보를 받고, 사용하는 과정은 외부환경의 우발성에 대비해서 우리가 적응하고, 또 그 환경 속에서 효과적으로 우리의 생을 영위하는 과정이라고 했다. 정보를 교환하기 위한 실제 통신기술의 개발과정에서 위너의 정보개념은 클로드 샤논의 '수학적' 정보개념으로 구체화된다. 외부환경의 우발성과 엔트로피를 극복하기 위해 교환되어야 할 정보가 '수학적'으로 규정됨으로써 사이버네틱의 정보 개념 가운데 의미론적 차원이 제거되었다는 점이다. 이제 정보는 수신자에게 더 이상 어떠한 '의미'로 다가오는 것이 아니라, 오직 수학적 기능으로 전달되며, 엔트로피를 중심으로 규정될 뿐이다. 이러한 수학적 정보교환의 차원에서 인간과 기계는 서로 동등한 존재로 파악될 수 있는 가능성이 열린다.

이를 근거로 사이버네틱스는  '인공두뇌학' 혹은 '인공지능학'으로 새로운 학문분야가 되었다.  인공두뇌학에서 인간과 기계는 모두 동등하게 '정보처리기계' 이상의 것이 아니게되어 정보기계는 특수한 인간으로 인식되고, 인간은 특수한 정보처리기계로 기계의 관점에서 이해되기 시작했다.

사이버네틱스에서 말하는 정보는 넓은 의미를 갖는다. 일정한 계(系)에 의해서 감지되고 전송되는 모든 외계의 데이터는 정보가 될 수 있고,  외계에서 뿐만이 아니고 계의 내부에서 작성되는 데이터도 정보라는 개념에 포함된다. 예를들어, 공부하는 과정에 있어서 인간이 습득하는 지식이나 통신계에 의해서 보내려고 하는 메시지나 계산기에 넣는 데이터 등이 정보가 될 수 있다..가전·전자 제품 광고가 전망하는 세상/ <사이보그>라는 말이 우리 삶 속에 들어온 지도 한참 되었다. 하지만 아직 적지 않은 사람들에게 이 말은 공상과학 이야기에나 어울릴 말인 것 같다. 사이보그(cyborg)는 사이버네틱스 (cybernetics)와 오거니즘(organism)을 합성해서 줄인 말로 기계장치와 생물의 합성체를 뜻한다.

1960년 맨프리드 클라인스와 네이선 클라인은 저서 <사이보그와 우주>에 이 말을 도입하면서 인간-기계의 결합체인 사이보그가 우주진출에 유리할 것이라고 주장했다./ 1998년 인류 최초로 자신의 몸 안에 실리콘 칩을 이식해서 스스로 사이보그 되기를 실험한 인공두뇌학자 케빈 워릭은, 사이보그의 개념을 묻는 대학 시험에서 다음과 같은 것을 좋은 답안의 예로 들었다. “기술은 생물학적 존재로서의 인간과 결합하여야 한다. 그래서 인간에게 기술 없이는 가질 수 없는 능력을 제공해야 한다.” 또한 기계와 유기체의 합성으로 된 사이보그를 “한쪽이 없으면 다른 한쪽도 생각할 수 없는 공생관계에 있는 존재”라고 한 것도 좋은 답안으로 골랐다.

하지만 워릭 교수가 가장 좋아한 정의는 “무한히 확장된 인간”이었다. “짧지만 관련된 모든 이슈를 함축하는 적확한 진술”이었기 때문이라고 한다. ‘무한히 확장된 인간’이라는 사이보그 개념은, 기계를 창조하면서 그것을 자신의 보철적 확장에 이용하는 인간의 제2 본성에 주목한 브루스 매즐리시의 공진화(co-evolution) 이론과 일맥상통한다. 또한 그것은, “기계 시대 동안 서구인들은 인간의 신체를 공간적으로 확장해 왔으며” 특히 전기 기술 시대 이후 1세기가 넘게 인간은 자신의 중추신경 조직을 정보통신망을 통해 전지구적 규모로 확장해왔다고 은유한 미디어 이론가 마셜 매클루언의 선견지명에도 맥이 닿아 있다.

더 나아가 철학자 앤디 클라크는, 우리는 ‘선천적인 사이보그’라고 주장한다. 그는 “우리의 세계가 점점 더 똑똑해지고 우리를 점점 더 잘 알아 갈수록 어디가 세계의 끝이고 어디에서 자아가 시작되는지 분간하기가 어려워진다”고 말한다. 그렇다면 어떤 기술들이 이런 상황을 만드는가? 클라크는 일상적인 예를 든다. “그러한 기술은 종류도 많고 다양하다. 점점 더 반응이 빨라지고 있는 월드와이드웹에 사용자를 접속시켜 주는 들고 다닐 수 있는 똑똑한 기계도 그중 하나다. 또 궁극적으로는 그보다 더 중요한 것일 수도 있는데, 집과 사무실에 있는 일상용품들의 지속적인 지능 향상과 상호연결도 여기에 포함된다.” 이런 의미에서 “사이보그 시스템의 외부 경계는 피부와 두개골의 외피를 훨씬 벗어난다...

”바로 이 지점에서 대중 매체 광고의 상당 부분을 차지하는 가전제품과 전자제품 광고가 담고 있는 메시지를 유심히 볼 필요가 있다. 우선 이 분야의 제품들은 우리 삶의 공간을 모두 채우고도 남을 만큼 다양하고 많다는 것을 관찰할 수 있다. 한 기업체의 홈페이지는 이들을, 계절 가전, 생활 가전, 주방 가전, 영상 가전, 음향 가전, 빌트인, 조명시스템, 컴퓨터와 주변기기, 통신 기기, 모바일 디바이스, 보안 기기 그리고 홈네트워크 등으로 크게 분류하고 있는데, 그 구체적 제품들은 여기서 다 나열할 수도 없다... 이들 제품들은 광고 카피가 유혹하듯이 과학 기술이 가져다 준 ‘더 나은 삶’을 약속한다. 무엇보다 이들을 활용하는 것은 ‘경이로움을 접촉하는’(Touch the Wonder) 것과 같다. 앤디 클라크의 말처럼 일상용품의 지능적 능력 향상과 다매체적 네트워크는 경이로운 세상의 중심에 우리 각자를 초대함으로써 우리를 ‘일상의 사이보그’가 되게 한다.

여기서 우리는 사이보그가 ‘인간의 확장’이기도 하지만, 수많은 ‘타자(他者)를 자기화’하는 방식이라는 것을 관찰할 수 있다. 전기·전자적 기계 환경을 구성하는 수많은 제품들은 지속적으로 사용자의 자아 영역에 참여한다. 그럼으로써 대상과 사용이라는 구분을 무색하게 한다. 함께 살아가고 있기 때문이다. 이는 의식적으로만 그런 게 아니라(이 점이 중요하다), 실체적으로도 그렇다. 그렇기 때문에 기계 환경은 첨단의 기술이 실제 효과를 내는 세계를 일상화한다. 우리는 컴퓨터와 휴대전화 ‘없이는 못 산다’는 말을 일상적으로 내뱉는다.

그러나 냉장고 없이도 못 살고, 세탁기 없이도 못 살며, 가스레인지 없이도 못 산다는 것을 잠시 잊을 뿐이다. 마치 우리의 수족을 떼어낼 수 없는 것처럼 이들은 ‘타자’이지만 ‘자기화’ 되어 있다. 이제 인간이 ‘선천적 사이보그’라는 말은 과장으로 들리지 않는다.더구나 이들 기계들은 점점 더 똑똑해지고 있다. “일상생활에 놀라운 일이 일어나고 있습니다”라는 카피처럼 놀라움은 일상에 있다. 터치 더 원더. 그런데 진짜 경이로운 것은, 이러한 기계적 환경과 함께하는 일상이 아니라, 우리 자신이 일상의 사이보그이면서도 사이보그를 아직 공상과학의 세계에만 머물게 하는 우리 의식이 아닐까?