Dvojité výročí kybernetiky

V loňském roce proběhla bez většího ohlasu dvě výročí. Pravda, obě byla „šedesátková“, tedy sice kulatá, ale ne tak moc – když se však sešla dvě, dá se jim zmínka věnovat. Obě se týkají kybernetiky, oboru, o kterém se dnes mluví méně než před desetiletími, ale to neznamená, že by v dnešním světě nebyl přítomen. Právě naopak – setkáváme se s ním všude, kam se jen podíváme.

Čeho se tedy obě výročí týkala? V roce 1948 vyšly dvě práce. Jednak kniha, kterou napsal Norbert Wiener a jmenovala se Cybernetics, or Control and Communication in the Animal and Machine (český překlad mohl vyjít až v roce 1960), jednak článek Clauda Elwooda Shannona a Warena Weavera A mathematical theory of communication (vyšel v Bell System Technical Journal). Kniha je považována za mezník vzniku kybernetiky jako vědního oboru a článek dostal přezdívku „Magna Charta informačního věku“. Od jeho otištění se počítá existence nejen teorie informace, ale informačních věd a oborů vůbec – včetně informatiky. Snad jenom objevitelé nukleární energie a konstruktéři atomové bomby mají právo na pocit, že ovlivnili život dvacátého století způsobem srovnatelným s autory obou citovaných prací.

Jak už to tak bývá, oba „starty“ jsou tak trochu věcí dohody. Věda se sice nevyvíjí pokaždé plynule, ale i revoluční objevy mívají své předehry a první vlaštovky, které ještě nedělají jaro, ale něco přece jenom ohlašují. S kybernetikou a informačními vědami je tomu podobně.

Začněme tou kybernetikou. Obvykle bývá definována jako „věda o sdělování a řízení v živých organizmech, lidské společnosti a ve strojích“ (tedy dost shodně s názvem Wienerovy knihy) a v rámci této definice pokrývá i Shannonovu teorii informace. Myšlenka, že existují struktury, u kterých není podstatná jejich hmotná náplň, ale právě vztahy a vazby mezi jejich prvky, nepřišla až s uvedenou knihou. Řeč teď není o mechanických figurkách renesančních hodinářů. Ty se lidem podobaly jen svým „obalem“ – vnitřní struktura, která zajišťuje pohyb, neměla s tou lidskou nic společného. Nejspíš můžeme vynechat i „Rusa“ Jaroslava Ivanoviče Grdinu (1871–1931, narodil se v Plzni českým rodičům, ale už jako dítě s nimi odešel do Ruska, kde se stal profesorem na technice). Ten na přelomu 19. a 20. století sepsal skoro třicet prací o mechanice jednotlivých končetin lidského těla, kde ji studoval z pohledu strojního konstruktéra. Omezil se ale jen na mechanické funkce a nezabýval se řízením nebo přenášením signálů. ¹⁾

Mnohem vážnějším kandidátem na prvenství před Wienerem je rumunský lékař, který žil v Paříži, Stefan Odobleja (1902–1978). Na konci třicátých let vydal knihu o psychologii, kde už vyslovil hodně z pozdějších kybernetických myšlenek. Ale přeci jenom se omezil hlavně na biologické struktury. To už tady ale byl začátek čtyřicátých let a přibývalo matematiků, inženýrů, fyziologů i psychologů, kteří si analogie řídicích a informačních procesů v živočiších i strojích začali uvědomovat a studovat je. Někdy izolovaně, ale stále víc společně.

Za skutečný start kybernetiky se proto většinou považuje jiná práce, ve které se její pozdější název ještě nevyskytl, ale která už její paradigma zřetelně formulovala. Byl to článek s názvem Behaviour, Purpose and Teleology, vyšel v roce 1943 a stojí za zmínku, že mezi jeho autory byl i Wiener. Zbylí dva byli mexický lékař a fyziolog Arturo Rosenblueth (1900–1970) a americký inženýr Julian Bigelow (1913–2003). Nicméně jméno dala nové vědě až kniha z roku 1948. I když slovo „kybernetika“ (ř. kibernétés – kormidelník) použil už v roce 1834 fyzik Adrien Marie Ampére, který na stará kolena sestavoval klasifikaci různých disciplín a hledal název pro dosud neexistující, ale jím očekávanou vědu o řízení lidské společnosti. Moc daleko od skutečnosti vlastně ani nebyl.

S prehistorií informačních věd to budeme mít snazší. Když si odmyslíme kryptografii a její studium, stojí za zmínku jenom práce slavného britského statistika Donalda Aylmera Fishera (1960–1962) z druhé poloviny dvacátých let minulého století. Navrhoval v nich míru informace obsažené ve výsledcích náhodného pokusu.

Zato ale si zaslouží zmínku první z autorů „jubilejního“ článku, Claude Shannon. Přes jeho značné mládí (bylo mu tehdy 32 let) byla teorie informace už druhý významný vědní obor, který založil. Ještě jako student, koncem třicátých let, ve své diplomové práci navrhl (a zpracoval) využití Booleovy algebry, do té doby teoretické hračky pro logiky, při konstrukci reléových zapojení v automatických zařízeních, a tím založil jedno ze základních odvětví počítačových věd – teorii konečných automatů. Aby to nebylo všechno, tak v padesátých letech, v době vášnivých diskusí o možnosti umělé inteligence, sestrojil první zařízení, které se umělo učit – Shannonovu myš, vozíček spojený s počítačem, který projížděl bludištěm a hledal cestu ke „kořisti“.

I když vědní obory, včetně kybernetiky a informatiky, mají své kořeny a historické zázemí, je nejspíš správné najít v jejich historii okamžik, kdy se něco podstatného změnilo a kdy se z nesmělých a nekoordinovaných pokusů stal homogenní vědní obor. Pro kybernetiku je rok 1948 docela dobrý mezník a zaslouží si připomenutí.

Nicméně si k onomu připomenutí neodpustím jednu poznámku. Už jsme si tady řekli, že kybernetika a informatika ovlivnily dvacáté (a věřme, že i ta budoucí) století víc než máloco jiného. V roce 2003 vyšel poměrně velký naučný slovník. Je nabitý důležitými fakty. Při hledání slova Wiener najdete heslo „Wiener Neustadt“, jemu předchází odstaveček o předválečném německém filmovém režisérovi Robertu Wienem a následuje odstavec o polském houslistovi z devatenáctého století Wieniawském. Také se slovem Shannon nebudete neúspěšní – je to největší irská řeka. Předchází ji heslo o indickém tanečníkovi Shankarovi a následuje nositel Nobelovy ceny za fyziologii W. Sharp (aspoň že to). Ani se to nechce komentovat.