Kybernetik - was ist das?Kybernetik

Eine verständliche Einführung

Von Sollgrößen und Regelgrößen

Nun kommt der lautstarke Emil dazu. Seine Aufgabe besteht, wissenschaftlich betrachtet, darin, den Unterschied zwischen der Sollgröße und dem Ergebnis nach Einwirken der Störungen zu messen, um daraus die sogenannte Regelgröße zu gewinnen:

Kybernetik - Sollgröße und Regelgröße

Bei Emil ist diese Regelgröße gleich der Lautstärke seines Geschreis. Die Sollgröße ist die Menge Sand, die tatsächlich vom Förderband hergeschafft werden soll.
Ein Ihnen noch vertrauteres Beispiel für die Begriffe Soll- und Regelgröße finden Sie, wenn Sie im Auto sitzen. Dann ist die Sollgröße die Straße - und die Regelgröße muß dafür sorgen, daß Sie die Kurve auch richtig kriegen und nicht in den Graben fahren.
Eine kleine Regelgröße führt zu geringer Korrektur; große Regelgrößen bringen erhebliche Korrekturen. Der Kybernetiker zeichnet das so:

Kybernetik - Korrekturen

Solch ein Regelkreis hat immer eine gewisse Trägheit. Glücklicherweise ist sie nicht stets so groß wie beim Förderband. Immer aber gilt, was Emil am eigenen Leibe erfuhr, jedoch nicht rechtzeitig erkannte: Je heftiger der Regler reagiert, desto konfuser benimmt sich das System. Die Schwankungen können zuweilen so stark werden, daß sie das System regelrecht zerstören. Beim Fließband ist das freilich nicht zu befürchten; Paul und Antonio sind auch bei der höchsten Lautstärke, zu der Emil fähig ist, noch nicht derart arbeitseifrig, daß sie das Förderband so mit Sand überlasten, daß es zusammenbricht.
Andere Systeme sind da empfindlicher. Wir werden darauf noch zu sprechen kommen. Deshalb gibt man sich Mühe, nur einen Bruchteil der Energie für den Regel Vorgang abzuzweigen und das System lieber ganz vorsichtig zu korrigieren.
Ein wenig beschämend für Emil - und für die Menschen überhaupt - ist, daß Maschinen solche Regelprobleme viel besser lösen. Ersetzt man Paul und Antonio durch einen automatischen Bagger, Emil durch eine elektrische Meßeinrichtung am oberen Ende des Fließbandes und Emils hallendes Organ durch einen elektrischen Draht zwischen dem Meßinstrument und dem Bagger, so ist das System im Nu aufs beste eingeregelt, die Lastwagenfahrer sind guter Laune, und der Chef der Firma strahlt.
Auch zu Hause oder im Auto bedienen wir uns längst automatischer Regeleinrichtungen, ohne daß wir uns darüber überhaupt klar sind. Das beliebteste Heimgerät ist der Thermostat. Er reguliert selbsttätig die Ölheizung auf einen vorher festgelegten Wert ein; er hält die Backtemperatur konstant; er schaltet die Boilerheizung ab, bevor das Wasser zum Kochen kommt, und er sorgt dafür, daß das Kühlwasser im Auto nicht über und nicht unter einen bestimmten Temperaturbereich gerät.
Aber nicht nur die Ölheizung und der Backofen funktionieren mit Hilfe von Rückkopplungsvorgängen. Auch der Mensch höchstpersönlich ist bei fast allem, was er tut und treibt, von Rückkopplungen abhängig. Den Wissenschaftlern war das längst klar, bevor man den Namen "Kybernetik" überhaupt in den Mund nahm. Was passiert beispielsweise, wenn Sie ein Glas Wasser ergreifen wollen? Die Hand nähert sich dem Glas. Kritisch beobachtet das Auge den Vorgang und meldet die kleinste Abweichung vom richtigen Wege dem Gehirn, das sofort den Muskeln die korrigierenden Befehle gibt: Mehr links! Weiter nach oben!
Die nach unserer Kenntnis erste vernünftige Definition des Rückkopplungsvorgangs stammt denn auch nicht von einem Techniker, sondern von einem Biologen, R. Wagner. Dieser Herr Wagner erklärte schon 1925 sehr gescheit, "... daß von dem Energiestrom, der durch das System hindurchgeht, ein kleiner, meistens sehr kleiner Teil abgezweigt und zur Regulierung dieses Energiestroms selbst wieder verwendet wird".
Daß es darauf ankommt, diese Regelung bedachtsam zu dosieren, weil das System sonst übersteuert, haben wir an Emils bedauerlichem Erlebnis mit dem Fließband bereits erklärt. Bei alten Leuten, deren Regelsystem bereits ein wenig träge ist, kommt es oft zu solchen Übersteuerungen, die sich in einem fast unkontrollierbaren Hin und Her der zielenden Hand ausdrücken. Der ganze Arm zittert. In schweren Fällen kann es vorkommen, daß die Hand das Glas gar nicht ergreifen kann, sondern vom Tisch wirft.
Natürlich sind auch maschinelle Regler nicht fehlerlos, und Übersteuerungen sind nicht ganz so selten, wie man sich's wünschen würde. Raketen beispielsweise sind schon gelegentlich in regellos scheinendem Zickzack ins Weltall abgebraust, weil der Regler für die Richtungsstabilität übersteuerte.

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