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Allgemein

Was ist technische Kybernetik und Systemtheorie?

Hast Dich schon mal gefragt, was eine gestrichene Geigenseite und das Aktionspotential einer Nervenzelle gemeinsam haben? Oder wie eine Funksendeanlage funktioniert? All diesen Prozessen liegt das gleiche dynamische Prinzip (die sogenannte Van-der-Pol Gleichung) zugrunde. Durch die Beschreibung mit dieser mathematischen Gleichung lässt sich das Verhalten der Prozesse auf die gleiche Weise untersuchen, obwohl sie auf den ersten Blick doch recht verschieden sind. Genau das ist die Grundidee der Kybernetik. Das Ziel ist dabei, das Verhalten eines Prozesses vorherzusagen und mit geeigneten Maßnahmen so zu beeinflussen, dass sich ein zuvor gewünschtes Verhalten ergibt. Das faszinierende ist, dass der Ursprung des Prozesses keine wesentliche Rolle spielt und die unterschiedlichsten Prozesse mit den gleichen Methoden behandelt werden können.

Die technische Kybernetik ist damit eine interdisziplinäre Wissenschaft, die zwischen den Ingenieurwissenschaften und der angewandten Mathematik angesiedelt ist. Sie befasst sich mit der Beschreibung, Analyse, Kontrolle und Optimierung von dynamischen Prozessen. In Zentrum stehen dabei mathematische Systemmodelle, mit denen man reale Prozesse beschreibt. Mit den Modellen kann das Verhalten und die Interaktion der Prozesse mit ihrer Umwelt tiefgehend verstanden werden.

Die untersuchten Prozesse können aus den verschiedensten Anwendungsgebieten stammen. So ermöglichen kybernetische Methoden z. B. die automatische Navigation von Schiffen, lassen komplexe Vorgänge in Zellorganismen beschreiben oder helfen logistische Abläufe, wie Fahrpläne oder Energienetze, zu optimieren. Obgleich auf den ersten Blick sehr unterschiedlich lassen sich all diese Prozesse doch in gleicher Weise mit kybernetischen Methoden untersuchen.