On Governors

Článok s týmto názvom uverejnil James Clerk Maxwell v roku 1868 v Proceedings of the Royal Society, No. 100, teda pred 140 rokmi. Už vo veku 25 rokov sa stal profesorom a prednášal týždenne 15 hodín. Verejnosť ho pozná skôr ako geniálneho matematika a fyzika.

Maxwella však oprávnene môžeme považovať za zakladateľa modernej teórie automatického riadenia. Systémy so spätnou väzbou boli známe už storočia.  Avšak Maxwell ako prvý sformuloval matematickú teóriu systémov riadenia.  Vytvoril matematický model regulovanej sústavy a použil koncepciu spätnej väzby, tlmenia a stability. Ako píše N. Wiener, rozhodli sa pomenovať novú vedu o riadení a oznamovaní názvom kybernetika, práve pod vplyvom Maxwellovho článku, pretože governor (napokon od tohto slova je aj government, gubernátor ap.) je latinská odvodenina slova kyberrnétes, čiže kormidelník.

Čítanie pôvodného Maxwellovho článku je veľmi poučné aj dnes (http://www.ee.adfa.edu.au/staff/hrp/historicalpapers/ongovernors.pdf). V článku Maxwell analyzuje rôzne typy vtedy známych regulátorov, najmä odvodených od regulátorov využívajúcich snímače na báze odstredivej sily.  V dnešnom jazyku tam môžeme rozoznať známe regulátory s proporcionálnou, integračnou a derivačnou zložkou. Akčná veličina vystupuje ako driving-power, čiže hnacia (riadiaca) sila. Maxwell vyšetruje pohyb (reakciu) systému ako exponenciálne rastúci, klesajúci, oscilačný, s rastúcou a klesajúcou amplitúdou v čase. Veľkú pozornosť venuje stabilite, ktorú definuje ako riešenie charakteristickej rovnice príslušnej diferenciálnej rovnice, teda pomocou ich koreňov.

Podarilo sa mu analyticky sformulovať nevyhnutné podmienky stability pre uzavretý systém tretieho rádu. Konštatuje, že to sa mu nepodarilo pre jeden typ regulátora, ktorý viedol na rovnicu piateho rádu. Maxwell mal zmysel aj pre vyjadrenie všeobecnejších myšlienok, napríklad z oblasti manažmentu. Citujem dva výroky podľa J. Kukala (Automatizace, 5, 2008): „Kto si myslí, že vedie ostatných a pritom ho nikto nenasleduje, je len na prechádzke“. „Skutočný vedúci sa pozná podľa toho, že jeho ľudia vždy nejakým záhadným spôsobom odvádzajú vynikajúcu prácu.“ Škoda, že zomrel taký mladý, v roku 1879, vo veku 48 rokov. Určite by bol ešte viac rozvinul vznikajúcu teóriu regulácie. Aj preto by sa naša komunita mala k nemu vždy hlásiť a mladí adepti kybernetiky by mali siahnuť po jeho originálnych prácach.