人機互動中的模型和理論/維納的控制論

控制論是一個解釋複雜系統（特別是關於動物和機器）如何組織其控制和通訊以實現穩定性的概念。它涉及來自環境的輸入（或干擾）和系統的輸出（來自環境中的干擾或刺激的影響），以及控制器（例如，加熱裝置中的恆溫器），它利用反饋迴路（負反饋和正反饋）來調節干擾（或刺激）的影響。

控制論可以應用於許多研究領域來解釋複雜系統：生物學、社會學、人類學和資訊科技（僅舉幾例）。它可以用來幫助預測各種情景的結果或解釋現有現象的行為。其中一個例子是人體在面對致命疾病時的免疫系統，它試圖根除疾病。人體包含稱為白細胞的“控制器”，它們試圖識別和根除來自環境中的外來物質（干擾）。這樣做是為了保護和為了實現穩態，即一種穩定的狀態（或校正狀態），在該狀態下外來物質被成功處理。

有時外來物質是系統不知道如何應對的。例如，埃博拉或艾滋病等疾病。這些是控制器以前沒有知識，因此不知道如何應對的干擾。複雜系統內的“知識”（或用控制論術語來說稱為“轉換”）本質上是一組由輸入和控制器對輸入的“反應”定義的規則。處理這些規則的框架可以是確定性的，也可以是機率性的。前者本質上是根據輸入和可以對干擾採取的一系列動作的組合而預測的一系列可能結果，而後者本質上是隨機的，因此由一組分配的機率來處理，以確定要採取哪些行動。對於身體不認識如何應對的疾病，會實現機率模式的選項，這最終會導致混亂，因為免疫系統試圖透過“未知規則”盡其所能來應對這種干擾。

控制論的另一個非常重要的方面是系統的互連性。該系統被視為一個具有明確邊界、由相互作用的部分組成的整體實體。這表明系統記憶體在一定程度的相互依賴性。

該系統在處理其環境時，可以從一組選項中進行選擇。系統如何知道要關注什麼，要忽略什麼？系統內的約束提供了重點，並有助於減少可能結果的數量。變數的相互依賴性也使事情變得更容易，因為它不需要擔心每個干擾；因此，當系統中的一個因素受到影響時，其他因素很可能也會受到影響，即使它們可能不會立即顯現出來。這簡化了一切，因為人們處理的資訊更少。它也使系統更具可預測性。相互依賴性使系統更有效地識別干擾的一個很好的例子（再次是在醫學領域）是識別進行鑑別診斷時出現的症狀。鑑別診斷將是一條清晰的途徑，可以理解存在一種特定的疾病，即使可能存在其他變數（症狀）在起作用。你真正需要知道的只是症狀，就可以確信這種疾病是你認為的疾病。