Čia ir dabar kibernetiką laikysime sudėtingu mokslu, sprendžiančiu daugybę žmonių rasės problemų. Išvardijame šio mokslo šakas ir apibūdiname pagrindinius jų skirtumus bei su jais susijusių klausimų problematiką, taip pat atkreipiame dėmesį į kibernetikos raidos istoriją.
Mokslo apžvalga
Kibernetika (k-ka) – mokslas, jungiantis daugybę tiriamų žmogaus veiklos šakų komponentų. Juo siekiama ištirti bendruosius dėsnius apie informacijos gavimą, saugojimą, transformavimą ir perdavimą sudėtingose ir reguliuojamose sistemose, pavyzdžiui, automobilyje, visuomenėje ar gyvame organizme.
Kibernetikos skyriai yra suskirstyti į daugybę sudedamųjų komponentų ir tiria daugybę žmogaus veiklos sričių – visas vietas, kur informacijos išnaudojimo pagalba žmogus galėtų kištis į įvykių eigą.
Šį terminą sukūrė Ampère. Iš pradžių kibernetinį mokslą jis apibrėžė kaip informaciją apie šalies valdžią, kuri privalo užtikrinti pilietinę įvairovę.esamas lengvatas. Šiuo metu šis mokslas apibrėžiamas kaip dėsnių, stebimų ir naudojamų perduodant informaciją mechaninėse struktūrose, kūne ir visuomenėje, doktrina; terminą sugalvojo N. Wiener.
Yra daug kitų būdų apibrėžti šį mokslą, pvz., Lewisas Kaufmanas, Gordonas Paskas ir kt.
Kibernetikos skyriai apima grįžtamojo ryšio, juodosios dėžės, išvestinių sąvokų elementų, esančių mašinų, gyvų organizmų ir organizacijų viduje, tyrimą. Šiame moksle pagrindinis dėmesys skiriamas informacijos apdorojimui ir atsakymui į ją.
Yra 7 pagrindinės kibernetikos sekcijos, tačiau dažnai psichologiją ir sociologiją galima suskirstyti į atskiras šio mokslo studijų ir veiklos šakas, todėl kartais skirstomos į 8.
Veiklos sritys
Kibernetikos raida ir skyriai, jų formavimasis ir tyrimų sritys glaudžiai susiję su tyrimo objektu – bet kokia sistema, kurią galima valdyti. Kibernetikos ir sistemos sąvokos buvo įvestos į kibernetiką, kur pati sistema laikoma abstrakčia sąvoka, kuriai neturi įtakos jų materialios prigimties kilmė. Tokių struktūrų pavyzdžiais gali būti automatiniai reguliatoriai įvairiuose mechanizmuose, mašinose, žmogaus smegenyse ir jų visuomenėje, biologinėje populiacijoje ir kt. Bet kuri iš aukščiau paminėtų sistemų visų pirma yra ryšys tarp daugelio nagrinėjamos sistemos komponentų, būdus, kaip jie suvokia, įsimena ir apdoroja informaciją bei, žinoma, galimybę keistis ja tarp sistemų. Kibernetika vystosibendrieji principai, leidžiantys valdyti sistemą ir ją automatizuoti. Kibernetikos atsiradimą lėmė mašinų sukūrimas XX amžiaus ketvirtajame dešimtmetyje, o sparti jos plėtra ir pritaikymas praktikoje siejamas su elektroninės skaičiavimo technologijos raida.
Be informacijos analizės būdų, kibernetika naudoja galingus įrankius, skirtus matematinės analizės, tiesinės algebros, tikimybių teorijos, informatikos, ekonometrijos ir kt. teikiamų problemų sprendimui sintezuoti.
Kibernetika vaidina svarbiausią vaidmenį darbo psichologijoje. Taip yra dėl to, kad kibernetika, kaip mokslas apie geriausius dinaminės sistemos valdymo būdus, tiria bendrą esamų valdymo principų skaičių ir jų tarpusavio ryšius bet kokio pobūdžio sistemose – nuo nukreipiančios raketos iki sudėtingo gyvo organizmo. Antroji kibernetinė tvarka ir ją sudarantys elementai.
Kibernetika susideda iš daugybės šakų, o kibernetikos sistemas ir skyrius galima skirstyti pagal įvairius principus, tačiau pagrindiniai du šio mokslo komponentai yra antros eilės kibernetika ir biologijos tyrimai.
Gryna kibernetika
Panagrinėkime antros eilės (gryną) k-ku. Tai mokslas, tiriantis valdymo sistemas kaip sąvoką. Ji bando rasti savo pagrindinius principus.
Grynojoje kibernetikoje galima išskirti pagrindines studijų ir veiklos sritis:
- Dirbtinis intelektas yra mokslas ir technologija, kurianti mašinas, turinčiasintelektas. Ypatingas dėmesys skiriamas kompiuterinėms programoms, intelektualių sistemų savybėms ir jų gebėjimui atlikti kūrybinę funkciją, kuri laikoma žmogaus savybe.
- K-ka antrojo laipsnio – kibernetikos forma, anksčiau perorientuota į biologinę prigimtį ir jos žinių formą, orientuota į temą. Šio mokslo kelio šalininkai mano, kad tikrovė konstruojama individualiai, o turimos žinios yra „nuoseklios“tarp dalykų, tačiau nėra tapačios juslinės patirties pasauliui.
- Kompiuterinė regėjimo forma – techninė vizija, pagrįsta technologija, leidžiančia mašinoms aptikti, sekti ir klasifikuoti objektus. Ši pramonė, kaip technologinė disciplina, siekia pritaikyti teorinius duomenis ir virtualiai įrašyto regėjimo modelius, kad sukurtų kompiuterinio matymo modelį. Ryškūs pavyzdžiai: vaizdo stebėjimas, aplinkinių objektų modeliavimas, sąveikos sistema, skaičiavimo nuotraukos ir kt.
- Valdymo sistema – įrankių, skirtų duomenims apie valdomą objektą rinkti, pogrupis, taip pat galimybės jį paveikti. Pagrindinis tikslas – pasiekti geriausią rezultatą. Objektai gali būti ir žmonės, ir mašinos. Santykių struktūroje gali būti du objektai.
- Valdymo sistema, kai asmuo veikia kaip reguliavimo grandis, vadinama valdymo sistema.
- Pagrindinės kibernetikos dalys taip pat apima atsiradimą (atsiradimą). Sistemų teorija apibrėžia šį elementąkibernetika kaip ypatingos sistemos savybės, kurių jos elementai neturi. Taigi, esant visiems komponentams, sistemos kokybinės charakteristikos yra nesuderinamos su bendra jos parametrų suma. Šio reiškinio sinonimas vadinamas sistemos efektu.
Biologijos tyrimai
Kibernetikos skyrius, tiriantis organizmą, yra pagrįstas duomenimis, gautais tiriant ir analizuojant informaciją apie gyvą organizmą. Pagrindinė studijų kryptis – gyvų organizmų prisitaikymas prie juos supančios aplinkos ir genetinės medžiagos perdavimo iš tėvų vaikams būdų svarstymas. Yra ir kita kryptis – kiborgai.
Klasikinės kibernetikos dalys, tiriančios biologines sistemas, apima:
- Bioinžinerija yra technologijos mokslas ir kaip ją panaudoti medicinos praktikoje ir biologiniuose tyrimuose. Biologinės inžinerijos sritys – nuo dirbtinio organo sukūrimo ir eksploatavimo iki organų auginimo iš audinių.
- Biologinis k-ka – mokslinis kibernetikos metodo ir technologijos idėjos suvokimas, susijęs su fiziologinių ir biologinių problemų svarstymu.
- Bioinformatika yra kibernetikos šaka, tirianti bendrą būdų ir požiūrių skaičių. Apima matematinius, algoritminius ir strateginius metodus.
- Bionika – tai praktinis mokymas apie savybių, parametrų, atliekamų veiksmų ir struktūrinio gamtos išdėstymo pritaikymą techniniams įrenginiams bei sisteminius jų organizavimo principus.
- Kitaskibernetikos sekcija, tirianti kūną, vadinama medicinos mokslu – technologinių pasiekimų ir jų rezultatų panaudojimo medicinos ir sveikatos apsaugos srityje galimybės. Čia išskiriama kompiuterinė diagnostika ir automatizuota sistema sveikatos priežiūros organizacijoje.
- Be minėtų biologijos mokslo studijų ir veiklos šakų, tai apima ir neurokibernetiką, homeostazės būklės tyrimus, sintetinę biologiją ir sistemų biologiją.
Sudėtingų sistemų teorijos įvadas
Kibernetikoje išskiriama sudėtingos sistemos egzistavimo samprata. Tokių sistemų teorija nagrinėja jų prigimtį ir priežastis, lemiančias ypatingas jų savybes. Jos sudedamosios dalys vadinamos sudėtinga adaptyviąja sistema (CAS), sudėtingų sistemų teorija ir pačia sudėtinga sistema.
Panagrinėkime vieną iš šių komponentų, būtent CAC. Jis turi tam tikrą skaičių savybių:
- Sukurta iš daugelio posistemių.
- Laikoma atviro tipo sistema; keičiasi energijos potencialu, medžiagomis ir informacija tarp sistemų.
- Tokios struktūros savybės nenurodomos iš mažesnių organizacinių lygių.
- Jos struktūra yra fraktalinė.
- Gali būti nejudančios būsenos.
- Turi galimybę padidinti tvarką ir sudėtingumą per prisitaikymo veiklą.
Kompiuterinės sistemos ir kibernetika
Žmogus naudoja kompiuterinę technologiją, kad analizuotų surinktus duomenisinformacijos ir įrenginių valdymas. Čia taip pat yra pirmiau minėti grynosios kibernetikos, dirbtinio intelekto ir kompiuterinio matymo elementai, tačiau, be jų, jie taip pat išskiriami:
- robotika – praktinis užsiėmimas, susijęs su automatizuoto tipo techninių sistemų kūrimu;
- DSSS yra paramos ir sprendimų priėmimo sistema, kurios pagrindinis tikslas – padėti žmogui priimant sunkų sprendimą. Pagrindinis bruožas yra visiškai objektyvi vertinimo dalyko analizė;
- ląstelinis automatas yra diskretiško tipo modelis, kurį tiria: matematika, teorinė biologija, apskaičiavimo teorija, fizika, taip pat mikromechanika. Pagrindinė ląstelių automatų tyrimų sritis yra bet kokių problemų algoritminio išsprendžiamumo tyrimas;
- simuliatorius - mašinos ar žmogaus valdomo proceso imitacija;
- modelių atpažinimo teorija – informatikos ir susijusių disciplinų šaka, užsiimanti tiriamo objekto ar objektų grupės klasifikavimo ir identifikavimo metodų, incidentų, signalų, situacinių aplinkybių, procesų kūrimu, pasižyminti ribos buvimas kokybinių savybių ir požymių rinkinyje. Naudojama nuo karinių iki saugumo sistemų;
- valdymo sistema – metodų rinkinys duomenims apie valdomą objektą rinkti ir subjekto ar objekto elgsenos įtakojimo parinktys. Pagrindinis tikslas yra pasiekti konkrečius tikslus;
- automatizuota valdymo sistema (ACS) – visapusiškas išsilavinimas iš priemoniųaparatinės ir programinės įrangos tipas. Kita tokios sistemos dalis yra personalas, reikalingas procesams reguliuoti technologinės veiklos rėmuose, įmonės gamyboje.
Kibernetikos panaudojimas inžinerijoje
Kibernetikos sekcijos inžinerinėje veiklos srityje skirstomos į:
- Adaptyvi sistema, kurioje automatinis algoritminių duomenų pasikeitimas vyksta sistemos veikimo metu.
- Ergonomika – mokslas apie pareigų, darbo vietos, darbo objektų ir jų dalykų bei virtualių programų pritaikymą.
- Biomedicininė inžinerija – inžinerijos principų, jos principų taikymo medicinos praktikoje ir biologijos moksle forma ir metodas.
- Neurokompiuteriai yra duomenų apdorojimo mechanizmas, pagrįstas natūralios nervų sistemos principu.
- Techninė kibernetika yra mokslo šaka, susijusi su techninių valdymo sistemų studijomis. Pagrindinė kryptis – automatizuotos reguliavimo sistemos sukūrimas.
- Sistemų inžinerija – tai sovietinės inžinerijos srities disciplina, kuri atkreipė dėmesį į sudėtingo techninio tipo sistemų projektavimo, kūrimo ir testavimo metodus, siekiant tolimesnio jų veikimo.
Kibernetikos ir ekonomikos bei matematikos ryšys
Matematikos ir ekonomikos kibernetikos sekcijos suskirstytos į 6 studijų šakas, po tris kiekvienam atskiram mokslui.
Iš ekonomikos studijų krypčių išskiriame: ekonomikos mokslą, jo vadybą iroperacijų tyrimas. Pagrindinės jų užduotys – naudojant, pavyzdžiui, statistinį ar matematinį modeliavimą, rasti idėjas, kurios būtų naudojamos ekonominėje veikloje, ir optimalų problemų sprendimą, kai susiduriama su įvairiomis problemomis.
Matematinės kibernetikos skyriai apima dinaminio tipo sistemas, informacijos teoriją ir bendrąją sistemų teoriją. Jie daugiausia užsiima problemų sprendimu, kai būtina turėti aiškų parametrų specifikaciją, analizuojamus duomenis ir pan. Matematinis informacijos apie kibernetiką atvaizdavimas yra pats tiksliausias ir teisingiausias.
Psichologija, sociologija ir kibernetika
Psichologijoje ir sociologijoje kibernetikos skyriai skirstomi į psichologines ir socialines k-tic ir memetika. Pagrindiniai šių mokslo šakų uždaviniai – sąveikų struktūros ir funkcionavimo įvairiose analizuojamojo pobūdžio sistemose, sąmonės ir nesąmoningose sferose tyrimas, žmogaus psichinių savybių modeliavimas ir turinio teorijos tyrimas. sąmonė, kultūra ir jos raida.
Istorinė informacija
Kibernetikos istorija ir skyriai yra glaudžiai susiję su šio mokslo raida. Šiuolaikinio k-ki pradžia galima laikyti 1940-ųjų pradžią, kur tai buvo tarpdisciplininė tyrimų sritis, jungianti įvairių valdymo formų sistemas, elektros grandinės teoriją, mašinų sandarą, loginio tipo modeliavimą, biologiją. savo evoliucine vystymosi kryptimi ir neurologiniais tyrimais. Pirmuoju darbu, iš kurio atsirado elektroninė valdymo sistema, laikomas Haroldo darbasJuoda (1927). Apskritai iš pradžių senovės Graikijoje terminas „kibernetika“buvo vartojamas kalbant apie valstybės veikėjų meną.
Kibernetikos informaciją ir skyrius galima sąlygiškai skirstyti pagal priklausymą laikotarpiui, kuriuo buvo tiriamas tas ar kitas reiškinys, informacija. Pats mokslas gali būti skirstomas į naująjį ir senąjį k-ku, kur naujasis prasideda aštuntajame dešimtmetyje, o senasis – atitinkamai nuo mokslo atsiradimo momento.
Aštuntojo dešimtmečio studijos klestėjo biologijoje, tačiau aštuntajame dešimtmetyje tyrimai buvo labiau orientuoti į „autonominės politinės figūros ir jos pogrupių sąveiką, refleksyvią subjekto sąmonę, kuri kuria ir atkuria politines struktūras. politinės bendruomenės.
Pastaruoju metu buvo įdėta daug pastangų žaidimų teorijai, evoliucinėms grįžtamojo ryšio sistemoms ir medžiagų studijoms. Šios tyrimų sritys atgaivina susidomėjimą aptariamu mokslu.
