Термин «кибернетика»: значение и история - davaiknam.ru o_O
Главная
Поиск по ключевым словам:
страница 1
Похожие работы
Название работы Кол-во страниц Размер
Реферат По дисциплине «Экономическая кибернетика» 1 56.01kb.
Экономическая кибернетика: учимся управлять 1 65.94kb.
Сихан (Shihan англ.) Звание и обращение. Дословное значение “Эксперт”... 1 183.68kb.
13. История становления криминалистики. Основные этапы ее развития. 1 32.84kb.
Программа преддипломной практики для специальности: 1-31 03 06 Экономическая... 1 154.56kb.
Кибернетика наука об управлении 1 232.98kb.
Книга очерк философии истории. Термин "философия истории" 1 177.25kb.
1. общая характеристика специальности 3 443.65kb.
Содержание стр. Введение стр 4 646.31kb.
Литература Глава андрагогика и проблемы обучения взрослых андрагогика... 1 327.93kb.
Докладе Ф. Тернера «Значение границы для американской истории» 1 68.14kb.
«Информационные основы процессов управления» 1 45.32kb.
Направления изучения представлений о справедливости 1 202.17kb.

Термин «кибернетика»: значение и история - страница №1/1

Термин «кибернетика»: значение и история

Автор Васильченко Екатерина
Кибернетика (от греч. kybernetike - "искусство управления", от греч. kybernao - "правлю рулём, управляю", от греч. Κυβερνήτης - "кормчий") — наука об общих закономерностях процессов управления и передачи информации в машинах, живых организмах и обществе [4].

Стаффорд Бир назвал её наукой эффективной организации, а Гордон Паск расширил определение, включив потоки информации "во все медиа", начиная со звёзд и заканчивая мозгом. Она включает изучение обратной связи, чёрных ящиков и производных концептов, таких как управление и коммуникация в живых организмах, машинах и организациях, включая самоорганизации. Она фокусирует внимание на том, как что-либо (цифровое, механическое или биологическое) обрабатывает информацию, реагирует на неё и изменяется или может быть изменено, для того чтобы лучше выполнять первые две задачи. Более философское определение кибернетики, предложенное в 1956 Луисом Коуффигнал (Louis Couffignal), одним из пионеров кибернетики, описывает кибернетику как "искусство обеспечения эффективности действия".

Оригинальность этой науки заключается в том, что она изучает не вещественный состав систем и не их структуру, а результат работы данного класса систем. В кибернетике впервые было сформулировано понятие «черного ящика» как устройства, которое выполняет определенную операцию над настоящим и прошлым входного потенциала, но для которого мы не обязательно располагаем информацией о структуре, обеспечивающей выполнение этой операции [1].

Системы изучаются в кибернетике по их реакциям на внешние воздействия, другими словами, по тем функциям, которые они выполняют. Наряду с вещественным и структурным подходом, кибернетика ввела в научный обиход функциональный подход как еще один вариант системного подхода в широком смысле слова.

Она изучает способы связи и модели управления, и в этом исследовании ей понадобилось еще одно понятие, которое было давно известным, но впервые получило фундаментальный статус в естествознании - понятие информации как меры организованности системы в противоположность понятию энтропии как меры неорганизованности.

Основным объектом исследования в кибернетике являются так называемые кибернетические системы.

Примерами кибернетических систем могут служить разного рода автоматические регуляторы в технике (например, автопилот или регулятор, обеспечивающий поддержание постоянной температуры в помещении), электронные вычислительные машины (ЭВМ или компьютеры), человеческий мозг, биологические популяции, человеческое общество и т.д.

Кибернетические системы имеют рецепторы (датчики), воспринимающие сигналы из внешней среды и передающие их внутрь системы, а также входные и выходные каналы, по которым они обмениваются сигналами с внешней средой. Выходные сигналы системы передаются во внешнюю среду через эффекторы (исполнительные устройства). Поскольку каждая система сигналов, независимо от того, формируется она разумными существами или объектами и процессами неживой природы, несет в себе ту или иную информацию, то всякая кибернетическая система, может рассматриваться как преобразователь информации. Рассмотрение различных объектов живой и неживой природы как преобразователей информации или как систем, состоящих из элементарных преобразователей информации, составляет сущность так называемого кибернетического подхода к изучению этих объектов.

Из числа сложных технических преобразователей информации наибольшее значение имеют компьютеры. Компьютеры обладают свойством универсальности. Это означает, что любые преобразования буквенно-цифровой информации, которые могут быть определены произвольной конечной системой правил любой природы (арифметических, грамматических и др.) могут быть выполнены компьютером после введения в него составленной должным образом программы. Другим известным примером универсального преобразователя информации (хотя и основанного на совершенно иных принципах) является человеческий мозг. Свойство универсальности современных компьютеров открывает возможность моделирования с их помощью любых других преобразователей информации, в том числе мыслительных процессов. Такая возможность ставит компьютеры в особое положение: с момента своего возникновения они представляют основное техническое средство, основной аппарат исследования, которым располагает кибернетика.

Целенаправленное изменение поведения кибернетических систем происходит при наличии управления. Основной задачей системы с управлением является такое преобразование поступающей в систему информации и формирование таких управляющих воздействий, при которых обеспечивается достижение (по возможности наилучшее) заданных целей управления. Примером может служить система автоматического регулирования температуры воздуха в помещении: специальный термометр-датчик измеряет температуру воздуха Т, управляющая система сравнивает эту температуру с заданной величиной То и формирует управляющее воздействие - k (T - То) на задвижку, регулирующую приток тёплой воды в батареи центрального отопления. Знак минус при коэффициенте k означает, что регулирование происходит по закону отрицательной обратной связи, а именно: при увеличений температуры Т выше установленного порога То приток тепла уменьшается, при её падении ниже порога - возрастает.

Отрицательная обратная связь необходима для обеспечения устойчивости процесса регулирования. Устойчивость системы означает, что при отклонении от положения равновесия (когда Т = То) как в одну, так и в другую сторону система стремится автоматически восстановить это равновесие.

Первым, кто применил термин кибернетика для управления в общем смысле, был, по-видимому, древнегреческий философ Платон. Однако реальное становление кибернетики как науки произошло много позже. Оно было предопределено развитием технических средств управления и преобразования информации. Ещё в средние века в Европе стали создавать так называемые андроиды - человекоподобные игрушки, представляющие собой механические, программно управляемые устройства. Первые промышленные регуляторы уровня воды в паровом котле и скорости вращения вала паровой машины были изобретены И. И. Ползуновым (Россия) и Дж. Уаттом (Англия) в 18 веке. Решающее значение для становления кибернетики имело создание в 40-х гг. ХХ в. электронных вычислительных машин - ЭВМ или компьютеров (Дж. фон Нейман и др.). Благодаря ЭВМ возникли принципиально новые возможности для исследования и фактического создания действительно сложных управляющих систем. Оставалось объединить весь полученный к этому времени материал и дать название новой науке. Этот шаг был сделан американским математиком Норбертом Винером, опубликовавшим в 1948 свою знаменитую книгу "Кибернетика". Винер определил кибернетику как "науку об управлении и связи в животном, машине и обществе". Стремительное развитие вычислительной техники породило большой интерес к кибернетике в 60-70е годы и ее бурное развитие во всем мире. В 80-90е годы термин кибернетика был частично вытеснен термином "Информатика", имеющим отношение прежде всего к компьютерам и обработке информации. Однако в последние годы кибернетика вновь стала популярной в связи с развитием Интернета (киберпространство) и робототехники (киборг - кибернетический организм - устройство с высокой степенью физического и интеллектуального взаимодействия человека и технических средств автоматики). Киборги, так же как и роботы-манипуляторы, находят все более широкое применение при управлении объектами в недоступных или опасных для жизни человека условиях.

Кибернетика является междисциплинарной наукой. Она возникла на стыке математики, логики, семиотики, физиологии, биологии, социологии. Ей присущ анализ и выявление общих принципов и подходов в процессе научного познания. Наиболее весомыми теориями, объединяемыми кибернетикой, можно назвать следующие:


  • Теория передачи сигналов

  • Теория информации

  • Теория систем

  • Теория управления

  • Теория автоматов

  • Теория принятия решений

  • Синергетика

  • Теория алгоритмов

  • Исследование операций

  • Теория оптимального управления

  • Теория распознавания образов

Кроме средств анализа, в кибернетике используются мощные инструменты для синтеза решений, предоставляемые аппаратами математического анализа, линейной алгебры, геометрии выпуклых множеств, теории вероятностей и математической статистики, а также более прикладными областями математики, такими как математическое программирование, эконометрика, информатика и прочие производные дисциплины.

Различают следующие направления кибернетики:



  • Биологическая кибернетика и медицинская кибернетика

  • Техническая и инженерная кибернетика

  • Экономическая кибернетика, социальная кибернетика

  • Нейрокибернетика и Нейрокомпьютинг

  • (другие) [4]


Список литературы:

  1. Винер Н. Кибернетика. — М.: Советское радио, 1968

  2. Шеннон К. Работы по теории информации и кибернетике. – М.: Изд. иностр. лит., 1963. – 830 с.

  3. "Отыскание истины: Россия, XXI век", "Компьютерра" №4 от 01 февраля 2005 года

  4. Кибернетика — Википедия. http://ru.wikipedia.org/wiki/Кибернетика










В России центр на периферии. Василий Ключевский
ещё >>