Тук и сега ще разгледаме кибернетиката като сложна наука, занимаваща се с огромен брой проблеми на човешката раса. Изброяваме клоновете на тази наука и характеризираме основните им различия и проблемите на въпросите, в които се занимават, а също така обръщаме внимание на историята на развитието на кибернетиката.
Научен преглед
Кибернетиката (k-ka) е наука, която съчетава много компоненти от изследваните клонове на човешката дейност. Той е насочен към изучаване на общите закони за получаване, съхранение, преобразуване и предаване на информация в сложни и регулирани системи, например в автомобил, общество или жив организъм.
Разделите на кибернетиката са разделени на огромен брой съставни компоненти и изучават огромен спектър от области на човешката дейност, всички места, където с помощта на използване на информация човек може да се намесва в хода на събитията.
Терминът е въведен от Ампер. Първоначално той определя кибернетичната наука като информация за управлението на страната, което е длъжно да осигури гражданско разнообразие.съществуващи ползи. В момента тази наука се определя като доктрина за законите, наблюдавани и използвани при предаването на информация в механичните структури, тялото и обществото; терминът е въведен от Н. Винер.
Има много други начини за дефиниране на тази наука, като Люис Кауфман, Гордън Паск и др.
Разделите на кибернетиката включват изучаване на обратната връзка, черна кутия, извлечени елементи от концепции вътре в машини, живи организми и организации. Тази наука се фокусира върху обработката и реагирането на информация.
Има 7 основни раздела на кибернетиката, но често психологията и социологията могат да бъдат разделени на отделни клонове на изследване и дейност на тази наука, поради което понякога те се разделят на 8.
Поле на дейност
Развитието и разделите на кибернетиката, тяхното формиране и области на изследване са тясно свързани с обекта на изследване, който е всяка система, която може да бъде контролирана. Понятията за кибернетичния подход и системата са въведени в кибернетиката, където самата система се разглежда като абстрактно понятие, което не се влияе от произхода на тяхната материална природа. Примери за такива структури могат да бъдат автоматични регулатори в различни механизми, машини, човешкия мозък и неговото общество, биологична популация и т.н. Всяка от горните системи е преди всичко връзката между множеството компоненти на разглежданата система, начини на възприемане, запаметяване и обработка на информацията и, разбира се, възможността за нейния обмен между системите. Кибернетиката се развиваобщи принципи, които ви позволяват да управлявате системата и да я доведете до автоматизация. Появата на кибернетиката се дължи на създаването на машини през четиридесетте години на ХХ век, а бързото й развитие и прилагане на практика е свързано с развитието на електронно-изчислителната технология.
В допълнение към начините за анализ на информация, кибернетиката използва мощни инструменти за синтезиране на решенията на проблеми, предоставени от математически анализ, линейна алгебра, теория на вероятностите, компютърни науки, иконометрия и др.
Кибернетиката играе най-важната роля в трудовата психология. Това се дължи на факта, че кибернетиката, като наука за най-добрите начини за управление на динамична система, изучава общия брой съществуващи принципи на управление и техните взаимовръзки в системи от всякакво естество, от самонасочваща се ракета до сложен жив организъм. Вторият кибернетичен ред и съставните му елементи.
Кибернетиката се състои от много клонове и системите и разделите на кибернетиката могат да бъдат разделени според различни принципи, но основните два компонента на тази наука са кибернетиката от втори ред и изследванията в биологията.
Чиста кибернетика
Нека разгледаме втори ред (чист) k-ku. Това е наука, която изучава системите за управление като концепция. Тя се опитва да намери основните си принципи.
В чистата кибернетика основните области на обучение и дейност могат да бъдат идентифицирани:
- Изкуственият интелект е науката и технологията, които създават машини, надарени синтелект. Особено внимание се отделя на компютърните програми, свойствата на интелигентните системи и способността им да изпълняват творческа функция, която се счита за характеристика на човек.
- K-ka от втори порядък - форма на кибернетика, преориентирана по-рано към биологичната природа и формата на нейното познание, фокусирана върху субекта. Привържениците на този път на науката вярват, че реалността се изгражда индивидуално и съществуващото знание е „последователно“между субектите, но не е идентично със света на сетивния опит.
- Компютърна форма на зрението - техническо зрение, което се основава на технология, която позволява на машините да откриват, проследяват и класифицират обекти. Като технологична дисциплина тази индустрия се стреми да приложи теоретични данни и модели на виртуално записано зрение, за да създаде модел на компютърно зрение. Ярки примери са: видеонаблюдение, моделиране на околни обекти, система за взаимодействие, изчислителни снимки и др.
- Система за управление - подмножество от инструменти за събиране на данни за контролиран обект, както и опции за въздействие върху него. Основната цел е постигането на най-добър резултат. Обектите могат да бъдат както хора, така и машини. Структурата на връзката може да съдържа два обекта.
- Системата за управление, където човек действа като регулаторна връзка, се нарича система за управление.
- Основните раздели на кибернетиката също включват възникване (емерджентност). Системната теория определя този елементкибернетиката като специални свойства на система, които нейните елементи не притежават. По този начин е налице несводимост на качествените характеристики на системата до общата сума от нейните параметри при наличието на всички компоненти. Синоним на това явление се нарича системен ефект.
Изследване в биологията
Разделът по кибернетика, който изучава организма, се основава на данни, получени при изследване и анализ на информация за жив организъм. Основната област на изследване е адаптирането на живите организми към околната среда около тях и разглеждането на начините, по които генетичният материал се предава от родители на деца. Има и друга посока - киборги.
Класическите раздели на кибернетиката, които изучават биологични системи, включват:
- Биоинженерството е наука за технологията и как да се използва в медицинската практика и биологични изследвания. Областите на биологичното инженерство варират от създаването и функционирането на изкуствен орган до култивирането на органи от тъкани.
- Biological k-ka - научно възприемане на идеята за метода и технологията на кибернетиката, ангажирано с разглеждането на физиологични и биологични проблеми.
- Биоинформатиката е клон на кибернетиката, който изучава общия брой начини и подходи. Включва математически, алгоритмични и стратегически методи.
- Bionics е практическо учение за прилагането на свойства, параметри, извършени действия и структурното подреждане на природата към техническите устройства и системните принципи на тяхната организация.
- Напредразделът на кибернетиката, който изучава тялото, се нарича медицинска наука – възможности за използване на технологичните постижения и техните резултати в областта на медицината и здравеопазването. Тук се отделят изчислителна диагностика и автоматизирана система в здравна организация.
- В допълнение към гореспоменатите клонове на изучаване и дейност на биологичната наука, това включва и неврокибернетиката, изучаването на състоянието на хомеостазата, синтетичната биология и системната биология.
Въведение в теорията на сложните системи
В кибернетиката се откроява концепцията за съществуването на сложна система. Теорията на такива системи се занимава с анализ на тяхната природа и причините, лежащи в основата на техните изключителни свойства. Неговите съставни елементи се наричат сложна адаптивна система (CAS), теорията на сложните системи и самата сложна система.
Нека разгледаме един от тези компоненти, а именно CAC. Той има определен брой свойства:
- Изградено от много подсистеми.
- Счита се за система от отворен тип; обменя енергиен потенциал, вещества и информация между системите.
- Свойствата на такава структура не се извеждат от по-малките й организационни нива.
- Тя има фрактален тип структура.
- Може да е в неподвижно състояние.
- Има способността да увеличава реда и сложността чрез адаптивна активност.
Компютърни системи и кибернетика
Компютърната технология се използва от човека за анализ на събранотоинформация и управление на устройството. Горните елементи на чистата кибернетика, изкуствен интелект и компютърно зрение също са включени тук, но освен тях се разграничават и:
- robotics - практическо упражнение, свързано със създаването на технически системи от автоматизиран тип;
- DSSS е система за подкрепа и вземане на решения, чиято основна цел е да помогне на човек в трудно вземане на решения. Основната характеристика е напълно обективен анализ на предмета на оценка;
- клетъчният автомат е модел от дискретен тип, който се изучава от: математика, теоретична биология, теория на изчислимостта, физика, а също и микромеханика. Основната област на изследването на клетъчните автомати е изследването на алгоритмичната разрешимост на всякакви проблеми;
- simulator - имитация на процес, контролиран от машина или човек;
- теорията на разпознаването на образи е клон от компютърните науки и сродните дисциплини, занимаващ се с разработването на методи за класифициране и идентифициране, инциденти, сигнал, ситуационни обстоятелства, процеси на обекта или група от обекти, които се изследват, характеризиращи се с наличието на граница в набора от качествени характеристики и характеристики. Употребите варират от военни до системи за сигурност;
- система за управление - набор от методи за събиране на данни за обект под контрол и опции за влияние върху поведението на субект или обект. Основната цел е постигане на конкретни цели;
- автоматизирана система за управление (ACS) - цялостно образование от средстватахардуерен и софтуерен тип. Друга част от такава система е персоналът, необходим за регулиране на процесите в рамките на технологичните дейности, производството на едно предприятие.
Използване на кибернетиката в инженерството
Разделите на кибернетиката в областта на инженерната дейност са разделени на:
- Адаптивна система, в която автоматичната промяна на алгоритмичните данни се извършва по време на работата на системата.
- Ергономията - науката за адаптирането на задълженията, работното място, работните обекти и техните предмети и виртуални програми.
- Биомедицинско инженерство - формата и метода за прилагане на принципите на инженерството, неговите принципи в медицинската практика и биологичната наука.
- Неврокомпютрите са механизъм за обработка на данни, базиран на принципа на естествената невронна система.
- Техническата кибернетика е клон на науката, занимаващ се с изучаване на системите за техническо управление. Основното направление е създаването на автоматизирана система за регулиране.
- Системното инженерство е дисциплина от областта на съветското инженерство, която обръща внимание на методите за проектиране, създаване и тестване на системи от сложен технически тип, с оглед по-нататъшната им експлоатация.
Връзка между кибернетиката и икономиката и математиката
Разделите на кибернетиката на математиката и икономиката са разделени на 6 учебни клона, по три за всяка отделна наука.
Сред икономическите области на изследване отделяме: икономическата наука, нейното управление иоперативни изследвания. Основните им задачи са да намерят идеи, които се използват в икономическата дейност и оптималното решение на проблеми, когато са изправени пред различни проблеми, използвайки например статистическо или математическо моделиране.
Разделите на математическата кибернетика включват системи от динамичен тип, теория на информацията и обща теория на системите. Те се занимават основно с решаване на задачи, при които е необходимо да има ясна спецификация на параметри, анализирани данни и т.н. Най-точно и правилно е математическото представяне на информацията за кибернетиката.
Психология, социология и кибернетика
В психологията и социологията разделите на кибернетиката са разделени на психологически и социални к-тики и меметици. Основните задачи на тези клонове на науката са изучаването на структурата и функционирането на взаимодействията в различни системи от анализиращ характер, съзнателни и несъзнателни сфери, моделиране на психичните характеристики на човек и изследване на теорията за съдържанието на съзнание, култура и нейната еволюция.
Историческа информация
Историята и разделите на кибернетиката са тясно свързани с развитието на тази наука. Началото на съвременната k-ki може да се счита за началото на 40-те години на миналия век, където е интердисциплинарна област на изследване, комбинираща системи от различни форми на управление, теория на електрическата верига, структура на машините, моделиране на логически тип, биология в неговата еволюционна посока на развитие и неврологични изследвания. Първото произведение, от което произлиза електронната система за управление, се счита за дело на ХаролдЧерен (1927). Като цяло, първоначално терминът "кибернетика" в древна Гърция се използва за обозначаване на изкуството на държавните мъже.
Информацията и разделите на кибернетиката могат условно да бъдат разделени според принадлежността към периода, в който е изследвано това или онова явление, информация. Самата наука може да бъде разделена на нова и стара k-ku, където новото започва през 70-те години на миналия век и старото, съответно, от момента, в който науката се появи.
Изследването от седемдесетте процъфтява в биологията, но изследванията през осемдесетте вече са по-фокусирани върху „взаимодействието на автономна политическа фигура и нейните подгрупи, рефлексивното съзнание на субекта, което създава и възпроизвежда структурите на политически общности.
Напоследък бяха положени много усилия в изучаването на теорията на игрите, еволюционните системи за обратна връзка и изучаването на материалите. Тези области на изследване възраждат интереса към въпросната наука.
