Кибернетика как наука

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение…………………………………………………………………………...3

   Глава 1. Кибернетика как наука………………………………………………..5

   1.1 Кибернетика………………………………………………………………..12

   1.2 Зарождение  кибернетики………………………………………………….13

   1.3 Развитие  кибернетики……………………………………………………..15

   1.4 методы  кибернетики в системе наук……………………………………..15

   1.5 Кибернетика  и философия………………………………………………...18

Заключение……………………………………………………………………….21 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

      ВВЕДЕНИЕ

    В естествознании первой половины прошлого века ведущим направлением была физика. Начиная с 50-х годов, наряду с физикой, химией и биологией все возрастающее значение и влияние на развитие науки и всего уклада нашей жизни начала оказывать кибернетика. Кибернетика становится важнейшим фактором научно-технической революции на высших этапах ее развития. Кибернетика возникла на стыке многих областей знания математика, логики, семиотики, биологии и социологии.

    Сама кибернетика как наука об управлении многое дает современному философскому мышлению. Она позволяет более глубоко раскрыть механизм самоорганизации материи, обогащает содержание категорий связей, причинности, позволяет более детально изучить диалектику необходимости и случайности, возможности и действительности.

    Столь необычная «биография» кибернетики объясняется целым рядом причин, среди которых надо выделить две. Во-первых, кибернетика имеет необычайный, синтетический характер. В связи с этим до сих пор существуют различия в трактовке некоторых ее проблем и понятий. Во-вторых,  основополагающие идеи кибернетики пришли в нашу страну с Запада, где они с самого начала оказались под влиянием идеализма и метафизики, а иногда и идеологии. Почти то же самое происходило и в нашей стране.

    Осмысление кибернетических понятий с позиции философии будет способствовать более успешному осуществлению теоретических и практических работ в этой области, создаст лучшие условия для эффективной работы и научного поиска в этой области познания.

    Современное поколение является свидетелем стремительного развития науки и техники. За последние триста лет человечество прошло путь от простых паровых машин до массивных атомных электростанция, овладело сверхзвуковыми скоростями полета, создало большие океанические корабли

и огромные землеройные машины, заменяющие труд десятков тысяч землекопов. Запуск первого искусственного спутника Земли и полетом первого человека в космос наша страна проложила путь к освоению космического пространства. Но до середины XX века практически все создаваемые человеком механизмы предназначались для выполнения хотя и очень разнообразных, но в основном исполнительных функций.

    Область умственной деятельности, психики, сфера логических функций человеческого мозга казались до недавнего времени совсем недоступными механизации.

    Рисуя картины жизни грядущего общества, авторы умопомрачительных рассказов и повестей частенько считали, что всю работу за человека будут делать машины, а роль человека сведется к тому, чтоб, следя за работой машин, нажимать на пульте соответствующие клавиши, управляющие определенными операциями.

    Но современный уровень развития радиоэлектроники дозволяет ставить и разрешать задачки сотворения новейших устройств, которые могут делать самые разнообразные и частенько очень сложные задачки управления производственными действиями, движением транспорта и т.д. Создание управляющих машин дозволяет перейти от автоматизации отдельных станков и агрегатов к комплексной автоматизации конвейеров, цехов, целых заводов. 
 
 
 
 
 
 
 

ГЛАВА 1. КИБЕРНЕТИКА КАК НАУКА, ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ КИБЕРНЕТИКИ

    Кибернетика - наука об общих закономерностях процессов управления и передачи информации в технических, биологических и социальных системах. Её основателем является американский математик Н.Винер (1894-1964), выпустивший в 1948 году книгу «Кибернетика, или управление их связь в животном и машине». Своё название новая наука получила от древнегреческого слова "кибернетес", что в переводе означает "управляющий", "рулевой", "кормчий". Основной интерес этой науки широкий класс как живых, так и неживых систем.

    Со сложными системами управления человек имел дело задолго до кибернетики (управление людьми, машинами; наблюдал регуляционные процессы у живых организмов и т.д.). Но кибернетика выделила общие закономерности управления в различных процессах и системах, а не их специфику. В «докибернетический» период знания об управлении и организации носили «локальный» характер, т.е. в отдельных областях. Так, еще в 1843 г. польский мыслитель Б. Трентовский опубликовал малоизвестную в настоящее время книгу «Отношении философии к кибернетике как искусству управления народом». В своей книге «Опыт философских наук» в 1834 году известный физик Ампер дал классификацию наук, среди которых третьей по счету стоит кибернетика – наука о текущей политике и практическом управлении государством (обществом).

    Эволюция представления об управлении происходила в форме накопления, суммирования отдельных данных. Кибернетика рассматривает проблемы управления на устойчивом фундаменте, вводя в науку новые теоретические «заделы», новый понятийный, категориальный аппарат. В общую кибернетику обычно  включают теорию информации теорию алгоритмов, теорию игр и теорию автоматов, техническую кибернетику.

  

    Техническая кибернетика - отрасль науки, изучающая технические системы управления. Важнейшие направления исследований разработка и создание автоматических и автоматизированных систем управления, а также автоматических устройств и комплексов для передачи, переработки и хранения  информации.

    К основным задачам кибернетики относятся:

1) установление фактов, общих для управляемых систем или для некоторых их совокупностей;

2) выявление  ограничений, свойственных управляемым  системам. и установление их происхождения;

3) нахождение  общих законов, которым подчиняются  управляемые системы;

4) определение путей практического использования установленных фактов и найденных закономерностей.

    «Кибернетический» подход к системам характеризуется рядом понятий. Основные понятия кибернетики: управление, управляющая система, управляемая система, организация, обратная связь, алгоритм, модель, оптимизация, сигнал и др. Для систем любой природы понятие «управление» можно определить следующим образом: управление - это воздействие на объект, выбранное на основании имеющейся для этого информации из множества возможных воздействий, улучшающее его функционирование или развитие.

    Управление системой или объектом всегда происходит в какой-то внешней среде.

    Чтобы управление могло функционировать, то есть целенаправленно изменять объект, оно должно содержать четыре необходимых элемента:

1. Каналы  сбора информации о состоянии  среды и объекта.

2. Канал  воздействия на объект.

3. Цель  управления. 

4. Способ (алгоритм, правило) управления, указывающий,  каким образом можно достичь  поставленной цели, располагая информацией о состоянии среды и объекта.

    Н. Винер писал, что «действие или поведение допускает истолкование как направленность на достижение некоторой цели, т.е. некоторого конечного состояния, при котором объект вступает в определенную связь в пространстве и во времени с некоторым другим объектом или событием».  Цель определяется как внешней средой, так и внутренними потребностями субъекта управления. Цель должна быть принципиально достижимой, она должна соответствовать реальной ситуации и возможностям системы (управляющей и управляемой). За счет управляющих воздействий управляемая система может целенаправленно изменять свое поведение. Целенаправленность управления биологических управляемых систем сформирована в процессе эволюционного развития живой природы. Она означает стремление организмов к их выживанию и размножению. Целенаправленность искусственных управляемых систем определяется их разработчиками и пользователями.

    Понятие обратной связи. Управление по "принципу обратной связи". Если между воздействием внешней среды и реакцией системы устанавливается связь, то мы имеем дело с обратной связью. Принцип обратной    связи характеризует информационную и пространственно-временную зависимость в кибернетической системе. Если поведение системы усиливает внешнее воздействие, то мы имеем дело с положительной обратной связью, а если уменьшает, то с отрицательной обратной связью. Понятие обратной связи имеет отношение к цели управления. Поведение объекта управляется величиной ошибки в положении объекта по отношению к стоящей цели.

    Понятие информации. Управление - информационный процесс. Информация – «пища», «ресурс» управления. Поэтому кибернетика есть вместе с тем наука, об информации, об информационных системах и

процессах. Самый исходный смысл термина "информация" связан со сведениями, сообщениями и их передачей. Бурное развитие в нашем веке телефона, телеграфа, радио, телевидения и других средств массовой коммуникации потребовало повышения эффективности процессов передачи, хранения и переработки передаваемых сообщении информации. «Докибернетическое» понятие информации связано с совокупностью сведений, данных и знаний. Оно стало явно непонятным, неопределенным с возникновением кибернетики. Понятие информации в кибернетики уточняется в математических "теориях информации". Это теории статистической, комбинаторной, топологической, семантической информации.

    В отечественной и зарубежной литературе предлагается много разных концепций (определений) информации:

1)информация  как отраженное разнообразие,

2)информация  как устранение неопределенности (энтропии),

3)информация  как связь между управляющей  и управляемой системами,

4)информация  как преобразование сообщений,

5)информация  как единство содержания и  формы (например, мысль - содержание, а само слово, звук - форма),

6)информация - это мера упорядоченности, организации  системы в ее связях с окружающей средой.

    Общее понятие информации должно непротиворечиво охватывать все определения информация, все виды информации. К сожалению. такого универсального понятия информации еще не разработано.

    Информация может быть структурной, застывшей, окостенелой. например, в минералах, машинах, приборах, автоматических линиях. Любая машина - это овеществленная научная и техническая информация, разум общества, ставший предметом.

  

    Информация может быть также функциональной, «актуальным управлением». Информация измеримая величина. Она измеряется в битах.

   Каковы свойства информации? Первое - способность управлять физическими,  химическими, биологическими и социальными процессами. Там, где есть информация, действует управление, а там, где осуществляется управление, непременно наличествует и информация. Второе свойство информации - способность передаваться на расстоянии (при перемещении инфоносителя). Третье - способность информации подвергаться переработке. Четвертое - способность сохраняться в течение любых промежутков времени и изменяться во времени. Пятое свойство - способность переходить из пассивной формы в активную. Например, когда извлекается из «памяти» для построения тех или иных структур (синтез белка, создание текста на компьютере и т. д.).

    Информация существенно влияет на ускоренное развитие науки, систем управления, техники и различных отраслей народного хозяйства. Политика, политическое управление, экономика - это концентрированная смысловая информация, т. е. такая, которая перерабатывается человеческим сознанием и реализуется в различных социальных сферах. Она обусловлена политическими, экономическими потребностями общества и циркулирует в процессе управления производством и обществом. Социальная информация играет огромную роль в обеспечении правопорядка, работы правоохранительных органов, в деле образования и воспитания подрастающих поколений. Информация - неисчерпаемый ресурс общества. Информация - первооснова мира, всего сущего. Современным научным обобщением всех информационных процессов в природе и обществе явилась информациология - генерализованная наука о природе информации и законах информации.