De vigtigste afsnit inden for cybernetik

Her og nu vil vi overveje cybernetik somen integreret videnskab, der beskæftiger sig med de utallige problemer i menneskeheden. Vi vil liste op grenene af denne videnskab og karakterisere deres vigtigste forskelle og række spørgsmål, de er involveret i, og også være opmærksomme på historien om udviklingen af ​​cybernetik.

Generel information om videnskab

Cybernetics (k-ka) er en videnskab, der forener sig ifor sig selv en masse bestanddele undersøgt grene af menneskelig aktivitet. Det sigter mod at studere de generelle love om at opnå, lagre, transformere og transmittere information i komplekse og regulerede systemer, for eksempel i en maskine, et samfund eller en levende organisme.

Sektioner af cybernetik er opdelt i en enormantallet af bestanddele og studere en lang række områder af menneskelig aktivitet, alle steder, hvor en person ved hjælp af udnyttelse af information kan gribe ind i løbet af begivenhederne.

Udtrykket blev opfundet af Ampere.Oprindeligt definerede han cybervidenskab som information om styring af et land, der er forpligtet til at sikre den borgerlige mangfoldighed af eksisterende varer. I øjeblikket er denne videnskab defineret som doktrinen om de love, der overholdes og bruges i transmission af information i mekaniske strukturer, kroppen og samfundet; udtrykket blev introduceret i omløb af N. Wiener.

Der er mange andre måder at definere denne videnskab på, for eksempel ifølge Lewis Kaufman, Gordon Pask osv.

Sektioner af cybernetik inkluderer undersøgelsenfeedback, sort boks, afledte elementer af koncepter inde i maskiner, levende organismer og organisationer. Denne videnskab fokuserer på behandling og reaktion på information.

Der er 7 hovedafsnit af cybernetik, men psykologi og sociologi kan ofte opdeles i separate videnskabelige grene af studier og aktivitet, derfor er de undertiden opdelt i 8.

Aktivitetsområder

Udvikling og sektioner af cybernetik, deres dannelse ogForskningsområder er tæt knyttet til genstanden for undersøgelsen, hvilket er ethvert system, der kan styres. Begreberne med den cybernetiske tilgang og systemet blev introduceret i cybernetik, hvor selve systemet betragtes som et abstrakt begreb, der ikke er påvirket af oprindelsen af ​​deres materielle natur. Eksempler på sådanne strukturer kan være regulatorer af automatisk type i forskellige mekanismer, maskiner, den menneskelige hjerne og dens samfund, biologiske befolkning osv. Ethvert af de ovennævnte systemer er først og fremmest forholdet mellem de mange komponenter i systemet under overvejelse , deres metoder til opfattelse, memorisering og informationsbehandling og selvfølgelig muligheden for dets udveksling mellem systemer. Cybernetics beskæftiger sig med udviklingen af ​​generelle principper, der giver dig mulighed for at styre et system og bringe det til automatisering. Fremkomsten af ​​cybernetik skyldes oprettelsen af ​​maskiner i firserne af det tyvende århundrede, og dens hurtige udvikling og anvendelse i praksis er forbundet med udviklingen af ​​elektronisk computingsteknologi.

Ud over metoder til analyse af information, cybernetikbruger kraftfulde værktøjer til at syntetisere løsningen på problemer leveret af matematisk analyse, lineær algebra, sandsynlighedsteori, datalogi, økonometri osv.

Cybernetik spiller den vigtigste rolle i arbejdskraftpsykologi. Dette skyldes det faktum, at cybernetik, som videnskaben om de bedste måder at kontrollere et dynamisk system på, studerer det samlede antal tilgængelige kontrolprincipper og deres sammenkobling i systemer af enhver art, fra et målingsmissil til en kompleks levende organisme. Den anden cybernetiske rækkefølge og dens bestanddele.

Cybernetics består af mange grene, ogsystemer og sektioner af cybernetik kan opdeles efter forskellige principper, men de vigtigste to komponenter i denne videnskab er andenordens cybernetik og forskning inden for biologi.

Ren cybernetik

Overvej en anden ordens (ren) c-ku. Dette er en videnskab, der beskæftiger sig med undersøgelsen af ​​kontrolsystemer, som ethvert koncept. Hun forsøger at finde sine vejledende principper.

I ren cybernetik kan man skelne mellem hovedområderne for undersøgelse og aktivitet:

• Kunstig intelligens - videnskab ogteknologi, der skaber maskiner udstyret med intelligens. Der lægges særlig vægt på computerprogrammer, ejendommen til intelligente systemer og deres evne til at udføre en kreativ funktion, der betragtes som et menneskeligt træk.
• K-ka af anden orden - formen, omorienterettidligere cybernetik om biologisk natur og form for dets kognition, fokuseret på emnet. Tilhængere af denne videnskabsvej mener, at virkeligheden konstrueres individuelt, og den tilgængelige viden er "konsistent" mellem fagene, men er ikke identisk med sansernes oplevelsesverden.
• Computersyn - teknisk vision, isom er baseret på den teknologi, der gør det muligt for maskiner at engagere sig i detektion, sporing og klassificering af objekter. Som en teknologidisciplin søger branchen at anvende teoretiske data og modeller for næsten optaget vision for at skabe en computermodel for vision. Levende eksempler er: videoovervågning, modellering af omgivende objekter, interaktionssystem, beregningsfotos osv.

• Kontrolsystemet er en delmængde af værktøjerne tilindsamling af data om det kontrollerede objekt samt muligheder for indvirkning på det. Hovedmålet er at opnå det bedst mulige resultat. Objekter kan være både mennesker og maskiner. Strukturen i relationer kan omfatte to objekter.
• Ledelsessystemet, hvor en person fungerer som et reguleringsmæssigt link, kaldes et ledelsessystem.
• Hovedafsnittene i cybernetik inkluderer ogsåfremkomst (fremkomst). Systemteori definerer dette element af cybernetik som særlige egenskaber ved et system, der ikke er tilgængeligt for dets elementer. Der er således en irreducerbarhed af systemets kvalitative egenskaber for den samlede sum af dets parametre i nærværelse af alle komponenter. Den systemiske effekt kaldes et synonym for dette fænomen.

Forskning i biologi

Det afsnit af cybernetik, der studerer organismen,er baseret på data opnået i undersøgelsen og analysen af ​​information om en levende organisme. Hovedområdet for undersøgelsen er tilpasning af levende organismer til miljøet omkring dem og overvejelse af måder at overføre genetisk materiale fra forældre til børn. Der er en anden retning - cyborgs.

De klassiske dele af cybernetik, der studerer biologiske systemer, inkluderer:

• Bioteknologi er videnskaben om teknologi, og hvordan den fungereranvendelser inden for medicinsk praksis og biologisk forskning. Områderne med biologisk ingeniøraktivitet spænder fra oprettelse og drift af et kunstigt organ til dyrkning af organer fra væv.
• Biologisk K-ka - videnskabelig opfattelse af ideen om metoden og teknologien til cybernetik, der beskæftiger sig med fysiologiske og biologiske problemer.
• Bioinformatik er en gren af ​​cybernetik, der studerer det samlede antal metoder og tilgange. Omfatter matematiske, algoritmiske og strategiske metoder.
• Bionics er en praktisk undervisning i anvendelsen af ​​egenskaber, parametre, udførte handlinger og naturens strukturelle struktur til tekniske enheder og de systemiske principper i deres organisation.
• Den næste sektion af cybernetik, der studererkroppen kaldes en medicinsk c-ku - muligheder for udnyttelse af teknologiske fremskridt og deres resultater inden for medicin og sundhedspleje. Computational diagnostics og et automatiseret system i en sundhedsorganisation skelnes her.
• Ud over de førnævnte grene af studier og aktivitet inden for biologisk videnskab inkluderer dette også neurocybernetik, undersøgelse af tilstanden af ​​homeostase, syntetisk biologi og systembiologi.

Kendskab til teorien om komplekse systemer

I cybernetik skelnes der mellem begrebet eksistenskomplekse system. Teorien om sådanne systemer beskæftiger sig med analysen af ​​deres natur og årsagerne til deres ekstraordinære egenskaber. Dets bestanddele kaldes det komplekse adaptive system (SAS), teorien om komplekse systemer og selve det komplekse system.

Overvej en af ​​disse komponenter, nemlig CAC. Det har et vist antal egenskaber:

1. Det er bygget fra mange undersystemer.
2. Det betragtes som et åbent system; udveksler energipotentiale, stoffer og information mellem systemer.
3. Egenskaberne ved en sådan struktur kan ikke udledes af dens mindre organisatoriske niveauer.
4. Det har en fraktal type struktur.
5. Kan være stille.
6. Har evnen til at opbygge orden og kompleksitet gennem adaptiv aktivitet.

Computersystemer og cybernetik

Computing-teknologi bruges af mennesker tilanalyse af den indsamlede information og enhedsadministration. De ovennævnte elementer inden for ren cybernetik, kunstig intelligens og computersyn hører også hjemme her, men ud over dem skelner de også:

• robotik - en praktisk undervisning, der beskæftiger sig med oprettelsen af ​​automatiserede tekniske systemer;
• DSS er et support- og beslutningstagningssystem, hvis hovedformål er at hjælpe en person i en vanskelig beslutningsproces. Hovedtrækket er en fuldstændig objektiv analyse af emnet for vurdering;
• cellulær automat - diskret type model,som er involveret i undersøgelsen: matematik, teoretisk biologi, teori om beregningsevne, fysik såvel som mikromekanik. Hovedområdet for forskning af den cellulære automat er studiet af algoritmisk opløsbarhed af eventuelle problemer;
• simulator - efterligning af en proces styret af et apparat eller en person;
• mønstergenkendelsesteori - industridatalogi og tilstødende discipliner, der beskæftiger sig med udvikling af metoder til klassificering og identifikation, hændelser, signaler, situationelle forhold, processer af det undersøgte objekt eller gruppe af objekter, der er kendetegnet ved tilstedeværelsen af ​​en grænse i sæt af kvalitative egenskaber og egenskaber. Finder brug, der spænder fra militære anliggender og slutter med sikkerhedssystemer;
• kontrolsystem - et sæt metoder til indsamling af data om et objekt, der er under kontrol, og muligheder for at påvirke et motivs eller genstands opførsel. Hovedmålet er at nå specifikke mål;
• automatiseret kontrolsystem (ACS)- kompleks uddannelse fra hardware- og softwareværktøjer. En anden del af et sådant system er det personale, der kræves for at regulere processer inden for rammerne af teknologiske aktiviteter, produktion af virksomheden.

Udnyttelse af cybernetik inden for teknik

Sektioner af cybernetik inden for det tekniske ingeniørfelt er opdelt i:

1. Et adaptivt system, hvor algoritmiske data automatisk ændres under driften af ​​systemet.
2. Ergonomi er videnskaben om tilpasninger af ansvar, arbejdspladsen, arbejdsobjekter og deres genstande og virtuelle programmer.
3. Biomedicinsk teknik er en form og måde at anvende ingeniørprincipperne på, dets principper i medicinsk praksis og biologisk undervisning.
4. Neurocomputere er en mekanisme til informationsbehandling af data, der er baseret på driften af ​​et naturligt neuralt system.
5. Teknisk cybernetik er en videnskabelig gren, der beskæftiger sig med undersøgelsen af ​​tekniske ledelsessystemer. Hovedretningen er oprettelsen af ​​et automatiseret reguleringssystem.
6. Systemteknik er en disciplin inden for sovjetisk ingeniørfag, der henledte opmærksomheden på metoderne til at designe, skabe og afprøve systemer af en kompleks teknisk type med henblik på deres videre drift.

Forholdet mellem cybernetik og økonomi og matematik

Sektioner af cybernetik, matematik og økonomi er opdelt i 6 studieretninger, tre for hver separat videnskab.

Blandt de økonomiske studieområder fremhæver vi:økonomisk videnskab, dets ledelse og driftsforskning. Deres hovedopgaver er at finde ideer, der bruges i økonomisk aktivitet, og den optimale løsning af problemer, når de står over for en række problemer ved hjælp af for eksempel statistisk eller matematisk modellering.

Sektioner af matematisk cybernetik inkluderersystemer af dynamisk type, informationsteori og generel systemteori. De beskæftiger sig primært med at løse problemer, hvor det er nødvendigt at have en klar konkretisering af parametre, analyserede data osv. Den matematiske gengivelse af information om cybernetik er den mest nøjagtige og korrekte.

Psykologi, sociologi og cybernetik

I psykologi og sociologi, sektioner af cybernetiker opdelt i psykologiske og sociale c-tics og memetics. Disse videnskabsgreners hovedopgaver er studiet af strukturen og funktionen af ​​interaktioner i forskellige systemer af analyserende natur, bevidste og ubevidste sfærer, modellering af en persons mentale egenskaber og studering af teorien om indholdet af bevidsthed, kultur og dens udvikling.

Historisk baggrund

Historien og delene af cybernetik er tæt knyttet tiludviklingen af ​​denne videnskab. Begyndelsen af ​​det moderne c-ki kan betragtes som begyndelsen af ​​1940'erne, hvor det var et tværfagligt forskningsfelt, der kombinerede systemer med forskellige former for kontrol, teorien om elektriske kredsløb, maskinstrukturen, logisk typemodellering, biologi i sin evolutionære retning for udvikling og neurologisk forskning. Det første arbejde, hvorfra det elektroniske kontrolsystem stammer, betragtes som værket af Harold Black (1927). Generelt blev udtrykket "cybernetik" i det antikke Grækenland kaldet statsmænds kunst.

Oplysninger og sektioner af cybernetik kan være betingetat opdele efter tilhørsforhold til den periode, hvor dette eller det fænomen, information blev undersøgt. Selve videnskaben kan opdeles i et nyt og et gammelt sæt, hvor det nye begynder i henholdsvis 1970'erne og det gamle fra det øjeblik, hvor videnskaben opstod.

Studiet i halvfjerdserne udviklede sig hurtigt ibiologi, men forskning i firserne var allerede mere fokuseret på ”interaktionen mellem en autonom politisk figur og dens undergrupper, emnets reflekterende bevidsthed, der skaber og gengiver strukturer i politiske samfund.

For nylig er der gjort en stor indsats istudiet af spilteori, feedback-systemer for evolutionær udvikling og studium af materialer. Disse forskningsområder genopliver interessen for den pågældende videnskab.