Šeit un tagad mēs kibernētiku uzskatīsim parintegrēta zinātne, kas nodarbojas ar neskaitāmām cilvēces problēmām. Uzskaitīsim šīs zinātnes nozares un raksturosim to galvenās atšķirības un to problēmu problēmas, ar kurām viņi nodarbojas, un pievērsīsim uzmanību arī kibernētikas attīstības vēsturei.
Vispārīga informācija par zinātni
Kibernētika (k-ka) ir zinātne, kas apvienojassev daudz sarežģītu pētītu cilvēka darbības nozaru. Tā mērķis ir izpētīt vispārīgos informācijas iegūšanas, uzglabāšanas, pārveidošanas un pārsūtīšanas likumus sarežģītās un regulētās sistēmās, piemēram, mašīnā, sabiedrībā vai dzīvā organismā.
Kibernētikas sadaļas ir sadalītas milzīgāssastāvdaļu skaitu un izpētīt milzīgu cilvēku darbības sfēru loku, visas vietas, kur, izmantojot informācijas izmantošanu, persona varētu iejaukties notikumu gaitā.
Šo terminu izdomāja Ampere.Sākotnēji viņš kiberzinātni definēja kā informāciju par valsts pārvaldību, kuras pienākums ir nodrošināt esošo preču pilsonisko daudzveidību. Pašlaik šī zinātne ir definēta kā doktrīna par likumiem, kas tiek ievēroti un izmantoti informācijas pārraidei mehāniskajās struktūrās, ķermenī un sabiedrībā; terminu apgrozībā ieviesa N. Vīnere.
Ir daudz citu veidu, kā definēt šo zinātni, piemēram, pēc Luisa Kaufmana, Gordona Pask utt.
Kibernētikas sadaļās ir iekļauts pētījumsatgriezeniskās saites, melnā kaste, jēdzienu atvasinātie elementi mašīnās, dzīvos organismos un organizācijās. Šī zinātne koncentrējas uz informācijas apstrādi un reaģēšanu uz to.
Ir 7 galvenās kibernētikas sadaļas, taču bieži psiholoģiju un socioloģiju var iedalīt atsevišķās šīs zinātnes studiju un darbības nozarēs, tāpēc tās dažkārt iedala 8.
Darbības jomas
Kibernētikas attīstība un sadaļas, to veidošana unPētījumu jomas ir cieši saistītas ar izpētes objektu, kas ir jebkura sistēma, kuru var kontrolēt. Kibernētiskās pieejas un sistēmas jēdzieni tika ieviesti kibernētikā, kur pati sistēma tiek uzskatīta par abstraktu jēdzienu, kuru neietekmē to materiālās dabas izcelsme. Šādu struktūru piemēri var būt automātiskie regulatori dažādos mehānismos, mašīnās, cilvēka smadzenēs un tās sabiedrībā, bioloģiskajā populācijā utt. Jebkura no iepriekšminētajām sistēmām, pirmkārt, ir attiecība starp aplūkojamās sistēmas daudzajiem komponentiem , viņu uztveres, iegaumēšanas un informācijas apstrādes metodes un, protams, tā apmaiņas iespējas starp sistēmām. Kibernētika nodarbojas ar tādu vispārēju principu izstrādi, kas ļauj pārvaldīt sistēmu un novest to līdz automatizācijai. Kibernetikas parādīšanās ir saistīta ar mašīnu izveidi divdesmitā gadsimta četrdesmitajos gados, un tās straujā attīstība un pielietošana praksē ir saistīta ar elektroniskās skaitļošanas tehnoloģijas attīstību.
Papildus informācijas analīzes metodēm kibernētikaizmanto jaudīgus rīkus, lai sintezētu problēmu risinājumu, ko nodrošina matemātiskā analīze, lineārā algebra, varbūtību teorija, datorzinātne, ekonometrija utt.
Kibernētikai ir vissvarīgākā loma dzemdībāspsiholoģija. Tas ir saistīts ar faktu, ka kibernētika kā zinātne par labākajiem veidiem, kā kontrolēt dinamisku sistēmu, pēta pieejamo vadības principu kopējo skaitu un to savstarpējo saistību jebkura rakstura sistēmās, sākot no mājas raķetes līdz sarežģītam dzīvam organismam. Otrā kibernētiskā kārtība un to veidojošie elementi.
Kibernētika sastāv no daudzām nozarēm, unkibernētikas sistēmas un sadaļas var iedalīt pēc dažādiem principiem, taču šīs zinātnes galvenie divi komponenti ir otrās kārtas kibernētika un pētījumi bioloģijā.
Tīra kibernētika
Apsveriet otro kārtību (tīru) c-ku. Šī ir zinātne, kas nodarbojas ar vadības sistēmu kā jebkura jēdziena izpēti. Viņa mēģina atrast savus pamatprincipus.
Tīrā kibernētikā var izdalīt galvenās mācību un darbības jomas:
- Mākslīgais intelekts - zinātne un zinātnetehnoloģija, kas rada ar intelektu apveltītas mašīnas. Īpaša uzmanība tiek pievērsta datorprogrammām, inteliģento sistēmu īpašumam un to spējai veikt radošu funkciju, kas tiek uzskatīta par cilvēka īpašību.
- Otrās kārtas K-ka - forma, pārorientētaiepriekš kibernētika koncentrējās uz bioloģisko dabu un tās izziņas formu, koncentrējās uz priekšmetu. Šī zinātnes ceļa piekritēji uzskata, ka realitāte tiek konstruēta individuāli, un pieejamās zināšanas ir "konsekventas" starp subjektiem, bet nav identiskas jūtu pieredzes pasaulei.
- Datorvīzija - tehniskais redzējums, inkas balstās uz tehnoloģiju, kas mašīnām ļauj atklāt, izsekot un klasificēt objektus. Kā tehnoloģiju disciplīna nozare cenšas pielietot teorētiskos datus un praktiski ierakstītās redzes modeļus, lai izveidotu redzes datormodeli. Spilgti piemēri ir: videonovērošana, apkārtējo objektu modelēšana, mijiedarbības sistēma, skaitļošanas fotogrāfijas utt.
- Vadības sistēma ir rīku apakškopadatu vākšana par kontrolējamo objektu, kā arī ietekmes iespējas uz to. Galvenais mērķis ir sasniegt vislabāko iespējamo rezultātu. Objekti var būt gan cilvēki, gan mašīnas. Attiecību struktūra var ietvert divus objektus.
- Pārvaldības sistēmu, kur persona darbojas kā regulatīvā saikne, sauc par vadības sistēmu.
- Iekļautas arī galvenās kibernētikas sadaļasparādīšanās (parādīšanās). Sistēmu teorija šo kibernētikas elementu definē kā īpašas sistēmas īpašības, kas nav pieejamas tās elementiem. Tādējādi visu komponentu klātbūtnē sistēmas kvalitatīvo raksturlielumu nenovēršama ir tā parametru kopējā summa. Sistēmisko efektu sauc par šīs parādības sinonīmu.
Pētījumi bioloģijā
Kibernētikas sadaļa, kas pēta organismu,ir balstīts uz datiem, kas iegūti, pētot un analizējot informāciju par dzīvo organismu. Galvenā pētījumu joma ir dzīvo organismu pielāgošana apkārtējai videi un ģenētiskā materiāla nodošanas no vecākiem uz bērniem apsvēršana. Ir vēl viens virziens - kiborgi.
Klasiskās kibernētikas sadaļas, kurās tiek pētītas bioloģiskās sistēmas, ietver:
- Bioinženierija ir tehnoloģiju zinātne un kā tā darbojaspielietojumi medicīnas praksē un bioloģiskajos pētījumos. Bioloģiskās inženierijas darbības jomas ir no mākslīgā orgāna izveidošanas un darbības līdz orgānu augšanai no audiem.
- Bioloģiskā K-ka - kibernētikas metodes un tehnoloģijas idejas zinātniska uztvere, kas nodarbojas ar fizioloģisko un bioloģisko problēmu izskatīšanu.
- Bioinformātika ir kibernētikas nozare, kas pēta metožu un pieeju kopējo skaitu. Ietver matemātiskas, algoritmiskas un stratēģiskas metodes.
- Bionika ir praktiska mācība par īpašību, parametru, veikto darbību un dabas strukturālās struktūras pielietošanu tehniskajām ierīcēm un to organizācijas sistēmiskajiem principiem.
- Nākamā kibernētikas sadaļa, mācīšanāsorganismu sauc par medicīnas c-ku - tehnoloģiju sasniegumu un to rezultātu izmantošanas iespējas medicīnas un veselības aprūpes jomā. Šeit izšķir skaitļošanas diagnostiku un automatizētu sistēmu veselības aprūpes organizācijā.
- Papildus iepriekšminētajām bioloģijas zinātnes studiju un darbības nozarēm, neirokibernētikai šeit tiek iekļauti arī homeostāzes stāvokļa, sintētiskās bioloģijas un sistēmu bioloģijas pētījumi.
Iepazīšanās ar sarežģītu sistēmu teoriju
Kibernetikā izšķir eksistences jēdzienusarežģīta sistēma. Šādu sistēmu teorija nodarbojas ar to rakstura un ārkārtas īpašību cēloņu analīzi. Tās sastāvā esošos elementus sauc par komplekso adaptīvo sistēmu (SAS), sarežģīto sistēmu teoriju un pašu sarežģīto sistēmu.
Apsveriet vienu no šiem komponentiem, proti, CAC. Tam ir noteikts skaits īpašību:
- Tas ir veidots no daudzām apakšsistēmām.
- To uzskata par atvērtu sistēmu; apmainās ar enerģijas potenciālu, vielām un informāciju starp sistēmām.
- Šādas struktūras īpašības nav izsecināmas no mazākiem organizācijas līmeņiem.
- Tam ir fraktāla tipa struktūra.
- Var būt nekustīgs.
- Piemīt spēja veidot kārtību un sarežģītību, izmantojot adaptīvu darbību.
Skaitļošanas sistēmas un kibernētika
Skaitļošanas tehnoloģiju cilvēki izmanto, laiapkopotās informācijas analīze un ierīču pārvaldība. Šeit ietilpst arī iepriekš minētie tīras kibernētikas, mākslīgā intelekta un datorvīzijas elementi, taču papildus tiem viņi arī izceļ:
- robotika - praktiska mācība, kas saistīta ar automatizētu tehnisko sistēmu izveidi;
- DSS ir atbalsta un lēmumu pieņemšanas sistēma, kuras galvenais mērķis ir palīdzēt personai grūtā lēmumu pieņemšanā. Galvenā iezīme ir vērtēšanas priekšmeta pilnīgi objektīva analīze;
- mobilais automāts ir diskrēta tipa modelis,kas nodarbojas ar pētījumu: matemātika, teorētiskā bioloģija, aprēķināmības teorija, fizika, kā arī mikromehānika. Šūnu automāta galvenā izpētes joma ir visu problēmu algoritmiskās atrisināšanas izpēte;
- simulators - procesa imitācija, kuru kontrolē aparāts vai persona;
- modeļa atpazīšanas teorija - rūpniecībadatorzinātne un blakus esošās disciplīnas, kas iesaistītas klasifikācijas un identifikācijas metožu, incidentu, signālu, situācijas apstākļu, pētāmā objekta vai objektu grupas procesu izstrādē, kam raksturīga ierobežojuma klātbūtne kvalitatīvo raksturlielumu un atribūtu kopumā. Atrod lietojumu, sākot no militārām lietām un beidzot ar drošības sistēmām;
- vadības sistēma - metožu kopums datu vākšanai par kontrolējamo objektu un opcijas subjekta vai objekta uzvedības ietekmēšanai. Galvenais mērķis ir sasniegt konkrētus mērķus;
- automatizēta vadības sistēma (ACS)- sarežģīta izglītība no aparatūras un programmatūras rīkiem. Vēl viena šādas sistēmas sastāvdaļa ir personāls, kas nepieciešams procesu regulēšanai tehnoloģisko darbību, uzņēmuma ražošanas ietvaros.
Kibernētikas izmantošana inženierzinātnēs
Kibernētikas sadaļas inženierzinātņu darbības jomā ir sadalītas:
- Adaptīva sistēma, kurā algoritmiskie dati tiek automātiski mainīti sistēmas darbības laikā.
- Ergonomika ir zinātne par pienākumu, darba vietas, darba priekšmetu un to priekšmetu, kā arī virtuālo programmu pielāgošanu.
- Biomedicīnas inženierija ir inženierzinātņu principu, to principu piemērošanas forma un veids medicīnas praksē un bioloģiskajā mācībā.
- Neirodatori ir datu informācijas apstrādes mehānisms, kas balstīts uz dabiskas neironu sistēmas darbības principu.
- Tehniskā kibernētika ir zinātnes nozare, kas nodarbojas ar tehnisko vadības sistēmu izpēti. Galvenais virziens ir automatizētas regulēšanas sistēmas izveide.
- Sistēmu inženierija ir disciplīna no padomju inženieru jomas, kas pievērsa uzmanību sarežģīta tehniskā tipa sistēmu projektēšanas, izveidošanas un testēšanas metodēm ar mērķi to turpmāku darbību.
Kibernetikas saistība ar ekonomiku un matemātiku
Kibernētikas, matemātikas un ekonomikas sadaļas ir sadalītas 6 studiju nozarēs, pa trim katrai atsevišķai zinātnei.
Starp pētījuma ekonomiskajām jomām mēs uzsveram:ekonomikas zinātne, tās vadība un operāciju izpēte. Viņu galvenie uzdevumi ir atrast saimnieciskajā darbībā izmantotās idejas un optimālu problēmu risinājumu, saskaroties ar dažādām problēmām, izmantojot, piemēram, statistisko vai matemātisko modelēšanu.
Matemātiskās kibernētikas sadaļās ietilpstdinamiskā tipa sistēmas, informācijas teorija un vispārējā sistēmu teorija. Viņi galvenokārt nodarbojas ar tādu problēmu risināšanu, kurās nepieciešams skaidri konkretizēt parametrus, analizētus datus utt. Visprecīzākais un pareizākais ir matemātiskais informācijas par kibernētiku attēlojums.
Psiholoģija, socioloģija un kibernētika
Psiholoģijā un socioloģijā kibernētikas sadaļastiek iedalīti psiholoģiskajos un sociālajos cikos un memētikā. Šo zinātnes nozaru galvenie uzdevumi ir mijiedarbības struktūras un darbības izpēte dažādās analizējamas dabas, apzinātas un neapzinātas sfēras sistēmās, cilvēka garīgo īpašību modelēšana un apziņas, kultūras un zinātnes satura teorijas izpēte. tā evolūcija.
Vēsturiskā informācija
Kibernētikas vēsture un sadaļas ir cieši saistītas aršīs zinātnes attīstību. Mūsdienu c-ki sākumu var uzskatīt par 40. gadu sākumu, kur tas bija starpdisciplinārs pētījumu lauks, apvienojot dažādu vadības formu sistēmas, elektrisko ķēžu teoriju, mašīnu uzbūvi, loģiskā tipa modelēšanu, bioloģiju tās evolūcijas attīstības virzienā un neiroloģiskos pētījumos. Pirmais darbs, no kura radusies elektroniskā vadības sistēma, ir Harolda Bleka (1927) darbs. Kopumā sākotnēji terminu "kibernētika" Senajā Grieķijā sauca par valstsvīru mākslu.
Informācija un kibernētikas sadaļas var būt nosacītisadalīt pēc piederības periodam, kurā pētīta šī vai tā parādība, informācija. Pati zinātni var iedalīt jaunajā un vecajā k-ku, kur jaunā sākas 1970. gados, un vecajā, attiecīgi, no zinātnes parādīšanās brīža.
Septiņdesmito gadu pētījums strauji attīstījās 2007bioloģija, taču pētījumi astoņdesmitajos gados jau vairāk bija vērsti uz “autonomas politiskas figūras un tās apakšgrupu mijiedarbību, objekta reflektīvo apziņu, kas rada un atveido politisko kopienu struktūras.
Nesen tika pieliktas lielas pūlesspēļu teorijas izpēte, evolūcijas attīstības atgriezeniskās saites sistēmas un materiālu izpēte. Šīs pētījumu jomas atjauno interesi par attiecīgo zinātni.
