Hier en nu zullen we cybernetica beschouwen als een complexe wetenschap, die zich bezighoudt met een groot aantal problemen van het menselijk ras. We sommen de takken van deze wetenschap op en karakteriseren hun belangrijkste verschillen en de problemen van de problemen waarbij ze betrokken zijn, en besteden ook aandacht aan de geschiedenis van de ontwikkeling van cybernetica.
Wetenschapsoverzicht
Cybernetica (k-ka) is een wetenschap die veel componenten van de bestudeerde takken van menselijke activiteit combineert. Het is gericht op het bestuderen van de algemene wetten over de ontvangst, opslag, transformatie en overdracht van informatie in complexe en gereguleerde systemen, bijvoorbeeld in een auto, de samenleving of een levend organisme.
Secties van cybernetica zijn onderverdeeld in een groot aantal samenstellende componenten en bestuderen een enorm scala aan gebieden van menselijke activiteit, allemaal plaatsen waar, met behulp van informatie-exploitatie, een persoon zich zou kunnen bemoeien met de loop van de gebeurtenissen.
De term is bedacht door Ampère. Aanvankelijk definieerde hij cybernetische wetenschap als informatie over de regering van het land, die verplicht is de burgerlijke diversiteit te waarborgen.bestaande voordelen. Momenteel wordt deze wetenschap gedefinieerd als de doctrine van de wetten die worden waargenomen en gebruikt bij de overdracht van informatie in mechanische structuren, het lichaam en de samenleving; de term is bedacht door N. Wiener.
Er zijn veel andere manieren om deze wetenschap te definiëren, zoals Lewis Kaufman, Gordon Pask, enz.
Secties van cybernetica omvatten de studie van feedback, black box, afgeleide elementen van concepten in machines, levende organismen en organisaties. Deze wetenschap richt zich op het verwerken van en reageren op informatie.
Er zijn 7 hoofdsecties van cybernetica, maar vaak kunnen psychologie en sociologie worden onderverdeeld in afzonderlijke takken van studie en activiteit van deze wetenschap, daarom zijn ze soms onderverdeeld in 8.
Activiteitsgebieden
De ontwikkeling en secties van cybernetica, hun vorming en onderzoeksgebieden zijn nauw verwant aan het object van studie, dat wil zeggen elk systeem dat kan worden gecontroleerd. De concepten van de cybernetische benadering en het systeem werden geïntroduceerd in de cybernetica, waar het systeem zelf wordt beschouwd als een abstract concept, dat niet wordt beïnvloed door de oorsprong van hun materiële aard. Voorbeelden van dergelijke structuren kunnen automatische regelaars zijn in verschillende mechanismen, machines, het menselijk brein en zijn samenleving, biologische populatie, enz. Elk van de bovenstaande systemen is in de eerste plaats de relatie tussen de vele componenten van het systeem in kwestie, de manieren waarop ze informatie waarnemen, onthouden en verwerken en, natuurlijk, de mogelijkheid van uitwisseling tussen systemen. Cybernetica ontwikkelt zichalgemene principes waarmee u het systeem kunt beheren en automatiseren. De opkomst van cybernetica is te danken aan de creatie van machines in de jaren veertig van de twintigste eeuw, en de snelle ontwikkeling en toepassing ervan in de praktijk wordt geassocieerd met de ontwikkeling van elektronische computertechnologie.
Naast de manieren om informatie te analyseren, gebruikt cybernetica krachtige hulpmiddelen om de oplossing van problemen te synthetiseren die worden geboden door wiskundige analyse, lineaire algebra, kansrekening, informatica, econometrie, enz.
Cybernetica speelt de belangrijkste rol in de arbeidspsychologie. Dit komt door het feit dat cybernetica, als de wetenschap van de beste manieren om een dynamisch systeem te besturen, het totale aantal bestaande besturingsprincipes en hun onderlinge relaties in systemen van welke aard dan ook bestudeert, van een doelzoekende raket tot een complex levend organisme. De tweede cybernetische orde en zijn samenstellende elementen.
Cybernetica bestaat uit vele takken en systemen en secties van cybernetica kunnen worden onderverdeeld volgens verschillende principes, maar de twee belangrijkste componenten van deze wetenschap zijn cybernetica van de tweede orde en onderzoek in de biologie.
Pure Cybernetica
Laten we een tweede-orde (pure) k-ku beschouwen. Dit is een wetenschap die controlesystemen als concept bestudeert. Ze probeert haar belangrijkste principes te vinden.
In pure cybernetica kunnen de belangrijkste studie- en activiteitsgebieden worden geïdentificeerd:
- Kunstmatige intelligentie is de wetenschap en technologie die machines creëert die zijn begiftigd metintellect. Bijzondere aandacht wordt besteed aan computerprogramma's, de eigenschappen van intelligente systemen en hun vermogen om een creatieve functie uit te voeren, die als een kenmerk van een persoon wordt beschouwd.
- K-ka van de tweede orde - een vorm van cybernetica die eerder is geheroriënteerd op de biologische aard en de vorm van zijn kennis, gericht op het onderwerp. Voorstanders van dit pad van wetenschap geloven dat de werkelijkheid individueel wordt geconstrueerd en dat de bestaande kennis "consistent" is tussen onderwerpen, maar niet identiek is aan de wereld van de zintuiglijke ervaring.
- Computervorm van visie - technische visie, die is gebaseerd op technologie waarmee machines objecten kunnen detecteren, volgen en classificeren. Als technologische discipline probeert deze industrie theoretische gegevens en modellen van virtueel vastgelegd zicht toe te passen om een computervisiemodel te creëren. Levendige voorbeelden zijn: videobewaking, modellering van omringende objecten, interactiesysteem, computerfoto's, enz.
- Besturingssysteem - een subset van tools voor het verzamelen van gegevens over een gecontroleerd object, evenals opties om het te beïnvloeden. Het belangrijkste doel is om het beste resultaat te behalen. Objecten kunnen zowel mensen als machines zijn. Een relatiestructuur kan twee objecten bevatten.
- Het managementsysteem, waarbij een persoon optreedt als regelgevende schakel, wordt een managementsysteem genoemd.
- De belangrijkste onderdelen van cybernetica omvatten ook opkomst (emergentie). Systeemtheorie definieert dit elementcybernetica als speciale eigenschappen van een systeem die de elementen niet hebben. Er is dus een onherleidbaarheid van de kwalitatieve kenmerken van het systeem tot de totale som van zijn parameters in aanwezigheid van alle componenten. Een synoniem voor dit fenomeen wordt het systeemeffect genoemd.
Onderzoek in de biologie
De sectie cybernetica die het organisme bestudeert, is gebaseerd op gegevens die zijn verkregen bij het bestuderen en analyseren van informatie over een levend organisme. Het belangrijkste onderzoeksgebied is de aanpassing van levende organismen aan de omgeving om hen heen en het overwegen van de manieren waarop genetisch materiaal van ouders op kinderen wordt overgedragen. Er is een andere richting - cyborgs.
De klassieke secties van cybernetica die biologische systemen bestuderen zijn:
- Bio-engineering is de wetenschap van technologie en hoe deze te gebruiken in de medische praktijk en biologisch onderzoek. De gebieden van biologische engineering variëren van het maken en bedienen van een kunstorgaan tot het kweken van organen uit weefsel.
- Biologische k-ka - wetenschappelijke perceptie van het idee van de methode en technologie van cybernetica, betrokken bij de overweging van fysiologische en biologische problemen.
- Bioinformatica is een tak van cybernetica die het totale aantal manieren en benaderingen bestudeert. Bevat wiskundige, algoritmische en strategische methoden.
- Bionics is een praktische les over de toepassing van eigenschappen, parameters, uitgevoerde acties en de structurele rangschikking van de natuur op technische apparaten en de systemische principes van hun organisatie.
- Volgendehet deel van cybernetica dat het lichaam bestudeert, wordt medische wetenschap genoemd - opties voor de exploitatie van technologische prestaties en hun resultaten op het gebied van geneeskunde en gezondheidszorg. Hier worden computationele diagnostiek en een geautomatiseerd systeem in een zorgorganisatie uitgelicht.
- Naast de bovengenoemde takken van studie en activiteit van de biologische wetenschap, omvat dit ook neurocybernetica, de studie van de staat van homeostase, synthetische biologie en systeembiologie.
Inleiding tot de theorie van complexe systemen
In cybernetica wordt het concept van het bestaan van een complex systeem uitgelicht. De theorie van dergelijke systemen behandelt de analyse van hun aard en de redenen die ten grondslag liggen aan hun buitengewone eigenschappen. De samenstellende elementen worden het Complex Adaptive System (CAS) genoemd, de theorie van complexe systemen en het complexe systeem zelf.
Laten we eens kijken naar een van deze componenten, namelijk CAC. Het heeft een bepaald aantal eigenschappen:
- Opgebouwd uit vele subsystemen.
- Beschouwd als een open type systeem; wisselt energiepotentieel, stoffen en informatie uit tussen systemen.
- De eigenschappen van een dergelijke structuur worden niet afgeleid uit de kleinere organisatieniveaus.
- Ze heeft een fractale structuur.
- Bevindt zich mogelijk in een stationaire toestand.
- Heeft het vermogen om orde en complexiteit te vergroten door adaptieve activiteit.
Computersystemen en cybernetica
Computertechnologie wordt door de mens gebruikt om de verzamelde te analysereninformatie en apparaatbeheer. Bovenstaande elementen van pure cybernetica, kunstmatige intelligentie en computervisie zijn hier ook opgenomen, maar worden daarnaast onderscheiden:
- robotica - een praktische oefening die betrokken is bij het creëren van technische systemen van een geautomatiseerd type;
- DSSS is een ondersteunings- en besluitvormingssysteem, waarvan het belangrijkste doel is om een persoon te helpen bij het nemen van moeilijke beslissingen. Het belangrijkste kenmerk is een volledig objectieve analyse van het te beoordelen onderwerp;
- cellulaire automaat is een model van een discreet type, dat wordt bestudeerd door: wiskunde, theoretische biologie, berekenbaarheidstheorie, natuurkunde en ook micromechanica. Het belangrijkste gebied van onderzoek naar cellulaire automatisering is de studie van de algoritmische oplosbaarheid van eventuele problemen;
- simulator - imitatie van een proces bestuurd door een machine of een persoon;
- theorie van patroonherkenning is een tak van de informatica en aanverwante disciplines, die zich bezighoudt met de ontwikkeling van methoden voor het classificeren en identificeren van incidenten, signalen, situationele omstandigheden, processen van het object of de groep objecten die worden bestudeerd, gekenmerkt door de aanwezigheid van een limiet in de reeks kwalitatieve kenmerken en kenmerken. Toepassingen variëren van militaire tot beveiligingssystemen;
- controlesysteem - een reeks methoden voor het verzamelen van gegevens over een object onder controle en opties om het gedrag van een onderwerp of object te beïnvloeden. Het belangrijkste doel is om specifieke doelen te bereiken;
- automated control system (ACS) - een uitgebreide opleiding van de middelenhardware- en softwaretype. Een ander onderdeel van een dergelijk systeem is het personeel dat nodig is om processen te reguleren in het kader van technologische activiteiten, de productie van een onderneming.
Exploitatie van cybernetica in engineering
Secties van cybernetica op het gebied van engineering zijn onderverdeeld in:
- Een adaptief systeem waarin de automatische wijziging van algoritmische gegevens plaatsvindt tijdens de werking van het systeem.
- Ergonomie - de wetenschap van de aanpassingen van taken, de werkplek, arbeidsobjecten en hun onderwerpen en virtuele programma's.
- Biomedische technologie - de vorm en methode voor het toepassen van de principes van techniek, de principes ervan in de medische praktijk en biologische wetenschap.
- Neurocomputers zijn een gegevensverwerkingsmechanisme gebaseerd op het principe van het natuurlijke neurale systeem.
- Technische cybernetica is een tak van wetenschap die zich bezighoudt met de studie van technische managementsystemen. De hoofdrichting is het creëren van een geautomatiseerd regelsysteem.
- Systems engineering is een discipline uit het veld van de Sovjet-engineering, die aandacht besteedde aan de methoden voor het ontwerpen, creëren en testen van systemen van een complex technisch type, met het oog op hun verdere werking.
Relatie tussen cybernetica en economie en wiskunde
Secties cybernetica van wiskunde en economie zijn onderverdeeld in 6 studierichtingen, drie voor elke afzonderlijke wetenschap.
Onder de economische studiegebieden onderscheiden we: economische wetenschap, het beheer ervan enoperationeel onderzoek. Hun belangrijkste taken zijn het vinden van ideeën die worden gebruikt in economische activiteiten en de optimale oplossing van problemen wanneer ze worden geconfronteerd met een verscheidenheid aan problemen, bijvoorbeeld met behulp van statistische of wiskundige modellering.
Secties van wiskundige cybernetica omvatten systemen van het dynamische type, informatietheorie en algemene systeemtheorie. Ze houden zich voornamelijk bezig met het oplossen van problemen waarbij het nodig is om een duidelijke specificatie van parameters, geanalyseerde gegevens, enz. te hebben. De wiskundige weergave van informatie over cybernetica is het meest nauwkeurig en correct.
Psychologie, sociologie en cybernetica
In psychologie en sociologie zijn secties van cybernetica onderverdeeld in psychologische en sociale k-tic en memetica. De belangrijkste taken van deze takken van wetenschap zijn de studie van de structuur en het functioneren van interacties in verschillende systemen van analyserende aard, bewuste en onbewuste sferen, het modelleren van de mentale kenmerken van een persoon en de studie van de theorie van de inhoud van bewustzijn, cultuur en zijn evolutie.
Historische informatie
De geschiedenis en secties van cybernetica zijn nauw verbonden met de ontwikkeling van deze wetenschap. Het begin van de moderne k-ki kan worden beschouwd als het begin van de jaren 1940, waar het een interdisciplinair onderzoeksgebied was, waarbij systemen van verschillende vormen van controle, de theorie van het elektrische circuit, de structuur van machines, logische typemodellering, biologie werden gecombineerd in zijn evolutionaire richting van ontwikkeling en neurologisch onderzoek. Het eerste werk waaruit het elektronische besturingssysteem is voortgekomen, wordt beschouwd als het werk van HaroldZwart (1927). Over het algemeen werd de term 'cybernetica' in het oude Griekenland aanvankelijk gebruikt om te verwijzen naar de kunst van staatslieden.
Informatie en secties van cybernetica kunnen voorwaardelijk worden onderverdeeld volgens de periode waarin dit of dat fenomeen, informatie werd bestudeerd. De wetenschap zelf kan worden onderverdeeld in nieuwe en oude k-ku, waarbij het nieuwe respectievelijk begint in de jaren 70 en het oude vanaf het moment dat de wetenschap verscheen.
De studie van de jaren zeventig was booming in de biologie, maar het onderzoek in de jaren tachtig was al meer gericht op de interactie van een autonome politieke figuur en zijn subgroepen, het reflexieve bewustzijn van het onderwerp dat de structuren van politieke gemeenschappen.
De laatste tijd is er veel energie gestoken in de studie van speltheorie, evolutionaire feedbacksystemen en de studie van materialen. Deze onderzoeksgebieden wekken de interesse in de wetenschap in kwestie weer op.
