Dinamikus rendszerekben, amelyek a logika, a matematika elméleti alapjain és az e célokra való széleskörű felhasználáson alapulnak
Andre Marie Ampere körülbelül kétszáz éve fejezte be „Esszék a tudományfilozófiáról” című munkáját. A francia matematikus és fizikus munkáiban az összes létező tudományos ismeretet rendszerbe kívánta foglalni. A tudós külön szekcióba helyezte a tudományt, amely feltételezése szerint a társadalom kezelésének módjait vizsgálta volna. E tudomány nevét a görög „cybernetes” szóból származtatta, ami „kormányos”, „kormányos”.
Tudományos kibernetika Ampere helyezte el a „Politika” rovatban. A kifejezést sokáig egyáltalán nem használták, lényegében megfeledkezve róla.
Csak 1948-ban Wiener Norbert amerikai matematikus megjelentette a „Cybernetics, or Control and Communication in Living Organisms and Machines” című munkáját. A könyv nagy közérdeklődést váltott ki.
A kibernetika sarokkövei automatáknak nevezett és az algoritmusok elmélete, amely a rendszerek felépítésének módszereit tanulmányozta a kibernetika tudományának matematikai apparátusa igen széles. Ez magában foglalja a valószínűségszámítást, a függvényelméletet, a matematikai logikát és a matematika egyéb ágait.
A kibernetika tudományos megközelítéseinek kialakításában nagy szerepet játszott a biológia, amely az élő természetben rejlő szabályozási folyamatokat vizsgálja. A kibernetika fejlődésében meghatározó volt az automatizálás és az elektronika térnyerése, ami a nagy sebességű számítógépek megjelenéséhez vezetett. Ez példátlan lehetőségeket nyitott meg az információfeldolgozás és a vezérlőrendszerek modellezése előtt.
A fizika, a matematika, a biológia, a pszichiátria, a fiziológia, a közgazdaságtan, a filozófia és a különböző területek mérnöki tudománya vette igénybe az új tudomány szolgáltatásait.
Mert a kibernetikai tanulmányok vezetési folyamatokat, majd ezek a tudományok a saját érdekükben álló területeken igyekeztek irányítási folyamatokat kialakítani. Ennek eredményeként a vizsgálat során a legnagyobb figyelem egy élő szervezetre – maga az emberre – irányult, aki a legmagasabb típusú vezérlőrendszer volt, amelynek funkcióit a tudósok és mérnökök automaták segítségével igyekeztek reprodukálni.
A kibernetika feltár a különféle vezérlőrendszerek általános tulajdonságai, amelyek az élő természetben, a szerves világban és az emberek kollektívájában rejlenek.
Vezérlő objektum(gép, automatizált vonal, élő sejt, szimbólumkészlet) és egy vezérlőeszköz (agy vagy automata gép) folyamatosan információt cserél.
A menedzsment az objektumot, a külső feltételeket, a folyamatok menetét, a munkaprogramot jellemző adatok és információk átadásával, tárolásával, felhalmozásával, feldolgozásával jár.
A különböző rendszerek jellegükben különböznek egymástól (fény, hang, vegyi, mechanikai, elektromos jelek, dokumentumok). De mindenesetre ezek a folyamatok betartják az általános törvényeket. Mindegyikre jellemző a visszacsatolás jelenléte. Ezenkívül minden vezérlőeszköz tartalmaz olyan elemeket és funkciókat, amelyek közös jellemzőkkel rendelkeznek mind az élő szervezetekre, mind a mesterséges gépekre. Képesek az információt észlelni, felhalmozni, emlékezni stb.
A kibernetika rendkívül gyorsan fejlődött. Körülbelül negyedszázad alatt az egyik vezető tudományággá vált, amely tudományos elismerésre és egyetemes jelentőséggel bír.
Ma kibernetika- teljes értékű tudomány a tudomány és a társadalmi élet egyes területein (gazdasági, műszaki, nukleáris kibernetika stb.) a menedzsment elveiről A kibernetika koncepciókat fejleszt és épít
A kibernetika a menedzsment olyan típusa, amely a szervezetet rendszernek tekinti, amelynek elemei egymással összefüggenek; optimális megoldást nyújt a dinamikus problémákra; alkalmazza a kibernetika sajátos módszereit (visszacsatolás, önszerveződés stb.); alkalmazza az irányítási munka automatizálását, gépesítését vezérlő és számítástechnikai berendezéseken, számítógépeken.
Egy másik meghatározást Lewis Kaufman javasolt (Angol): „A kibernetika olyan rendszerek és folyamatok tanulmányozása, amelyek kölcsönhatásba lépnek önmagukkal és reprodukálják magukat.”
Kibernetikai módszerekkel vizsgálják azt az esetet, amikor egy rendszer működése a környezetben valamilyen változást okoz a környezetben, és ez a változás a visszacsatoláson keresztül nyilvánul meg a rendszeren, ami változásokat okoz a rendszer viselkedésében. Ezen „visszacsatolási hurkok” tanulmányozása az, ahol a kibernetika módszerei rejlenek.
Megjelent a modern kibernetika, beleértve a vezérlőrendszerek, az elektromos áramkör-elmélet, a gépészet, a matematikai modellezés, a matematikai logika, az evolúcióbiológia, az idegtudomány és az antropológia különböző területeinek kutatását. Ezek a tanulmányok 1940-ben jelentek meg, főleg a tudósok munkáiban az ún. Macy konferenciái (Angol).
További kutatási területek, amelyek befolyásolták vagy befolyásolták a kibernetika fejlődését: irányításelmélet, játékelmélet, rendszerelmélet (a kibernetika matematikai analógja), pszichológia (főleg neuropszichológia, behaviorizmus, kognitív pszichológia) és filozófia.
A kibernetika szférája
A kibernetika tárgya minden vezérelt rendszer. Azok a rendszerek, amelyeket nem lehet irányítani, elvileg nem képezik a kibernetika tanulmányozásának tárgyát. A kibernetika olyan fogalmakat vezet be, mint a kibernetikai megközelítés, kibernetikai rendszer. A kibernetikus rendszereket anyagi természetüktől függetlenül absztraktnak tekintjük. A kibernetikus rendszerek példái az automatikus szabályozók a technológiában, a számítógépek, az emberi agy, a biológiai populációk, az emberi társadalom. Mindegyik ilyen rendszer egymással összefüggő objektumok (a rendszer elemei) halmaza, amelyek képesek az információt észlelni, emlékezni és feldolgozni, valamint kicserélni. A Cybernetics általános elveket dolgoz ki a vezérlőrendszerek és a szellemi munka automatizálására szolgáló rendszerek létrehozására. A kibernetikai problémák megoldásának fő technikai eszközei a számítógépek. Ezért a kibernetika önálló tudományként való megjelenése (N. Wiener, 1948) ezeknek a gépeknek a 20. század 40-es éveiben való megalkotásához, a kibernetika elméleti és gyakorlati fejlődéséhez pedig az elektronika fejlődéséhez kötődik. számítógépes technológia.
Összetett rendszerek elmélete
A komplex rendszerelmélet a komplex rendszerek természetét és szokatlan tulajdonságaik mögött meghúzódó okokat elemzi.
- Összetett rendszerek
- Összetett rendszerek elmélete
A számítástechnikában
A számítástechnikában kibernetikai módszereket használnak az eszközök vezérlésére és az információk elemzésére.
Mérnöki területen
A mérnöki kibernetika a rendszerhibák elemzésére szolgál, amelyekben az apró hibák és hibák a teljes rendszer meghibásodásához vezethetnek.
A közgazdaságtanban és a menedzsmentben
- Kibernetikus vezérlés
A matematikában
A szociológiában
Sztori
Az ókori Görögországban a "kibernetika" kifejezést, amely eredetileg a kormányos művészetét jelöli, átvitt értelemben kezdték használni a várost irányító államférfi művészetének jelölésére. Ebben az értelemben különösen Platón használja a törvényekben.
Az első mesterséges automata szabályozó rendszert, a vízórát az ókori görög szerelő, Ctesibius találta fel. Vízórájában a víz egy forrásból, például egy stabilizáló tartályból egy medencébe folyt, majd a medencéből az óraszerkezetekre. Ctesibius készüléke kúp alakú áramlással figyelte a tározójában a vízszintet, és ennek megfelelően állította be a víz áramlási sebességét, hogy a tározóban állandó vízszintet tartson, hogy ne legyen túltöltve vagy leeresztve. Ez volt az első mesterséges, valóban automatikus, önszabályozó berendezés, amely nem igényelt semmilyen külső beavatkozást a visszacsatoló és vezérlő mechanizmusok között. Bár természetesen nem a kibernetika tudományaként hivatkoztak erre a fogalomra (a mérnöki területnek tekintették), Ctesibiust és más ókori mestereket, például Alexandriai Heront vagy Su Song kínai tudóst az elsők között tartják a kibernetika tanulmányozóinak. elveket. A korrekciós visszacsatolású gépek mechanizmusainak vizsgálata a 18. század végére nyúlik vissza, amikor is James Watt gőzgépét vezérlőberendezéssel, centrifugális visszacsatoló szabályozóval szerelték fel a motor fordulatszámának szabályozására. A. Wallace híres 1858-as munkájában a visszacsatolást "az evolúció elvéhez szükségesnek" nevezte. 1868-ban a nagy fizikus, J. Maxwell elméleti cikket publikált a vezérlőeszközökről, és az elsők között tekintette át és javította az önszabályozó eszközök alapelveit. J. Uexküll a visszacsatolási mechanizmust használta funkcionális ciklusmodelljében (német Funktionskreis) az állatok viselkedésének magyarázatára.
XX század
A modern kibernetika az 1940-es években kezdődött, mint a vezérlőrendszereket, az elektromos áramkör-elméletet, a gépészetet, a logikai modellezést, az evolúcióbiológiát és az idegtudományt ötvöző interdiszciplináris kutatási terület. Az elektronikus vezérlőrendszerek a Bell Labs mérnökének, Harold Blacknek az 1927-es munkásságáig nyúlnak vissza, a negatív visszacsatolás használatáról az erősítők vezérlésére. Az elképzelések Ludwig von Bertalanffy általános rendszerelméleti biológiai munkásságához is kapcsolódnak.
A kibernetika mint tudományos tudományág Wiener, McCulloch és mások, például W. R. Ashby és W. G. Walter munkáira épült.
Walter az elsők között épített autonóm robotokat az állatok viselkedésének kutatására. Nagy-Britanniával és az Egyesült Államokkal együtt Franciaország is fontos földrajzi hely volt a korai kibernetika számára.
Franciaországi tartózkodása alatt Wiener javaslatot kapott, hogy írjon egy esszét az alkalmazott matematika ezen részének ötvözéséről, amely a Brown-mozgás (az úgynevezett Wiener-folyamat) tanulmányozásában és a távközlés elméletében található. A következő nyáron már az Egyesült Államokban a "kibernetika" kifejezést használta tudományos elmélet címeként. A név a „céltudatos mechanizmusok” tanulmányozását hivatott leírni, és a Cybernetics, or Control and Communication in the Animal and the Machine (Hermann & Cie, Párizs, 1948) című könyvben népszerűsítették. Az Egyesült Királyságban 1949-ben ez körül alakult meg a Ratio Club. (Angol).
Kibernetika a Szovjetunióban
A holland szociológusok Geyer és Van der Zouwen 1978-ban azonosították a kialakulóban lévő új kibernetika számos jellemzőjét. „Az új kibernetika egyik jellemzője, hogy az információkat a környezettel kölcsönhatásba lépő emberek által megkonstruált és rekonstruáltnak tekinti. Ez adja a tudomány ismeretelméleti alapját, ha megfigyelői szemszögből nézzük. Az új kibernetika másik jellemzője, hogy hozzájárul a redukció problémájának (a makro- és mikroanalízis közötti ellentmondások) leküzdéséhez. Így összekapcsolja az egyént a társadalommal." Geyer és Van der Zouwen azt is megjegyezte, hogy „a klasszikus kibernetikáról az új kibernetikára való átmenet a klasszikus problémákról az új problémákra való átmenethez vezet. Ezek a gondolkodásbeli változások magukban foglalják többek között a menedzselt rendszer hangsúlyozása helyett a kontrollt és az ellenőrzési döntéseket irányító tényezőt. És egy új hangsúly a több rendszer közötti kommunikációra, amelyek megpróbálják kezelni egymást."
A legújabb erőfeszítések a kibernetika, az irányítási rendszerek és a változás alatti viselkedés tanulmányozásában, valamint olyan kapcsolódó területeken, mint a játékelmélet (csoportos interakcióelemzés), a visszacsatolási rendszerek az evolúcióban és a metaanyagok (az atomok tulajdonságaival rendelkező anyagok) kutatása. a newtoni tulajdonságokon túlmutató alkotóelemek) az érdeklődés felélénküléséhez vezettek ezen az egyre fontosabb terület iránt.
A kibernetika a gépekben, élő szervezetekben és ezek társulásaiban zajló irányítási folyamatok és információátvitel általános törvényszerűségeinek tudománya. A kibernetika az elméleti alap.
A kibernetika alapelveit 1948-ban Norbert Wiener amerikai tudós fogalmazta meg a „Cybernetics, or control and communication in machines and live organisms” című könyvében.
A kibernetika megjelenése egyrészt a gyakorlati igényeknek köszönhető, amelyek komplex automata vezérlőberendezések létrehozásának feladatát tűzték ki, másrészt a különböző fizikai vezérlési folyamatokat vizsgáló tudományágak fejlődésének. e folyamatok általános elméletének megalkotására való felkészülésben.
Ilyen tudományok közé tartozik: az automatikus vezérlő és nyomkövető rendszerek elmélete, az elektronikus programvezérelt számítógépek elmélete, az üzenetátvitel statisztikai elmélete, a játékok és az optimális megoldások elmélete stb., valamint a biológiai tudományok komplexuma, amelyek tanulmányozzák folyamatok szabályozása az élő természetben (reflexológia, genetika stb.).
Ellentétben ezekkel a tudományokkal, amelyek speciális irányítási folyamatokkal foglalkoznak, A kibernetika azt vizsgálja, hogy mi a közös minden irányítási folyamatban, függetlenül azok fizikai természetétől, és e folyamatok egységes elméletének megalkotását tűzi ki célul.
Minden irányítási folyamatot a következők jellemeznek:
irányító és irányított (végrehajtó) testületekből álló szervezett rendszer megléte;
ennek a szervezett rendszernek a kölcsönhatása a külső környezettel, amely véletlenszerű vagy szisztematikus zavarok forrása;
információ vételén és továbbításán alapuló ellenőrzés megvalósítása;
cél és vezérlő algoritmus jelenléte.
Az élőtermészet célszerű irányítási rendszerei természetes-okozati megjelenésének problémájának vizsgálata a kibernetika fontos feladata, amely lehetővé teszi az ok-okozatiság és a célszerűség összefüggéseinek jobb megértését az élőtermészetben.
A kibernetika feladata az irányítási rendszerek felépítésének és különféle fizikai működési elveinek szisztematikus összehasonlító vizsgálata is információfelfogó és -feldolgozó képességük szempontjából.
Módszereiben a kibernetika olyan tudomány, amely széles körben alkalmaz különféle matematikai apparátusokat, valamint összehasonlító megközelítést a különféle irányítási folyamatok vizsgálatában.
A kibernetika fő ágai megkülönböztethetők:
információelmélet;
vezérlési módszerek elmélete (programozás);
ellenőrzési rendszerek elmélete.
Információelmélet az információ észlelésének, átalakításának és továbbításának módszereit tanulmányozza. Az információt jelek segítségével továbbítják - olyan fizikai folyamatok, amelyekben bizonyos paraméterek egyértelműen összhangban vannak a továbbított információval. Az ilyen megfeleltetés létrehozását kódolásnak nevezzük.
Az információelmélet központi fogalma az információ mennyiségének mérőszáma, amelyet az üzenetben az üzenet átvétele előtt és után megemlített esemény várható bizonytalansági fokának változásaként határoznak meg. Ez a mérték lehetővé teszi az üzenetekben lévő információ mennyiségének mérését, ahogy a fizikában az energia vagy az anyagok mennyiségét. A továbbított információnak a címzett számára való jelentését és értékét nem veszik figyelembe.
Programozás elmélet foglalkozik az információk feldolgozásának és kezelési célú felhasználásának módszereinek tanulmányozásával és fejlesztésével. Bármely vezérlőrendszer működésének programozása általában magában foglalja:
megoldások keresésének algoritmusának meghatározása;
program összeállítása egy adott rendszer által észlelt kódban.
A megoldások keresése a megadott bemeneti információk megfelelő kimeneti információvá (vezérlőparancsokká) történő feldolgozásán múlik, biztosítva a kitűzött célok elérését. Ez egy bizonyos matematikai módszer alapján történik, amelyet algoritmus formájában mutatnak be. A legfejlettebbek az optimális megoldások meghatározására szolgáló matematikai módszerek, mint például a lineáris programozás és a dinamikus programozás, valamint a játékelméleti statisztikai megoldások fejlesztésének módszerei.
Algoritmusok elmélete, a kibernetikában használt információfeldolgozási folyamatok leírásának formális módjait tanulmányozza feltételes matematikai sémák - algoritmusok formájában. A fő helyet itt a folyamatok különböző osztályaihoz tartozó algoritmusok felépítésének kérdései és az algoritmusok azonos (ekvivalens) transzformációinak kérdései foglalják el.
A programozáselmélet fő feladata az információfeldolgozási folyamatok automatizálására szolgáló módszerek kidolgozása elektronikus programvezérelt gépeken. A fő szerepet itt a programozás automatizálásának kérdései játsszák, vagyis az ezeket a gépeket használó gépeken a különféle problémák megoldására szolgáló programok összeállításának kérdései.
A különböző természetesen és mesterségesen szervezett rendszerekben zajló információfeldolgozási folyamatok összehasonlító elemzése szempontjából a kibernetika a következő főbb folyamatosztályokat azonosítja:
az élő szervezetek gondolkodása és reflextevékenysége;
az örökletes információk változásai a biológiai fajok evolúciója során;
információk feldolgozása automatikus rendszerekben;
információfeldolgozás gazdasági és adminisztratív rendszerekben;
információfeldolgozás a tudományos fejlődés folyamatában.
E folyamatok általános törvényszerűségeinek tisztázása a kibernetika egyik fő feladata.
Irányítási rendszerek elmélete tanulmányozza az ilyen rendszerek felépítésének felépítését és elveit, valamint kapcsolataikat a menedzselt rendszerekkel és a külső környezettel. Általában vezérlőrendszernek nevezhetünk minden olyan fizikai tárgyat, amely célirányos információfeldolgozást végez (egy állat idegrendszere, egy repülőgép mozgásának automatikus vezérlőrendszere stb.).
A kibernetika absztrakt vezérlőrendszereket vizsgál, amelyeket matematikai sémák (modellek) formájában mutatnak be, amelyek megőrzik a valós rendszerek megfelelő osztályainak információs tulajdonságait. A kibernetika keretein belül egy speciális matematikai tudományág alakult ki - automata elmélet, amely a diszkrét információfeldolgozó rendszerek egy speciális osztályát vizsgálja, amelyek nagyszámú elemet tartalmaznak, és modellezik a neurális hálózatok működését.
Nagy elméleti és gyakorlati jelentősége van ezen az alapon azoknak a gondolkodási mechanizmusoknak és az agy szerkezetének feltárásának, amelyek lehetővé teszik, hogy kis térfogatú szervekben jelentéktelen energiaráfordítással és kivételesen nagy mennyiségű információ érzékelhető és feldolgozható legyen. magas megbízhatóság.
A kibernetika a vezérlőrendszerek felépítésének két általános elvét azonosítja: a visszacsatolást és a többlépcsős (hierarchikus) vezérlést. A visszacsatolási elv lehetővé teszi, hogy az irányítási rendszer folyamatosan figyelembe vegye az összes irányított szerv aktuális állapotát és a külső környezet valós hatásait. A többfokozatú vezérlőáramkör biztosítja a vezérlőrendszer költséghatékonyságát és stabilitását.
Kibernetika és folyamatautomatizálás
Az önbeálló és öntanuló rendszerek alapelveit alkalmazó átfogó automatizálás lehetővé teszi a legelőnyösebb szabályozási módok elérését, ami különösen fontos az összetett iparágakban. Az ilyen automatizálás szükséges előfeltétele egy részletes matematikai leírás (matematikai modell) jelenléte egy adott gyártási folyamathoz, amely a folyamatot vezérlő számítógépbe a működéséhez szükséges program formájában kerül be.
Ez a gép különféle mérőeszközöktől, érzékelőktől kap információkat a folyamat előrehaladásáról, és a gép a folyamat meglévő matematikai modellje alapján meghatározott vezérlőparancsok mellett kiszámítja a folyamat előrehaladását.
Ha az ilyen modellezés és előrejelzés sokkal gyorsabban megy végbe, mint a valós folyamat, akkor számos lehetőség kiszámításával és összehasonlításával lehet kiválasztani a legelőnyösebb szabályozási módot. Az opciók kiértékelése és kiválasztása történhet maga a gép által, teljesen automatikusan, vagy emberi kezelő segítségével. Ebben az esetben fontos szerepet játszik az emberi kezelő és a vezérlőgép optimális összekapcsolásának problémája.
Nagy gyakorlati jelentőséggel bír a kibernetika által kidolgozott egységes megközelítés az információkezelés és -feldolgozás különböző folyamatainak elemzésére és leírására (algoritmizálására), amely során ezeket a folyamatokat szekvenciálisan felosztja elemi aktusokra, amelyek alternatív választási lehetőségeket jelentenek („igen” vagy „nem”).
A módszer szisztematikus alkalmazása lehetővé teszi a mentális tevékenység egyre bonyolultabb folyamatainak formalizálását, ami az első szükséges lépés a későbbi automatizálásukhoz. A gép és az ember információs szimbiózisának problémája, vagyis az ember és az információs-logikai gép közvetlen interakciója a kreativitás folyamatában a tudományos problémák megoldása során, nagy kilátásokkal rendelkezik a tudományos munka hatékonyságának növelésére.
A műszaki rendszerek kezelésének tudománya. A technikai kibernetika módszerei és elképzelései kezdetben párhuzamosan és egymástól függetlenül fejlődtek a kommunikációval és vezérléssel kapcsolatos egyes műszaki tudományágakban - automatizálásban, rádióelektronikában, távirányításban, számítástechnikában stb. világossá váltak, a műszaki kibernetika rendelkezései, amelyek egységes elméleti alapot képeznek a kommunikáció- és irányítástechnika valamennyi területére.
A technikai kibernetika, akárcsak a kibernetika általában, az irányítási folyamatokat vizsgálja, függetlenül azon rendszerek fizikai természetétől, amelyekben ezek a folyamatok előfordulnak. A technikai kibernetika központi feladata a hatékony vezérlési algoritmusok szintézise, hogy meghatározzák azok szerkezetét, jellemzőit és paramétereit. A hatékony algoritmusok a bemeneti információ kimeneti vezérlőjelekké történő feldolgozásának szabályaira vonatkoznak, amelyek bizonyos értelemben sikeresek.
A műszaki kibernetika szorosan kapcsolódik hozzájuk, de nem esik egybe velük, mivel a műszaki kibernetika nem veszi figyelembe a konkrét berendezések tervezését. A technikai kibernetika a kibernetika más területeivel is összefügg, például a biológiai tudományok által megszerzett információk új irányítási elvek kidolgozását segítik elő, ideértve az emberi mentális tevékenység összetett funkcióit modellező, új típusú automaták megalkotásának alapelveit is.
A gyakorlati igényekből fakadó technikai kibernetika, széles körben alkalmazva a matematikai apparátust, ma a kibernetika egyik legfejlettebb ága. Ezért a technikai kibernetika fejlődése jelentősen hozzájárul a kibernetika más ágainak, irányainak és szekcióinak fejlődéséhez.
Jelentős helyet foglal el a technikai kibernetikában optimális algoritmusok elmélete vagy, ami lényegében ugyanaz, az optimális automatikus vezérlési stratégia elmélete, amely valamilyen optimalitási kritérium extrémumát adja.
Különböző esetekben az optimalitási kritériumok eltérőek lehetnek. Például az egyik esetben a tranziens folyamatok maximális sebességére lehet szükség, a másikban - egy bizonyos mennyiség értékeinek minimális terjedésére stb. Vannak azonban általános módszerek ennek a problémának a megfogalmazására és megoldására. kedves.
A probléma megoldásának eredményeként meghatározzák az optimális vezérlési algoritmust egy automatikus rendszerben, vagy az optimális algoritmust a jelek felismerésére a kommunikációs rendszer vevőjében, stb.
A technikai kibernetika másik fontos iránya az automatikus adaptációval rendelkező rendszerek elméletének és működési elveinek fejlesztése, amely a rendszer vagy részei tulajdonságainak célirányos megváltoztatásában, cselekvéseinek növekvő sikerének biztosításában áll. Ezen a területen nagy jelentőséggel bírnak automatikus optimalizáló rendszerek, amelyet az automatikus keresés optimális működési módba hoz, és előre nem látható külső hatások mellett ezen üzemmód közelében tart.
A harmadik irány a fejlesztés komplex szabályozási rendszerek elmélete, amely nagyszámú elemből áll, beleértve az alkatrészek összetett összekapcsolását és nehéz körülmények között működik.
Az információelmélet és az algoritmusok elmélete különösen a technikai kibernetika szempontjából nagy jelentőséggel bír véges állapotú gép elmélet.
A véges állapotú gépek elmélete a gépek adott működési feltételek szerinti szintézisével foglalkozik, beleértve a „fekete doboz” probléma megoldását - a gép lehetséges belső szerkezetének meghatározását a bemeneti és kimeneti, valamint egyéb vizsgálati eredmények alapján. problémák, például bizonyos típusú gépek megvalósíthatóságának kérdései.
Bármely vezérlőrendszer így vagy úgy kapcsolódik egy személyhez, aki megtervezi, felállítja, felügyeli, irányítja a munkáját, és a rendszerek eredményeit saját céljaira használja fel. Ez problémákat vet fel az automata eszközök komplexumával való emberi interakció és a köztük lévő információcsere során.
E problémák megoldása szükséges ahhoz, hogy az emberi idegrendszert megszabadítsuk a stresszes és rutinmunkától, és biztosítsuk a teljes „ember-gép” rendszer maximális hatékonyságát. A technikai kibernetika legfontosabb feladata az emberi mentális tevékenység egyre bonyolultabb formáinak modellezése azzal a céllal, hogy ahol ez lehetséges és indokolt, az embereket automatákkal helyettesítsék. Ezért a technikai kibernetikában elméletek és elvek születnek különféle tanulási rendszerek felépítésére, amelyek képzés vagy oktatás révén célirányosan változtatják algoritmusukat.
Villamos energiarendszerek kibernetikája- a kibernetika tudományos alkalmazása az irányítási problémák megoldására, azok módozatainak szabályozására, valamint a tervezés és üzemeltetés során a műszaki-gazdasági jellemzők azonosítására.
A villamosenergia-rendszer egyes elemei egymással kölcsönhatásban nagyon mély belső kapcsolatokat mutatnak, amelyek nem teszik lehetővé a rendszer önálló komponensekre való felosztását és a befolyásoló tényezők egyenkénti megváltoztatását jellemzőinek meghatározásakor. A kutatási módszertan szerint a villamosenergia-rendszert kibernetikai rendszernek kell tekinteni, hiszen kutatása során általánosító módszereket alkalmaznak: hasonlóságelmélet, fizikai, matematikai, digitális és logikai modellezés.
A modern generáció szemtanúja volt a tudomány és a technológia legújabb fejlesztéseinek. Mindössze háromszáz év alatt a tudomány nagyot fejlődött.
A fogalomnak számos meghatározása létezik kibernetika. És mindegyiknek igaza van a maga módján. Tehát mi a kibernetika? Általában úgy gondolják, hogy a kibernetika olyan tudomány, amely a gépek és az élő szervezetek közötti kölcsönhatás törvényeit képviseli. De a kibernetika alapkoncepciója az irányítás céljához vezet. Hiszen a menedzsment mindig egy céltudatos folyamat, amelyhez létezik egy kialakított rendszer.
Mivel az irányítási folyamat csak szervezett környezetben lehetséges, ehhez megfelelő feltételeket kell teremteni és a végrehajtó szerveket kijelölni. Közöttük fog megtörténni az információcsere. Az információs jeleket speciális érzékelők továbbítják. Így az információcsere állandó folyamat. Az információ fogalma a kibernetika egyik fő pontja. Menedzsment folyamatokat tanul. Ebből következik, hogy a kibernetika tudományát alapvető információk továbbítására, feldolgozására, sőt tárolására használják gépekben és élő szervezetekben egyaránt.
Orvosi kibernetikus
A kibernetika területe magában foglalja az irányítási rendszerek alapfelépítésének, működési elveinek, a szükséges információk észlelésének és feldolgozásának képességét. A kibernetika módszertana a szerkezetek matematikai modelljének megalkotására szolgáló matematikai apparátuson alapul.
Még létezik orvosi kibernetika, de ez a terület külön aspektusának tekinthető. Az orvosi kibernetika fő célja, hogy az orvosi területen elért eredményeket felhasználva új technológiákat hozzon létre a betegek hatékony kezelésének érdekében. Ezeket az eredményeket ma teljes mértékben alkalmazzák. És sokan tudnak olyan esetekről, amikor egy beteg szervet készülékkel helyettesítettek. A gépi diagnosztika bevezetése az orvosi gyakorlatba nemcsak a helyes diagnózis felállítását teszi lehetővé, hanem a betegek számára optimális egyéni kezelési mód kiválasztását is. Jelenleg folyik az egészségügyi intézmények irányításának teljes automatizálására szolgáló rendszer kidolgozása. 
A kibernetikus egy olyan szakember, aki a rendszerekben zajló információs folyamatok menedzselését, illetve azok ottani továbbításának mechanizmusait tanulmányozza. A kibernetika számos tudomány metszéspontjában jelent meg. Számos különféle tudományterülettel van kapcsolata: pszichológia, szociológia, biológia, számítástechnika és így tovább. Azt mondhatjuk, hogy a kibernetika az irányítási rendszerek tanulmányozása.
Egy kicsit a rendszerekről
A rendszer olyan elemek rendezett halmaza, amelyek között valamilyen interakció jön létre, és amely egy adott feladat végrehajtására irányul. A rendszerek alapszabálya az, hogy egyik sem az összes elem banális gyűjteménye. Példaként bármilyen rendszer használható. Ha egy számítógép egyszerű alkatrészek gyűjteménye lenne, egyszerűen nem működne.
A kibernetikai szakember olyan szakember, aki a számítógépeket is tanulmányozza. Kutatási területe a számítógép által végzett feladatok is. Hatékonysága alapján felmérik egy adott rendszer javításának lehetőségeit. A számítógép egy felügyelt rendszer. Ez azt jelenti, hogy emberi befolyás hatására megváltozhat. Vannak irányíthatatlan rendszerek is, például az Univerzum. Nem tartozik a kibernetikusok érdekkörébe, mert nem irányíthatják az emberek.
Mit csinál a kibernetika?
A kibernetikus olyan tudós, aki sokféle kutatásban vesz részt:
- Mesterséges intelligencia.
- Emberi test.
- Összetett információs rendszerek, például számítógépek és hálózataik.
A kibernetika számos különböző ágra oszlik, amelyek bizonyos tudományágak közötti kapcsolatokon alapulnak. Például van pszichológiai vagy technikai. Általánosságban elmondható, hogy a kibernetika számos iparágra vonatkozik. Ez egy nagyon elterjedt tudomány, amelyet mindenhol használnak. Nézzük meg közelebbről ennek a tudományágnak az ágait.
Pszichológiai kibernetika
Pszichológiai kibernetika - melynek tárgya sok tekintetben hasonlít az általános pszichológiához, valamint a neurofiziológiához. De ez egy másik beszélgetés. Ez az ág a különböző elemző rendszerek közötti kölcsönhatást és az emberi agyon belüli információcserét vizsgálja. Ez a tudomány bizonyos mentális funkciók reális modelljeinek felépítésével is foglalkozik. Nézzük meg őket részletesebben, hogy egy kicsit világosabb legyen:
- Gondolkodás. Minden ember másképp gondolkodik. Ez a mentális folyamat természeténél fogva egy módja annak, hogy az emberi psziché tükrözze a környező valóságot, amely ítéletekben, következtetésekben és koncepciókban fejeződik ki. Mindenkinek megvan a saját, rá jellemző gondolkodásmódja. Ezért elmondhatjuk, hogy ennek a stílusnak vannak bizonyos jellemzői, amelyeket a kibernetika próbál szimulálni.
- Memória. Nem mindenre emlékezhet az ember, mint ahogy minden ember memorizálási mechanizmusa is egyéni. Ugyanakkor a kibernetika megpróbál azonosítani néhány közös tulajdonságot, és ezek alapján reális modelleket építeni, amelyek segítik a pszichológusokat az emberekkel való hatékonyabb interakcióban.
- Valóságérzet, amely a környező valóság egyes részeinek érzékszerveinkre gyakorolt közvetlen hatásán alapul. Ahhoz, hogy az ember érezzen valamit, először fel kell dolgoznia az információt. És ezeket a feldolgozási mechanizmusokat a pszichológiai kibernetika tanulmányozza.
Természetesen ezek nem mind tartoznak a pszichológiai kibernetika érdeklődési körébe. De ezek elegendőek ahhoz, hogy felfedjék ezt az iparágat.
Gazdasági kibernetika
A kibernetika gyakran tanulmányozza a gazdasági kérdéseket is. kibernetika" a következő: ez a terület a kibernetika felfedezését igyekszik különféle gazdasági rendszerekkel kapcsolatban felhasználni. Mivel az utóbbiak általában ellenőrizhetők, a kérdéses tudományág közvetlenül kapcsolódik hozzájuk.
Ha kibővített definíciót vesszük, akkor a gazdasági kibernetika egy olyan tudomány, amely három tudomány – a matematika, a közgazdaságtan és maga a kibernetika – metszéspontjában alakult ki. És ezért értékes.
következtetéseket
Rájöttünk, mi a kibernetika. Ennek a szónak a jelentése világossá vált számunkra. És ez nagyszerű. Most már nem kell azon gondolkodnod, hogy mit jelent a „kibernetika”, hiszen egyesek akár úgy is döntöttek, hogy ennek a tudománynak szentelik az életüket a cikk elolvasása után. szeretném remélni. A kibernetikus tudós bármely területen univerzális szakembernek tekinthető. Végtére is, életünk legtöbb területe olyan ellenőrzött rendszereken alapul, amelyek e tudomány tanulmányi körébe tartoznak. Mivel napról napra egyre népszerűbb, nyugodtan kijelenthetjük: a mesterséges intelligencia a jövő. A kibernetika igazi sokoldalú. Ezért is értékes.