Mantık ve matematiğin teorik temellerine dayanan ve bu amaçlarla yaygın olarak kullanılan dinamik sistemlerde
André Marie Ampere yaklaşık iki yüz yıl önce “Bilim Felsefesi Üzerine Denemeler” başlıklı eserini tamamladı. Fransız matematikçi ve fizikçi, çalışmalarında mevcut tüm bilimsel bilgileri sistematikleştirmeye çalıştı. Bilim adamı, bilimi, kendi varsayımına göre toplumu yönetmenin yollarını araştırması gereken ayrı bir bölüme yerleştirdi. Bu bilimin adını Yunanca “dümenci”, “dümenci” anlamına gelen “cybernetes” kelimesinden almıştır.
Bilim sibernetiği Ampere tarafından “Siyaset” bölümüne yerleştirildi. Uzun bir süre bu terim hiç kullanılmadı, aslında unutuldu.
Sadece 1948'de Norbert Wiener Amerikalı matematikçi, "Sibernetik veya Canlı Organizmalar ve Makinelerde Kontrol ve İletişim" adlı çalışmayı yayınladı. Kitap kamuoyunda büyük ilgi uyandırdı.
Sibernetiğin temel taşları Otomata adı verilen ve amaçlanan sistemleri oluşturma yöntemlerini inceleyen algoritma teorisi Sibernetik biliminin matematiksel aparatı çok geniştir. Olasılık teorisini, fonksiyon teorisini, matematiksel mantığı ve matematiğin diğer dallarını içerir.
Canlı doğanın doğasında var olan kontrol süreçlerini inceleyen biyoloji, sibernetiğe yönelik bilimsel yaklaşımların geliştirilmesinde önemli bir rol oynadı. Sibernetiğin gelişmesinde belirleyici olan, yüksek hızlı bilgisayarların ortaya çıkmasına yol açan otomasyon ve elektroniğin büyümesiydi. Bu, bilgi işleme ve modelleme kontrol sistemleri için benzeri görülmemiş fırsatlar yarattı.
Fizik, matematik, biyoloji, psikiyatri, fizyoloji, ekonomi, felsefe ve çeşitli alanlardaki mühendislik yeni bilimin hizmetlerinden yararlanmaya başladı.
Çünkü sibernetik çalışmaları yönetim süreçleri, daha sonra bu bilimler kendi ilgi alanlarında yönetim süreçlerini geliştirmeye çalıştılar. Sonuç olarak, çalışma sırasında en yakın ilgi, bilim adamlarının ve mühendislerin otomata yardımıyla yeniden üretmeye çalıştığı, en yüksek tipte bir kontrol sistemi olan kişinin kendisi olan canlı bir organizmaya çekildi.
Sibernetik araştırıyor Yaşayan doğanın, organik dünyanın ve insan topluluğunun doğasında bulunan çeşitli kontrol sistemlerinin genel özellikleri.
Kontrol nesnesi(bir makine, otomatik bir hat, canlı bir hücre, bir dizi sembol) ve bir kontrol cihazı (beyin veya otomatik bir makine) sürekli bilgi alışverişinde bulunur.
Yönetim, nesneyi, dış koşulları, süreçlerin gidişatını ve çalışma programını karakterize eden veri ve bilgilerin aktarımı, depolanması, biriktirilmesi, işlenmesi ile ilişkilidir.
Farklı sistemler doğası gereği birbirinden farklıdır (ışık, ses, kimyasal, mekanik, elektrik sinyalleri, belgeler). Ancak her durumda bu süreçler genel yasalara uyar. Hepsi geri bildirimin varlığı ile karakterize edilir. Ayrıca tüm kontrol cihazları, hem canlı organizmaların hem de yapay makinelerin ortak özelliklerine sahip elemanları ve işlevleri içerir. Bilgileri algılayabilir, biriktirebilir, hatırlayabilir vb.
Sibernetik son derece hızlı gelişti. Yaklaşık çeyrek asırdır bilimsel tanınma ve evrensel önem kazanan önde gelen disiplinlerden biri haline geldi.
Bugün sibernetik- bilimin ve sosyal yaşamın belirli alanlarında (ekonomik, teknik, nükleer sibernetik vb.) yönetim ilkeleri hakkında tam teşekküllü bir bilim. Sibernetik kavramlar geliştirir ve inşa eder
Sibernetik, bir organizasyonu, unsurları birbirine bağlı bir sistem olarak ele alan bir yönetim türüdür; dinamik problemlere optimal çözümler sunar; belirli sibernetik yöntemlerini kullanır (geribildirim, kendi kendini organize etme vb.); kontrol ve bilgi işlem ekipmanı ve bilgisayarlara dayalı yönetim çalışmalarının otomasyonunu ve mekanizasyonunu uygular.
Başka bir tanım Lewis Kaufman tarafından önerildi. (İngilizce): “Sibernetik, kendileriyle etkileşime giren ve kendilerini yeniden üreten sistem ve süreçlerin incelenmesidir.”
Sibernetik yöntemler, ortamdaki bir sistemin eyleminin ortamda bazı değişikliklere neden olduğu ve bu değişikliğin geri bildirim yoluyla sisteme yansıyarak sistemin davranış biçiminde değişikliklere neden olduğu durumu incelemek için kullanılır. Bu "geri bildirim döngüleri"nin incelenmesi sibernetik yöntemlerinin yattığı yerdir.
Kontrol sistemleri, elektrik devre teorisi, makine mühendisliği, matematiksel modelleme, matematiksel mantık, evrimsel biyoloji, sinir bilimi, antropoloji gibi çeşitli alanlardaki araştırmalar da dahil olmak üzere modern sibernetik ortaya çıktı. Bu çalışmalar 1940'lı yıllarda ağırlıklı olarak bilim adamlarının sözde çalışmaları üzerinde ortaya çıktı. Macy'nin konferansları (İngilizce).
Sibernetiğin gelişimini etkileyen veya bundan etkilenen diğer araştırma alanları: kontrol teorisi, oyun teorisi, sistem teorisi (sibernetiğin matematiksel benzeri), psikoloji (özellikle nöropsikoloji, davranışçılık, bilişsel psikoloji) ve felsefe.
Sibernetik alanı
Sibernetiğin amacı tüm kontrollü sistemlerdir. Kontrol edilemeyen sistemler prensipte sibernetik incelemesinin nesneleri değildir. Sibernetik, sibernetik yaklaşım, sibernetik sistem gibi kavramları tanıtmaktadır. Sibernetik sistemler maddi doğalarına bakılmaksızın soyut olarak ele alınır. Sibernetik sistemlerin örnekleri teknolojideki, bilgisayarlardaki, insan beynindeki, biyolojik popülasyonlardaki, insan toplumundaki otomatik düzenleyicilerdir. Bu tür sistemlerin her biri, bilgiyi algılayabilen, hatırlayabilen ve işleyebilen ve aynı zamanda değiş tokuş edebilen birbirine bağlı nesneler (sistemin elemanları) kümesidir. Sibernetik, zihinsel çalışmayı otomatikleştirmek için kontrol sistemleri ve sistemler oluşturmaya yönelik genel ilkeler geliştirir. Sibernetik problemlerini çözmenin ana teknik aracı bilgisayarlardır. Bu nedenle, sibernetiğin bağımsız bir bilim olarak ortaya çıkışı (N. Wiener, 1948), 20. yüzyılın 40'lı yıllarında bu makinelerin yaratılmasıyla, sibernetiğin teorik ve pratik açıdan gelişimi ise elektronik biliminin ilerlemesiyle ilişkilidir. bilgisayar Teknolojisi.
Karmaşık sistemler teorisi
Karmaşık sistemler teorisi, karmaşık sistemlerin doğasını ve olağandışı özelliklerinin ardındaki nedenleri analiz eder.
- Karmaşık sistemler
- Karmaşık sistemler teorisi
Bilgisayarda
Bilgi işlemde, cihazları kontrol etmek ve bilgileri analiz etmek için sibernetik yöntemler kullanılır.
Mühendislikte
Mühendislikte sibernetik, küçük hataların ve kusurların tüm sistemin arızalanmasına yol açabileceği sistem arızalarını analiz etmek için kullanılır.
Ekonomi ve yönetimde
- Sibernetik kontrol
Matematikte
Sosyolojide
Hikaye
Antik Yunan'da başlangıçta dümenci sanatını ifade eden "sibernetik" terimi, mecazi anlamda şehri yöneten devlet adamının sanatını ifade etmek için kullanılmaya başlandı. Bu anlamda özellikle Platon'un Yasalar'ında kullanılmıştır.
İlk yapay otomatik düzenleme sistemi olan su saati, antik Yunan tamirci Ctesibius tarafından icat edildi. Su saatinde su, stabilizasyon tankı gibi bir kaynaktan bir havuza, ardından havuzdan saat mekanizmalarına akıyordu. Ctesibius'un cihazı, rezervuardaki su seviyesini izlemek ve rezervuarın aşırı doldurulmaması veya boşaltılmaması için rezervuardaki sabit su seviyesini korumak amacıyla su akış hızını buna göre ayarlamak için koni şeklinde bir akış kullandı. Geri bildirim ve kontrol mekanizmaları arasında herhangi bir dış müdahale gerektirmeyen, ilk yapay, gerçekten otomatik, kendi kendini düzenleyen cihazdı. Her ne kadar doğal olarak bu kavrama sibernetik bilimi olarak değinmeseler de (bunu bir mühendislik alanı olarak görüyorlardı), Ctesibius ve İskenderiyeli Heron ya da Çinli bilim adamı Su Song gibi diğer antik ustaların sibernetiği inceleyen ilk kişiler arasında olduğu kabul ediliyor. prensipler. Düzeltici geri beslemeli makinelerdeki mekanizmaların incelenmesi, James Watt'ın buhar motorunun, motorun hızını kontrol etmek için bir merkezkaç geri besleme regülatörü olan bir kontrol cihazı ile donatıldığı 18. yüzyılın sonuna kadar uzanmaktadır. A. Wallace, 1858 tarihli ünlü eserinde geri bildirimi "evrim ilkesi için gerekli" olarak tanımladı. 1868'de büyük fizikçi J. Maxwell, kontrol cihazları üzerine teorik bir makale yayınladı ve kendi kendini düzenleyen cihazların ilkelerini gözden geçiren ve geliştiren ilk kişilerden biriydi. J. Uexküll, hayvan davranışını açıklamak için fonksiyonel döngü modelindeki (Alman Funktionskreis) geri bildirim mekanizmasını kullandı.
XX yüzyıl
Modern sibernetik, 1940'larda kontrol sistemlerini, elektrik devre teorisini, makine mühendisliğini, mantık modellemeyi, evrimsel biyolojiyi ve sinir bilimini birleştiren disiplinlerarası bir çalışma alanı olarak başladı. Elektronik kontrol sistemlerinin tarihi, Bell Laboratuarı mühendisi Harold Black'in 1927'de amplifikatörleri kontrol etmek için negatif geri besleme kullanımına ilişkin çalışmasına kadar uzanır. Fikirlerin aynı zamanda Ludwig von Bertalanffy'nin genel sistem teorisindeki biyolojik çalışmasıyla da bağlantıları var.
Bilimsel bir disiplin olarak sibernetik, Wiener, McCulloch ve W.R. Ashby ve W.G. Walter gibi diğerlerinin çalışmalarına dayanıyordu.
Walter, hayvan davranışlarının araştırılmasına yardımcı olacak otonom robotlar üreten ilk kişilerden biriydi. Büyük Britanya ve Amerika Birleşik Devletleri'nin yanı sıra Fransa da erken dönem sibernetik için önemli bir coğrafi konumdu.
Fransa'da kaldığı süre boyunca Wiener, Brown hareketi (Wiener süreci olarak adlandırılan) ve telekomünikasyon teorisinde bulunan uygulamalı matematiğin bu bölümünü birleştirme konusunda bir makale yazma teklifi aldı. Ertesi yaz, Amerika Birleşik Devletleri'ndeyken bilimsel bir teorinin başlığı olarak "sibernetik" terimini kullandı. Bu isim, "amaçlı mekanizmalar" çalışmasını tanımlamayı amaçlıyordu ve Sibernetik veya Hayvan ve Makinede Kontrol ve İletişim (Hermann & Cie, Paris, 1948) kitabında popüler hale getirildi. Birleşik Krallık'ta 1949'da Ratio Club bunun etrafında kuruldu. (İngilizce).
SSCB'de sibernetik
Hollandalı sosyologlar Geyer ve Van der Zouwen 1978'de ortaya çıkan yeni sibernetiğin bir takım özelliklerini belirlediler. “Yeni sibernetiğin özelliklerinden biri, bilgiyi çevreyle etkileşime giren insanlar tarafından inşa edilmiş ve yeniden yapılandırılmış olarak görmesidir. Bu, bir gözlemcinin bakış açısından bakıldığında bilimin epistemolojik temelini sağlar. Yeni sibernetiğin bir diğer özelliği de indirgeme sorununun (makro ve mikro analiz arasındaki çelişkiler) aşılmasına yaptığı katkıdır. Böylece bireyi toplumla buluşturuyor." Geyer ve Van der Zouwen ayrıca şunları kaydetti: “Klasik sibernetikten yeni sibernetiğe geçiş, klasik sorunlardan yeni sorunlara geçişe yol açıyor. Düşüncedeki bu değişiklikler, diğerlerinin yanı sıra, yönetilen sisteme yapılan vurgudan kontrol eden sisteme ve yönetim kararlarına rehberlik eden faktöre yapılan değişiklikleri içerir. Ve birbirini yönetmeye çalışan birden fazla sistem arasındaki iletişime yeni bir vurgu."
Sibernetik, kontrol sistemleri ve değişim altındaki davranışların yanı sıra oyun teorisi (grup etkileşim analizi), evrimde geri bildirim sistemleri ve metamateryallerin (kendi atomlarının özelliklerine sahip malzemeler) incelenmesi gibi ilgili alanlardaki çalışmalarda son çabalar Newton'un özelliklerinin ötesindeki bileşenler) giderek daha alakalı hale gelen bu alana ilginin yeniden canlanmasına yol açtı.
Sibernetik, makinelerde, canlı organizmalarda ve bunların birlikteliklerinde kontrol süreçleri ve bilgi aktarımının genel yasalarının bilimidir. Sibernetik teorik temelidir.
Sibernetiğin temel ilkeleri, 1948'de Amerikalı bilim adamı Norbert Wiener tarafından "Sibernetik veya makinelerde ve canlı organizmalarda kontrol ve iletişim" kitabında formüle edildi.
Sibernetiğin ortaya çıkışı, bir yandan karmaşık otomatik kontrol cihazları oluşturma görevini öne çıkaran uygulama ihtiyaçlarından, diğer yandan çeşitli fiziksel sistemlerde kontrol süreçlerini inceleyen bilimsel disiplinlerin gelişmesinden kaynaklanmaktadır. Bu süreçlerin genel bir teorisinin oluşturulmasına yönelik hazırlık alanları.
Bu tür bilimler şunları içerir: otomatik kontrol ve izleme sistemleri teorisi, elektronik program kontrollü bilgisayarlar teorisi, istatistiksel mesaj iletimi teorisi, oyunlar teorisi ve optimal çözümler vb. ve ayrıca konuyu inceleyen bir biyolojik bilimler kompleksi. canlı doğadaki kontrol süreçleri (refleksoloji, genetik vb.).
Belirli yönetim süreçleriyle ilgilenen bu bilimlerin aksine, Sibernetik, fiziksel doğalarına bakılmaksızın tüm kontrol süreçlerinde ortak olan şeyleri inceler ve bu süreçlere ilişkin birleşik bir teorinin yaratılmasını hedef olarak belirler.
Herhangi bir yönetim süreci aşağıdakilerle karakterize edilir:
yönetim ve yönetilen (yürütme) organlardan oluşan organize bir sistemin varlığı;
bu organize sistemin, rastgele veya sistematik rahatsızlıkların kaynağı olan dış çevre ile etkileşimi;
bilginin alınmasına ve iletilmesine dayalı kontrolün uygulanması;
bir hedefin ve bir kontrol algoritmasının varlığı.
Canlı doğadaki uygun kontrol sistemlerinin doğal nedensel ortaya çıkışı sorununu incelemek, sibernetiğin önemli bir görevidir ve bu, canlı doğada nedensellik ile uygunluk arasındaki ilişkilerin daha iyi anlaşılmasını mümkün kılacaktır.
Sibernetiğin görevi aynı zamanda kontrol sistemlerinin yapısının ve işleyişinin çeşitli fiziksel prensiplerinin bilgiyi algılama ve işleme yetenekleri açısından sistematik karşılaştırmalı bir çalışmasını da içerir.
Sibernetik, yöntemlerinde çeşitli matematiksel aygıtların yanı sıra çeşitli kontrol süreçlerinin incelenmesinde karşılaştırmalı bir yaklaşımın yaygın olarak kullanıldığı bir bilimdir.
Sibernetiğin ana dalları ayırt edilebilir:
bilgi teorisi;
kontrol yöntemleri teorisi (programlama);
Kontrol sistemleri teorisi.
Bilgi teorisi Bilginin algılanması, dönüştürülmesi ve iletilmesi yöntemlerini inceler. Bilgi, belirli parametrelerin iletilen bilgiyle kesin bir uyum içinde olduğu fiziksel süreçler olan sinyaller kullanılarak iletilir. Böyle bir yazışmanın kurulmasına kodlama denir.
Bilgi teorisinin merkezi kavramı, mesajın alınmasından önce ve sonra mesajda bahsedilen bazı olaylara ilişkin beklentilerdeki belirsizlik derecesindeki değişiklik olarak tanımlanan bilgi miktarının bir ölçüsüdür. Bu ölçüm, tıpkı fizikte enerji miktarını veya madde miktarını ölçtüğünüz gibi, mesajlardaki bilgi miktarını da ölçmenizi sağlar. İletilen bilginin alıcı açısından anlamı ve değeri dikkate alınmaz.
Programlama teorisi Yönetim için bilginin işlenmesi ve kullanılmasına yönelik yöntemlerin araştırılması ve geliştirilmesiyle ilgilenmektedir. Herhangi bir kontrol sisteminin çalışmasının programlanması genel olarak şunları içerir:
çözüm bulmak için bir algoritmanın tanımı;
Belirli bir sistem tarafından algılanan koddaki bir programın derlenmesi.
Çözüm bulmak, verilen giriş bilgilerinin karşılık gelen çıktı bilgilerine (kontrol komutları) işlenmesi ve belirlenen hedeflere ulaşılmasını sağlamak anlamına gelir. Bir algoritma şeklinde sunulan belirli bir matematiksel yöntem temelinde gerçekleştirilir. En gelişmiş olanlar, doğrusal programlama ve dinamik programlama gibi optimal çözümleri belirlemeye yönelik matematiksel yöntemlerin yanı sıra oyun teorisinde istatistiksel çözümler geliştirmeye yönelik yöntemlerdir.
Algoritma teorisi Sibernetikte kullanılan, bilgi işleme süreçlerini koşullu matematiksel şemalar - algoritmalar biçiminde tanımlamanın resmi yollarını inceler. Buradaki ana yer, çeşitli süreç sınıfları için algoritma oluşturma soruları ve algoritmaların aynı (eşdeğer) dönüşümleri ile ilgili sorular tarafından işgal edilmektedir.
Programlama teorisinin temel görevi, elektronik program kontrollü makinelerde bilgi işleme süreçlerini otomatikleştirmek için yöntemler geliştirmektir. Buradaki ana rol, programlamanın otomasyonu, yani bu makineleri kullanan makinelerde çeşitli sorunları çözmek için programların derlenmesiyle ilgili sorular tarafından oynanır.
Doğal ve yapay olarak organize edilmiş çeşitli sistemlerdeki bilgi işleme süreçlerinin karşılaştırmalı analizi açısından sibernetik, aşağıdaki ana süreç sınıflarını tanımlar:
canlı organizmaların düşünme ve refleks faaliyetleri;
biyolojik türlerin evrimi sırasında kalıtsal bilgilerdeki değişiklikler;
bilgilerin otomatik sistemlerde işlenmesi;
ekonomik ve idari sistemlerde bilginin işlenmesi;
Bilimsel gelişim sürecinde bilginin işlenmesi.
Bu süreçlerin genel yasalarının açıklığa kavuşturulması sibernetiğin ana görevlerinden biridir.
Kontrol sistemleri teorisi bu tür sistemlerin inşasının yapısını ve ilkelerini ve bunların yönetilen sistemler ve dış çevre ile bağlantılarını inceler. Genel olarak, bir kontrol sistemi, bilginin amaçlı olarak işlenmesini (bir hayvanın sinir sistemi, bir uçağın hareketi için otomatik kontrol sistemi, vb.) Gerçekleştiren herhangi bir fiziksel nesne olarak adlandırılabilir.
Sibernetik, karşılık gelen gerçek sistem sınıflarının bilgi özelliklerini koruyan matematiksel şemalar (modeller) biçiminde sunulan soyut kontrol sistemlerini inceler. Sibernetik çerçevesinde özel bir matematik disiplini ortaya çıktı - otomata teorisiÇok sayıda öğe içeren ve sinir ağlarının çalışmasını modelleyen özel bir ayrık bilgi işleme sistemleri sınıfını inceleyen bilim dalı.
Küçük hacimli organlardaki büyük miktarda bilgiyi önemsiz bir enerji harcamasıyla ve olağanüstü bir maliyetle algılama ve işleme yeteneğini sağlayan düşünme mekanizmalarının ve beynin yapısının bu temelde açıklanması büyük teorik ve pratik öneme sahiptir. yüksek güvenilirlik.
Sibernetik, kontrol sistemlerini oluşturmak için iki genel prensibi tanımlar: geri bildirim ve çok aşamalı (hiyerarşik) kontrol. Geri bildirim ilkesi, kontrol sisteminin, kontrol edilen tüm organların gerçek durumunu ve dış ortamın gerçek etkilerini sürekli olarak dikkate almasına olanak tanır. Çok kademeli kontrol devresi, kontrol sisteminin maliyet etkinliğini ve stabilitesini sağlar.
Sibernetik ve süreç otomasyonu
Kendi kendini ayarlayan ve kendi kendine öğrenen sistemlerin ilkelerini kullanan kapsamlı otomasyon, özellikle karmaşık endüstriler için önemli olan en avantajlı kontrol modlarının elde edilmesini mümkün kılar. Bu tür bir otomasyon için gerekli bir ön koşul, belirli bir üretim süreci için, işlemin çalışması için bir program biçiminde süreci kontrol eden bilgisayara girilen ayrıntılı bir matematiksel açıklamanın (matematiksel model) varlığıdır.
Bu makine, çeşitli ölçüm cihazlarından ve sensörlerden sürecin ilerleyişi hakkında bilgi alır ve makine, sürecin mevcut matematiksel modeline dayanarak belirli kontrol komutları altında ilerleyişini hesaplar.
Böyle bir modelleme ve tahmin, gerçek süreçten çok daha hızlı ilerlerse, o zaman bir dizi seçeneği hesaplayıp karşılaştırarak en avantajlı kontrol modunu seçmek mümkündür. Seçeneklerin değerlendirilmesi ve seçimi makinenin kendisi tarafından, tam otomatik olarak veya bir insan operatörün yardımıyla gerçekleştirilebilir. Bu durumda önemli bir rol, insan operatör ile kontrol makinesinin optimal şekilde birleştirilmesi problemi tarafından oynanmaktadır.
Sibernetiğin çeşitli bilgi yönetimi ve işleme süreçlerinin analizine ve tanımlanmasına (algoritmalaştırma) yönelik olarak bu süreçleri alternatif seçimleri temsil eden temel eylemlere ("evet" veya "hayır") sırayla bölerek geliştirdiği birleşik yaklaşım büyük pratik öneme sahiptir.
Bu yöntemin sistematik uygulaması, daha sonraki otomasyonları için gerekli ilk adım olan zihinsel aktivitenin giderek karmaşıklaşan süreçlerini resmileştirmeyi mümkün kılar. Makine ve insanın bilgi simbiyozu sorunu, yani bilimsel problemleri çözerken yaratıcılık sürecinde insan ile bilgi-mantıksal makine arasındaki doğrudan etkileşim, bilimsel çalışmanın verimliliğini artırma konusunda büyük umutlara sahiptir.
Teknik sistemleri yönetme bilimi. Teknik sibernetiğin yöntem ve fikirleri başlangıçta otomasyon, radyo elektroniği, telekontrol, bilgisayar teknolojisi vb. gibi iletişim ve kontrolle ilgili bireysel teknik disiplinlerde paralel ve bağımsız olarak büyüdü. Teorinin ana sorunlarının ve çözüm yöntemlerinin ortak noktası olarak iletişim ve kontrol teknolojisinin tüm alanları için birleşik bir teorik temel oluşturan teknik sibernetiğin hükümleri netleşti.
Teknik sibernetik, genel olarak sibernetik gibi, bu süreçlerin meydana geldiği sistemlerin fiziksel doğasından bağımsız olarak kontrol süreçlerini inceler. Teknik sibernetiğin temel görevi, yapılarını, özelliklerini ve parametrelerini belirlemek için etkili kontrol algoritmalarının sentezidir. Verimli algoritmalar, giriş bilgilerinin belirli bir anlamda başarılı olan çıkış kontrol sinyallerine işlenmesine yönelik kuralları ifade eder.
Teknik sibernetik, belirli ekipmanların tasarımını dikkate almadığından, teknik sibernetik onlarla yakından ilişkilidir, ancak bunlarla örtüşmez. Teknik sibernetik aynı zamanda sibernetiğin diğer alanlarıyla da bağlantılıdır; örneğin, biyolojik bilimler tarafından elde edilen bilgiler, insan zihinsel aktivitesinin karmaşık işlevlerini modelleyen yeni tür otomatların oluşturulmasına yönelik ilkeler de dahil olmak üzere yeni kontrol ilkelerinin geliştirilmesini kolaylaştırır.
Uygulamanın ihtiyaçlarından doğan, matematiksel aparatların yaygın olarak kullanıldığı teknik sibernetik, günümüzde sibernetiğin en gelişmiş dallarından biridir. Bu nedenle teknik sibernetiğin ilerlemesi, sibernetiğin diğer dallarının, yönlerinin ve bölümlerinin gelişmesine önemli ölçüde katkıda bulunur.
Teknik sibernetikte önemli bir yer tutar optimal algoritmalar teorisi veya esas olarak aynı olan, bazı optimallik kriterlerinin ekstremumunu sağlayan optimal otomatik kontrol stratejisi teorisi.
Farklı durumlarda optimallik kriterleri farklı olabilir. Örneğin, bir durumda geçici süreçlerin maksimum hızı gerekli olabilir, diğerinde - belirli bir miktardaki değerlerin minimum yayılması vb. Bununla birlikte, bunun çok çeşitli problemlerini formüle etmek ve çözmek için genel yöntemler vardır. tür.
Sorunun çözülmesinin bir sonucu olarak, otomatik bir sistemdeki en uygun kontrol algoritması veya bir iletişim sisteminin alıcısındaki gürültünün arka planına karşı sinyalleri tanımak için en uygun algoritma vb. belirlenir.
Teknik sibernetikteki bir diğer önemli yön, sistemin veya parçalarının özelliklerini kasıtlı olarak değiştirmek ve eylemlerinin artan başarısını sağlamaktan oluşan otomatik adaptasyonlu sistemlerin çalışma teorisi ve ilkelerinin geliştirilmesidir. Bu alanda büyük önem taşıyorlar otomatik optimizasyon sistemleri, otomatik aramayla optimum çalışma moduna getirilir ve öngörülemeyen dış etkiler altında bu modun yakınında tutulur.
Üçüncü yön ise gelişmedir. karmaşık kontrol sistemleri teorisi Parçaların karmaşık ara bağlantıları da dahil olmak üzere çok sayıda elemandan oluşan ve zor koşullarda çalışan.
Bilgi teorisi ve algoritma teorisi, özellikle teknik sibernetik için büyük önem taşımaktadır. sonlu durum makinesi teorisi.
Sonlu durum makineleri teorisi, "kara kutu" sorununun çözülmesi de dahil olmak üzere, belirli çalışma koşullarına göre makinelerin senteziyle ilgilenir - makinenin olası iç yapısının, girdi ve çıktılarının yanı sıra diğer çalışmaların sonuçlarına göre belirlenmesi. sorunlar, örneğin belirli makine türlerinin fizibilitesine ilişkin sorular.
Herhangi bir kontrol sistemi, onları tasarlayan, kuran, izleyen, işlerini yöneten ve sistemlerin sonuçlarını kendi amaçları için kullanan kişiyle şu veya bu şekilde bağlantılıdır. Bu, bir dizi otomatik cihazla insan etkileşimi ve bunlar arasındaki bilgi alışverişi sorunlarını gündeme getiriyor.
Bu sorunların çözümü, insan sinir sistemini stresli ve rutin işlerden kurtarmak ve tüm “insan-makine” sisteminin maksimum verimliliğini sağlamak için gereklidir. Teknik sibernetiğin en önemli görevi, mümkün ve makul olduğu durumlarda, insanların yerini otomatların alması amacıyla giderek daha karmaşık hale gelen insan zihinsel faaliyet biçimlerinin modellenmesidir. Bu nedenle, teknik sibernetikte, eğitim veya öğretim yoluyla algoritmalarını bilinçli olarak değiştiren çeşitli öğrenme sistemlerinin oluşturulmasına yönelik teoriler ve ilkeler geliştirilmektedir.
Elektrik güç sistemlerinin sibernetiği- Sibernetiğin kontrol problemlerini çözmek, modlarını düzenlemek ve tasarım ve işletme sırasında teknik ve ekonomik özellikleri belirlemek için bilimsel olarak uygulanması.
Elektrik güç sisteminin birbiriyle etkileşime giren bireysel elemanları, sistemi bağımsız bileşenlere ayırmaya ve özelliklerini belirlerken etkileyen faktörleri tek tek değiştirmeye izin vermeyen çok derin iç bağlantılara sahiptir. Araştırma metodolojisine göre, araştırmasında genelleme yöntemleri kullanıldığı için elektrik güç sistemi sibernetik bir sistem olarak düşünülmelidir: benzerlik teorisi, fiziksel, matematiksel, dijital ve mantıksal modelleme.
Modern nesil, bilim ve teknoloji alanındaki en son gelişmelerin yaratılışına tanık olmuştur. Sadece üç yüz yıl içinde bilim büyük ilerleme kaydetti.
Kavramın birçok tanımı var sibernetik. Ve hepsi kendi açılarından haklıdır. Peki sibernetik nedir? Genel olarak sibernetiğin, makinelerin canlı organizmalarla etkileşiminin yasalarını temsil eden bir bilim olduğuna inanılmaktadır. Ancak sibernetiğin temel kavramı kontrol hedefine inmektedir. Sonuçta, yönetim her zaman oluşturulmuş bir sistemin var olduğu amaca yönelik bir süreçtir.
Yönetim süreci ancak organize bir ortamda mümkün olabileceğinden, bunun için uygun koşulların yaratılması ve yürütücü organların belirlenmesi gerekmektedir. Aralarında bilgi alışverişi gerçekleşecek. Bilgi sinyalleri özel sensörler aracılığıyla iletilir. Dolayısıyla bilgi alışverişi sürekli bir süreçtir. Bilgi kavramı sibernetiğin temel noktalarından biridir. Yönetim süreçlerini inceliyor. Bundan, sibernetik biliminin hem makinelerde hem de canlı organizmalarda temel bilgileri iletmek, işlemek ve hatta depolamak için kullanıldığı anlaşılmaktadır.
Tıbbi sibernetikçi
Sibernetik alanı, kontrol sistemlerinin temel yapısı ve çalışma prensiplerinin incelenmesini, gerekli bilgileri algılama ve işleme yeteneğini içerir. Sibernetiğin metodolojisi, yapıların matematiksel modellerini oluşturmak için matematiksel aygıtların kullanımına dayanmaktadır.
Hala var tıbbi sibernetik ancak bu, alanın ayrı bir yönü olarak görülebilir. Tıbbi sibernetiğin temel amacı, hastaları tedavi etmenin etkili yolları için yeni teknolojiler yaratmak amacıyla tıp alanındaki ilerlemelerden yararlanmaktır. Bu başarılar bugün tam olarak uygulanmaktadır. Ve birçok kişi, hastalıklı bir organın bir cihazla değiştirildiği vakaları biliyor. Makine teşhisinin tıbbi uygulamaya dahil edilmesi, yalnızca doğru teşhisin yapılmasına değil, aynı zamanda hastalar için en uygun bireysel tedavi yönteminin seçilmesine de olanak sağlar. Tıbbi kurumların yönetimini tamamen otomatikleştirmek için bir sistem şu anda geliştirilmektedir. 
Sibernetikçi, sistemlerdeki bilgi süreçlerinin yönetimini ve oradaki aktarım mekanizmalarını inceleyen bir uzmandır. Sibernetik çok sayıda bilimin kesişme noktasında ortaya çıktı. Çok sayıda farklı disiplinle bağlantıları vardır: psikoloji, sosyoloji, biyoloji, bilgisayar bilimi vb. Sibernetiğin kontrol sistemlerinin incelenmesi olduğunu söyleyebiliriz.
Sistemler hakkında biraz
Sistem, aralarında bir tür etkileşimin meydana geldiği ve belirli bir görevin yerine getirilmesini amaçlayan düzenli bir öğeler kümesidir. Sistemlerin temel kuralı, hiçbirinin tüm unsurların sıradan bir koleksiyonu olmamasıdır. Örnek olarak herhangi bir sistem kullanılabilir. Eğer bir bilgisayar sıradan bir parça koleksiyonu olsaydı, işe yaramazdı.
Sibernetik uzmanı aynı zamanda bilgisayarları da inceleyen bir uzmandır. Araştırma ilgi alanları arasında bilgisayarlar tarafından gerçekleştirilen görevler de yer almaktadır. Ne kadar etkili olduğuna bağlı olarak belirli bir sistemi iyileştirme fırsatları değerlendirilir. Bilgisayar yönetilen bir sistemdir. Bu, insan etkisi altında değişebileceği anlamına gelir. Bir de kontrol edilemeyen sistemler var, örneğin Evren. İnsanlar tarafından kontrol edilemediği için sibernetikçilerin ilgi alanına girmemektedir.
Sibernetik ne işe yarar?
Sibernetikçi, çok çeşitli araştırmalarla uğraşan bir bilim insanıdır:
- Yapay zeka.
- İnsan vücudu.
- Bilgisayarlar ve ağları gibi karmaşık bilgi sistemleri.
Sibernetik, belirli bilimsel disiplinler arasındaki bağlantılara dayanan birçok farklı dala bölünmüştür. Mesela psikolojik ya da teknik var. Genel olarak sibernetiğin uygulandığı çok çeşitli endüstriler vardır. Bu her yerde kullanılan çok yaygın bir bilimdir. Bu disiplinin dallarına daha yakından bakalım.
Psikolojik sibernetik
Psikolojik sibernetik - konusu birçok yönden genel psikolojiye ve nörofizyolojiye benzer. Ama bu başka bir konuşma. Bu dal, farklı analiz sistemleri arasındaki etkileşimi ve insan beyni içindeki bilgi alışverişini inceler. Bu bilim aynı zamanda belirli zihinsel işlevlerin gerçekçi modellerinin oluşturulmasıyla da ilgilenir. Biraz daha netleştirmek için onlara daha ayrıntılı olarak bakalım:
- Düşünüyorum. Her insan farklı düşünür. Doğası gereği bu zihinsel süreç, yargılar, sonuçlar ve kavramlarla ifade edilen insan ruhu tarafından çevredeki gerçekliği yansıtmanın bir yoludur. Her insanın kendine özgü bir düşünce tarzı vardır. Dolayısıyla bu tarzın sibernetiğin taklit etmeye çalıştığı belirli özelliklere sahip olduğunu söyleyebiliriz.
- Hafıza. Her insanın ezberleme mekanizması bireysel olduğu gibi, kişinin her şeyi hatırlayabileceği de söylenemez. Aynı zamanda sibernetik, psikologların insanlarla daha etkili etkileşime girmesine yardımcı olacak bazı ortak özellikleri belirlemeye ve bunlara dayanarak gerçekçi modeller oluşturmaya çalışıyor.
- Çevreleyen gerçekliğin bireysel parçalarının duyularımız üzerindeki doğrudan etkisine dayanan gerçeklik hissi. İnsanın bir şeyi hissedebilmesi için öncelikle bilgiyi işlemesi gerekmektedir. Ve bu işleme mekanizmaları psikolojik sibernetik tarafından incelenmektedir.
Doğal olarak bunların hepsi psikolojik sibernetiğin ilgi alanına giren alanlar değil. Ancak bunlar bu sektörü ortaya çıkarmak için yeterlidir.
Ekonomik sibernetik
Sibernetik ayrıca sıklıkla ekonomik konuları da inceler. Sibernetik" şudur: Bu alan, sibernetiğin keşfini çeşitli ekonomik sistemlerle ilişkili olarak kullanmaya çalışır. İkincisi genellikle kontrol edilebilir olduğundan, söz konusu disiplin bunlarla doğrudan ilgilidir.
Daha geniş bir tanım alırsak ekonomik sibernetik, üç bilimin kesişiminde oluşan bir bilimdir: matematik, ekonomi ve sibernetiğin kendisi. İşte bu yüzden değerlidir.
sonuçlar
Sibernetiğin ne olduğunu bulduk. Bu kelimenin anlamı bizim için netleşti. Ve bu harika. Artık “sibernetik” kelimesinin ne anlama geldiğini düşünmenize gerek yok, hatta bazı insanlar bu makaleyi okuduktan sonra hayatlarını bu bilime adamaya karar vermiş bile olabilirler. Ben de öyle umuyorum. Bir sibernetik bilimcisi, herhangi bir alanda evrensel bir uzman olarak kabul edilebilir. Sonuçta hayatımızın çoğu alanı bu bilimin çalışma alanına giren kontrollü sistemlere dayanmaktadır. Her geçen gün daha da popüler hale geldiği için şunu rahatlıkla söyleyebiliriz: Yapay zeka gelecek. Sibernetik gerçek anlamda çok yönlü bir teknolojidir. Bu yüzden değerlidir.