Aici și acum vom considera cibernetica ca o știință complexă, care se ocupă cu un număr imens de probleme ale rasei umane. Enumerăm ramurile acestei științe și le caracterizăm principalele diferențe și problemele problemelor în care sunt implicați și, de asemenea, acordăm atenție istoriei dezvoltării ciberneticii.
Prezentare generală a științei
Cibernetica (k-ka) este o știință care combină multe componente ale ramurilor studiate ale activității umane. Acesta are ca scop studierea legilor generale privind primirea, stocarea, transformarea și transmiterea informațiilor în sisteme complexe și reglementate, de exemplu, într-o mașină, societate sau un organism viu.
Secțiunile de cibernetică sunt împărțite într-un număr imens de componente constitutive și studiază o gamă largă de domenii ale activității umane, toate locurile în care, cu ajutorul exploatării informațiilor, o persoană ar putea interveni în cursul evenimentelor.
Termenul a fost inventat de Ampère. Inițial, el a definit știința cibernetică ca informații despre guvernul țării, care este obligat să asigure diversitatea civică.beneficiile existente. În prezent, această știință este definită ca doctrina legilor respectate și utilizate în transmiterea informațiilor în structuri mecanice, organism și societate; termenul a fost inventat de N. Wiener.
Există multe alte moduri de a defini această știință, cum ar fi Lewis Kaufman, Gordon Pask etc.
Secțiunile de cibernetică includ studiul feedback-ului, cutia neagră, elemente derivate ale conceptelor din interiorul mașinilor, al organismelor vii și al organizațiilor. Această știință se concentrează pe procesarea și răspunsul la informații.
Există 7 secțiuni principale ale ciberneticii, dar adesea psihologia și sociologia pot fi împărțite în ramuri separate de studiu și activitate ale acestei științe, prin urmare, uneori sunt împărțite în 8.
Câmpuri de activitate
Dezvoltarea și secțiunile ciberneticii, formarea lor și domeniile de cercetare sunt strâns legate de obiectul de studiu, care este orice sistem care poate fi controlat. Conceptele abordării cibernetice și ale sistemului au fost introduse în cibernetică, unde sistemul în sine este considerat ca un concept abstract, care nu este afectat de originea naturii lor materiale. Exemple de astfel de structuri pot fi regulatori automati în diverse mecanisme, mașini, creierul uman și societatea sa, populația biologică etc. Oricare dintre sistemele de mai sus este, în primul rând, relația dintre numeroasele componente ale sistemului luat în considerare, modalitățile în care percep, memorează și procesează informațiile și, bineînțeles, posibilitatea schimbului acesteia între sisteme. Cibernetica se dezvoltăprincipii generale care vă permit să gestionați sistemul și să îl aduceți la automatizare. Apariția ciberneticii se datorează creării mașinilor în anii patruzeci ai secolului XX, iar dezvoltarea rapidă și aplicarea ei în practică este asociată cu dezvoltarea tehnologiei de calcul electronic.
Pe lângă modalitățile de analiză a informațiilor, cibernetica folosește instrumente puternice pentru a sintetiza soluția problemelor oferite de analiză matematică, algebră liniară, teoria probabilităților, informatică, econometrie etc.
Cibernetica joacă cel mai important rol în psihologia muncii. Acest lucru se datorează faptului că cibernetica, ca știință a celor mai bune modalități de a controla un sistem dinamic, studiază numărul total de principii de control existente și interrelațiile lor în sisteme de orice natură, de la o rachetă orientată până la un organism viu complex. Al doilea ordin cibernetic și elementele sale constitutive.
Cibernetica constă din multe ramuri, iar sistemele și secțiunile ciberneticii pot fi împărțite în funcție de o varietate de principii, dar principalele două componente ale acestei științe sunt cibernetica de ordinul doi și cercetarea în biologie.
Cibernetică pură
Să luăm în considerare un k-ku de ordinul doi (pur). Aceasta este o știință care studiază sistemele de control ca un concept. Ea încearcă să-și găsească principiile principale.
În cibernetica pură, principalele domenii de studiu și activitate pot fi identificate:
- Inteligenta artificiala este stiinta si tehnologia care creeaza masini dotate cuintelect. O atenție deosebită este acordată programelor de calculator, proprietăților sistemelor inteligente și capacității acestora de a îndeplini o funcție creativă, care este considerată o caracteristică a unei persoane.
- K-ka de ordinul doi - o formă de cibernetică reorientată mai devreme către natura biologică și forma cunoașterii acesteia, concentrată pe subiect. Susținătorii acestei căi a științei cred că realitatea este construită individual, iar cunoștințele existente sunt „consecvente” între subiecți, dar nu sunt identice cu lumea experienței senzoriale.
- Forma de viziune computerizată - viziune tehnică, care se bazează pe tehnologie care permite mașinilor să detecteze, să urmărească și să clasifice obiecte. Ca disciplină tehnologică, această industrie caută să aplice date teoretice și modele de viziune înregistrată virtual pentru a crea un model de viziune computerizată. Exemple vii sunt: supravegherea video, modelarea obiectelor din jur, sistemul de interacțiune, fotografii computaționale etc.
- Sistem de control - un subset de instrumente pentru colectarea datelor despre un obiect controlat, precum și opțiuni pentru influențarea acestuia. Scopul principal este obținerea celui mai bun rezultat. Obiectele pot fi atât oameni, cât și mașini. O structură de relație poate conține două obiecte.
- Sistemul de management, în care o persoană acționează ca o legătură de reglementare, se numește sistem de management.
- Secțiunile principale ale ciberneticii includ și emergența (apariția). Teoria sistemelor definește acest elementcibernetica ca proprietăți speciale ale unui sistem pe care elementele sale nu le au. Astfel, există o ireductibilitate a caracteristicilor calitative ale sistemului la suma totală a parametrilor săi în prezența tuturor componentelor. Un sinonim pentru acest fenomen se numește efect de sistem.
Cercetare în biologie
Secțiunea de cibernetică care studiază organismul se bazează pe datele obținute în studiul și analiza informațiilor despre un organism viu. Domeniul principal de studiu este adaptarea organismelor vii la mediul înconjurător și luarea în considerare a modalităților prin care materialul genetic este transmis de la părinți la copii. Există o altă direcție - cyborgii.
Secțiunile clasice ale ciberneticii care studiază sistemele biologice includ:
- Bioingineria este știința tehnologiei și a modului de utilizare a acesteia în practica medicală și cercetarea biologică. Domeniile ingineriei biologice variază de la crearea și funcționarea unui organ artificial până la cultivarea organelor din țesut.
- K-ka biologic - percepția științifică a ideii de metodă și tehnologie de cibernetică, angajată în luarea în considerare a problemelor fiziologice și biologice.
- Bioinformatica este o ramură a ciberneticii care studiază numărul total de moduri și abordări. Include metode matematice, algoritmice și strategice.
- Bionica este o predare practica despre aplicarea proprietatilor, parametrilor, actiunilor efectuate si aranjarea structurala a naturii la dispozitivele tehnice si principiile sistemice ale organizarii acestora.
- Următorulsecțiunea de cibernetică care studiază corpul se numește știință medicală - opțiuni de exploatare a realizărilor tehnologice și a rezultatelor acestora în domeniul medicinei și al îngrijirii sănătății. Aici sunt evidențiate diagnosticarea computațională și un sistem automatizat într-o organizație de asistență medicală.
- Pe lângă ramurile de studiu și activitatea științei biologice menționate mai sus, aceasta include și neurocibernetica, studiul stării homeostaziei, biologia sintetică și biologia sistemelor.
Introducere în teoria sistemelor complexe
În cibernetică, se evidențiază conceptul existenței unui sistem complex. Teoria unor astfel de sisteme se ocupă cu analiza naturii lor și a motivelor care stau la baza proprietăților lor extraordinare. Elementele sale constitutive sunt numite Sistem Adaptiv Complex (CAS), teoria sistemelor complexe și sistemul complex în sine.
Să luăm în considerare una dintre aceste componente, și anume CAC. Are un anumit număr de proprietăți:
- Construit din mai multe subsisteme.
- Considerat un sistem de tip deschis; face schimb de potențial energetic, substanțe și informații între sisteme.
- Proprietățile unei astfel de structuri nu sunt deduse din nivelurile sale organizaționale mai mici.
- Ea are o structură de tip fractal.
- Poate fi într-o stare staționară.
- Are capacitatea de a crește ordinea și complexitatea prin activitate adaptativă.
Sisteme informatice și cibernetică
Tehnologia computerizată este folosită de om pentru a analiza datele colectategestionarea informațiilor și a dispozitivelor. Aici sunt incluse și elementele de cibernetică pură, inteligență artificială și viziune computerizată de mai sus, dar, pe lângă ele, se mai disting:
- robotica - un exercițiu practic implicat în crearea unor sisteme tehnice de tip automatizat;
- DSSS este un sistem de sprijin și de luare a deciziilor, al cărui scop principal este de a ajuta o persoană în luarea unei decizii dificile. Caracteristica principală este o analiză complet obiectivă a subiectului de evaluare;
- autotomatul celular este un model de tip discret, care este studiat de: matematică, biologie teoretică, teoria computabilității, fizică și, de asemenea, micromecanică. Domeniul principal de cercetare al automatelor celulare este studiul solubilității algoritmice a oricăror probleme;
- simulator - imitarea unui proces controlat de o mașină sau de o persoană;
- teoria recunoașterii modelelor este o ramură a informaticii și a disciplinelor conexe, angajată în dezvoltarea metodelor de clasificare și identificare, incidente, semnal, circumstanțe situaționale, procese ale obiectului sau grupului de obiecte studiat, caracterizată prin prezenţa unei limite în ansamblul caracteristicilor şi trăsăturilor calitative. Utilizările variază de la sisteme militare la sisteme de securitate;
- sistem de control - un set de metode de colectare a datelor despre un obiect aflat sub control și opțiuni pentru influențarea comportamentului unui subiect sau obiect. Scopul principal este atingerea unor obiective specifice;
- sistem de control automat (ACS) - o educație cuprinzătoare din mijloacetip hardware și software. O altă parte a unui astfel de sistem este personalul necesar pentru reglarea proceselor în cadrul activităților tehnologice, producția unei întreprinderi.
Exploatarea ciberneticii în inginerie
Secțiunile de cibernetică din domeniul de activitate inginerie sunt împărțite în:
- Un sistem adaptiv în care schimbarea automată a datelor algoritmice are loc în timpul funcționării sistemului.
- Ergonomia - știința adaptărilor îndatoririlor, a locului de muncă, a obiectelor de muncă și a subiectelor acestora și a programelor virtuale.
- Inginerie biomedicală - forma și metoda de aplicare a principiilor ingineriei, principiile acesteia în practica medicală și știința biologică.
- Neurocalculatoarele sunt un mecanism de procesare a datelor bazat pe principiul sistemului neuronal natural.
- Cibernetica tehnică este o ramură a științei preocupată de studiul sistemelor tehnice de management. Direcția principală este crearea unui sistem automat de reglare.
- Ingineria sistemelor este o disciplină din domeniul ingineriei sovietice, care a acordat atenție metodelor de proiectare, creare și testare a sistemelor de tip tehnic complex, în vederea exploatării ulterioare a acestora.
Relația dintre cibernetică și economie și matematică
Secțiunile de cibernetică de matematică și economie sunt împărțite în 6 ramuri de studiu, câte trei pentru fiecare știință separată.
Dintre domeniile economice de studiu, remarcăm: știința economică, managementul acesteia șicercetare operațională. Sarcinile lor principale sunt de a găsi idei care sunt utilizate în activitatea economică și soluția optimă a problemelor atunci când se confruntă cu o varietate de probleme folosind, de exemplu, modelarea statistică sau matematică.
Secțiunile de cibernetică matematică includ sisteme de tip dinamic, teoria informației și teoria generală a sistemelor. Aceștia se ocupă în principal de rezolvarea problemelor în care este necesar să existe o precizare clară a parametrilor, a datelor analizate etc. Reprezentarea matematică a informațiilor despre cibernetică este cea mai exactă și corectă.
Psihologie, sociologie și cibernetică
În psihologie și sociologie, secțiunile de cibernetică sunt împărțite în k-tic și memetică psihologică și socială. Sarcinile principale ale acestor ramuri ale științei sunt studiul structurii și funcționării interacțiunilor în diferite sisteme de natură analiză, sfere conștiente și inconștiente, modelarea caracteristicilor mentale ale unei persoane și studiul teoriei conținutului conștiința, cultura și evoluția ei.
Informații istorice
Istoria și secțiunile ciberneticii sunt strâns legate de dezvoltarea acestei științe. Începutul k-ki-ului modern poate fi considerat începutul anilor 1940, unde a fost un domeniu de cercetare interdisciplinar, combinând sisteme de diferite forme de control, teoria circuitului electric, structura mașinilor, modelarea tipului logic, biologia. în direcţia sa evolutivă a dezvoltării şi cercetării neurologice. Prima lucrare de la care a pornit sistemul electronic de control este considerată a fi opera lui HaroldNegru (1927). În general, inițial termenul „cibernetică” în Grecia antică a fost folosit pentru a se referi la arta oamenilor de stat.
Informațiile și secțiunile de cibernetică pot fi împărțite condiționat în funcție de apartenența perioadei în care a fost studiat cutare sau cutare fenomen, informații. Știința în sine poate fi împărțită în nou și vechi k-ku, unde noul începe în anii 1970 și, respectiv, vechi, din momentul în care a apărut știința.
Studiul anilor șaptezeci era în plină expansiune în biologie, dar cercetările din anii optzeci erau deja axate mai mult pe „interacțiunea unei figuri politice autonome și subgrupurile sale, conștiința reflexivă a subiectului care creează și reproduce structurile comunități politice.
Recent, s-a depus mult efort în studiul teoriei jocurilor, al sistemelor de feedback evolutiv și al studiului materialelor. Aceste domenii de cercetare trezesc interesul pentru știința în cauză.
