Кибернетика.docx
Оценка 4.7

Кибернетика.docx

Оценка 4.7
docx
13.05.2020
Кибернетика.docx
Кибернетика.docx

Кибернетика Довольно долго (особенно в России) под информационными технологиями понимали кибернетику, так что даже историю развития информатики излагали как историю кибернетики. Теперь, однако, информационная технология и кибернетика размежевались окончательно. Кибернетика (от греч. Κυβερνήτης - «кормчий», «искусство управления», - «правлю рулём, управляю») - наука об общих закономерностях процессов управления и передачи информации в машинах, живых организмах и обществе. В теории информации термин кибернетика впервые был предложен Норбертом Винером в 50-х годах. Он определял её как «науку о связи и управлении в машине и организме». С. Бир назвал её наукой эффективной организации, а Г. Пак расширил определение, включив потоки информации «во все медиа», начиная со звёзд и заканчивая мозгом. Замечание. Слово Кибернетика сначала упоминалось в контексте «исследования самоуправления» Платоном в «Законах», для обозначения управления людьми. Слово «cybernétique» использовалось почти в современном значении в 1830 французским физиком, систематизатором наук Андре Ампером (1775-1836), для обозначения науки управления в его системе классификации человеческого знания. Кибернетика включает изучение обратной связи, чёрных ящиков, и производных концептов, таких как управление и коммуникация в живых организмах, машинах и организациях, включая самоорганизации. Она фокусирует внимание на том, как что-либо (цифровое, механическое или биологическое) обрабатывает информацию, реагирует на неё и изменяется или может быть изменено, для того чтобы лучше выполнять первые две задачи. Более философское определение кибернетики описывает кибернетику как «искусство обеспечения эффективности действия». Кибернетика соединяет системы управления, теории электрических цепей, машиностроения, логического моделирования, эволюционной биологии, неврологии, антропологии, и психологии, теорию игр, теорию систем, психологию (особенно нейропсихология, бихевиоризм, познавательная психология), философию, и архитектуру. Как видно, термин информация в определениях кибернетики вообще никак не поминается, хотя, конечно, информация в кибернетике присутствует. Кибернетика – междисциплинарные исследования структуры регулирующих систем. Кибернетика близко связана с теорией управления и теорией систем. Кибернетика одинаково применима к физическим, биологическим и социальным системам. Кибернетика полезна, когда система вовлечена в замкнутую цепь сигнала, где действие системы вызывает некоторое изменение в окружающей среде, а это изменение проявляется на системе через информацию/обратную связь, что вызывает изменения в способе поведения системы. Эти «круговые причинные» отношения необходимы и достаточны с точки зрения кибернетики. Согласно современному определению, кибернетика – наука об управлении, связи и переработки информации. Основной объект исследования – кибернетическая система, рассматриваемая абстрактно, вне зависимости от её материальной сущности. Примеры кибернетических систем – автоматические регуляторы в технике, компьютеры, человеческий мозг, биологические популяции, человеческое общество. Каждая такая система представляет собой множество взаимосвязанных объектов, способных воспринимать, запоминать и перерабатывать информацию, а также обмениваться ею. Теоретическое ядро кибернетики составляют теория информации, теория алгоритмов, теория информации, исследование операций, теория оптимального управления, теория распознавания образов. Кибернетика разрабатывает общие принципы создания систем управления и систем для автоматизации умственного труда. Основные технические средства для решения задач управления – компьютеры. Поэтому возникновение кибернетики как науки связано с созданием в 40-х гг 20 в этих машин, а развитие кибернетики в теоретических и практических аспектах – с прогрессом электронной вычислительной техники. Таким образом, кибернетика использует достижения компьютерных наук, но и компьютерные науки во многом используют принципы кибернетики, кибернетика основана на информатике, но и информатика пользуется кибернетикой. Компьютерные, информационные технологии и кибернетика тесно связаны друг с другом, что не мешает им быть совершенно разными технологиями и при случае свободно обходиться друг без друга. Обратная связь в кибернетике, теории управления, радиотехнике - это процесс, приводящий к тому, что результат функционирования какой-либо системы влияет на параметры, от которых зависит функционирование этой системы. Другими словами, на вход системы подаётся сигнал, пропорциональный её выходному сигналу (или, в общем случае, являющийся функцией этого сигнала). Часто это делается преднамеренно, чтобы повлиять на динамику функционирования системы. Обратные связи наблюдаются или применяются в самых различных областях, включая электронику, экономию, биологию и т. п. Различают положительную и отрицательную обратную связь. Отрицательная обратная связь изменяет входной сигнал таким образом, чтобы противодействовать изменению выходного сигнала. Это делает систему более устойчивой к случайному изменению параметров. Положительная обратная связь, наоборот, усиливает изменение выходного сигнала. Системы с сильной положительной обратной связью проявляют тенденцию к неустойчивости, в них могут возникать незатухающие колебания, т.е. система становится генератором. Чёрный ящик - термин, используемый для обозначения системы, механизм работы которой очень сложен, неизвестен или неважен в рамках данной задачи. Такие системы имеют «вход» для ввода информации и «выход» для отображения результатов работы. Состояние выходов обычно функционально зависит от состояния входов. Если механизм работы неважен, то зависимость результатов от входных данных, как правило, известна; концепция чёрного ящика при этом используется, чтобы не отвлекаться на внутреннее устройство. Однако такой подход может дать ошибку при использовании устройства на пределе его возможностей. И если два "чёрных ящика" взаимодействуют между собой, то делают они это только путем обмена информацией. Теория управления - наука о принципах и методах управления различными системами, процессами и объектами. Кибернетика может рассматриваться как прикладная информатика в области создания и использования автоматических или автоматизированных систем управления разной степени сложности, от управления отдельным объектом (станком, промышленной установкой, автомобилем и т. п.) до сложнейших систем управления целыми отраслями промышленности, банковскими системами, системами связи и даже сообществами людей. Кибернетика установила, что управление присуще только системным объектам, главное в которых антиэнтропийность, т.е. направленность на упорядочение системы. Процесс управления можно разделить на несколько этапов: сбор и обработка информации; анализ, систематизация, синтез; постановка на этой основе целей; выбор метода управления, прогноз; внедрение выбранного метода управления; оценка эффективности выбранного метода управления (обратная связь). Конечной целью теории управления является универсализация, а значит согласованность, оптимизация и наибольшая эффективность функционирования систем. Главные характеристики "черного ящика" - это входная и выходная информация. И если два таких "черных ящика" взаимодействуют между собой, то делают они это только путем обмена информацией. В границах системно-кибернетического подхода информация рассматривается в контексте трёх фундаментальных аспектов любой кибернетической системы: информационном, связанном с реализацией в системе определенной совокупности процессов отражения внешнего мира и внутренней среды системы путем сбора, накопления и переработки соответствующих сигналов; управленческом, учитывающем процессы функционирования системы, направления ее движения под влиянием полученной информации и степень достижения своих целей; организационном, характеризующем устройство и степень совершенства самой системы управления в терминах её надежности, живучести, полноты реализуемых функций, совершенства структуры и эффективности затрат на осуществление процессов управления в системе.


 

Кибернетика Довольно долго (особенно в

Кибернетика Довольно долго (особенно в

Эти «круговые причинные» отношения необходимы и достаточны с точки зрения кибернетики

Эти «круговые причинные» отношения необходимы и достаточны с точки зрения кибернетики

Чёрный ящик - термин, используемый для обозначения системы, механизм работы которой очень сложен, неизвестен или неважен в рамках данной задачи

Чёрный ящик - термин, используемый для обозначения системы, механизм работы которой очень сложен, неизвестен или неважен в рамках данной задачи

самой системы управления в терминах её надежности, живучести, полноты реализуемых функций, совершенства структуры и эффективности затрат на осуществление процессов управления в системе.

самой системы управления в терминах её надежности, живучести, полноты реализуемых функций, совершенства структуры и эффективности затрат на осуществление процессов управления в системе.
Скачать файл