Кибернетика что это такое. Кибернетика: от теории управления к искусственному интеллекту

Что такое кибернетика и как она связана с современными технологиями. Каковы основные принципы кибернетики. Как кибернетика повлияла на развитие искусственного интеллекта. Какие перспективы у кибернетики в будущем.

Что такое кибернетика и каковы ее основные принципы

Кибернетика — это наука об общих закономерностях процессов управления и передачи информации в различных системах, будь то машины, живые организмы или общество. Основоположником современной кибернетики считается американский математик Норберт Винер, который в 1948 году опубликовал книгу «Кибернетика, или управление и связь в животном и машине».

Основные принципы кибернетики включают:

• Изучение систем управления независимо от их природы (технические, биологические, социальные)
• Использование математических моделей для описания процессов управления
• Исследование обратных связей в системах управления
• Анализ информационных процессов в системах управления
• Разработка общих принципов создания систем управления

Связь кибернетики с теорией информации и вычислительной техникой

Кибернетика тесно связана с теорией информации и развитием вычислительной техники. Как эти области взаимодействуют между собой?

• Теория информации, разработанная Клодом Шенноном, стала математическим фундаментом для кибернетики
• Появление первых ЭВМ в 1940-х годах дало толчок развитию кибернетики как науки
• Кибернетические принципы легли в основу создания систем автоматического управления
• Методы кибернетики применяются при разработке компьютерных систем и программного обеспечения

Таким образом, кибернетика, теория информации и компьютерные науки развивались в тесной взаимосвязи, обогащая друг друга новыми идеями и подходами.

Кибернетика и искусственный интеллект: общие корни и различия

Кибернетика оказала большое влияние на становление искусственного интеллекта (ИИ) как научного направления. В чем заключается связь между кибернетикой и ИИ?

• Кибернетика заложила теоретические основы для создания «думающих машин»
• Многие пионеры ИИ, такие как Марвин Минский, начинали свою карьеру как кибернетики
• Кибернетический подход используется при создании систем машинного обучения
• Нейронные сети, являющиеся основой современного ИИ, основаны на кибернетических моделях

Однако между кибернетикой и ИИ есть и различия. Кибернетика изучает общие принципы управления, в то время как ИИ фокусируется на создании интеллектуальных систем, способных решать конкретные задачи. Тем не менее, идеи кибернетики продолжают играть важную роль в развитии искусственного интеллекта.

Применение кибернетики в различных областях науки и техники

Кибернетические принципы и методы нашли широкое применение во многих сферах. Где сегодня используется кибернетический подход?

• В робототехнике — для создания автономных систем управления
• В биологии — для моделирования процессов в живых организмах
• В экономике — для анализа и прогнозирования экономических систем
• В социологии — для изучения социальных процессов и явлений
• В медицине — для разработки систем диагностики и лечения

Кибернетика предоставляет универсальный язык для описания сложных систем в различных областях знаний, что делает ее незаменимым инструментом междисциплинарных исследований.

Кибернетика и теория систем: общее и различия

Кибернетика тесно связана с теорией систем, но между ними есть и существенные различия. В чем заключаются сходства и различия этих научных направлений?

• Общее: изучение сложных систем и их поведения
• Различие: кибернетика фокусируется на управлении, теория систем — на структуре и функциях
• Общее: использование математических моделей
• Различие: кибернетика уделяет больше внимания информационным процессам

Несмотря на различия, кибернетика и теория систем дополняют друг друга, предоставляя комплексный инструментарий для анализа сложных систем различной природы.

Критика кибернетики и ее ограничения

Несмотря на свою универсальность, кибернетика подвергалась и критике. Какие основные ограничения кибернетического подхода отмечают исследователи?

• Чрезмерное упрощение сложных систем при их моделировании
• Недостаточный учет человеческого фактора в социальных системах
• Ограниченность применения кибернетических моделей в гуманитарных науках
• Трудности формализации некоторых аспектов поведения живых систем

Эти ограничения привели к развитию новых подходов, таких как синергетика и теория сложности, которые пытаются преодолеть недостатки классической кибернетики.

Перспективы развития кибернетики в 21 веке

Несмотря на то, что пик популярности кибернетики пришелся на середину 20 века, ее идеи продолжают развиваться и в наши дни. Каковы перспективы кибернетики в 21 веке?

• Интеграция с когнитивными науками и нейробиологией
• Развитие квантовой кибернетики на основе квантовых вычислений
• Применение кибернетических принципов в экологии и науках о Земле
• Создание глобальных кибернетических моделей социально-экономических систем

Кибернетика продолжает эволюционировать, адаптируясь к новым научным открытиям и технологическим возможностям. Ее междисциплинарный характер делает ее важным инструментом для решения сложных проблем современного мира.

Кибернетика, что это такое? Возникновение и общие сведения.

Кибернетика, это наука об общих закономерностях процессов управления и передачи информации в машинах, живых организмах и их объединениях. Кибернетика является теоретической основой автоматизации технологических процессов.

   Норберт Винер

Основные положения кибернетики сформулировал в 1948 американский ученый Норберт Винер в книге «Кибернетика, или управление и связь в машинах и живых организмах».

Кибернетика как наука

Возникновение кибернетики обусловлено, с одной стороны, потребностями практики, выдвинувшей задачи создания сложных устройств автоматического управления, и, с другой стороны — развитием научных дисциплин, изучающих процессы управления в различных физических областях в подготовивших создание общей теории этих процессов.

К числу таких наук относятся:

• теория автоматического регулирования и следящих систем
• теория электронных программно-управляемых вычислительных машин
• статистическая теория передачи сообщений
• теория игр и оптимальных решений и т. д.
• комплекс биологических наук, изучающих процессы управления в живой природе (рефлексология, генетика и др.)

В отличие от указанных наук, занимающихся конкретными процессами управления, кибернетика изучает то общее, что свойственно всем процессам управления, независимо от их физической природы, и ставит своей задачей создание единой теории этих процессов.

   Кибернетика и робототехника

Для любых процессов управления характерно:

• наличие организованной системы, состоящей из управляющих и управляемых (исполнительных) органов
• взаимодействие данной организованной системы с внешней средой, являющейся источником случайных или систематических возмущений
• осуществление управления на основе приема и передачи информации
• наличие цели и алгоритма управления

В задачу кибернетики входит также систематическое сравнительное изучение структуры и различных физических принципов работы систем управления с точки зрения их способности воспринимать и перерабатывать информацию.

Кибернетика по своим методам является наукой, широко использующей разнообразный математический аппарат, а также сравнительный подход при изучении различных процессов управления.

Основные разделы кибернетики

В качестве основных разделов кибернетики могут быть выделены:

• теория информации
• теория методов управления (программирования)
• теория систем управления

Теория информации изучает способы восприятия, преобразования и передачи информации. Информация передается при помощи сигналов — физических процессов, у которых определенные параметры находятся в однозначном соответствии с передаваемой информацией. Установление такого соответствия называется кодированием.

Центральным понятием теории информации является мера количества информации, определяемая как изменение степени неопределенности в ожидании некоторого события, о котором говорится в сообщении до и после получения сообщения. Эта мера позволяет измерять количество информации в сообщениях подобно тому, как в физике измеряется количество энергии или количество веществ. Смысл и ценность передаваемой информации для получателя при этом не учитываются.

Теория программирования занимается изучением и разработкой методов переработки и использования информации для управления. Программирование работы любой системы управления в общем случае включает в себя:

• определение алгоритма нахождения решений
• составление программы в коде, воспринимаемом данной системой

Нахождение решений сводится к переработке заданной входной информации в соответствующую выходную информацию (команды управления), обеспечивающую достижение поставленные цели. Оно осуществляется на основе некоторого математического метода, представленного в виде алгоритма. Наиболее развитыми являются математические методы определения оптимальных решений. Такие, как линейное программирование и динамическое программирование, а также методы выработки статистических решений в теории игр.

Теория алгоритмов, используемая в кибернетике, изучает формальные способы описания процессов переработки информации в виде условных математических схем — алгоритмов. Основное место занимают здесь вопросы построения алгоритмов для различных классов процессов и вопросы тождественных (равносильных) преобразований алгоритмов.

   Программирование для управления

Основной задачей теории программирования является выработка методов автоматизации процессов переработки информации на электронных программно-управляемых машинах. Основную роль играют здесь вопросы автоматизации программирования. Т. е. вопросы составления программ решения различных задач на машинах с помощью этих машин.

С точки зрения сравнительного анализа процессов переработки информации в различных естественно и искусственно организованных системах кибернетика выделяет следующие основные классы процессов:

• мышление и рефлекторная деятельность живых организмов
• изменение наследственной информации в процессе эволюции биологических видов
• переработка информации в автоматических системах
• переработка информации в экономических и административных системах
• переработка информации в процессе развития науки

Выяснение общих закономерностей этих процессов составляет одну из основных задач кибернетики.

Теория систем управления изучает структуру и принципы построения таких систем и их связи с управляемыми системами и внешней средой. Системой управления в общем случае может быть назван любой физический объект, осуществляющий целенаправленную переработку информации. Это может быть, нервная система животного, система автоматического управления движением самолета и др.).

Кибернетика изучает абстрактные системы управления, представленные в виде математических схем (моделей), сохраняющих информационные свойства соответствующих классов реальных систем. В рамках кибернетики возникла специальная математическая дисциплина — теория автоматов. Она изучает специальный класс дискретных систем переработки информации, включающих в себя большое число элементов и моделирующих работу нейронных сетей.

Кибернетика выделяет два общих принципа построения систем управления: обратной связи и многоступенчатости (иерархичности) управления. Принцип обратной связи позволяет системе управления постоянно учитывать фактическое состояние всех управляемых органов и реальных воздействий внешней среды. Многоступенчатая схема управления обеспечивает экономичность и устойчивость системы управления.

Кибернетика и автоматизация процессов

Комплексная автоматизация при применении принципов самонастраивающихся и самообучающихся систем позволяет обеспечить достижение наивыгоднейших режимов управления, что особенно важно для сложных производств. Необходимой предпосылкой такой автоматизации является наличие для данных производств, процесса детального математического описания (математической модели), которое вводится в ЭВМ, управляющую процессом, в виде программы ее работы.

В эту машину поступает информация о ходе процесса от различных измерительных устройств и датчиков. Машина на основе имеющей математические модели процесса рассчитывает его дальнейший ход при тех или иных командах управления.

Если подобное моделирование и прогнозирование протекает значительно быстрее реального процесса, то имеется возможность путем расчета и сравнения ряда вариантов выбирать наивыгоднейший режим управления. Оценка и выбор вариантов могут производиться как самой машиной полностью автоматически, так и с помощью человека-оператора. Важную роль при этом играет проблема оптимального сопряжения человека-оператора и управляющей машины.

Большое практическое значение имеет выработанный кибернетикой единый подход к анализу и описанию (алгоритмизации) различных процессов управления и переработки информации путем последовательного расчленения этих процессов на элементарные акты, представляющие собой альтернативные выборы («да» или «нет»).

   Симбиоза машины и человека

Систематическое применение этого метода позволяет формализовать все более сложные процессы умственной деятельности. Что является первым необходимым этапом для их последующей автоматизации. Большие перспективы для повышения эффективности научной работы имеет проблема информационного симбиоза машины и человека. Т.е. непосредственного взаимодействия человека и информационно-логической машины в процессе творчества при решении научных задач.

Техническая кибернетика

Техническая кибернетика — наука об управлении техническими системами. Методы и идеи технической кибернетики вырастали вначале параллельно и независимо в отдельных технических дисциплинах, относящихся к связи и управлению. В автоматике, радиоэлектронике, телеуправлении, вычислительной технике и т. д. По мере выяснения общности, основной задач теории и методов их решения, формировались положения технической кибернетики, образующей единую теоретическую базу для всех областей техники связи и управления.

Техническая кибернетика, как и кибернетика вообще, изучает процессы управления безотносительно к физическим природе систем, в которых происходят эти процессы. Центральная задача технической кибернетики — синтез эффективных алгоритмов управления с целью определения их структуры, характеристик и параметров. Под эффективными алгоритмами понимаются правила переработки входной информации в выходные сигналы управления, которые являются успешными в определенном смысле.

Техническая кибернетика теснейшим образом связана с автоматикой и телемеханикой, но не совпадает с ними, поскольку в технической кибернетике не рассматриваются вопросы конструирования конкретной аппаратуры. Техническая кибернетика связана также с другими направлениями кибернетики, например, добытые биологическими науками сведения облегчают разработку новых принципов управления, в т.ч. принципов построения новых типов автоматов, моделирующих сложные функции умственной деятельности человека.

Техническая кибернетика возникшая из потребностей практики, широко использующая математический аппарат, является сейчас одним из наиболее разработанных разделов кибернетики. Поэтому прогресс технической кибернетики существенно способствует развитию других ветвей, направлений и разделов кибернетики.

   Развитие технической кибернетики

Значительное место в технической кибернетике занимает теория оптимальных алгоритмов или, что по существу то же, теория оптимальной стратегии автоматического управления, обеспечивающей экстремум некоторого критерия оптимальности.

В различных случаях критерии оптимальности могут быть разными. Например, в одном случае может потребоваться максимальная быстрота переходных процессов, в другом — минимальный разброс значений некоторой величины и т. д. Однако существуют общие методы формулировки и решения самых разнообразных задач этого рода.

В результате решения задачи определяется оптимальный алгоритм управления в автоматической системе, либо оптимальный алгоритм распознавания сигналов на фоне шумов в приемнике системы связи и т. д.

Другое важное направление в технической кибернетике — разработка теории и принципов действия систем с автоматическим приспособлением. Которое заключается в целенаправленном изменении свойств системы или ее частей, обеспечивающем возрастающую успешность ее действий. В этой области имеют большое значение системы автоматической оптимизации, приводимые поиском автоматическим к оптимальному режиму функционирования и поддерживаемые вблизи этого режима при непредвиденных заранее внешних воздействиях.

Третьим направлением является разработка теории сложных систем управления, состоящих из большого количества элементов, включающих сложные взаимосвязи частей и работающих в трудных условиях.

Большое значение для технической кибернетики имеют теория информации и теория алгоритмов, в частности теория конечных автоматов.

Теория конечных автоматов занимается синтезом автоматов по заданным условиям работы и в том числе решением проблемы «черного ящика» — определением возможной внутренней структуры автомата по результатам изучения его входов и выходов, а также другими проблемами, например, вопросами осуществимости автоматов определенного типа.

Любые системы управления так или иначе связаны с человеком, который их проектирует, налаживает, контролирует, управляет их работой и использует результаты работы систем в своих целях. Отсюда возникают проблемы взаимодействия человека с комплексом автоматических устройств и обмена информации между ними.

Решение этих проблем необходимо для разгрузки нервной системы человека от напряженной и рутинной работы и обеспечения максимальной эффективности всей системы «человек — автомат». Важнейшая задача технической кибернетики — моделирование все более сложных форм умственной деятельности человека с целью замены человека автоматами там, где это возможно и разумно. Поэтому в технической кибернетике развиваются теории и принципы построения различного рода обучающихся систем, которые путем тренировки или обучения целенаправленно изменяют свой алгоритм.

Смотрите также по теме:

   Промышленные роботы в современном производстве.

   Применение роботов в энергетике. Разновидности и принцип работы.

   Бытовые роботы, меняют нашу жизнь уже сегодня.

 

Будем рады, если подпишетесь на наш Блог!

[wysija_form id=»1″]

Кибернетика — это… Что такое Кибернетика?

Киберне́тика (от др.-греч. κυβερνητική — «искусство управления»^[1]) — наука об общих закономерностях процессов управления и передачи информации в различных системах, будь то машины, живые организмы или общество.

Обзор

Термин «кибернетика» изначально ввел в научный оборот в 1830 году Андре-Мари Ампер, который в своем фундаментальном труде «Опыт о философии наук» (1834—1843) определил кибернетику как науку об управлении государством, которая должна обеспечить гражданам разнообразные блага. А в современном понимании — как наука об общих закономерностях процессов управления и передачи информации в машинах, живых организмах и обществе, впервые был предложен Норбертом Винером в 1948 году^[2].

Она 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 ^[3]. Стаффорд Бир назвал её наукой эффективной организации, а Гордон Паск расширил определение, включив потоки информации «из любых источников», начиная со звёзд и заканчивая мозгом.

Пример кибернетического мышления. С одной стороны, компания рассматривается в качестве системы в окружающей среде. С другой стороны, кибернетическое управление может быть представлено как система.

Более философское определение кибернетики, предложенное в 1956 году Л. Куффиньялем (англ.), одним из пионеров кибернетики, описывает кибернетику как «искусство обеспечения эффективности действия»^[4]. Новое определение было предложено Льюисом Кауфманом (англ.): «Кибернетика — исследование систем и процессов, которые взаимодействуют сами с собой и воспроизводят себя».

Кибернетические методы применяются при исследовании случая, когда действие системы в окружающей среде вызывает некоторое изменение в окружающей среде, а это изменение проявляется на системе через обратную связь, что вызывает изменения в способе поведения системы. В исследовании этих «петель обратной связи» и заключаются методы кибернетики.

Современная кибернетика зарождалась как междисциплинарные исследования, объединяя области систем управления, теории электрических цепей, машиностроения, математического моделирования, математической логики, эволюционной биологии, неврологии, антропологии. Эти исследования появились в 1940 году, в основном, в трудах учёных на т. н. конференциях Мэйси (англ.).

Другие области исследований, повлиявшие на развитие кибернетики или оказавшиеся под её влиянием, — теория управления, теория игр, теория систем (математический эквивалент кибернетики), психология (особенно нейропсихология, бихевиоризм, познавательная психология) и философия.

Сфера кибернетики

Объектом кибернетики являются все управляемые системы. Системы, не поддающиеся управлению, в принципе, не являются объектами изучения кибернетики. Кибернетика вводит такие понятия, как кибернетический подход, кибернетическая система. Кибернетические системы рассматриваются абстрактно, вне зависимости от их материальной природы. Примеры кибернетических систем — автоматические регуляторы в технике, ЭВМ, человеческий мозг, биологические популяции, человеческое общество. Каждая такая система представляет собой множество взаимосвязанных объектов (элементов системы), способных воспринимать, запоминать и перерабатывать информацию, а также обмениваться ею.

Кибернетика разрабатывает общие принципы создания систем управления и систем для автоматизации умственного труда. Основные технические средства для решения задач кибернетики — ЭВМ. Поэтому возникновение кибернетики как самостоятельной науки (Н. Винер, 1948) связано с созданием в 40-х гг. XX века этих машин, а развитие кибернетики в теоретических и практических аспектах — с прогрессом электронной вычислительной техники.

Кибернетика является междисциплинарной наукой. Она возникла на стыке математики, логики, семиотики, физиологии, биологии, социологии. Ей присущ анализ и выявление общих принципов и подходов в процессе научного познания. Наиболее весомыми теориями, объединяемыми кибернетикой, можно назвать следующие:

Кроме средств анализа, в кибернетике используются мощные инструменты для синтеза решений, предоставляемые аппаратами математического анализа, линейной алгебры, геометрии выпуклых множеств, теории вероятностей и математической статистики, а также более прикладными областями математики, такими как математическое программирование, эконометрика, информатика и прочие производные дисциплины.

Особенно велика роль кибернетики в психологии труда и таких ее отраслях, как инженерная психология и психология профессионально-технического образования. Кибернетика — наука об оптимальном управлении сложными динамическими системами, изучающая общие принципы управления и связи, лежащие в основе работы самых разнообразных по природе систем — от самонаводящих ракет-снарядов и быстродействующих вычислительных машин до сложного живого организма.

Управление — это перевод управляемой системы из одного состояния в другое посредством целенаправленного воздействия управляющего. Оптимальное управление — это перевод системы в новое состояние с выполнением некоторого критерия оптимальности, например, минимизации затрат времени, труда, веществ или энергии. Сложная динамическая система — это любой реальный объект, элементы которого изучаются в такой высокой степени взаимосвязи и подвижности, что изменение одного элемента приводит к изменению других.

Направления

Кибернетика — более раннее, но всё ещё используемое общее обозначение для многих предметов. Эти предметы также простираются в области многих других наук, но объединены при исследовании управления системами.

Чистая кибернетика

Чистая кибернетика изучает системы управления как понятие, пытаясь обнаружить основные её принципы.

ASIMO использует датчики и интеллектуальные алгоритмы, чтобы избежать препятствий и перемещаться по лестнице

В биологии

Кибернетика в биологии — исследование кибернетических систем в биологических организмах, прежде всего сосредотачиваясь на том, как животные приспосабливаются к их окружающей среде, и как информация в форме генов передаются от поколения к поколению. Также имеется второе направление — киборги.

Теория сложных систем

Теория сложных систем анализирует природу сложных систем и причины, лежащие в основе их необычных свойств.

Способ моделирования сложной адаптивной системы

В компьютерной науке

Компьютерная наука напрямую применяет концепты кибернетики для управления устройствами и анализа информации.

В инженерии

Кибернетика в инженерии используется, чтобы проанализировать отказы систем, в которых маленькие ошибки и недостатки могут привести к сбою всей системы.

В экономике и управлении

В математике

В психологии

В социологии

История

В древности термин «кибернетика» использовался Платоном в контексте «исследования самоуправления» в «Законах», для обозначения управления людьми.

Слово фр. «cybernétique» использовалось практически в современном значении в 1834 году французским физиком и систематизатором наук Андре Ампером (фр. André-Marie Ampère, 1775—1836), для обозначения науки управления в его системе классификации человеческого знания:

Андре Мари Ампер

«КИБЕРНЕТИКА. Отношения народа к народу, изучаемые <…> предшествующими науками, — лишь небольшая часть объектов, о которых должно печься правительство; его внимания также непрерывно требуют поддержание общественного порядка, исполнения законов, справедливое распределение налогов, отбор людей, которых оно должно назначать на должности, и всё, способствующее улучшению общественного состояния. Оно постоянно должно выбирать между различными мерами, наиболее пригодными для достижения цели; и лишь благодаря глубокому изучению и сравнению разных элементов, предоставляемых ему для этого выбора знанием всего, что имеет отношение к нации, оно способно управлять в соответствии со своим характером, обычаями, средствами существования процветания организацией и законами, которые могут служить общими правилами поведения и которыми оно руководствуется в каждом особом случае. Итак, только после всех наук, занимающихся этими различными объектами, надо поставить эту, о которой сейчас идёт речь и которую я называю кибернетикой, от слова др.-греч. κυβερνητιχη; это слово, принятое в начале в узком смысле для обозначения искусства кораблевождения, получило употребление у самих греков в несравненно более широком значении искусства управления вообще».^[5]

Джеймс Уатт

Первая искусственная автоматическая регулирующая система, водяные часы, была изобретена древнегреческим механиком Ктезибием. В его водяных часах вода вытекала из источника, такого как стабилизирующий бак, в бассейн, затем из бассейна — на механизмы часов. Устройство Ктезибия использовало конусовидный поток для контроля уровня воды в своём резервуаре и регулировки скорости потока воды соответственно, чтобы поддержать постоянный уровень воды в резервуаре, так, чтобы он не был ни переполнен, ни осушен. Это было первым искусственным действительно автоматическим саморегулирующимся устройством, которое не требовало никакого внешнего вмешательства между обратной связью и управляющими механизмами. Хотя они, естественно, не ссылались на это понятие как на науку кибернетику (они считали это областью инженерного дела), Ктезибий и другие мастера древности, такие как Герон Александрийский или китайский учёный Су Сун, считаются одними из первых, изучавших кибернетические принципы. Исследование механизмов в машинах с корректирующей обратной связью датируется ещё концом XVIII века, когда паровой двигатель Джеймса Уатта был оборудован управляющим устройством, центробежным регулятором обратной связи для того, чтобы управлять скоростью двигателя. А. Уоллес описал обратную связь как «необходимую для принципа эволюции» в его известной работе 1858 года. В 1868 году великий физик Дж. Максвелл опубликовал теоретическую статью по управляющим устройствам, одним из первых рассмотрел и усовершенствовал принципы саморегулирующихся устройств. Я. Икскюль применил механизм обратной связи в своей модели функционального цикла (нем. Funktionskreis) для объяснения поведения животных.

XX век

Современная кибернетика началась в 1940-х как междисциплинарная область исследования, объединяющая системы управления, теории электрических цепей, машиностроение, логическое моделирование, эволюционную биологию, неврологию. Системы электронного управления берут начало с работы инженера Bell Labs Гарольда Блэка в 1927 году по использованию отрицательной обратной связи, для управления усилителями. Идеи также имеют отношения к биологической работе Людвига фон Берталанфи в общей теории систем.

Ранние применения отрицательной обратной связи в электронных схемах включали управление артиллерийскими установками и радарными антеннами во время Второй мировой войны. Джей Форрестер, аспирант в Лаборатории Сервомеханизмов в Массачусетском технологическом институте, работавший во время Второй мировой войны с Гордоном С. Брауном над совершенствованием систем электронного управления для американского флота, позже применил эти идеи к общественным организациям, таким как корпорации и города как первоначальный организатор Школы индустриального управления Массачусетского технологического института в MIT Sloan School of Management (англ.). Также Форрестер известен как основатель системной динамики.

У. Деминг, гуру комплексного управления качеством, в чью честь Япония в 1950 году учредила свою главную индустриальную награду, в 1927 году был молодым специалистом в Bell Telephone Labs и, возможно, оказался тогда под влиянием работ в области сетевого анализа). Деминг сделал «понимающие системы» одним из четырёх столпов того, что он описал как глубокое знание в своей книге «Новая экономика».

Многочисленные работы появились в смежных областях. В 1935 году российский физиолог П. К. Анохин издал книгу, в которой было изучено понятие обратной связи («обратная афферентация»). Исследования продолжались, в особенности в области математического моделирования регулирующих процессов, и две ключевые статьи были опубликованы в 1943 году. Этими работами были «Поведение, цель и телеология» А.Розенблюта (англ.), Норберта Винера и Дж.Бигелоу (англ.) и работа «Логическое исчисление идей, относящихся к нервной активности» У. Мак-Каллока и У. Питтса (англ.).

Кибернетика как научная дисциплина была основана на работах Винера, Мак-Каллока и других, таких как У. Р. Эшби и У. Г. Уолтер (англ.).

Уолтер был одним из первых, кто построил автономные роботы в помощь исследованию поведения животных. Наряду с Великобританией и США, важным географическим местоположением ранней кибернетики была Франция.

Весной 1947 года Винер был приглашён на конгресс по гармоническому анализу, проведённому в Нанси, Франция. Мероприятие было организовано группой математиков Николя Бурбаки, где большую роль сыграл математик Ш. Мандельбройт.

Норберт Винер

Во время этого пребывания во Франции Винер получил предложение написать сочинение на тему объединения этой части прикладной математики, которая найдена в исследовании броуновского движения (т. н. винеровский процесс) и в теории телекоммуникаций. Следующим летом, уже в Соединённых Штатах, он использовал термин «кибернетика» как заглавие научной теории. Это название было призвано описать изучение «целенаправленных механизмов» и было популяризировано в книге «Кибернетика, или управление и связь в животном и машине» (Hermann & Cie, Париж, 1948). В Великобритании вокруг этого в 1949 году образовался Ratio Club (англ.).

В начале 1940-х Джон фон Нейман, более известный работами по математике и информатике, внёс уникальное и необычное дополнение в мир кибернетики: понятие клеточного автомата и «универсального конструктора» (самовоспроизводящегося клеточного автомата). Результатом этих обманчиво простых мысленных экспериментов стало точное понятие самовоспроизведения, которое кибернетика приняла как основное понятие. Понятие, что те же самые свойства генетического воспроизводства относились к социальному миру, живым клеткам и даже компьютерным вирусам, является дальнейшим доказательством универсальности кибернетических исследований.

Винер популяризировал социальные значения кибернетики, проведя аналогии между автоматическими системами (такими как регулируемый паровой двигатель) и человеческими институтами в его бестселлере «Кибернетика и общество» (The Human Use of Human Beings: Cybernetics and Society Houghton-Mifflin, 1950).

Одним из главных центров исследований в те времена была Биологическая компьютерная лаборатория в Иллинойском университете, которой в течение почти 20 лет, начиная с 1958 года, руководил Х. Фёрстер.

Кибернетика в СССР

Развитие кибернетики в СССР, было начато в 1940-х годах.

В «Философский словарь» 1954 года издания попала характеристика кибернетики как «реакционной лженауки»,

В 60-е и 70-е на кибернетику, как на техническую, так и на экономическую, уже стали делать большую ставку.

Упадок и возрождение

В течение последних 30 лет кибернетика прошла через взлёты и падения, становилась всё более значимой в области изучения искусственного интеллекта и биологических машинных интерфейсов (то есть киборгов), но, лишившись поддержки, потеряла ориентиры дальнейшего развития.

Франциско Варела Стюарт А.Амплеби

В 1970-х новая кибернетика проявилась в различных областях, но особенно — в биологии. Некоторые биологи под влиянием кибернетических идей (Матурана и Варела, 1980; Варела, 1979; (Атлан (англ.), 1979), «осознали, что кибернетические метафоры программы, на которых базировалась молекулярная биология, представляли собой концепцию автономии, невозможную для живого существа. Следовательно, этим мыслителям пришлось изобрести новую кибернетику, более подходящую для организаций, которые человечество обнаруживает в природе — организаций, не изобретённых им самим»^[6]. Возможность того, что эта новая кибернетика применима к социальным формам организаций, остаётся предметом теоретических споров с 1980-х годов.

В экономике в рамках проекта Киберсин попытались ввести кибернетическую административно-командную экономику в Чили в начале 1970-х. Эксперимент был остановлен в результате путча 1973 года, оборудование было уничтожено.

В 1980-х новая кибернетика, в отличие от её предшественницы, интересуется «взаимодействием автономных политических фигур и подгрупп, а также практического и рефлексивного сознания предметов, создающих и воспроизводящих структуру политического сообщества. Основное мнение — рассмотрение рекурсивности, или самозависимости политических выступлений, как в отношении выражения политического сознания, так и путями, в которых системы создаются на основе самих себя»^[7].

Голландские учёные-социологи Гейер и Ван дер Зоувен (нидерл.) в 1978 году выделили ряд особенностей появляющейся новой кибернетики. «Одной из особенностей новой кибернетики является то, что она рассматривает информацию как построенную и восстановленную человеком, взаимодействующим с окружающей средой. Это обеспечивает эпистемологическое основание науки, если смотреть на это с точки зрения наблюдателя. Другая особенность новой кибернетики — её вклад в преодоление проблемы редукции (противоречий между макро- и микроанализом). Таким образом, это связывает индивидуума с обществом»^[8]. Гейер и Ван дер Зоувен также отметили, что «переход от классической кибернетики к новой кибернетике приводит к переходу от классических проблем к новым проблемам. Эти изменения в размышлении включают, среди других, изменения от акцента на управляемой системе к управляющей и фактору, который направляет управляющие решения. И новый акцент на коммуникации между несколькими системами, которые пытаются управлять друг другом»^[9] .

Последние усилия в изучении кибернетики, систем управления и поведения в условиях изменений, а также в таких смежных областях, как теория игр (анализ группового взаимодействия), системы обратной связи в эволюции и исследование метаматериалов (материалов со свойствами атомов, их составляющих, за пределами ньютоновых свойств), привели к возрождению интереса к этой всё более актуальной области^[10].

Известные ученые

См. также

Литература

• Пекелис В.Д. (сост.) Возможное и невозможное в кибернетике, Наука, 1964, 222 с.
• Пекелис В.Д. (сост.) Кибернетика ожидаемая и кибернетика неожиданная, Наука, 1968, 311 с.
• Пекелис В.Д. (сост.) Кибернетика. Итоги развития, Наука, 1979, 200 с.
• Пекелис В.Д. (сост.) Кибернетика. Современное состояние, Наука, 1980, 208 с.

• Марков А. А. Что такое кибернетика. — В кн.: Кибернетика, мышление, жизнь. — М.: Мысль, 1964
• Петрушенко Л. А. Самодвижение материи в свете кибернетики. — М.: Наука, 1971
• Кузин Л. Т. Основы кибернетики (в 2-х томах). — М.: Энергия, 1973
• В. М. Глушков, Н. М. Амосов и др. «Энциклопедия кибернетики». Киев. 1975 г.
• Герович В. А. Человеко-машинные метафоры в советской физиологии // Вопросы истории естествознания и техники. № 3, 2002. С. 472—506.
• Гринченко С. Н. История человечества с кибернетических позиций // История и Математика: Проблемы периодизации исторических макропроцессов.  — М.: КомКнига, 2006. — С. 38—52.
• Грэхэм, Л. Естествознание, философия и науки о человеческом поведении в Советском Союзе. — М.: Политиздат, 1991. — 480 с.
• Клаус Г. Кибернетика и философия = Kybernetik in philosophischer Sicht / Перевод с немецкого И. С. Добронравова, А. П. Куприяна, Л. А. Лейтес; редактор В. Г. Виноградов; Послесловие Л. Б. Баженова, Б. В. Бирюкова, А. Г. Спиркина. — М.: ИЛ, 1963.
• Основы кибернетики. Математические основы кибернетики / Под ред. профессора К. А. Пупкова. — М.: Высшая школа.
• Основы кибернетики. Теория кибернетических систем / Под ред. профессора К. А. Пупкова. — М.: Высш. школа, 1976. — 408 с. — (Учеб. пособие для вузов). — 25 000 экз.
• Поваров Г. Н. Ампер и кибернетика. — М.: Советское радио, 1977.
• Теслер Г. С. Новая кибернетика. — Киев: Логос, 2004. — 401 с.
• Кибернетика и информатика // Сборник научных трудов к 50-летию Секции кибернетики Дома ученых им. М. Горького РАН.  — Санкт-Петербург, 2006. — 410 с.
• Игнатьев М. Б. Информационные технологии в микро-, нано- и оптоэлектронике. — изд. ГУАП, Санкт-Петербург, 2008. — 200 с.

Ссылки

Организации

Примечания

1. ↑ Словарь по кибернетике / Под редакцией академика В. С. Михалевича. — 2-е. — Киев: Главная редакция Украинской Советской Энциклопедии имени М. П. Бажана, 1989. — С. 259. — 751 с. — (С48). — 50 000 экз. — ISBN 5-88500-008-5
2. ↑ Norbert Wiener (1948), Cybernetics or Control and Communication in the Animal and the Machine, (Hermann & Cie Editeurs, Paris, The Technology Press, Cambridge, Mass., John Wiley & Sons Inc., New York, 1948)
3. ↑ Kelly, Kevin Out of control: the new biology of machines, social systems and the economic world. — Boston: Addison-Wesley, 1994. — ISBN 0-201-48340-8
4. ↑ Couffignal, Louis, «Essai d’une définition générale de la cybernétique», The First International Congress on Cybernetics, Namur, Belgium, June 26-29, 1956, Gauthier-Villars, Paris, 1958, pp. 46—54
5. ↑ Цитируется по сборнику «Кибернетика ожидаемая. Кибернетика неожиданная». — М.: Наука, 1968. — стр. 152.
6. ↑ Jean-Pierre Dupuy, «The autonomy of social reality: on the contribution of systems theory to the theory of society» in: Elias L. Khalil & Kenneth E. Boulding eds., Evolution, Order and Complexity, 1986.
7. ↑ Peter Harries-Jones (1988), «The Self-Organizing Polity: An Epistemological Analysis of Political Life by Laurent Dobuzinskis» in: Canadian Journal of Political Science (Revue canadienne de science politique), Vol. 21, No. 2 (Jun., 1988), pp. 431—433.
8. ↑ Kenneth D. Bailey (1994), Sociology and the New Systems Theory: Toward a Theoretical Synthesis, p.163.
9. ↑ Kenneth D. Bailey (1994), Sociology and the New Systems Theory: Toward a Theoretical Synthesis
10. ↑ Kevin Kelly (1994) «Out of control: The new biology of machines, social systems and the economic world» Addison-Wesley ISBN 0-201-48340-8

основы науки и предмет изучения

Предмет изучения

Царица цифрового мира – наука кибернетика. Этим термином объединяется множество понятий, в основном связанных с интеллектуальной техникой, роботами и автоматизированными системами. Но, грубо говоря, его восприятие немного искажено. Изначально кибернетика это, в общем смысле, наука об управлении, которая относилась к искусству государственных деятелей в древней Греции.

В наше же время понятие трансформировалось, приобретя новый, более широкий смысл. Теперь этой научной дисциплиной называют систему получения, хранения и преобразования информации для сложных, основанных на математических принципах действия, систем. К которым безусловно относятся и современные компьютерные и автоматические комплексы обработки данных. Но и не только. Фантастическая картинка-иллюстрация кибернетики

В ней анализируются взаимосвязи происходящих процессов в комплексе особей живого мира, включая растительный и микробиологический. Не обходит кибернетика вниманием и социально-экономические структуры. К каким относятся предприятия, группы людей, отрасли промышленности, политические объединения, страны.

Системы изучения

Главное, что изучает кибернетика – логическое взаимодействие отдельных элементов системы для получения конкретного результата. Примером можно привести управленческую структуру производственного предприятия, отдел ПТО. Упрощенная схема взаимодействия ПТО и остальных элементов предприятия

Он – часть общей системы завода, его функциональная единица. У организации есть план выполнения, который разработан в соответствии с ресурсными возможностями и максимальной прибылью. Задача отдела выполнить документационную и проектную работу по подготовке всех этапов производства.

То есть, в рамках кибернетики, в ПТО приходит указание на выпуск такого-то количества продукции определенного вида. Отдел разрабатывает документы – планы и схемы самих изделий, акты на закупку исходных ресурсов, сметы. Результаты деятельности от этого логического элемента предприятия отправляются поставщикам, в производственные цеха, бухгалтерию. Вот пример функциональной системы, изучаемой кибернетикой, причем весьма далекий от технологии как таковой.

В описанном случае не нужно знать об оснащении цехов (токарные станки, пилорама или другого), форме прихода указаний от руководства (почта, электронное сообщение, курьер), или, к примеру, о валюте расчетов – это рассматривается в рамках других наук.

Главное для кибернетики – логическое взаимодействие комплексных частей и влияние отдельного элемента, поступающих ему стимулов и его реакции от них на происходящие процессы в целом.

Элементы и их взаимодействие, исследуемые в рамках кибернетики

В общем виде, область рассмотрения этой наукой – взаимодействие частей системы. Каждая из которых довольно сложна и описывается различными дискретными математическими моделями, входящими в дисциплины теории игр, информации и алгоритмов.

Комплексный элемент структуры обрабатывает входной сигнал в зависимости от своего строения, которое моделируется в рамках кибернетики методами теории графов, кодирования, управляющих систем и комбинаторного анализа, преобразует его и выдает собственный результат, для последующего разбора или выполнения другой частью системы.

История кибернетики

Как уж говорилось, научная дисциплина кибернетика была описана еще в древней Греции, приблизительно в 4 веке до нашей эры. Сам термин пошел от греческого [ϰυβερνητιϰή] – искусство управления. От его фонетического звучания и возникло само название в латинском языке, которое впоследствии трансформировалось в «кибернетику». Но до сих пор используется и в более близком смысле по однокоренным словам [лат. gubernare] – управлять, [лат. gubernator], по-русски – губернатор или же в виде названия «губерния». Описана дисциплина впервые была ученым Платоном в своем диалоге «Законы». Бюст Платона Афинского

Окончательное введение в общность изучаемых наук было произведено А. Ампером в 1834 г., который в своей классификации упоминал кибернетику как «практику управления государством».

Современное понимание дисциплины было введено американским ученым Нобертом Винтером в 1947 году и касалось уже общности математических систем управляющих элементов.

Ученые-кибернетики

Управление кибернетическими механизмами регулирования было еще заложено в устройствах Ктесибия, жившего в 2-1 веках до нашей эры, и Герона Александрийского (около 1 в. до н.э.).

В средние века основы дисциплины применялись в изготовлении часовых и навигационных приборов или различных видов мельниц, где требовалось автоматическая регулировка работы устройств.

Основной рассвет систематизации кибернетики возник в век пара, относящий к технологическому периоду использования его в устройствах движения. Первый автоматический регулятор работы паровых двигателей запатентован Джеймсом Уаттом (1736-1819), они же, в свою очередь, дали большой толчок процессу индустриализации общества. Теоретические работы по кибернетическим системам тех лет относят к статье Джеймс Клерк Максвелла (1831-1879), посвященной регуляторам. Фотография Джеймса Клерка Максвелла

Дальнейшее развитие дисциплина получила в трудах И.А. Вышнеградского (1832-1895). Сравнение естественных биологических систем и их реакций изучалось, в рамках кибернетики, И.П. Павловым (1849-1936) и П.К. Анохиным (1898-1974). Окончательное математическое обоснование наука получила в работах А. М. Тьюринга, А. Н. Колмогорова, Э. Л. Поста, В. А. Котельникова, А. Чёрча.

Современное понимание кибернетических систем и информатики было определено в рамках создания первой электронной вычислительной машины, прообраза компьютера, Нобертом Винтером, В. Бушем, Дж. фон Нейманом, У. Мак-Каллок и А. Розенблют. Итог работы этой группы относительно реальных технических и практических задач был опубликован Винтером в его книге «Кибернетика», изданной в 1948 году. Ноберт Винтер

Для сохранения истины, хотелось бы вспомнить о том, что устройства обработки информации существовали еще до трудов Н. Винтера, только они не получали необходимого теоретического обоснования, требуемого в рамках научной дисциплины. В общность таких приборов входят различные арифмометры, механические вычислительные машины Чарльза Бэббриджа и станки Жозефа Мари Жакара, регуляторы множества изобретателей и созданные Конрадом Эрнст Отто Цузе релейные компьютеры.

Применение

Как научная дисциплина ее тезисы, математические решения и методы исследования применяются в изготовлении всей окружающей автоматики, включая такие ее виды: распознающие образы на изображениях, нейросистемы искусственного интеллекта, различные контролирующие устройства или их части, медицинское оборудование, вся цифровая техника, роботов, комплексы восприятия и синтеза голоса.

В сущности, в 21 веке сложно найти что-то в окружении человека, которое не содержит тех или иных управляющих элементов в зависимости от поступающих сигналов. Кибернетика – основа замены человека во всех областях жизни

Медицинская кибернетика

Одной из ниш, которую плотно заняла научная дисциплина кибернетика, стала медицина. Средства контроля и автоматизации используются в миллионах относящихся к этой сфере деятельности приборов и устройств. Сюда входят системы предварительной поддержки жизнедеятельности организма человека – аппараты искусственного дыхания, фибрилляции, контролирующие его состояние приборы (различные анализаторы и индикаторы), а также вживляемые и устанавливаемые протезы.

Все эти ниши важны, но хотелось бы отдельно упомянуть о последних из перечисленных. Наиболее видимо и полно соответствуют понятию кибернетики различные современные протезы конечностей человека. Теперь управление ими осуществляется отдачей команд при помощи мыслей, а не устаревшими механическими способами.

Кроме того, созданы, пока экспериментальные, системы обратной связи, которые позволяют чувствовать искусственную руку или ногу как реальное продолжение человеческого тела с восприятием информации от различных датчиков, размещенных на протезе. Швейцарский бионический протез с обратной связью по чувствительности и управлению мозговыми волнами

Перспективы и будущее

Не зря наше время – период царствования науки кибернетика. Все вокруг получает большую автоматизацию для удобства использования человеком. Это касается как бытовых и развлекательных приборов, так и почти всех производственных процессов.

К области интересов дисциплины можно отнести любые современные контролирующие системы, от таймеров в печках или стиральных машинах, до автоматов, управляющих ядерными реакторами или работой светофоров у переходов через дорогу. К дисциплине относятся и все электронные устройства – принцип их действия непосредственно построен на использовании ее теорий и практик.

Компьютерная техника, как в стационарных ее видах ПК и мэйнфреймах, или перемещаемая в виде сотовых телефонов, фитнес-браслетов, игровых приставок, ноутбуков или планшетов, это вообще ниша, полностью и безраздельно занимаемая кибернетикой, математические методы которой используются в аппаратных частях оборудования и программном его заполнении. Некоторые виды компьютерной техники

В перспективах развития, обозначенных этой дисциплиной, можно упомянуть большую роботизацию человеческой деятельности и создание искусственного интеллекта, которые вообще снимут с людей не только физическую, но и возможную умственную активность, выполняя за наш вид все процессы, приносящие пользу, по созданию чего-либо нового или обеспечивающие удовлетворение жизненных потребностей.

Кибернетические системы.

Кибернетика – наука об управлении

В связи с тем, что наша цивилизация движется вперед только по рельсам науки и техники, нас конечно же интересуют прежде всего системы, сделанные руками человека. Трудно представить человечество, которое сделало бы основной упор на магию и биоэнергетику. Интересно, как бы тогда выглядела система управления, и какими рунами писались бы законы взаимодействия.

Профессор Норберт Винер

Появление кибернетики, как самостоятельной науки, стало возможным благодаря профессору математики Массачусетского технологического университета Норберту Винеру. Этот ученый написал основополагающий труд под названием “Кибернетика, или управление и связь в животном и машине”. Удивительна судьба этого вундеркинда. Его отец еврей, мать немка, а родился в городе Белосток Российской империи. Учился в Белоруссии, Польше, Германии, а работал профессором в США. На фронт его не пустили из-за очень плохого зрения, что не удивительно.

Тем не менее, война подстегнула все исследования, заставила по-новому посмотреть на старые задачи. Требовались радикальные инновационные решения. Винер попал в проект, который работал над предсказанием полета летящих целей в системах ПВО. После второй мировой войны в 1948 г. вышла его книга. Эта книга дала целую жизнь ведущей отрасли знаний.

Кибернетика системы — Адаптация человечества

Когда-то, промышленность перевернула мир. Теперь кибернетика системы опирающиеся на современные технологии перекраивают его еще раз, но уже более радикально. Появление машин сократила рабочие места для людей занятых тяжелым физическим трудом. Для грузчиков, копальщиков и остальных профессий тяжелого физического труда количество рабочих мест стало намного меньше. Этим людям была предоставлена возможность переквалифицироваться в специалистов по конструированию и ремонту машин. Таким образом и естественным отбором населению планеты прописали процедуру поучения и дистрофии. Не успели мы адаптироваться, как уже через несколько поколений появилось ЭВМ. Оно позволило материализовать математические абстракции в весьма «необходимые девайсы».

Очередное посягательство на уклад людей оставит неизгладимый отпечаток на все человечество. Подменяя весьма специфические, присущие только человеку задачи по управлению, вычислению и контролю мы провоцируем новый виток эволюции. Ирония в том, что «облегчая» себе работу, отдавая вычисления машине, мы обрекаем себя на гораздо более сложный труд по созданию и ремонту этих вычислителей и контролеров. Эта эволюционная ступень не однозначна. Громадно возросшая производительность труда, поднимая уровень жизни и предоставляя большое количество свободного времени, создает начало разветвления человечества. Это необратимо. Люди начали делиться на тех, кто утруждает себя (неважно каким и по каким причинам) умственным трудом, и тех, кто хочет жить счастливо, стабильно и беззаботно работая охранником или водителем.

В начале двадцатого века НТР (научно-техническая революция) создала промышленность, которая почти уничтожила аристократию. Потому что процент королевской крови перестал быть макс фактором. Теперь девушки мечтают выйти замуж за принца, а отдают руку и сердце бизнесменам (при удачном раскладе). Через сто лет, в начале XXI века произошел переход количества знаний в качество. Революционные, меняющие жизнь открытия и технологии сыплются как из рога изобилия — интернет, клонирование, 3-D печать, стволовые клетки, теория суперструн, нанотехнологии. Объем знаний необходимых современному специалисту для успешной работы по созданию и развитию научных и технических дисциплин просто огромен. В результате, с учетом того, что часто открытия делаются разносторонне развитыми учеными на стыке наук трудно даже представить сколько всего надо постичь, чтобы встать в один ряд с такими редкими профессионалами.

Кибернетика. Устройство и применение. Особенности и будущее

Кибернетика – наука, занимающаяся изучением способов управления в различных сложных системах. Ее появление было связано с развитием нейрофизиологии, техники и математики. Эта наука в основу своей деятельности включила изучение живых и не живых систем, в которых присутствовали структуры обратной связи. Всех их объединяла возможность воспринимать, сохранять и обрабатывать определенную информацию. К числу подобных систем можно отнести общество людей, компьютеры, мозг человека, автоматизированные регуляторы и тому подобное.

Основателем данной науки является Винер Норберт, виднейший ученый из США. В своих работах он сформулировал ее главные положения. Они охватывали вычислительную технику, электрические сети, теорию вероятностей, математику и ряд иных трудов. Кибернетический подход начал активно развиваться в 1940-е годы. В основе науки стали использоваться и другие направления: языкознание, медицина, биология, экономика и тому подобное. Благодаря ней эти и многие области знаний получили существенное развитие.

Кибернетика

Поня­тие «кибернетика» включает множество определений, однако они сходятся в одном: она представляет науку, исследующую закономерности построения систем сложного характера и особенностей их управления. В виду того, что практически каждый процесс управления базируется на базе полученных данных, то эту науку связывают с принципами доставки, хранения и переработки информации в указанных системах.

Особенность данной науки в том, что изучается не сам состав систем, а непосредственно итог их деятельности. Изучению подвергаются управляющие системы требуемой степени сложности. Но это не все системы, а только те, которые меняются или находятся в движении, то есть динамические системы.

К подобным системам можно отнести:

• Живые организмы, к ним можно отнести представителей животного и растительного мира.
• Технические агрегаты в виде систем агрегатов, транспортных средств, компьютерных систем и тому подобное.
• Социально-экономические структуры, к которым можно отнести группу людей, компании, определенные отрасли промышленности, страны и так далее.

Но, изучая сложные системы динамического характера, не стоит задача определения всех особенностей их функционирования. Из вида, в частности, упускаются некоторые физические особен­ности построения системы. К примеру, при исследовании крупной электрической станции не стоит задача выяснить размеры генераторов, КПД станции, а также физические процессы образования электрической энер­гии и тому подобное.

В происходящих процессах главным является то, как конкретные устройства агрегата управляют отдельными элементами и выполняют конкретные логические функции. Если же рассматривать социально-экономические структуры, то здесь не важны биохимические или биофизические процессы, которые могут происходить в человеческих организмах.

Всеми вышеуказанными вопросами уже занимаются конкретные науки, среди которых физика, математика, биология, химия, электротехника и меха­ника. Кибернетика же исследует только структуры систем, которые отвечают за процессы управления, то есть сбор данных, их обработка, хранение и использование для последующего управления. В то же время некоторые физико-химические процессы могут входить в сферу интересов нашей науки, но только в том случае, если они напрямую касаются процессов управления.

Устройство

Кибернетика как наука развивается в различных направлениях. Она включает различные кластеры, которые выступают в качестве ее основы:

• Теоретическая наука. Она разрабатывает научный аппарат и методы изучения систем управления. В нее входят определенные разделы матема­тики, к примеру, теория алгоритмов и так далее. Теоретическая наука интересуется теорией автома­тов, теорией преобразова­ния информации и тому подобное.
• Техническая наука. Она занимается изучением особенностей управления техническими системами. Этот кластер занимается изучением предмета создания автоматов, включая роботов и электронных вычислительных машин. К тому же техническая наука занимается проблемами сбора данных, их перемещения, переработки, сохранения и тому подобное.
• Биологическая кибернетика. Она занимается изучением особенностей управления биологических систем. Этот кластер также может быть поделен на ряд разделов:

— Медицинский раздел, куда входит моделирование болезней, диагностирование и лечение.
— Физиологический раздел, куда входит моделирование и изучение функций клеток и органов живых существ в нормальном и патологическом состоянии.
— Нейрокибернетика. Здесь происходит моделирование процессов управления, касающихся нервной системы.
— Психологи­ческий раздел, куда входит моделирование психики на базе поведенческого анализа людей.
— Можно выделить отдельный раздел, который находится на стыке технической и биологической науки. Его называют бионикой, она занимается моделированием биологических процессов и механизмов с целью улучшения уже созданных и проектируемых технических устройств.

• Социальная наука. Она занимается изучением особенностей управления в социальных системах. Но, следует сказать, что социальная наука не может в полной мере охватить все нюансы управления обществом, которая часто характеризуется явлениями и процессами неформального характера.
• Экономическая наука. Она занимается изучением особенностей управления народным хозяйством, в том числе ее отдельными элементами, организациями, предприятиями и тому подобное. Одним из главных направлений деятельности данного кластера является изучение автоматизированных систем управления.

Применение

На данный момент кибернетика применяется в самых разнообразных сферах человеческой жизни, начиная от экономической и политической деятельности до генетического программирования. Особое направление уделяется созданию робототехнических систем. Благодаря внедрению в жизнь новейших технологий и производству продвинутых устройств, в числе которых малогабаритные приводы, миниатюрные датчики, новая элементная база, наука может двигаться вперед семимильными шагами.

Благодаря вышеперечисленному робототехника сегодня получила невероятный толчок. Сегодня роботы перестали быть сюжетом фантастических книг и кино, они существуют и развиваются. Появляются не только промышленные роботы, но и высокотехнологичные и умные робототехнические комплексы, которые с успехом применяются и в быту. На текущий момент они активно используются в промышленности, а в скором времени появятся серийные роботы для домашнего использования.

На данный момент это роботы преимущественно первого поколения, в которых заложен только жесткий алгоритм действия по конкретной команде. Тем не менее, их возможностей вполне хватает для осуществления многих целей. Сегодня появляются роботы второго поколения, в которых заложена функция адаптации к происходящим процессам. Подобные кибернетические системы могут приспосабливаться к изменениям, подбирая оптимальные действия. На данный момент большая часть подобных робототехнических систем только разрабатываются и проходят лабораторные испытания. Но самые простые экземпляры уже находятся в опытной эксплуатации.

Роботы третьего поколения будут иметь элементы искусственного интеллекта. То есть они смогут оценивать окружающую обстановку, ее изменение и сами принимать решение о своих последующих действиях, чтобы выполнить конкретно поставленную задачу. При этом робот сможет сам обучаться, накапливать опыт, чтобы использовать его в будущем.

Прогнозы на будущее

Кибернетика сегодня активно связана с информатикой. Во многом именно интернет становится той основой, на которой базируется эта наука. Сегодня интернет проникает в самые разные области жизни, в том числе робототехники. Ученые предполагают, что в скором времени кибернетические системы будут одной из главных составляющих окружающей среды и человека.

Через 5-10 лет активно будут применяться системы виртуальной реальности. Их можно будет встретить повсеместно: это медицина, школьное и университетское образование, строительство, инженерное проектирование и многое другое. К примеру, совершенно поменяются способы диагностики и лечения людей, в том числе методы обучения. Купив квартиру, можно будет надеть шлем виртуальной реальности и создать уникальный дизайн помещений, просто подбирая виртуальные краски, мебель, технику.

Через 10-20 лет наступит время искусственного интеллекта, который будет преобладать в многочисленных областях. Исчезнут многие профессии, в числе которых водители, проектировщики, секретари и многие другие. Автобусы, троллейбусы, грузовики и даже личные автомобили смогут ездить без водителя. Искусственный интеллект сможет самостоятельно ставить диагнозы, назначать лечение, проектировать мосты, здания, решать иные многочисленные задачи.

Через 50 лет. Искусственный интеллект будет повсеместно. Его возможности достигнут таких высот, что практически всем будет заниматься компьютер. Он будет снимать кино, продумывать распорядок дня человека, моментально лечить его, давать ему указания. Искусственный интеллект будет писать книги, сочинять музыку, заниматься научными и исследовательскими работами, строить машины, новых роботов, космические корабли, разрабатывать новые технологии и многое другое.

Похожие темы:

Что такое кибернетика, управление и сущность управления в кибернетике

Кибернетика (от греч. kybernan — управлять) — это наука, которая изучает устройство управления любой системы с использованием технологий.

Особенно кибернетику интересует сравнительное исследование систем автоматического управления, таких как: нервная система человека, мозг, либо механическая и электрическая система связи. Т. е. учёные наблюдают, как информация обрабатывается в машинах, и сравнивают с тем, как этот процесс проходит у человека (как информация поступает в мозг и в нервную систему).

Конечная цель кибернетики — понять функции систем и их процессы, чтобы суметь это контролировать.

Бионика — это раздел кибернетики, который изучает организм.

Понятие и сущность управления

Управление в кибернетике — это действие, которое стремится предоставить работоспособность объектам согласно с предопределённым условием. Физиологическая деятельность биологического организма предусматривает подобные нормы.

Сущность управления (вообще, не только в кибернетике) состоит в том, чтобы:

1. субъект управления делал то, что от него требует объект управления;
2. деятельность объекта по отношению к управляемому субъекту должна быть объективной и соответствовать законам его работы и развития.

Основные законы кибернетики

Законы и принципы в науке зачастую играют важную роль т. к. не только выражают её основные идеи, но и создают базу для решения задач.

Принцип селективного удержания

Неустойчивые конфигурации исключаются, а устойчивые сохраняются.

Принцип автокаталитического роста

Будет расти количество устойчивых конфигураций, которые содействуют появлению аналогичных им же конфигураций.

Принцип слепой вариации

На самом базовом уровне неизвестно какой из производимых вариантов будет выбран.

Принцип селективной вариации

Чем больше разновидность конфигураций в системе, тем больше вероятность, что хотя бы одна из них будет сохранена.

Закон необходимости разнообразия

В большем разнообразии действий, доступных системе управления, будет больше нарушений, которые она может компенсировать.

Принцип ассиметричного перехода (энтропия и энергия)

Может произойти переход от неустойчивой конфигурации к устойчивой, но наоборот нет.

Узнайте больше о Энтропии.

История кибернетики

Важной личностью в кибернетике является американский нейропсихолог Уоррен Мак-Каллок. В 1943 г. Мак-Каллок и математик Уолтер Питтс вместе опубликовали статью о логике и нервной системе, которая послужила началом этой науки.

Но история кибернетики началась в 1948 году, когда Норберт Винер опубликовал свою книгу под названием «Кибернетика, или Управление и связь в животном и машине». Сам Винер выбрал слово «кибернетика» вместе со своими коллегами.

Норберт Винер (1894 – 1964)

Другие фигуры, оставившие след в истории кибернетики — это математик Клод Шеннон и психиатр Уильям Эшби. Клод Шеннон внёс значительный вклад в теорию коммуникации, а Уильям Эшби по большей части повлиял на «контроль» с точки зрения «закона необходимости разнообразия» (один из законов кибернетики).

Другим немаловажным деятелем стал военный врач Штефан Одоблежа. Он написал статью Psychologie consonantiste, опубликованную в 1938 году, она и создала фундамент для кибернетики.

Смотрите также значение Киберпанка.

Что такое кибернетика? (с иллюстрациями)

Кибернетика — малоизученная и в основном философская междисциплинарная область исследования. Его применяли к физическим и пространственным отношениям, социальной теории и информатике, чтобы назвать лишь некоторые из многих областей, которых он затрагивает. Кибернетика определяется как изучение процессов управления и коммуникации в механических, электронных и биологических системах. По сути, это изучение того, как сложные системы функционируют за счет использования информации, обратной связи и взаимодействия.На индивидуальном уровне, например, кибернетика изучает способ, которым человек может достичь своих целей, планируя и реагируя на все условия и стимулы, с которыми он или она сталкивается в окружающем мире, — другими словами, информация и обратная связь в системе, в которой он или она живет.

Платон использовал термин кибернетика применительно к системам управления.

Термин «кибернетика» происходит от греческого слова «правитель» или «рулевой» и использовался в Древней Греции, в том числе известным философом Платоном, применительно к системам правления. Современное использование этого слова приписывают Норберту Винеру, американскому инженеру и математику 20-го века, который в 1940-х годах определил его как науку о коммуникации и управлении животными и машинами. Вскоре появилось и продолжает появляться множество других определений, поэтому кибернетика считается нечеткой теоретической концепцией.Некоторые эксперты считают кибернетику наукой об эффективной организации, а другие думают, что она фокусируется на форме и образце.

Некоторые эксперты в области кибернетики применяют свою область исследований к человеческому мозгу.

Кибернетическая теория состоит из четырех компонентов: разнообразия, цикличности, процесса и наблюдения.Разнообразие включает в себя все возможные комбинации входных и выходных данных в данной системе — условия, которые могут возникнуть, и возможные результаты, в зависимости от сделанного выбора. Кругообразность относится к саморегулированию на основе обратной связи. Процесс — это просто принцип работы системы. Наблюдение предполагает принятие решений в системе.

Как междисциплинарная область, кибернетика используется во многих областях науки, включая математику, биологию, инженерию и психологию.Его наиболее известное приложение — информатика, в которой он использовался при разработке таких технологий, как искусственный интеллект, робототехника и моделирование. Хотя приставка «кибер» стала использоваться по отношению к компьютерам или, чаще, к Интернету, кибернетика имеет дело не только с механическими или электронными системами. Среди немеханических систем, к которым он был применен, относятся человеческий мозг, окружающая среда, общество и экономика — в основном любая система, в которой обратная связь используется для внесения изменений в попытке достичь желаемого результата.

Cybernetics Linda Spain / Joe’l Lewis. Что такое кибернетика? Кибернетика началась как наука о коммуникации и управлении животными, машинами и обществом;

Презентация на тему: «Кибернетика Линда Спейн / Джоэл Льюис.Что такое кибернетика? Кибернетика началась как наука о взаимодействии и управлении животными, машинами и обществом »- стенограмма презентации:

1 Кибернетика Линда Спейн / Джоэл Льюис

2 Что такое кибернетика? Кибернетика началась как наука о коммуникации и управлении животными, машинами и обществом; я.е. специальные типы систем. Он работает на двух уровнях: изучение наблюдаемой системы и изучение людей, изучающих систему. Происходит из процесса исследований и разработок в области разработки прикладной научной теории и принципов атомной бомбы в реальных условиях.

3 Каковы основные моменты? Сложные теоретические науки, включая искусственный интеллект, нейронные сети, динамические системы, хаос и сложные адаптивные системы.Практичность. Многие концепции, используемые системологами, происходят из тесно связанного подхода кибернетики: информация, управление, обратная связь, коммуникация. Произошел также возврат от машины к живому организму, что ускорило прогресс в неврологии, восприятии и механизмах зрения. В шестидесятые годы Массачусетский технологический институт увидел распространение кибернетики и теории систем на промышленность, общество и экологию.

4 Кто были главными людьми? Пионерами великих открытий (в кибернетике) можно считать троих: математика Норберта Вайнера, умершего в 1964 году, нейрофизиолога Уоррена Маккалоха, умершего в 1969 году; и Джей Форрестер, профессор школы менеджмента Sloan при Массачусетском технологическом институте.

5 Как это связано с IDD. Фундаментальные концепции кибернетики оказались чрезвычайно мощными в различных дисциплинах: информатика, менеджмент, биология, социология, термодинамика и т. Д. Кибернетика и системная наука сочетают абстракцию философии и математики с конкретностью занимаясь теорией и моделированием развивающихся систем «реального мира».

6 Как это связано с ЙДЗ (продолжение) Несмотря на то, что существует множество исключений, исследователи в области кибернетики и системологии, как правило, проходят подготовку по традиционной специальности (например, биологии, менеджменту или психологии), а затем приступают к решению проблем в других областях, возможно единственная другая область.Таким образом, их знакомство с концепциями и теорией кибернетики и системологии имеет тенденцию быть несколько произвольным и специфичным для двух или трех областей, к которым они относятся.

7 Конкретные способы внедрения кибернетики в Дика и Кэри Дик и Кэри демонстрируют доказательства наличия базовой системы и подхода к обучению. Модель Дика и Кэри подчеркивает принцип, применимый к решению любой проблемы.Подход можно разбить на части и изучить каждую часть. ТАКЖЕ он имеет линейную структуру.

8 Дик и Кэри Продолжение Если бы мы раскрыли эти общие законы, мы смогли бы анализировать и решать проблемы в любой области, относящейся к любому типу системы. Следуя D&C, включены все шаги.

9 Пять сайтов 1.pespmc1.vub.ac.be/CYBSYSTH.html 2. link.springer.de/link/service/journals/0042 3. cyvision.if.sc.usp.br 4. www.evolutionaryethics.com 5. www.xmission. com / ~ киберчеловек

10 Связанные книги Как мы стали постчеловеками: виртуальные тела в кибернетике, литературе и информатике / Н. Кэтрин Хейлс. Компьютер и мозг / Джон фон Нейман; с предисловием Пола М. Черчленда и Патрисии С. Черчленд. Основы кибернетики / Ф.Х. Джордж.

11 Связанные книги Мягкая машина: кибернетическая фантастика / Давид Поруш. Как работают колледжи: кибернетика академической организации и лидерства / Роберт Бирнбаум

12 Что-то «Новую кибернетику» следует понимать как ключевой инструмент или когнитивную методологию для наблюдателя, который познает себя и свой мир.Понимание кибернетики похоже на поиск способов навигации между множеством островков дискурса, которые исследуют отношения между дисциплинами в естественных и гуманитарных науках.

PPT — Презентация Cybernetics PowerPoint, скачать бесплатно

Cybernetics Linda Spain / Joe’l Lewis

Что такое кибернетика? • Кибернетика зародилась как наука о коммуникации и управлении животными, машинами и обществом; т.е. специальные типы систем.Он работает на двух уровнях: изучение наблюдаемой системы и изучение людей, изучающих систему. Происходит из процесса исследований и разработок в области разработки прикладной научной теории и принципов атомной бомбы в реальных условиях.

Каковы основные моменты? • Теоретические науки о сложности, включая ИИ, нейронные сети, динамические системы, хаос и сложные адаптивные системы. • Практичность — многие концепции, используемые системологами, происходят из тесно связанного подхода кибернетики: информация, управление, обратная связь, коммуникация.• Произошел также возврат от машины к живому организму, что ускорило прогресс в неврологии, восприятии и механизмах зрения. В шестидесятые годы Массачусетский технологический институт увидел распространение кибернетики и теории систем на промышленность, общество и экологию.

Кто был основным народом? • Трех человек можно рассматривать как пионеров великих открытий (в кибернетике): математика Норберта Вайнера, умершего в 1964 году, нейрофизиолога Уоррена Маккалоха, умершего в 1969 году; и Джей Форрестер, профессор школы менеджмента Sloan при Массачусетском технологическом институте.

Как это связано с IDD • Фундаментальные концепции кибернетики оказались чрезвычайно мощными в различных дисциплинах: информатика, менеджмент, биология, социология, термодинамика и т. Д. Кибернетика и системная наука объединяют абстракцию философия и математика с конкретностью рассмотрения теории и моделирования развивающихся систем «реального мира».

Как это связано с ЙДЗ (Продолжение) • Хотя есть много исключений, исследователи в области кибернетики и системологии, как правило, проходят подготовку по традиционной специальности (например, биология, менеджмент или психология), а затем начинают применять себя к проблемам в других областях, возможно, еще в одной другой области.Таким образом, их знакомство с концепциями и теорией кибернетики и системологии имеет тенденцию быть несколько произвольным и специфичным для двух или трех областей, к которым они относятся.

Конкретные способы включения кибернетики в Dick & Carey • Dick & Carey демонстрирует доказательства наличия базовой системы и подхода к обучению. Модель Дика и Кэри подчеркивает принцип, применимый к решению любой проблемы. Подход можно разбить на части и изучить каждую часть.ТАКЖЕ он имеет линейную структуру.

Dick & Carey Продолжение • Если бы мы раскрыли эти общие законы, мы смогли бы анализировать и решать проблемы в любой области, относящиеся к любому типу системы. Следуя D&C, включены все шаги.

Пять веб-сайтов 1.pespmc1.vub.ac.be/CYBSYSTH.html 2. link.springer.de/link/service/journals/0042 3. cyvision.if.sc.usp.br 4. www .evolutionaryethics.com 5. www.xmission.com/~cyberman

Associated Books • Как мы стали постчеловеческими: виртуальные тела в кибернетике, литературе и информатике / Н.Кэтрин Хейлс. • Компьютер и мозг / Джон фон Нейман; с предисловием Пола М. Черчленда и Патрисии С. Черчленд. • Основы кибернетики / Ф. Х. Георгий.

Associated Books • Мягкая машина: кибернетическая фантастика / Давид Поруш. • Как работают колледжи: кибернетика академической организации и лидерства / Роберт Бирнбаум

Нечто новое • Кибернетику следует понимать как ключевой инструмент или когнитивную методологию для наблюдателя, который познает себя и свой мир.• Понимание кибернетики похоже на поиск способов навигации между множеством островков дискурса, которые исследуют отношения между дисциплинами в естественных и гуманитарных науках.

кибернетика — определение — английский

Примеры предложений с «кибернетикой», память переводов

WikiMatrixVash успешно победил первых трех, Monev the Gale, EG Mine и Dominique the Cyclops, хотя он теряет свою кибернетическую руку в битве с Gale.OpenSubtitles2018.v3 Поскольку его кибернетический имплант загрузил половину секретов Империи. Автор WikiMatrix Джоанна Зилинска отмечает, что, хотя другие инопланетные виды терпимы человечеством в Star Trek, борги рассматриваются по-другому из-за их кибернетических изменений и потери личной свободы и автономии. патенты-wipo модели с разной размерностью, в зависимости от целевой функции, которые объединяются в различных комбинациях, могут использоваться как гомеостатический портрет или кибернетическая модель колебаний в механических системах для объективной оценки в реальном времени текущих условий использования.OpenSubtitles2018.v3И теперь у нас есть проточеловеческие, кибернетические цепные истребители. LASER-wikipedia2 В 1970-х Карл Дойч приехал в Западную Германию, и его вдохновленные кибернетикой работы оказали широкое влияние там, как и везде. WikiMatrixBatou, теперь с кибернетическими глазами, убивает одного, пока ремонтируется Киллиан подчиняет остальных. Openubtitles2Вы сократите это число до трех, вы можете поцеловать свою кибернетическую задницу на прощание WikiMatrix В 1948 году Норберт Винер сформулировал принципы кибернетики, основы практической робототехники.OpenSubtitlesГруппа кибернетических существ из будущего … отправилась в прошлое, чтобы поработить человечество … и вы здесь, чтобы остановить их? WikiMatrix В какой-то момент между Вторым ударом и 2015 годом большая часть его тела ниже шеи была В этом отношении интересны кибернетические аргументы Стаффорда Бира в его лекциях 1973 CBC Massey, Designing Freedom — что интеллектуальное адаптивное планирование может увеличить свободу — представляют интерес в этом отношении, как и техническая работа Герберта А.Саймон и Альберт Андо о динамике иерархических почти разложимых систем в экономике, а именно о том, что все в такой системе не тесно связано со всем остальным. Openubtitles2Они придают большое значение кибернетике корабля UN-2 Эта ситуация, кажется, препятствует разработке кибернетических политик, особенно на уровне безопасности. WikiMatrix Франсис Хейлиген, Валентин Турчин и Готфрид Майер-Кресс относятся к тем, кто смотрит на коллективный разум через призму информатики и кибернетики.WikiMatrix Его трехтомная книга предвосхитила многие идеи, впоследствии популяризированные Норбертом Винером в «Кибернетике» и Людвигом фон Берталанфи в «Общей теории систем». WikiMatrix В нашем электронном, кибернетическом обществе жанр Wissenkunst: игра знаний в мире серьезных процессоров данных. , он стал признанным теоретиком кибернетической культуры с его анализом развития Интернета, подчеркивающим роль государства (военных и академических), социальных движений (компьютерные хакеры и общественные активисты) и бизнеса в формировании экономической инфраструктуры в соответствии с их (конфликтующими) интересами. .WikiMatrixПримерно восемь лет спустя Джон и другие дети были дополнены и усовершенствованы биологически и кибернетически. Cordis Чешский технический университет в Праге (CVUT) заключил исследовательское соглашение с американскими военными о разработке мульти-технологических систем для навигации самолетов, CVUT Недавно был объявлен отдел кибернетики. Giga-fren Термин кибернетика использовался для обозначения сути Shield в его отношении к знаниям. Общее сканирование Все кибернетические части здесь созданы с помощью GURPS Robots.Однако киборг не получает преимуществ Absolute Timing, Eidetic Memory 2, Lightning Calculator или Math Ability.OpenSubtitles2018.v3 Я думаю, что она улавливала эманации от кибернетического имплантата. Обычное ползание. Десятилетие завершилось выставкой «Cybernetic Serendipity» , проходивший в Лондоне в 1969 году.

Показаны страницы 1. Найдено 226 предложения с фразой cybernetics.Найдено за 6 мс.Накопители переводов создаются человеком, но выравниваются с помощью компьютера, что может вызвать ошибки. Найдено за 0 мс.Накопители переводов создаются человеком, но выравниваются с помощью компьютера, что может вызвать ошибки. Они поступают из многих источников и не проверяются.Имейте в виду.

Что такое кибернетика? — Спарконит

Слово «кибернетика» было придумано американским математиком Норбертом Винером в 1948 году. Оно происходит от древнегреческого слова «кибернетикос», что означает «управлять».

Представьте себе сценарий, в котором вам нужно забрать своего племянника из школы. В этой ситуации ваша «цель» — пойти в школу и привести домой племянника. Но что, если на выбранном вами курсе появится провал? Что ж, вы ищете альтернативные маршруты и выбираете тот, который вам больше нравится, чтобы добраться до племянника.Это кибернетика. По сути. Все дело в том, чтобы иметь цель, принимать различные меры и действовать для достижения этой цели.

Норберт Винер считается отцом кибернетики. Он определил кибернетику как «изучение управления и коммуникации в органических и механических системах». В более практическом плане, однако, это отрасль науки, касающаяся того, как работает человеческий мозг и механические системы, и разработки сложных искусственных систем, которые запрограммированы так, чтобы думать и выполнять определенные задачи, как люди.

Термин неопределенно использовался французским физиком Андре-Мари Ампером в одной из его классификаций науки, но был забыт и никогда не использовался, пока он не был повторно введен в современную науку Норбертом Винером в 1947 году. Год спустя Винер опубликовал свою книгу «Кибернетика». , и вскоре этот термин стал популярен. Фактически, дата выхода книги ознаменовала рождение кибернетики как самостоятельной единицы науки.

Центральным элементом кибернетики является ее регулирование, основанное на системах управления с обратной связью, особенно ее роль в работе нейронных сетей.Когда системе или машине дается цель, она генерирует действие, которое затем вызывает изменения структуры и параметров внутри системы. Затем система улавливает эти изменения (обратная связь), исправляет себя и движется к своей цели.

Взаимосвязь между кибернетикой, искусственным интеллектом и человеческим мозгом

Искусственный интеллект (ИИ) — одна из подкатегорий кибернетики. Многие считают, что и то, и другое — одно и то же, потому что склонность к разработке такой хитроумной штуковины, схемотехническая схема которой аналогична проводке человеческого мозга, в конечном итоге вдохновила ученых начать работу над созданием искусственного интеллекта.

По сути, вся эта идея включения кибернетики в искусственный интеллект показывает, что Винер пытался связать свои открытия с теорией информации, которая поразительно похожа на описание «отрицательной энтропии» в физических системах.

Кибернетика в научной фантастике

Если вы когда-нибудь сталкивались с Общей теорией систем Людвига фон Берталанфи, вы могли видеть, что концепция кибернетики стоит верхом на ней.

С другой стороны, развитие таких систем и их способность направлять и контролировать другие виды машин подняли их необходимость на новую высоту. Кроме того, к концу века компьютерные ученые начали придумывать такие слова-портфели, как киберпространство, киберпанк и киберкультура.

Концепция кибернетики также произвела такой удар в 50-х годах, что вдохновила писателей на сознательное введение этой темы в ряде современных научно-фантастических романов.

«Кибернетический мозг» (1949) Чарльза Рекура, Дарвиновская бильярдная (1950) Исаака Азимова и «Автопортрет Бернарда Вулфа» (1951) — вот некоторые из ярких примеров. Большинство вымышленных приспособлений кибернетики, будь то в фильмах или книгах, привязаны к ее применению для разработки ИИ и создания киборгов.

Слово кибернетика происходит от древнегреческого слова
« kybernetikos », что означает «, чтобы управлять ». Его придумал американский математик Норберт Винер.

Что ж, если все это повествование окутано безвестностью, прочтите книгу Грегори Бейтсона «Шаги к экологии разума» (1972).Также в книге Лорена МакГрегора «Сеть» (1987) есть одна из самых подробных экстраполяций кибернетической теории.

Связанные

Что такое Интернет вещей и как он работает?

В настоящее время много шума об Интернете вещей (или IoT) и его влиянии на все, от того, как мы путешествуем и делаем покупки, до того, как производители отслеживают товарные запасы. Но что такое Интернет вещей? Как это работает? И действительно ли это так важно?

Что такое Интернет вещей?

В двух словах, Интернет вещей — это концепция подключения любого устройства (при условии, что оно имеет переключатель включения / выключения) к Интернету и другим подключенным устройствам.Интернет вещей — это гигантская сеть связанных вещей и людей, которые собирают и обмениваются данными о том, как они используются, и об окружающей среде.

Сюда входит огромное количество объектов всех форм и размеров — от интеллектуальных микроволн, которые автоматически готовят пищу в течение нужного времени, до беспилотных автомобилей, сложные датчики которых обнаруживают объекты на их пути, до носимых устройств для фитнеса, которые Измерьте частоту сердечных сокращений и количество шагов, которые вы сделали в этот день, а затем используйте эту информацию, чтобы предложить планы упражнений, адаптированные для вас.Есть даже подключенные к сети футбольные мячи, которые могут отслеживать, как далеко и быстро они брошены, и записывать эту статистику через приложение для будущих тренировок.

Как это работает?

Устройства и объекты со встроенными датчиками подключены к платформе Интернета вещей, которая объединяет данные с разных устройств и применяет аналитику для обмена наиболее ценной информацией с приложениями, созданными для удовлетворения конкретных потребностей.

Эти мощные платформы IoT могут точно определить, какая информация полезна, а что можно игнорировать.Эта информация может использоваться для выявления закономерностей, рекомендаций и обнаружения возможных проблем до их возникновения.

Например, если у меня есть бизнес по производству автомобилей, мне может быть интересно узнать, какие дополнительные компоненты (например, кожаные сиденья или легкосплавные диски) являются наиболее популярными. Используя технологию Интернета вещей, я могу:

• Используйте датчики, чтобы определить, какие зоны в выставочном зале наиболее популярны и где клиенты задерживаются дольше всего;
• Изучите имеющиеся данные о продажах, чтобы определить, какие компоненты продаются быстрее всего;
• Автоматически согласовывайте данные о продажах с предложением, чтобы популярные товары не заканчивались.

Информация, собираемая подключенными устройствами, позволяет мне принимать разумные решения о том, какие компоненты запасать, на основе информации в реальном времени, что помогает мне экономить время и деньги.

Понимание, обеспечиваемое расширенной аналитикой, позволяет сделать процессы более эффективными. Смарт-объекты и системы означают, что вы можете автоматизировать определенные задачи, особенно если они повторяются, рутинны, требуют много времени или даже опасны. Давайте рассмотрим несколько примеров, чтобы увидеть, как это выглядит в реальной жизни.

Сценарий № 1: Интернет вещей в вашем доме

Представьте, что вы каждый день просыпаетесь в 7 утра, чтобы пойти на работу. Ваш будильник отлично вас разбудит. То есть, пока что-то не пойдет не так. Ваш поезд отменили, и вам нужно ехать на работу. Единственная проблема в том, что ехать дольше, и вам нужно было вставать в 6.45, чтобы не опоздать. Ах да, идет дождь, так что тебе нужно ехать медленнее, чем обычно. Будильник, подключенный к Интернету или с поддержкой IoT, автоматически сбрасывается с учетом всех этих факторов, чтобы вы могли работать вовремя.Он может распознать, что ваш обычный поезд отменен, рассчитать расстояние и время в пути для вашего альтернативного маршрута на работу, проверить погоду и учесть более низкую скорость движения из-за сильного дождя, а также рассчитать, когда вам нужно разбудить вас, чтобы вы ‘ повторно не поздно. Если он супер-умный, то может даже синхронизироваться с кофеваркой с поддержкой Интернета вещей, чтобы утренний кофеин был готов к употреблению, когда вы встаете.

Сценарий № 2: Интернет вещей на транспорте

Будучи разбуженным умным будильником, вы едете на работу.Загорается свет двигателя. Лучше не идти прямо в гараж, но что, если что-то срочно? В подключенном автомобиле датчик, который включил индикатор проверки двигателя, будет взаимодействовать с другими людьми в автомобиле. Компонент, называемый диагностической шиной, собирает данные с этих датчиков и передает их на шлюз в автомобиле, который отправляет наиболее важную информацию на платформу производителя. Производитель может использовать данные автомобиля, чтобы назначить встречу для ремонта детали, отправить вам инструкции к ближайшему дилеру и убедиться, что заказана правильная запасная часть, чтобы она была готова для вас, когда вы появитесь.

Узнать больше

У нас есть множество примеров, демонстрирующих Интернет вещей в действии.