Кибернетика и ее виды Содержание Кибернетика как наука 4 Значение кибернетики 5 Электронно-вычислительные машины и персональные компьютеры 6 Моделирование систем 7 Сферы использования кибернетики 8 Системный анализ и теория систем 10 Теория автоматического управления 11 Экономическая кибернетика 11 Молекулярная кибернетика 12 Список использованной литературы 14 Кибернетика как наука Кибернетика (в переводе с греческого искусство управления) - это наука об управлении сложными системами с обратной связью.
Она возникла на стыке математики, техники и нейрофизиологии, и ее интересовал целый класс систем, как живых, так и не живых, в которых существовал механизм обратной связи. Основателем кибернетики по праву считается американский математик Н. Винер, выпустивший в 1948 году книгу, которая так и называлась «Кибернетика». Оригинальность этой науки заключается в том, что она изучает не вещественный состав систем и не их структуру, а результат работы данного класса систем.
В кибернетике впервые было сформулировано понятие «черного ящика» как устройства, которое выполняет определенную операцию над настоящим и прошлым входного потенциала, но для которого мы не обязательно располагаем информацией о структуре, обеспечивающей выполнение этой операции. Системы изучаются в кибернетике по их реакциям на внешние воздействия, другими словами, по тем функциям, которые они выполняют.
Наряду с вещественным и структурным подходом, кибернетика ввела в научный обиход функциональный подход как еще один вариант системного подхода в широком смысле слова. Если 17-ое столетие и начало 18-ого столетия - век паровых машин, то настоящее время есть век связи и управления. В изучение этих процессов кибернетика внесла значительный вклад. Она изучает способы связи и модели управления, и в этом исследовании ей понадобилось еще одно понятие, которое было давно известным, но впервые получило фундаментальный статус в естествознании - понятие информации как меры организованности системы в противоположность понятию энтропии как меры неорганизованности.
Чтобы яснее стало значение информации, рассмотрим деятельность идеального существа, получившего название «демон Максвелла». Идею такого существа, нарушающего второе начало термодинамики, Максвелл изложил в «Теории теплоты» вышедшей в 1871 году. «Когда частица со скоростью выше средней подходит к дверце из отделения А или частица со скоростью ниже средней подходит к дверце из отделения В, привратник открывает дверцу и частица проходит через отверстие; когда же частица со скоростью ниже средней подходит из отделения А или частица со скоростью выше средней подходит из отделения В дверца закрывается.
Таким образом, в отделении А их концентрация уменьшается. Это вызывает очевидное уменьшение энтропии, и если соединить оба отделения тепловым двигателем, мы, как будто, получим вечный двигатель второго рода». Кибернетика выявляет зависимости между информацией и другими характеристиками систем.
Работа «демона Максвелла» позволяет установить обратно пропорциональную зависимость между информацией и энтропией. С повышением энтропии уменьшается информации и наоборот, понижение энтропии увеличивает информацию. Связь информации с энтропией свидетельствует и о связи информации с энергией. Энергия (от греческого energeia - деятельность) характеризует общую меру различных видов движения и взаимодействия в формах: механической, тепловой, электромагнитной, химической, гравитационной, ядерной.
Точность сигнала, передающего информацию, не зависит от количества энергии, которая используется для передачи сигнала. Значение кибернетики Общее значение кибернетики обозначается в следующих направлениях: • Философское значение, поскольку кибернетика дает новое представление о мире, основанное на роли связи, управления, информации, организованности, обратной связи и вероятности. • Социальное значение, поскольку кибернетика дает новое представление об обществе, как организованном целом.
О пользе кибернетики для изучения общества не мало было сказано уже в момент возникновения этой науки. • Общенаучное значение в трех смыслах: во-первых, потому что кибернетика дает общенаучные понятия, которые оказываются важными в других областях науки - понятия управления, сложно динамической системы и тому подобное; во-вторых, потому что дает науке новые методы исследования: вероятностные, стохастические, моделирования на ЭВМ и так далее; в-третьих, потому что на основе функционального подхода «сигнал-отклик» кибернетика формирует гипотезы о внутреннем составе и строении систем, которые затем могут быть проверены в процессе содержательного исследования. • Методологическое значение кибернетики определяется тем, что изучение функционирования более простых технических систем используется для выдвижения гипотез о механизме работы качественно более сложных систем с целью познания происходящих в них процессов - воспроизводства жизни, обучения и так далее. • Наиболее известно техническое значение кибернетики - создание на основе кибернетических принципов ЭВМ, роботов, ПЭВМ, породившее тенденцию кибернетизации и информатизации не только научного познания, но и всех сфер жизни.
Точно так же, как разнообразные машины и механизмы облегчает физически... И то, и другое есть созидание себя, возможное в отношении машин, как и... Как бы не протекал процесс воспроизводства, «это динамический процесс,... Еще 10 лет назад специалисты сомневались, что шахматный компьютер когд... То, что машина чуть не выиграла у Каспарова за счет громадной скорости...
В 1972 году на основе метода «системной динамики» Дж. Однако это оказалось очень многообещающим направлением. Дальнейший прогресс в глобальном моделировании ожидается на путях пост... В настоящее время можно говорить как об одной из основных, о преобразо... Прогресс в области моделирования следует ожидать не на пути противопос...
Большое влияние на развитие кибернетики в СССР оказывал академик В.М.Г... Данное им определение кибернетики, вошедшее в Советскую энциклопедию и... Основными категориями методами теоретической кибернетики являются след... Наука кибернетика изучает проблемы анализа и синтеза сложных целенапра... Применительно к организационно-технологическим системам кибернетика ка...
Практическая потребность общества в научных основах принятия решений в... Ее основными частями являются • системный анализ, который понимается к... Условная граница между кибернетикой и системным анализом состоит в том... Экономическая кибернетика Современное управление сложными социально-эк... фон Нейман разработал основы теории самовоспроизводящихся автоматов, и...
Список использованной литературы 1. Винер Н. Кибернетика. М.: Наука, 1968. 2. Ершов А Кузнецов А Гольц Я. Основы вычислительной техники. М.: 1985. 3. Клаус Г. “Кибернетика и философия”, М.: Иностранная литература, 1963 4. Ратнер В профессор, д.б.н зав. лабораторией молекулярно-генетических систем управления Института цитологии и генетики СО РАН, академик РАЕН. Статья в журнале «НВС» за май 2000 года «молекулярная кибернетика в океане науки» 5. Эшби У. Р. Введение в кибернетику.
М 1959.