Zde a nyní budeme kybernetiku považovat za komplexní vědu, která se zabývá velkým množstvím problémů lidské rasy. Uvádíme výčet oborů této vědy a charakterizujeme jejich hlavní rozdíly a problémy problematiky, do které se zabývají, a věnujeme pozornost také historii vývoje kybernetiky.
Přehled vědy
Kybernetika (k-ka) je věda, která spojuje mnoho složek studovaných oborů lidské činnosti. Je zaměřena na studium obecných zákonů o příjmu, ukládání, transformaci a přenosu informací ve složitých a regulovaných systémech, například v autě, společnosti nebo živém organismu.
Sekce kybernetiky jsou rozděleny do obrovského množství konstitučních složek a studují obrovskou škálu oblastí lidské činnosti, všechna místa, kde by pomocí informačního vykořisťování mohl člověk zasahovat do běhu událostí.
Tento termín byl vytvořen Amperem. Zpočátku definoval kybernetickou vědu jako informace o vládě země, která je povinna zajistit občanskou rozmanitost.stávající výhody. V současnosti je tato věda definována jako nauka o zákonech pozorovaných a používaných při přenosu informací v mechanických strukturách, těle a společnosti; termín vytvořil N. Wiener.
Existuje mnoho dalších způsobů, jak definovat tuto vědu, jako je Lewis Kaufman, Gordon Pask atd.
Sekce kybernetiky zahrnují studium zpětné vazby, černé skříňky, odvozených prvků konceptů uvnitř strojů, živých organismů a organizací. Tato věda se zaměřuje na zpracování a reakci na informace.
Existuje 7 hlavních sekcí kybernetiky, ale často lze psychologii a sociologii rozdělit na samostatné obory studia a činnosti této vědy, proto se někdy dělí na 8.
Obory činnosti
Vývoj a úseky kybernetiky, jejich formování a oblasti výzkumu úzce souvisí s předmětem studia, kterým je jakýkoli systém, který lze ovládat. Pojmy kybernetický přístup a systém byly zavedeny do kybernetiky, kde je samotný systém považován za abstraktní pojem, který není ovlivněn původem jejich materiální podstaty. Příkladem takových struktur mohou být automatické regulátory v různých mechanismech, strojích, lidském mozku a jeho společnosti, biologické populaci atd. Kterýkoli z výše uvedených systémů je především vztahem mezi mnoha složkami uvažovaného systému, tj. způsoby vnímání, zapamatování a zpracování informací a samozřejmě možnost jejich výměny mezi systémy. Kybernetika se rozvíjíobecné principy, které vám umožní spravovat systém a přivést jej k automatizaci. Vznik kybernetiky je dán vznikem strojů ve čtyřicátých letech dvacátého století a její rychlý rozvoj a uplatnění v praxi je spojeno s rozvojem elektronické výpočetní techniky.
Kromě způsobů analýzy informací využívá kybernetika výkonné nástroje k syntéze řešení problémů, které poskytuje matematická analýza, lineární algebra, teorie pravděpodobnosti, informatika, ekonometrie atd.
Kybernetika hraje nejdůležitější roli v psychologii práce. Je to dáno tím, že kybernetika jako věda o nejlepších způsobech řízení dynamického systému studuje celkový počet existujících principů řízení a jejich vzájemné vztahy v systémech jakékoli povahy, od naváděcí střely až po komplexní živý organismus. Druhý kybernetický řád a jeho základní prvky.
Kybernetika se skládá z mnoha odvětví a systémy a sekce kybernetiky lze rozdělit podle různých principů, ale hlavní dvě složky této vědy jsou kybernetika druhého řádu a výzkum v biologii.
Čistá kybernetika
Uvažujme o druhém řádu (čistém) k-ku. Jedná se o vědu, která studuje řídicí systémy jako koncept. Snaží se najít své hlavní principy.
V čisté kybernetice lze identifikovat hlavní oblasti studia a činnosti:
- Umělá inteligence je věda a technologie, která vytváří stroje vybavenéintelekt. Zvláštní pozornost je věnována počítačovým programům, vlastnostem inteligentních systémů a jejich schopnosti vykonávat tvůrčí funkci, která je považována za vlastnost člověka.
- K-ka druhého řádu - forma kybernetiky přeorientovaná dříve na biologickou podstatu a formu jejího poznání, zaměřená na předmět. Zastánci této cesty vědy věří, že realita je konstruována individuálně a existující znalosti jsou „konzistentní“mezi subjekty, ale nejsou totožné se světem smyslové zkušenosti.
- Počítačová forma vidění – technické vidění, které je založeno na technologii, která umožňuje strojům detekovat, sledovat a klasifikovat objekty. Jako technologická disciplína se toto odvětví snaží aplikovat teoretická data a modely virtuálně zaznamenaného vidění k vytvoření modelu počítačového vidění. Živé příklady jsou: video dohled, modelování okolních objektů, systém interakce, výpočetní fotografie atd.
- Řídicí systém - podmnožina nástrojů pro sběr dat o řízeném objektu a také možnosti jeho ovlivňování. Hlavním cílem je dosáhnout co nejlepšího výsledku. Předměty mohou být jak lidé, tak stroje. Struktura vztahu může obsahovat dva objekty.
- Systém řízení, kde osoba působí jako regulační článek, se nazývá systém řízení.
- Mezi hlavní sekce kybernetiky patří také emergence (emergence). Systémová teorie definuje tento prvekkybernetika jako speciální vlastnosti systému, které jeho prvky nemají. Dochází tedy k neredukovatelnosti kvalitativních charakteristik systému na celkový součet jeho parametrů za přítomnosti všech složek. Synonymem pro tento jev se nazývá systémový efekt.
Výzkum v biologii
Sekce kybernetiky, která studuje organismus, je založena na datech získaných studiem a analýzou informací o živém organismu. Hlavní oblastí studia je adaptace živých organismů na okolní prostředí a zvážení způsobů přenosu genetického materiálu z rodičů na děti. Existuje další směr - kyborgové.
Klasické sekce kybernetiky, které studují biologické systémy, zahrnují:
- Bioinženýrství je věda o technologii a o tom, jak ji využít v lékařské praxi a biologickém výzkumu. Oblasti biologického inženýrství sahají od vytvoření a provozu umělého orgánu až po kultivaci orgánů z tkáně.
- Biologické k-ka - vědecké vnímání myšlenky metody a technologie kybernetiky, zabývající se úvahami o fyziologických a biologických problémech.
- Bioinformatika je odvětví kybernetiky, které studuje celkový počet způsobů a přístupů. Zahrnuje matematické, algoritmické a strategické metody.
- Bionika je praktická výuka o aplikaci vlastností, parametrů, prováděných akcí a strukturního uspořádání přírody na technická zařízení a systémové principy jejich organizace.
- Dalšísekce kybernetiky, která studuje tělo, se nazývá lékařská věda - možnosti využití technologických výdobytků a jejich výsledků v oblasti medicíny a zdravotnictví. Zde se vyzdvihuje počítačová diagnostika a automatizovaný systém ve zdravotnické organizaci.
- Kromě výše uvedených oborů studia a činnosti biologických věd sem patří také neurokybernetika, studium stavu homeostázy, syntetická biologie a systémová biologie.
Úvod do teorie komplexních systémů
V kybernetice se vyzdvihuje pojem existence komplexního systému. Teorie takových systémů se zabývá analýzou jejich povahy a důvodů, které stojí za jejich mimořádnými vlastnostmi. Jeho základní prvky se nazývají Complex Adaptive System (CAS), teorie komplexních systémů a samotného komplexního systému.
Uvažujme jednu z těchto složek, konkrétně CAC. Má určitý počet vlastností:
- Postaveno z mnoha subsystémů.
- Považován za systém otevřeného typu; vyměňuje energetický potenciál, látky a informace mezi systémy.
- Vlastnosti takové struktury nejsou odvozeny z jejích menších organizačních úrovní.
- Má fraktální typ struktury.
- Může být ve stacionárním stavu.
- Má schopnost zvýšit pořádek a složitost prostřednictvím adaptivní činnosti.
Počítačové systémy a kybernetika
Počítačovou technologii používá člověk k analýze shromážděnýchspráva informací a zařízení. Výše uvedené prvky čisté kybernetiky, umělé inteligence a počítačového vidění jsou zde také zahrnuty, ale kromě nich se rozlišují také:
- robotics - praktické cvičení spojené s tvorbou technických systémů automatizovaného typu;
- DSSS je podpůrný a rozhodovací systém, jehož hlavním účelem je pomoci člověku v obtížném rozhodování. Hlavním rysem je plně objektivní analýza předmětu hodnocení;
- celulární automat je model diskrétního typu, který studují: matematika, teoretická biologie, teorie vyčíslitelnosti, fyzika a také mikromechanika. Hlavní oblastí výzkumu celulárních automatů je studium algoritmické řešitelnosti jakýchkoli problémů;
- simulátor - imitace procesu řízeného strojem nebo osobou;
- teorie rozpoznávání vzorů je odvětví informatiky a příbuzných oborů, zabývající se vývojem metod pro klasifikaci a identifikaci incidentů, signálů, situačních okolností, procesů studovaného objektu nebo skupiny objektů, charakterizovaných přítomnost limitu v souboru kvalitativních charakteristik a znaků. Rozsah použití od vojenských po bezpečnostní systémy;
- kontrolní systém - soubor metod pro sběr dat o kontrolovaném objektu a možnosti ovlivňování chování subjektu nebo objektu. Hlavním cílem je dosáhnout konkrétních cílů;
- automatizovaný řídicí systém (ACS) - komplexní vzdělávání z prostředkůtyp hardwaru a softwaru. Další součástí takového systému je personál nezbytný k regulaci procesů v rámci technologických činností, výroby podniku.
Využití kybernetiky ve strojírenství
Sekce kybernetiky v inženýrské oblasti činnosti se dělí na:
- Adaptivní systém, ve kterém dochází k automatické změně algoritmických dat během provozu systému.
- Ergonomie – věda o přizpůsobení povinností, pracoviště, pracovních předmětů a jejich předmětů a virtuálních programů.
- Biomedicínské inženýrství - forma a metoda aplikace principů inženýrství, jeho principů v lékařské praxi a biologické vědě.
- Neuropočítače jsou mechanismy zpracování dat založené na principu přirozeného nervového systému.
- Technická kybernetika je vědní obor zabývající se studiem systémů technického řízení. Hlavním směrem je vytvoření automatizovaného regulačního systému.
- Systémové inženýrství je disciplína z oblasti sovětského inženýrství, která věnovala pozornost metodám navrhování, vytváření a testování systémů složitého technického typu s ohledem na jejich další provoz.
Vztah mezi kybernetikou a ekonomií a matematikou
Sekce kybernetiky matematiky a ekonomie jsou rozděleny do 6 studijních oborů, tři pro každou samostatnou vědu.
Mezi ekonomické oblasti studia vyčleňujeme: ekonomickou vědu, její řízení aoperační výzkum. Jejich hlavním úkolem je najít nápady, které se používají v ekonomické činnosti, a optimální řešení problémů při řešení různých problémů, například pomocí statistického nebo matematického modelování.
Sekce matematické kybernetiky zahrnují systémy dynamického typu, teorii informace a obecnou teorii systémů. Zabývají se především řešením problémů, ve kterých je potřeba mít jasnou specifikaci parametrů, analyzovaných dat apod. Nejpřesnější a nejpřesnější je matematické znázornění informací o kybernetice.
Psychologie, sociologie a kybernetika
V psychologii a sociologii se sekce kybernetiky dělí na psychologické a sociální k-tiky a memetiky. Hlavními úkoly těchto vědních oborů je studium struktury a fungování interakcí v různých systémech analyzující povahy, vědomých a nevědomých sférách, modelování mentálních charakteristik člověka a studium teorie obsahu vědomí, kultura a její vývoj.
Historické informace
Historie a úseky kybernetiky jsou úzce spjaty s rozvojem této vědy. Za počátek moderního k-ki lze považovat počátek 40. let 20. století, kde se jednalo o interdisciplinární oblast výzkumu, spojující systémy různých forem řízení, teorii elektrického obvodu, strukturu strojů, modelování logického typu, biologii ve svém evolučním směru vývoje a neurologického výzkumu. Za první dílo, ze kterého vznikl elektronický řídicí systém, je považováno dílo HaroldovoČerný (1927). Obecně se zpočátku termín „kybernetika“ve starověkém Řecku používal k označení umění státníků.
Informace a úseky kybernetiky lze podmíněně rozdělit podle příslušnosti k období, ve kterém byl ten či onen fenomén, informace studován. Vědu samotnou lze rozdělit na novou a starou k-ku, kde nová začíná v 70. letech, a starou, v tomto pořadí, od okamžiku, kdy se věda objevila.
Studium sedmdesátých let zaznamenalo boom v biologii, ale výzkum v osmdesátých letech byl již více zaměřen na „interakci autonomní politické osobnosti a jejích podskupin, reflexivní vědomí subjektu, které vytváří a reprodukuje struktury politické komunity.
V poslední době bylo hodně úsilí věnováno studiu teorie her, systémů evoluční zpětné vazby a studiu materiálů. Tyto oblasti výzkumu oživují zájem o danou vědu.
