Bahagian utama sibernetik

2024 Pengarang: Angel Austin | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2023-12-17 05:36

Di sini dan sekarang kita akan menganggap sibernetik sebagai sains yang kompleks, menangani sejumlah besar masalah umat manusia. Kami menyenaraikan cabang sains ini dan mencirikan perbezaan utama mereka dan masalah isu yang mereka terlibat, dan juga memberi perhatian kepada sejarah perkembangan sibernetik.

Ikhtisar Sains

Sibernetik (k-ka) ialah sains yang menggabungkan banyak komponen cabang aktiviti manusia yang dikaji. Ia bertujuan untuk mengkaji undang-undang am tentang penerimaan, penyimpanan, transformasi dan penghantaran maklumat dalam sistem yang kompleks dan terkawal, contohnya, dalam kereta, masyarakat atau organisma hidup.

Bahagian sibernetik dibahagikan kepada sejumlah besar komponen konstituen dan mengkaji pelbagai bidang aktiviti manusia, semua tempat di mana, dengan bantuan eksploitasi maklumat, seseorang boleh campur tangan dalam perjalanan peristiwa.

Istilah ini dicipta oleh Ampère. Pada mulanya, beliau mendefinisikan sains sibernetik sebagai maklumat tentang kerajaan negara, yang bertanggungjawab memastikan kepelbagaian sivik.faedah sedia ada. Pada masa ini, sains ini ditakrifkan sebagai doktrin undang-undang yang diperhatikan dan digunakan dalam penghantaran maklumat dalam struktur mekanikal, badan dan masyarakat; istilah itu dicipta oleh N. Wiener.

Terdapat banyak cara lain untuk mentakrifkan sains ini, seperti Lewis Kaufman, Gordon Pask, dll.

Bahagian sibernetik termasuk kajian maklum balas, kotak hitam, unsur terbitan konsep di dalam mesin, organisma hidup dan organisasi. Sains ini memberi tumpuan kepada pemprosesan dan tindak balas kepada maklumat.

Terdapat 7 bahagian utama sibernetik, tetapi selalunya psikologi dan sosiologi boleh dibahagikan kepada cabang kajian dan aktiviti sains ini yang berasingan, oleh itu kadangkala ia dibahagikan kepada 8.

Bidang aktiviti

Pembangunan dan bahagian sibernetik, pembentukan dan bidang penyelidikannya berkait rapat dengan objek kajian, iaitu sebarang sistem yang boleh dikawal. Konsep pendekatan sibernetik dan sistem telah diperkenalkan ke dalam sibernetik, di mana sistem itu sendiri dianggap sebagai konsep abstrak, yang tidak dipengaruhi oleh asal usul sifat materialnya. Contoh struktur sedemikian boleh menjadi pengawal selia automatik dalam pelbagai mekanisme, mesin, otak manusia dan masyarakatnya, populasi biologi, dll. Mana-mana sistem di atas, pertama sekali, hubungan antara banyak komponen sistem yang sedang dipertimbangkan, cara mereka melihat, menghafal dan memproses maklumat dan, sudah tentu, kemungkinan pertukaran antara sistem. Cybernetics sedang berkembangprinsip umum yang membolehkan anda mengurus sistem dan membawanya ke automasi. Kemunculan sibernetik adalah disebabkan oleh penciptaan mesin pada empat puluhan abad kedua puluh, dan perkembangan pesat serta aplikasinya dalam amalan dikaitkan dengan perkembangan teknologi pengkomputeran elektronik.

Selain cara menganalisis maklumat, sibernetik menggunakan alat berkuasa untuk mensintesis penyelesaian masalah yang disediakan oleh analisis matematik, algebra linear, teori kebarangkalian, sains komputer, ekonometrik, dll.

Sibernetik memainkan peranan paling penting dalam psikologi buruh. Ini disebabkan oleh fakta bahawa sibernetik, sebagai sains cara terbaik untuk mengawal sistem dinamik, mengkaji jumlah bilangan prinsip kawalan sedia ada dan perkaitannya dalam sistem dalam apa jua keadaan, daripada peluru berpandu homing kepada organisma hidup yang kompleks. Urutan sibernetik kedua dan unsur konstituennya.

Sibernetik terdiri daripada banyak cabang, dan sistem serta bahagian sibernetik boleh dibahagikan mengikut pelbagai prinsip, tetapi dua komponen utama sains ini ialah sibernetik peringkat kedua dan penyelidikan dalam biologi.

Sibernetik Tulen

Mari kita pertimbangkan k-ku pesanan kedua (tulen). Ini adalah sains yang mengkaji sistem kawalan sebagai konsep. Dia cuba mencari prinsip utamanya.

Dalam sibernetik tulen, bidang kajian dan aktiviti utama boleh dikenal pasti:

• Kecerdasan buatan ialah sains dan teknologi yang mencipta mesin yang dikurniakanintelek. Perhatian khusus diberikan kepada program komputer, sifat sistem pintar dan keupayaannya untuk melaksanakan fungsi kreatif, yang dianggap sebagai ciri seseorang.
• K-ka daripada urutan kedua - satu bentuk sibernetik yang diorientasikan semula lebih awal kepada sifat biologi dan bentuk pengetahuannya, tertumpu pada subjek. Penyokong laluan sains ini percaya bahawa realiti dibina secara individu, dan pengetahuan sedia ada adalah "konsisten" antara subjek, tetapi tidak sama dengan dunia pengalaman deria.
• Bentuk penglihatan komputer - penglihatan teknikal, yang berdasarkan teknologi yang membolehkan mesin mengesan, menjejak dan mengelaskan objek. Sebagai disiplin teknologi, industri ini berusaha untuk menggunakan data teori dan model penglihatan yang direkodkan secara maya untuk mencipta model penglihatan komputer. Contoh yang jelas ialah: pengawasan video, pemodelan objek sekeliling, sistem interaksi, foto pengiraan, dsb.

• Sistem kawalan - subset alatan untuk mengumpul data pada objek terkawal, serta pilihan untuk mempengaruhinya. Matlamat utama adalah untuk mencapai hasil yang terbaik. Objek boleh menjadi kedua-dua orang dan mesin. Struktur perhubungan boleh mengandungi dua objek.
• Sistem pengurusan, di mana seseorang bertindak sebagai pautan kawal selia, dipanggil sistem pengurusan.
• Bahagian utama sibernetik juga termasuk kemunculan (kemunculan). Teori sistem mentakrifkan elemen inisibernetik sebagai sifat istimewa sistem yang tidak ada pada unsurnya. Oleh itu, terdapat ketidakbolehurangan ciri kualitatif sistem kepada jumlah keseluruhan parameternya dengan kehadiran semua komponen. Sinonim untuk fenomena ini dipanggil kesan sistem.

Penyelidikan dalam Biologi

Bahagian sibernetik yang mengkaji organisma adalah berdasarkan data yang diperolehi dalam kajian dan analisis maklumat tentang organisma hidup. Bidang kajian utama ialah penyesuaian organisma hidup kepada persekitaran di sekeliling mereka dan pertimbangan cara bahan genetik dihantar dari ibu bapa kepada anak-anak. Terdapat arah lain - cyborg.

Bahagian klasik sibernetik yang mengkaji sistem biologi termasuk:

• Bioejurutera ialah sains teknologi dan cara menggunakannya dalam amalan perubatan dan penyelidikan biologi. Bidang kejuruteraan biologi terdiri daripada penciptaan dan pengendalian organ buatan kepada penanaman organ daripada tisu.
• K-ka biologi - persepsi saintifik tentang idea kaedah dan teknologi sibernetik, terlibat dalam pertimbangan masalah fisiologi dan biologi.
• Bioinformatik ialah cabang sibernetik yang mengkaji jumlah cara dan pendekatan. Termasuk kaedah matematik, algoritma dan strategik.
• Bionics ialah pengajaran praktikal tentang aplikasi sifat, parameter, tindakan yang dilakukan dan susunan struktur alam semula jadi pada peranti teknikal dan prinsip sistemik organisasi mereka.
• Seterusnyabahagian sibernetik yang mengkaji badan dipanggil sains perubatan - pilihan untuk eksploitasi pencapaian teknologi dan keputusannya dalam bidang perubatan dan penjagaan kesihatan. Di sini, diagnostik pengiraan dan sistem automatik dalam organisasi penjagaan kesihatan dikhususkan.
• Selain daripada cabang kajian dan aktiviti sains biologi yang disebutkan di atas, ini juga termasuk neurocybernetics, kajian tentang keadaan homeostasis, biologi sintetik dan biologi sistem.

Pengenalan kepada teori sistem kompleks

Dalam sibernetik, konsep kewujudan sistem yang kompleks dikhususkan. Teori sistem sedemikian berkaitan dengan analisis sifat mereka dan sebab-sebab yang mendasari sifat-sifat luar biasa mereka. Unsur konstituennya dipanggil Sistem Penyesuaian Kompleks (CAS), teori sistem kompleks dan sistem kompleks itu sendiri.

Mari kita pertimbangkan salah satu komponen ini, iaitu CAC. Ia mempunyai beberapa sifat tertentu:

1. Dibina daripada banyak subsistem.
2. Dianggap sebagai sistem jenis terbuka; menukar potensi tenaga, bahan dan maklumat antara sistem.
3. Sifat struktur sedemikian tidak disimpulkan daripada peringkat organisasinya yang lebih kecil.
4. Dia mempunyai jenis struktur fraktal.
5. Mungkin dalam keadaan pegun.
6. Mempunyai keupayaan untuk meningkatkan susunan dan kerumitan melalui aktiviti penyesuaian.

Sistem komputer dan sibernetik

Teknologi komputer digunakan oleh manusia untuk menganalisis yang dikumpulpengurusan maklumat dan peranti. Unsur-unsur sibernetik tulen, kecerdasan buatan dan penglihatan komputer di atas juga disertakan di sini, tetapi, sebagai tambahan kepada mereka, ia juga dibezakan:

• robotik - latihan praktikal yang terlibat dalam penciptaan sistem teknikal jenis automatik;
• DSSS ialah sistem sokongan dan membuat keputusan, yang tujuan utamanya adalah untuk membantu seseorang dalam membuat keputusan yang sukar. Ciri utama ialah analisis objektif sepenuhnya bagi subjek penilaian;
• automaton selular ialah model jenis diskret, yang dikaji oleh: matematik, biologi teori, teori kebolehkiraan, fizik dan juga mikromekanik. Bidang utama penyelidikan automasi selular ialah kajian kebolehlarutan algoritma bagi sebarang masalah;
• simulator - meniru proses yang dikawal oleh mesin atau seseorang;
• teori pengecaman corak ialah satu cabang sains komputer dan disiplin berkaitan, terlibat dalam pembangunan kaedah untuk mengelas dan mengenal pasti, insiden, isyarat, keadaan situasi, proses objek atau kumpulan objek yang sedang dikaji, dicirikan oleh kehadiran had dalam set ciri dan ciri kualitatif. Pelbagai kegunaan daripada sistem ketenteraan kepada keselamatan;
• sistem kawalan - satu set kaedah untuk mengumpul data tentang objek di bawah kawalan dan pilihan untuk mempengaruhi tingkah laku subjek atau objek. Matlamat utama adalah untuk mencapai matlamat tertentu;
• sistem kawalan automatik (ACS) - pendidikan menyeluruh daripada carajenis perkakasan dan perisian. Bahagian lain dalam sistem sedemikian ialah kakitangan yang diperlukan untuk mengawal selia proses dalam rangka aktiviti teknologi, pengeluaran perusahaan.

Eksploitasi sibernetik dalam kejuruteraan

Bahagian sibernetik dalam bidang kejuruteraan aktiviti dibahagikan kepada:

1. Sistem penyesuaian di mana perubahan automatik data algoritma berlaku semasa pengendalian sistem.
2. Ergonomik - sains penyesuaian tugas, tempat kerja, objek buruh dan subjeknya serta program maya.
3. Kejuruteraan bioperubatan - bentuk dan kaedah mengaplikasikan prinsip kejuruteraan, prinsipnya dalam amalan perubatan dan sains biologi.
4. Neurokomputer ialah mekanisme pemprosesan data berdasarkan prinsip sistem saraf semula jadi.
5. Sibernetik teknikal ialah cabang sains yang berkaitan dengan kajian sistem pengurusan teknikal. Arah utama ialah penciptaan sistem kawal selia automatik.
6. Kejuruteraan sistem ialah satu disiplin dari bidang kejuruteraan Soviet, yang memberi perhatian kepada kaedah mereka bentuk, mencipta dan menguji sistem jenis teknikal yang kompleks, dengan tujuan untuk operasi selanjutnya.

Hubungan antara sibernetik dan ekonomi serta matematik

Bahagian sibernetik matematik dan ekonomi dibahagikan kepada 6 cabang pengajian, tiga untuk setiap sains berasingan.

Antara bidang pengajian ekonomi, kami pilih: sains ekonomi, pengurusannya danoperasi penyelidikan. Tugas utama mereka ialah mencari idea yang digunakan dalam aktiviti ekonomi dan penyelesaian masalah yang optimum apabila berhadapan dengan pelbagai masalah menggunakan, contohnya, pemodelan statistik atau matematik.

Bahagian sibernetik matematik termasuk sistem jenis dinamik, teori maklumat dan teori sistem am. Mereka terlibat terutamanya dalam menyelesaikan masalah yang memerlukan spesifikasi parameter yang jelas, data yang dianalisis, dll. Perwakilan matematik maklumat tentang sibernetik adalah yang paling tepat dan betul.

Psikologi, sosiologi dan sibernetik

Dalam bahagian psikologi dan sosiologi sibernetik dibahagikan kepada k-tic dan memetik psikologi dan sosial. Tugas utama cabang sains ini ialah mengkaji struktur dan fungsi interaksi dalam pelbagai sistem yang bersifat menganalisis, sfera sedar dan tidak sedar, pemodelan ciri-ciri mental seseorang dan kajian teori kandungan kesedaran, budaya dan evolusinya.

Maklumat sejarah

Sejarah dan bahagian sibernetik berkait rapat dengan perkembangan sains ini. Permulaan k-ki moden boleh dianggap sebagai permulaan tahun 1940-an, di mana ia merupakan bidang penyelidikan antara disiplin, menggabungkan sistem pelbagai bentuk kawalan, teori litar elektrik, struktur mesin, pemodelan jenis logik, biologi dalam arah evolusi pembangunan dan penyelidikan neurologinya. Kerja pertama dari mana sistem kawalan elektronik berasal dianggap sebagai kerja HaroldHitam (1927). Secara umum, pada mulanya istilah "sibernetik" di Yunani kuno digunakan untuk merujuk kepada seni negarawan.

Maklumat dan bahagian sibernetik boleh dibahagikan secara bersyarat mengikut kepunyaan tempoh di mana fenomena ini atau itu, maklumat dikaji. Sains itu sendiri boleh dibahagikan kepada k-ku baharu dan lama, di mana k-ku baharu bermula pada 1970-an, dan k-ku lama, masing-masing, sejak sains muncul.

Kajian tahun tujuh puluhan berkembang pesat dalam biologi, tetapi penyelidikan pada tahun lapan puluhan sudah lebih tertumpu pada “interaksi tokoh politik autonomi dan subkumpulannya, kesedaran refleksif subjek yang mencipta dan menghasilkan semula struktur komuniti politik.

Baru-baru ini, banyak usaha telah dilakukan dalam kajian teori permainan, sistem maklum balas evolusi dan kajian bahan. Bidang penyelidikan ini menghidupkan semula minat dalam sains yang dipersoalkan.