აქ და ახლა ჩვენ განვიხილავთ კიბერნეტიკას, როგორც კომპლექსურ მეცნიერებას, რომელიც ეხება კაცობრიობის უამრავ პრობლემას. ჩვენ ჩამოვთვლით ამ მეცნიერების დარგებს და ვახასიათებთ მათ ძირითად განსხვავებებს და იმ საკითხების პრობლემებს, რომლებშიც ისინი მონაწილეობენ, ასევე ყურადღებას ვაქცევთ კიბერნეტიკის განვითარების ისტორიას.
მეცნიერების მიმოხილვა
კიბერნეტიკა (k-ka) არის მეცნიერება, რომელიც აერთიანებს ადამიანის საქმიანობის შესწავლილი დარგების ბევრ კომპონენტს. ის მიზნად ისახავს ზოგადი კანონების შესწავლას ინფორმაციის მიღების, შენახვის, ტრანსფორმაციისა და გადაცემის შესახებ რთულ და რეგულირებულ სისტემებში, მაგალითად, მანქანაში, საზოგადოებაში ან ცოცხალ ორგანიზმში.
კიბერნეტიკის სექციები იყოფა უამრავ შემადგენელ კომპონენტად და შეისწავლის ადამიანის საქმიანობის უზარმაზარ სფეროს, ყველა ადგილს, სადაც ინფორმაციის ექსპლუატაციის დახმარებით ადამიანს შეეძლო ჩაერიოს მოვლენების მსვლელობაში.
ტერმინი გამოიგონა ამპერმა. თავდაპირველად მან კიბერნეტიკული მეცნიერება განმარტა, როგორც ინფორმაცია ქვეყნის ხელისუფლების შესახებ, რომელიც ვალდებულია უზრუნველყოს სამოქალაქო მრავალფეროვნება.არსებული სარგებელი. ამჟამად ეს მეცნიერება განისაზღვრება, როგორც მექანიკურ სტრუქტურებში, სხეულსა და საზოგადოებაში ინფორმაციის გადაცემისას დაცული და გამოყენებული კანონების დოქტრინა; ტერმინი შემოიღო ნ. ვინერმა.
არსებობს მრავალი სხვა გზა ამ მეცნიერების განსაზღვრისთვის, როგორიცაა ლუის კაუფმანი, გორდონ პასკი და ა.შ.
კიბერნეტიკის სექციები მოიცავს უკუკავშირის შესწავლას, შავ ყუთს, ცნებების წარმოებულ ელემენტებს მანქანებში, ცოცხალ ორგანიზმებსა და ორგანიზაციებში. ეს მეცნიერება ყურადღებას ამახვილებს ინფორმაციის დამუშავებაზე და მათზე რეაგირებაზე.
არსებობს კიბერნეტიკის 7 ძირითადი განყოფილება, მაგრამ ხშირად ფსიქოლოგია და სოციოლოგია შეიძლება დაიყოს ამ მეცნიერების შესწავლისა და საქმიანობის ცალკეულ დარგებად, ამიტომ ზოგჯერ ისინი იყოფა 8.
აქტივობის სფეროები
კიბერნეტიკის განვითარება და განყოფილებები, მათი ფორმირება და კვლევის სფეროები მჭიდრო კავშირშია კვლევის ობიექტთან, რომელიც არის ნებისმიერი სისტემა, რომლის კონტროლიც შესაძლებელია. კიბერნეტიკური მიდგომისა და სისტემის ცნებები დაინერგა კიბერნეტიკაში, სადაც თავად სისტემა განიხილება, როგორც აბსტრაქტული კონცეფცია, რომელზეც გავლენას არ ახდენს მათი მატერიალური ბუნების წარმოშობა. ასეთი სტრუქტურების მაგალითები შეიძლება იყოს ავტომატური რეგულატორები სხვადასხვა მექანიზმებში, მანქანებში, ადამიანის ტვინში და მის საზოგადოებაში, ბიოლოგიურ პოპულაციაში და ა.შ. მათი აღქმის, დამახსოვრებისა და ინფორმაციის დამუშავების გზები და, რა თქმა უნდა, სისტემებს შორის მისი გაცვლის შესაძლებლობა. კიბერნეტიკა ვითარდებაზოგადი პრინციპები, რომლებიც საშუალებას გაძლევთ მართოთ სისტემა და მიიყვანოთ იგი ავტომატიზაციამდე. კიბერნეტიკის გამოჩენა განპირობებულია მეოცე საუკუნის ორმოციან წლებში მანქანების შექმნით და მისი სწრაფი განვითარება და გამოყენება პრაქტიკაში დაკავშირებულია ელექტრონული გამოთვლითი ტექნოლოგიების განვითარებასთან.
ინფორმაციის ანალიზის გზების გარდა, კიბერნეტიკა იყენებს ძლიერ ინსტრუმენტებს მათემატიკური ანალიზის, წრფივი ალგებრის, ალბათობის თეორიის, კომპიუტერული მეცნიერების, ეკონომეტრიის და ა.შ.
კიბერნეტიკა ყველაზე მნიშვნელოვან როლს ასრულებს შრომის ფსიქოლოგიაში. ეს გამოწვეულია იმით, რომ კიბერნეტიკა, როგორც მეცნიერება დინამიური სისტემის მართვის საუკეთესო გზების შესახებ, სწავლობს არსებული კონტროლის პრინციპების საერთო რაოდენობას და მათ ურთიერთკავშირს ნებისმიერი ბუნების სისტემებში, საწყისი რაკეტიდან რთულ ცოცხალ ორგანიზმამდე. მეორე კიბერნეტიკური წესრიგი და მისი შემადგენელი ელემენტები.
კიბერნეტიკა შედგება მრავალი განშტოებისგან და კიბერნეტიკის სისტემები და განყოფილებები შეიძლება დაიყოს სხვადასხვა პრინციპების მიხედვით, მაგრამ ამ მეცნიერების ძირითადი ორი კომპონენტია მეორე რიგის კიბერნეტიკა და კვლევა ბიოლოგიაში.
სუფთა კიბერნეტიკა
მოდით განვიხილოთ მეორე რიგის (სუფთა) კ-კუ. ეს არის მეცნიერება, რომელიც სწავლობს კონტროლის სისტემებს, როგორც კონცეფციას. ის ცდილობს იპოვოს თავისი მთავარი პრინციპები.
წმინდა კიბერნეტიკაში შეიძლება გამოიკვეთოს კვლევისა და საქმიანობის ძირითადი სფეროები:
- ხელოვნური ინტელექტი არის მეცნიერება და ტექნოლოგია, რომელიც ქმნის დაჯილდოებულ მანქანებსინტელექტი. განსაკუთრებული ყურადღება ეთმობა კომპიუტერულ პროგრამებს, ინტელექტუალური სისტემების თვისებებს და მათ უნარს შეასრულონ შემოქმედებითი ფუნქცია, რაც ადამიანის თვისებად ითვლება.
- მეორე რიგის K-ka - კიბერნეტიკის ფორმა, რომელიც ადრე გადაკეთებულია ბიოლოგიურ ბუნებაზე და მისი ცოდნის ფორმაზე, ორიენტირებული საგანზე. მეცნიერების ამ გზის მომხრეები თვლიან, რომ რეალობა ინდივიდუალურად არის აგებული და არსებული ცოდნა „თანმიმდევრულია“საგნებს შორის, მაგრამ არ არის იდენტური სენსორული გამოცდილების სამყაროს..
- მხედველობის კომპიუტერული ფორმა - ტექნიკური ხედვა, რომელიც დაფუძნებულია ტექნოლოგიაზე, რომელიც საშუალებას აძლევს მანქანებს აღმოაჩინონ, თვალყური ადევნონ და კლასიფიცირონ ობიექტები. როგორც ტექნოლოგიური დისციპლინა, ეს ინდუსტრია ცდილობს გამოიყენოს თეორიული მონაცემები და ვირტუალურად ჩაწერილი ხედვის მოდელები კომპიუტერული ხედვის მოდელის შესაქმნელად. ნათელი მაგალითებია: ვიდეოთვალთვალი, მიმდებარე ობიექტების მოდელირება, ურთიერთქმედების სისტემა, გამოთვლითი ფოტოები და ა.შ.
- კონტროლის სისტემა - ინსტრუმენტების ქვეჯგუფი კონტროლირებად ობიექტზე მონაცემების შესაგროვებლად, ასევე მასზე ზემოქმედების ვარიანტების შესაგროვებლად. მთავარი მიზანი საუკეთესო შედეგის მიღწევაა. ობიექტები შეიძლება იყოს როგორც ადამიანები, ასევე მანქანები. ურთიერთობის სტრუქტურა შეიძლება შეიცავდეს ორ ობიექტს.
- მენეჯმენტის სისტემას, სადაც ადამიანი მოქმედებს როგორც მარეგულირებელი რგოლი, ეწოდება მართვის სისტემა.
- კიბერნეტიკის ძირითადი სექციები ასევე მოიცავს გაჩენას (გაჩენას). სისტემის თეორია განსაზღვრავს ამ ელემენტსკიბერნეტიკა, როგორც სისტემის განსაკუთრებული თვისებები, რომლებიც არ გააჩნიათ მის ელემენტებს. ამრიგად, არსებობს სისტემის თვისებრივი მახასიათებლების შეუმცირებლობა მისი პარამეტრების ჯამამდე ყველა კომპონენტის თანდასწრებით. ამ ფენომენის სინონიმს ეწოდება სისტემის ეფექტი.
კვლევა ბიოლოგიაში
კიბერნეტიკის განყოფილება, რომელიც სწავლობს ორგანიზმს, ეფუძნება ცოცხალი ორგანიზმის შესახებ ინფორმაციის შესწავლისა და ანალიზის შედეგად მიღებულ მონაცემებს. კვლევის ძირითადი სფეროა ცოცხალი ორგანიზმების ადაპტაცია მათ გარშემო არსებულ გარემოსთან და გენეტიკური მასალის მშობლებიდან შვილებზე გადაცემის გზების განხილვა. არსებობს სხვა მიმართულება - კიბორგები.
კიბერნეტიკის კლასიკური სექციები, რომლებიც სწავლობენ ბიოლოგიურ სისტემებს, მოიცავს:
- ბიოინჟინერია არის ტექნოლოგიების მეცნიერება და როგორ გამოვიყენოთ იგი სამედიცინო პრაქტიკაში და ბიოლოგიურ კვლევებში. ბიოლოგიური ინჟინერიის სფეროები მერყეობს ხელოვნური ორგანოს შექმნიდან და ექსპლუატაციიდან დაწყებული ქსოვილებიდან ორგანოების გაშენებამდე.
- ბიოლოგიური კ-კა - კიბერნეტიკის მეთოდისა და ტექნოლოგიის იდეის მეცნიერული აღქმა, რომელიც დაკავებულია ფიზიოლოგიური და ბიოლოგიური პრობლემების განხილვით.
- ბიოინფორმატიკა არის კიბერნეტიკის ფილიალი, რომელიც სწავლობს გზებისა და მიდგომების საერთო რაოდენობას. მოიცავს მათემატიკურ, ალგორითმულ და სტრატეგიულ მეთოდებს.
- ბიონიკა არის პრაქტიკული სწავლება თვისებების, პარამეტრების, შესრულებული მოქმედებებისა და ბუნების სტრუქტურული მოწყობის ტექნიკურ მოწყობილობებზე და მათი ორგანიზაციის სისტემურ პრინციპებზე გამოყენების შესახებ.
- შემდეგიკიბერნეტიკის განყოფილებას, რომელიც სწავლობს სხეულს, ეწოდება სამედიცინო მეცნიერება - ტექნოლოგიური მიღწევების და მათი შედეგების გამოყენების ვარიანტები მედიცინისა და ჯანდაცვის სფეროში. აქ გამოყოფილია გამოთვლითი დიაგნოსტიკა და ავტომატიზირებული სისტემა ჯანდაცვის ორგანიზაციაში.
- ბიოლოგიური მეცნიერების შესწავლისა და საქმიანობის ზემოაღნიშნული დარგების გარდა, ეს ასევე მოიცავს ნეიროკიბერნეტიკას, ჰომეოსტაზის მდგომარეობის შესწავლას, სინთეზურ ბიოლოგიას და სისტემურ ბიოლოგიას..
შესავალი რთული სისტემების თეორიაში
კიბერნეტიკაში გამოიყოფა რთული სისტემის არსებობის კონცეფცია. ასეთი სისტემების თეორია ეხება მათი ბუნების ანალიზს და მათი არაჩვეულებრივი თვისებების საფუძველს. მის შემადგენელ ელემენტებს ეწოდება კომპლექსური ადაპტური სისტემა (CAS), რთული სისტემების თეორია და თავად რთული სისტემა.
მოდით განვიხილოთ ერთ-ერთი ეს კომპონენტი, კერძოდ CAC. მას აქვს გარკვეული რაოდენობის თვისებები:
- აშენებულია მრავალი ქვესისტემიდან.
- განიხილება ღია ტიპის სისტემა; ცვლის ენერგეტიკულ პოტენციალს, ნივთიერებებს და ინფორმაციას სისტემებს შორის.
- ასეთი სტრუქტურის თვისებები არ არის დასკვნა მისი მცირე ორგანიზაციული დონეებიდან.
- მას აქვს ფრაქტალური ტიპის სტრუქტურა.
- შეიძლება იყოს სტაციონარულ მდგომარეობაში.
- აქვს უნარი გაზარდოს წესრიგი და სირთულე ადაპტაციური აქტივობის მეშვეობით.
კომპიუტერული სისტემები და კიბერნეტიკა
კომპიუტერულ ტექნოლოგიას იყენებს ადამიანი შეგროვებულის გასაანალიზებლადინფორმაციისა და მოწყობილობის მართვა. წმინდა კიბერნეტიკის, ხელოვნური ინტელექტისა და კომპიუტერული ხედვის ზემოაღნიშნული ელემენტებიც აქ არის შეტანილი, მაგრამ, მათ გარდა, ისინიც გამოირჩევიან:
- რობოტიკა - პრაქტიკული სავარჯიშო, რომელიც მოიცავს ავტომატური ტიპის ტექნიკური სისტემების შექმნას;
- DSSS არის დამხმარე და გადაწყვეტილების მიღების სისტემა, რომლის მთავარი მიზანია დაეხმაროს ადამიანს რთულ გადაწყვეტილების მიღებაში. მთავარი მახასიათებელია შეფასების საგნის სრულად ობიექტური ანალიზი;
- ფიჭური ავტომატი არის დისკრეტული ტიპის მოდელი, რომელსაც სწავლობს: მათემატიკა, თეორიული ბიოლოგია, გამოთვლების თეორია, ფიზიკა და ასევე მიკრომექანიკა. ფიჭური ავტომატების კვლევის ძირითადი სფეროა ნებისმიერი პრობლემის ალგორითმული გადაწყვეტის შესწავლა;
- სიმულატორი - პროცესის იმიტაცია, რომელსაც აკონტროლებს მანქანა ან ადამიანი;
- შაბლონის ამოცნობის თეორია არის კომპიუტერული მეცნიერების და მასთან დაკავშირებული დისციპლინების ფილიალი, რომელიც მონაწილეობს კლასიფიკაციისა და იდენტიფიკაციის, ინციდენტების, სიგნალების, სიტუაციური გარემოებების, შესასწავლი ობიექტის ან ობიექტების ჯგუფის პროცესების შემუშავებაში, რომელიც ხასიათდება ლიმიტის არსებობა ხარისხობრივი მახასიათებლებისა და მახასიათებლების კომპლექტში. გამოყენების დიაპაზონი სამხედროდან უსაფრთხოების სისტემებამდე;
- კონტროლის სისტემა - კონტროლის ქვეშ მყოფი ობიექტის შესახებ მონაცემების შეგროვების მეთოდების ნაკრები და საგნის ან ობიექტის ქცევაზე ზემოქმედების ვარიანტები. მთავარი მიზანი არის კონკრეტული მიზნების მიღწევა;
- ავტომატური მართვის სისტემა (ACS) - ყოვლისმომცველი განათლება საშუალებებიდანაპარატურა და პროგრამული ტიპი. ასეთი სისტემის კიდევ ერთი ნაწილია საწარმოს წარმოების, ტექნოლოგიური საქმიანობის ფარგლებში პროცესების დასარეგულირებლად საჭირო პერსონალი..
კიბერნეტიკის ექსპლუატაცია ინჟინერიაში
კიბერნეტიკის სექციები საინჟინრო საქმიანობის სფეროში იყოფა:
- ადაპტაციური სისტემა, რომელშიც ალგორითმული მონაცემების ავტომატური ცვლილება ხდება სისტემის მუშაობის დროს.
- ერგონომიკა - მეცნიერება მოვალეობების, სამუშაო ადგილის, სამუშაო საგნების და მათი საგნების და ვირტუალური პროგრამების ადაპტაციის შესახებ.
- ბიოსამედიცინო ინჟინერია - ინჟინერიის პრინციპების გამოყენების ფორმა და მეთოდი, მისი პრინციპები სამედიცინო პრაქტიკასა და ბიოლოგიურ მეცნიერებაში.
- ნეიროკომპიუტერები არის მონაცემთა დამუშავების მექანიზმი, რომელიც დაფუძნებულია ბუნებრივი ნერვული სისტემის პრინციპზე.
- ტექნიკური კიბერნეტიკა არის მეცნიერების ფილიალი, რომელიც ეხება ტექნიკური მართვის სისტემების შესწავლას. მთავარი მიმართულებაა ავტომატური რეგულირების სისტემის შექმნა.
- სისტემური ინჟინერია არის დისციპლინა საბჭოთა ინჟინერიის სფეროდან, რომელიც ყურადღებას აქცევდა რთული ტექნიკური ტიპის სისტემების დიზაინის, შექმნისა და ტესტირების მეთოდებს მათი შემდგომი ფუნქციონირების მიზნით.
ურთიერთობა კიბერნეტიკასა და ეკონომიკასა და მათემატიკას შორის
მათემატიკისა და ეკონომიკის კიბერნეტიკის სექციები დაყოფილია სწავლის 6 ფილიალად, სამი თითოეული ცალკეული მეცნიერებისთვის.
შესწავლის ეკონომიკურ მიმართულებებს შორის გამოვყოფთ: ეკონომიკურ მეცნიერებას, მის მართვას დაოპერაციების კვლევა. მათი ძირითადი ამოცანებია მოიძიონ იდეები, რომლებიც გამოიყენება ეკონომიკურ საქმიანობაში და პრობლემების ოპტიმალური გადაწყვეტა სხვადასხვა პრობლემის წინაშე, მაგალითად, სტატისტიკური ან მათემატიკური მოდელირების გამოყენებით.
მათემატიკური კიბერნეტიკის სექციები მოიცავს დინამიური ტიპის სისტემებს, ინფორმაციის თეორიას და ზოგადი სისტემების თეორიას. ისინი ძირითადად დაკავებულნი არიან ამოცანების გადაწყვეტით, რომლებშიც აუცილებელია პარამეტრების მკაფიო დაზუსტება, გაანალიზებული მონაცემები და ა.შ. კიბერნეტიკის შესახებ ინფორმაციის მათემატიკური წარმოდგენა ყველაზე ზუსტი და სწორია.
ფსიქოლოგია, სოციოლოგია და კიბერნეტიკა
ფსიქოლოგიასა და სოციოლოგიაში კიბერნეტიკის სექციები იყოფა ფსიქოლოგიურ და სოციალურ კ-ტიკად და მემეტიკად. მეცნიერების ამ დარგების ძირითადი ამოცანებია ანალიზური ხასიათის სხვადასხვა სისტემებში ურთიერთქმედების სტრუქტურისა და ფუნქციონირების შესწავლა, ცნობიერი და არაცნობიერი სფეროები, პიროვნების ფსიქიკური მახასიათებლების მოდელირება და შინაარსის თეორიის შესწავლა. ცნობიერება, კულტურა და მისი ევოლუცია.
ისტორიული ინფორმაცია
კიბერნეტიკის ისტორია და სექციები მჭიდრო კავშირშია ამ მეცნიერების განვითარებასთან. თანამედროვე k-ki-ს დასაწყისად შეიძლება ჩაითვალოს 1940-იანი წლების დასაწყისი, სადაც ის იყო კვლევის ინტერდისციპლინარული სფერო, რომელიც აერთიანებდა კონტროლის სხვადასხვა ფორმის სისტემებს, ელექტრული წრედის თეორიას, მანქანების სტრუქტურას, ლოგიკური ტიპის მოდელირებას, ბიოლოგიას. მისი განვითარებისა და ნევროლოგიური კვლევის ევოლუციური მიმართულებით. პირველი ნამუშევარი, საიდანაც წარმოიშვა ელექტრონული კონტროლის სისტემა, ითვლება ჰაროლდის ნაშრომადშავი (1927). ზოგადად, თავდაპირველად ტერმინი "კიბერნეტიკა" ძველ საბერძნეთში გამოიყენებოდა სახელმწიფო მოღვაწეების ხელოვნების აღსანიშნავად.
ინფორმაცია და კიბერნეტიკის სექციები პირობითად შეიძლება დაიყოს იმ პერიოდის კუთვნილების მიხედვით, რომელშიც შეისწავლეს ესა თუ ის ფენომენი, ინფორმაცია. თავად მეცნიერება შეიძლება დაიყოს ახალ და ძველ კ-კუდ, სადაც ახალი იწყება 1970-იან წლებში და ძველი, შესაბამისად, მეცნიერების გაჩენის მომენტიდან..
სამოცდაათიანი წლების შესწავლა ბუმში იყო ბიოლოგიაში, მაგრამ ოთხმოციანი წლების კვლევა უკვე უფრო მეტად იყო ორიენტირებული „ავტონომიური პოლიტიკური ფიგურისა და მისი ქვეჯგუფების ურთიერთქმედებაზე, სუბიექტის რეფლექსურ ცნობიერებაზე, რომელიც ქმნის და ამრავლებს სტრუქტურებს. პოლიტიკური თემები.
ბოლო დროს დიდი ძალისხმევა გაკეთდა თამაშების თეორიის, ევოლუციური უკუკავშირის სისტემებისა და მასალების შესწავლაში. კვლევის ეს სფეროები აცოცხლებს ინტერესს მოცემული მეცნიერების მიმართ.
