Qui e ora considereremo la cibernetica come una scienza complessa, che si occupa di un numero enorme di problemi della razza umana. Elenchiamo le branche di questa scienza e caratterizziamo le loro principali differenze e i problemi delle questioni in cui sono coinvolte, e prestiamo anche attenzione alla storia dello sviluppo della cibernetica.
Panoramica scientifica
Cibernetica (k-ka) è una scienza che combina molte componenti dei rami studiati dell'attività umana. Ha lo scopo di studiare le leggi generali sulla ricezione, conservazione, trasformazione e trasmissione di informazioni in sistemi complessi e regolamentati, ad esempio in un'auto, in una società o in un organismo vivente.
Le sezioni della cibernetica sono suddivise in un numero enorme di componenti costituenti e studiano una vasta gamma di aree dell'attività umana, tutti luoghi in cui, con l'aiuto dello sfruttamento delle informazioni, una persona potrebbe interferire nel corso degli eventi.
Il termine è stato coniato da Ampère. Inizialmente, ha definito la scienza cibernetica come l'informazione sul governo del paese, che è obbligato a garantire la diversità civica.vantaggi esistenti. Attualmente, questa scienza è definita come la dottrina delle leggi osservate e utilizzate nella trasmissione delle informazioni nelle strutture meccaniche, nel corpo e nella società; il termine è stato coniato da N. Wiener.
Ci sono molti altri modi per definire questa scienza, come Lewis Kaufman, Gordon Pask, ecc.
Le sezioni della cibernetica includono lo studio di feedback, scatola nera, elementi derivati da concetti all'interno di macchine, organismi viventi e organizzazioni. Questa scienza si concentra sull'elaborazione e sulla risposta alle informazioni.
Ci sono 7 sezioni principali della cibernetica, ma spesso psicologia e sociologia possono essere suddivise in rami separati di studio e attività di questa scienza, quindi a volte sono divisi in 8.
Campi di attività
Lo sviluppo e le sezioni della cibernetica, la loro formazione e le aree di ricerca sono strettamente legate all'oggetto di studio, che è qualsiasi sistema che può essere controllato. I concetti di approccio cibernetico e di sistema sono stati introdotti nella cibernetica, dove il sistema stesso è considerato un concetto astratto, che non risente dell'origine della loro natura materiale. Esempi di tali strutture possono essere regolatori automatici in vari meccanismi, macchine, cervello umano e la sua società, popolazione biologica, ecc. Uno qualsiasi dei sistemi di cui sopra è, prima di tutto, la relazione tra i molti componenti del sistema in esame, il i modi in cui percepiscono, memorizzano ed elaborano le informazioni e, naturalmente, la possibilità del loro scambio tra i sistemi. La cibernetica si sta sviluppandoprincipi generali che consentono di gestire il sistema e portarlo in automazione. La comparsa della cibernetica è dovuta alla creazione di macchine negli anni quaranta del ventesimo secolo e il suo rapido sviluppo e applicazione nella pratica è associato allo sviluppo della tecnologia informatica elettronica.
Oltre alle modalità di analisi delle informazioni, la cibernetica utilizza potenti strumenti per sintetizzare la soluzione di problemi forniti da analisi matematica, algebra lineare, teoria della probabilità, informatica, econometria, ecc.
La cibernetica gioca il ruolo più importante nella psicologia del lavoro. Ciò è dovuto al fatto che la cibernetica, in quanto scienza dei modi migliori per controllare un sistema dinamico, studia il numero totale di principi di controllo esistenti e le loro interrelazioni in sistemi di qualsiasi natura, da un missile a ricerca a un complesso organismo vivente. Il secondo ordine cibernetico ei suoi elementi costitutivi.
La cibernetica è composta da molti rami e i sistemi e le sezioni della cibernetica possono essere suddivisi in base a una varietà di principi, ma le due componenti principali di questa scienza sono la cibernetica di secondo ordine e la ricerca in biologia.
Cibernetica pura
Consideriamo un k-ku (puro) di secondo ordine. Questa è una scienza che studia i sistemi di controllo come concetto. Cerca di trovare i suoi principi fondamentali.
Nella cibernetica pura si possono identificare le principali aree di studio e di attività:
- L'intelligenza artificiale è la scienza e la tecnologia di cui sono dotate le macchineintelletto. Particolare attenzione è rivolta ai programmi per computer, alle proprietà dei sistemi intelligenti e alla loro capacità di svolgere una funzione creativa, che è considerata una caratteristica di una persona.
- K-ka del secondo ordine - una forma di cibernetica riorientata in precedenza alla natura biologica e alla forma della sua conoscenza, focalizzata sull'argomento. I fautori di questo percorso scientifico ritengono che la re altà sia costruita individualmente e che la conoscenza esistente sia "coerente" tra i soggetti, ma non identica al mondo dell'esperienza sensoriale.
- Forma di visione informatica: visione tecnica, basata su una tecnologia che consente alle macchine di rilevare, tracciare e classificare oggetti. In quanto disciplina tecnologica, questo settore cerca di applicare dati teorici e modelli di visione virtualmente registrata per creare un modello di visione artificiale. Esempi vividi sono: videosorveglianza, modellazione di oggetti circostanti, sistema di interazione, foto computazionali, ecc.
- Sistema di controllo: un sottoinsieme di strumenti per la raccolta di dati su un oggetto controllato, nonché opzioni per influenzarlo. L'obiettivo principale è quello di ottenere il miglior risultato. Gli oggetti possono essere sia persone che macchine. Una struttura di relazione può contenere due oggetti.
- Il sistema di gestione, in cui una persona funge da collegamento normativo, è chiamato sistema di gestione.
- Le sezioni principali della cibernetica includono anche l'emergenza (emergenza). La teoria dei sistemi definisce questo elementocibernetica come proprietà speciali di un sistema che i suoi elementi non hanno. Vi è quindi un'irriducibilità delle caratteristiche qualitative del sistema alla somma totale dei suoi parametri in presenza di tutti i componenti. Un sinonimo di questo fenomeno è chiamato effetto di sistema.
Ricerca in biologia
La sezione di cibernetica che studia l'organismo si basa sui dati ottenuti nello studio e nell'analisi delle informazioni su un organismo vivente. L'area di studio principale è l'adattamento degli organismi viventi all'ambiente che li circonda e la considerazione dei modi in cui il materiale genetico viene trasmesso dai genitori ai figli. C'è un' altra direzione: i cyborg.
Le sezioni classiche della cibernetica che studiano i sistemi biologici includono:
- La bioingegneria è la scienza della tecnologia e di come utilizzarla nella pratica medica e nella ricerca biologica. I campi dell'ingegneria biologica spaziano dalla creazione e dal funzionamento di un organo artificiale alla coltivazione di organi dal tessuto.
- K-ka biologico - percezione scientifica dell'idea del metodo e della tecnologia della cibernetica, impegnata nella considerazione di problemi fisiologici e biologici.
- La bioinformatica è una branca della cibernetica che studia il numero totale di modi e approcci. Include metodi matematici, algoritmici e strategici.
- La bionica è un insegnamento pratico sull'applicazione di proprietà, parametri, azioni eseguite e la disposizione strutturale della natura ai dispositivi tecnici e ai principi sistemici della loro organizzazione.
- Il prossimola sezione di cibernetica che studia il corpo si chiama scienza medica - opzioni per lo sfruttamento delle conquiste tecnologiche e dei loro risultati nel campo della medicina e dell'assistenza sanitaria. Qui vengono individuati la diagnostica computazionale e un sistema automatizzato in un'organizzazione sanitaria.
- Oltre alle suddette branche di studio e di attività delle scienze biologiche, questa comprende anche la neurocibernetica, lo studio dello stato dell'omeostasi, la biologia sintetica e la biologia dei sistemi.
Introduzione alla teoria dei sistemi complessi
Nella cibernetica, il concetto dell'esistenza di un sistema complesso viene individuato. La teoria di tali sistemi si occupa dell'analisi della loro natura e delle ragioni alla base delle loro straordinarie proprietà. I suoi elementi costitutivi sono chiamati Sistema Adattivo Complesso (CAS), la teoria dei sistemi complessi e il sistema complesso stesso.
Consideriamo uno di questi componenti, ovvero il CAC. Ha un certo numero di proprietà:
- Costruito da molti sottosistemi.
- Considerato un sistema di tipo aperto; scambia il potenziale energetico, le sostanze e le informazioni tra i sistemi.
- Le proprietà di una tale struttura non sono dedotte dai suoi livelli organizzativi più piccoli.
- Ha una struttura di tipo frattale.
- Potrebbe essere in uno stato stazionario.
- Ha la capacità di aumentare l'ordine e la complessità attraverso l'attività adattiva.
Sistemi informatici e cibernetica
La tecnologia informatica viene utilizzata dall'uomo per analizzare la raccoltainformazioni e gestione dei dispositivi. Sono inclusi anche i suddetti elementi di cibernetica pura, intelligenza artificiale e visione artificiale, ma, oltre a questi, si distinguono anche:
- robotica - esercitazione pratica per la realizzazione di sistemi tecnici di tipo automatizzato;
- DSSS è un sistema di supporto e decisionale, il cui scopo principale è aiutare una persona in un processo decisionale difficile. La caratteristica principale è un'analisi completamente obiettiva dell'oggetto della valutazione;
- L'automa cellulare è un modello di tipo discreto, studiato da: matematica, biologia teorica, teoria della computabilità, fisica e anche micromeccanica. L'area principale della ricerca sugli automi cellulari è lo studio della risolvibilità algoritmica di eventuali problemi;
- simulatore - imitazione di un processo controllato da una macchina o da una persona;
- la teoria del riconoscimento di modelli è una branca dell'informatica e delle discipline correlate, impegnata nello sviluppo di metodi per classificare e identificare, incidenti, segnali, circostanze situazionali, processi dell'oggetto o gruppo di oggetti oggetto di studio, caratterizzati da la presenza di un limite nell'insieme delle caratteristiche e delle caratteristiche qualitative. Gli usi vanno dai sistemi militari a quelli di sicurezza;
- sistema di controllo - un insieme di metodi per raccogliere dati su un oggetto sotto controllo e opzioni per influenzare il comportamento di un soggetto o di un oggetto. L'obiettivo principale è raggiungere obiettivi specifici;
- sistema di controllo automatizzato (ACS) - una formazione completa dai mezzitipo hardware e software. Un' altra parte di tale sistema è il personale necessario per regolare i processi nell'ambito delle attività tecnologiche, la produzione di un'impresa.
Sfruttamento della cibernetica in ingegneria
Le sezioni di cibernetica nel campo di attività dell'ingegneria sono suddivise in:
- Un sistema adattivo in cui la modifica automatica dei dati algoritmici avviene durante il funzionamento del sistema.
- Ergonomia - la scienza degli adattamenti dei doveri, del posto di lavoro, degli oggetti di lavoro e dei loro soggetti e dei programmi virtuali.
- Ingegneria biomedica: la forma e il metodo per applicare i principi dell'ingegneria, i suoi principi nella pratica medica e nelle scienze biologiche.
- I neurocomputer sono un meccanismo di elaborazione dati basato sul principio del sistema neurale naturale.
- La cibernetica tecnica è una branca della scienza che si occupa dello studio dei sistemi di gestione tecnica. La direzione principale è la creazione di un sistema di regolazione automatizzato.
- L'ingegneria dei sistemi è una disciplina del campo dell'ingegneria sovietica, che prestava attenzione ai metodi di progettazione, creazione e test di sistemi di tipo tecnico complesso, in vista del loro ulteriore funzionamento.
Relazione tra cibernetica ed economia e matematica
Le sezioni di cibernetica della matematica e dell'economia sono divise in 6 rami di studio, tre per ciascuna scienza separata.
Tra le aree di studio economiche, segnaliamo: la scienza economica, la sua gestione ericerche operative. I loro compiti principali sono trovare idee che vengono utilizzate nell'attività economica e la soluzione ottimale dei problemi quando si affrontano una varietà di problemi utilizzando, ad esempio, modelli statistici o matematici.
Sezioni di cibernetica matematica includono sistemi di tipo dinamico, teoria dell'informazione e teoria generale dei sistemi. Sono principalmente impegnati nella risoluzione di problemi in cui è necessario avere una chiara specificazione di parametri, dati analizzati, ecc. La rappresentazione matematica delle informazioni sulla cibernetica è la più accurata e corretta.
Psicologia, sociologia e cibernetica
In psicologia e sociologia le sezioni della cibernetica sono suddivise in k-tic e memetiche psicologiche e sociali. I compiti principali di questi rami della scienza sono lo studio della struttura e del funzionamento delle interazioni in vari sistemi di natura analizzante, sfere consce e inconsce, la modellazione delle caratteristiche mentali di una persona e lo studio della teoria del contenuto di coscienza, cultura e sua evoluzione.
Informazioni storiche
La storia e le sezioni della cibernetica sono strettamente legate allo sviluppo di questa scienza. L'inizio del k-ki moderno può essere considerato l'inizio degli anni '40, dove era un campo di ricerca interdisciplinare, che combinava sistemi di varie forme di controllo, la teoria del circuito elettrico, la struttura delle macchine, la modellazione di tipo logico, la biologia nella sua direzione evolutiva di sviluppo e ricerca neurologica. La prima opera da cui ha avuto origine il sistema di controllo elettronico è considerata opera di HaroldNero (1927). In generale, inizialmente il termine "cibernetica" nell'antica Grecia era usato per riferirsi all'arte degli statisti.
Le informazioni e le sezioni di cibernetica possono essere suddivise condizionatamente in base all'appartenenza al periodo in cui questo o quel fenomeno, l'informazione è stata studiata. La scienza stessa può essere suddivisa in nuovo e vecchio k-ku, dove il nuovo inizia negli anni '70 e il vecchio, rispettivamente, dal momento in cui la scienza è apparsa.
Lo studio degli anni Settanta era in pieno boom in biologia, ma già negli anni Ottanta la ricerca era più focalizzata “sull'interazione di una figura politica autonoma e dei suoi sottogruppi, sulla coscienza riflessiva del soggetto che crea e riproduce le strutture di comunità politiche.
Recentemente, sono stati fatti molti sforzi nello studio della teoria dei giochi, dei sistemi di feedback evolutivo e nello studio dei materiali. Queste aree di ricerca stanno ravvivando l'interesse per la scienza in questione.
