Рефераты. Кибернетика - наука ХХ века

устройства, память и др. Нас интересует, какие логические функции выполняют

эти устройства, как они участвуют в процессах управления. Изучая, наконец,

с кибернетической точки зрения работу некоторого социального коллектива, мы

не вникаем в биофизические и биохимические процессы, происходящие внутри

организма индивидуумов, образующих этот коллектив.

Изучением всех перечисленных вопросов занимаются механика,

электротехника, физика, химия, биология. Предмет кибернетики составляют

только те стороны функционирования систем, которыми определяется протекание

в них процессов управления, т. е. процессов сбора, обработки, хранения

информации и ее использования для целей управления. Однако когда те или

иные частные физико-химические процессы начинают существенно влиять на

процессы управления системой, кибернетика должна включать их в сферу своего

исследования, но не всестороннего, а именно с позиций их воздействия на

процессы управления. Таким образом, предметом изучения кибернетики являются

процессы управления в сложных динамических системах.

Всеобщим методом познания, в равной степени применимым к исследованию

всех явлений природы и общественной жизни, служит материалистическая

диалектика. Однако, кроме общефилософского метода, в различных областях

науки применяется большое количество специальных методов.

До недавнего времени в биологических и социально-экономических науках

современные математические методы применялись в весьма ограниченных

масштабах. Только последние десятилетия характеризуются значительным

расширением использования в этих областях теории вероятностей и

математической статистики, математической логики и теории алгоритмов,

теории множеств и теории графов, теории игр и исследования операций,

корреляционного анализа, математического программирования и других

математических методов. Теория и практика кибернетики непосредственно

базируются на применении математических методов при описаний и исследовании

систем и процессов управления, на построении адекватных им математических

моделей и решении этих моделей на быстродействующих ЭВМ. Таким образом,

одним из основных методов кибернетики является метод математического

моделирования систем и процессов управления.

К основным методологическим принципам кибернетики относился применение

системного и функционального подхода при описании и исследовании сложных

систем. Системный подход исходя из представлений об определенной

целостности системы выражается в комплексном ее изучении с позиций

системного анализа, т.е. анализа проблем и объектов как совокупности

взаимосвязанных элементов.

Функциональный анализ имеет своей целью выявление и изучение

функциональных последствий тех или иных явлений или событий для

исследуемого объекта. Соответственно функциональный подход предполагает

учет результатов функционального анализа при исследовании и синтезе систем

управления.

Основная цель кибернетики как науки об управлении - добиваться построения

на основе изучения структур и механизмов управления таких систем, такой

организации их работы, такого взаимодействия элементов внутри этих систем и

такого взаимодействия с внешней средой, чтобы результаты функционирования

этих систем были наилучшими, т.е. приводили бы наиболее быстро к заданной

цели функционирования при минимальных затратах тех или иных ресурсов

(сырья, энергии, человеческого труда, машинного времени горючего и т. д.).

Все это можно определить кратко термином «оптимизация». Таким образом,

основной целью кибернетики является оптимизация систем управления.

2.2 Место кибернетики в системе наук

Теоретическая кибернетика, подобно математике, является по существу

абстрактной наукой. Ее задача - разработка научного аппарата и методов

исследования систем управления независимо от их конкретной природы. В

теоретическую кибернетику вошли и получили дальнейшее развитие такие

разделы прикладной математики, как теория информации и теория алгоритмов,

теория игр, исследование операций и др. Ряд проблем теоретической

кибернетики разработан уже непосредственно в недрах этого научного

направления, а именно: теория логических сетей, теория автоматов, теория

формальных языков и грамматик, теория преобразователей информации и т. д.

Теоретическая кибернетика включает также общеметодологические и

философские проблемы этой науки.

В зависимости от типа систем управления, которые изучаются прикладной

кибернетикой, последнюю подразделяют на техническую, биологическую и

социальную кибернетику.

Техническая кибернетика - наука об управлении техническими системами.

Техническую кибернетику часто и, пожалуй, неправомерно отождествляют с

современной теорией автоматического регулирования и управления. Эта теория,

конечно, служит важной составной частью технической кибернетики, но

последняя вместе с тем включает вопросы разработки и конструирования

автоматов (в том числе современных ЭВМ и роботов), а также проблемы

технических средств сбора, передачи, хранения и преобразования информации,

опознания образов и т. д.

Биологическая кибернетика изучает общие законы хранения, передачи и

переработки информации в биологических системах. Биологическую кибернетику

в свою очередь подразделяют: на медицинскую кибернетику, которая занимается

главным образом моделированием заболеваний и использованием этих моделей

для диагностики, прогнозирования и лечения; физиологическую кибернетику,

изучающую и моделирующую функции клеток и органов в норме и патологии;

нейрокибернетику, в которой моделируются процессы переработки информации в

нервной системе; психологическую кибернетику, моделирующую психику на

основе изучения поведения человека. Промежуточным звеном между

биологической и технической кибернетикой является бионика — наука об

использовании моделей биологических процессов и механизмов в качестве

прототипов для совершенствования существующих и создания новых технических

устройств.

Социальная кибернетика - наука, в которой используются методы и средства

кибернетики в целях исследования и организации процессов управления в

социальных системах. Необходимо, однако, учитывать, что социальная

кибернетика, изучающая закономерности управления обществом в количественном

аспекте, не может стать всеобъемлющей наукой об управлении обществом,

характеризующимся в значительной мере неформализуемыми явлениями и

процессами.

В связи с этим наибольшие практические успехи в современных условиях

могут быть достигнуты в результате применения кибернетики в области

управления экономикой, производственной деятельностью как важнейшими

основами развития общества. Среди социальных подсистем именно экономика

характеризуется наиболее развитой системой количественных показателей и

соотношений. Сферой экономической кибернетики являются проблемы оптимизации

управления народным хозяйством в целом, его отдельными отраслями,

экономическими районами, промышленными комплексами, предприятиями и т. д.

В качестве основного метода экономической кибернетики используется

экономико-математическое моделирование, позволяющее представить динамику

развития производственно-экономических систем разрабатывать меры по

улучшению их структуры и методы экономического прогнозирования и

управления. Основным направлением и одной из важнейших целей экономической

кибернетики в настоящее время стала разработка теории построения и

функционирования автоматизированных систем управления (АСУ). Необходимость

создания АСУ обусловливается высокими темпами роста производства,

углублением его специализации, расширением кооперирования предприятии,

существенным увеличением числа межхозяйственных связей и их усложнением. В

ходе развития этих процессов происходит снижение эффективности традиционных

методов управления производством, возникает настоятельная необходимость

привлечения на помощь руководителю кибернетической техники, т. е. создания

систем управления «человек — машина» которые нашли реальное воплощение в

виде АСУ. Особенности сельскохозяйственного производства (территориальная

рассредоточенность, большая длительность производственных циклов, сильное

влияние случайных факторов и др.) повышают значение АСУ в управлении им.

Кибернетика - обобщающая наука, исследующая биологические, технические

и социальные системы. Однако предметом ее исследования служат не все

вопросы структуры и поведения этих систем, а только те из них, которые

связаны с процессами управления. Следовательно, являясь междисциплинарной

наукой, кибернетика не претендует на роль наддисциплинарной науки. Если,

например, философия оперирует такими универсальными категориями, как

материя, время, пространство, то кибернетика имеет дело непосредственно

лишь с категорией информации, являющейся свойством особым образом

организованной материи.

Таким образом, место кибернетики в системе наук можно определить

следующим образом (рис.1). Кибернетика охватывает все науки, но не

полностью, а лишь в той их части , которая относится к сфере процессов

управления, связанных с этими науками и соответственно с изучаемыми ими

системами. Философия же, объясняя эти закономерности, общие для всех наук,

рассматривает наряду с ними и кибернетику как сферу действия

общефилософских законов диалектического материализма.

Каковы же основные философские проблемы, возникшие в связи с появлением и

развитием кибернетики как нового научного направления? Это прежде всего

вопрос о природе и свойствах информации как основной категории кибернетики,

вопросы диалектики структуры и развития сложных систем, их иерархии,

зависимости их свойств от количества элементов, взаимодействия с внешне

средой. Ряд методологических и философских вопросов возникает в связи с

проблемами моделирования—о сущности, типах и свойствах материальных и

идеальных моделей, их адекватности и границах применения. С задачами

бионического моделирования и созданием универсальных кибернетических

автоматов, роботов и искусственного интеллекта связана проблема о

предельных возможностях таких систем и о сравнении возможностей переработки

информации кибернетическими машинами и человеком. Создание

автоматизированных человеко-машинных систем управления ставит философские

проблемы о роли человека в этих системах и о характере своеобразного

симбиоза человека и машины.

Заключение.

Подводя итог, поставим вопрос: к каким выводам, относящимся к информатике-

кибернетике будущего и ее влиянию на нашу жизнь, он нас подводит? Как

кажется, эти выводы можно сформулировать в следующих пяти пунктах.

Первое. Кибернетика, а потом синтетическая информатика-кибернетика прошла

путь становления и развития, глубоко отличный от путей «обычных»,

«классических» наук. Ее идеи, формальный аппарат и технические решения

вызревали и развивались в рамках разных научных дисциплин, в каждой по-

особому; на определенных этапах динамики научного знания между ними

перекидывались мосты, приводившие к концептуально-методологическим

синтезам. Идеи управления и информации - как и весь связанный с ними

арсенал понятий и методов — были подняты до уровня общенаучных

представлений.

Кибернетика явилась первым комплексным научным направлением, общность

которого столь велика, что приближает его к философскому видению мира.

Неудивительно, что вслед за ней «двинулся» системный подход, глобальное

моделирование, синергетика и некоторые другие столь же широкие

интеллектуальные и технологические концепции. Конечно, информационно-

кибернетический подход не подменяет ни методологию, ни гносеологию.

Но он очень важен для более глубокой разработки ряда существенных

аспектов философского мышления.

Я думаю, что интегративно-синтетическая и генерализующе-обобщающая

функция кибернетики-информатики будет возрастать — по мере того, как будут

множиться успехи в учете человеческого фактора, выступающего и как

важнейшая компонента сложных систем, и как объект исследования. И здесь мы

подходим к нашему следующему выводу.

Второе. Я думаю, что ближайшие десятилетия в рассматриваемой нами сфере

пройдут под девизом «Человек!».

...Человек! Как много... и вместе с тем как досадно мало мы знаем о самих

себе. Какие тайны, относящиеся к процессам управления, переработки

информации, приобретения и использования знаний, какие глубинные механизмы,

ответственные за человеческие чувства, переживания, волеизъявления, таятся

в каждом из пас! Головной мозг, сложнейшая система нейродинамики, тончайшие

процессы физиологической регуляции, загадки интуиции и лабиринты логики

мысли, бездны нашего Я, в которые мы далеко не всегда можем (или смеем!)

хоть как-то заглянуть, драма симпатий-антипатий в человеческих коллективах,

великие чувства любви и долга, наши ценности и наши предрассудки,

предпочтения и решения — всего неизведанного и не перечислить! Но ведь,

это, с определенных позиций, «подведомственно» кибернетике и информатике —

не им одним, конечно, и не им в первую очередь, но ведь — и не в последнюю

тоже. Информатика-кибернетика грядущего, освоив могучие средства физики и

химии — да, наверняка, и биологии — внесет свой, только для нее возможный,

вклад в то, что все чаще называют теперь философской антропологией.

Главным в этом вкладе, по-видимому, будет выработка новых методов

формализации человеческих знаний и информационно-кибернетическая их

реализация — приобретение, накопление, распространение, поиск,

использование.

Третье. Следует ожидать коренного изменения во всей системе методов

исследований и разработок, во внедрении их результатов, во всей методологии

научной и - практической деятельности людей, в экономике и культуре. Грядет

век информатики, или — быть может, это неудачное выражение, но само его

появление показательно — эпоха «компьютерной культуры». Проявления этой

культуры — в виде диалога человека и ЭВМ различных классов, в форме работы

пользователей с экспертными системами и базами знаний, в растущем

использовании гибких автоматизированных производств и робототехнических

систем, во все более широком обращении к мощным пространственно

распределенным и даже глобальным сетям коммуникации, в экспансии бытовой и

профессиональной информатики — налицо уже сейчас. Каким он будет, этот век

информатики? Мы не можем этого предвидеть: научно-технический прогресс

трудно прогнозируем. Но одно, я думаю, не вызывает сомнений. Это:

Четвертое — неизбежность определенных сдвигов в социально-

психологической сфере. Работа с информационной техникой порождает новый

психологический тип человека-творца, для которого компьютеры будущего

(наверняка так же мало похожие на современные ЭВМ, как первые аэропланы —

на современные авиалайнеры) будут непосредственным продолжением и орудием

его руки и мысли, продолжением столь сильным и столь тонким, что они

окажутся в состоянии «усиливать не только вербализуемое, но и

невербализуемое («неявное») знание, не только логику, но и интуицию. Вместе

с техникой коммуникации, о характере которой мы сейчас можем лишь гадать,

это приведет к новому, надо надеяться, более человечному, доверительному

стилю общения между людьми, к такой производительности их трудовых усилий,

о которой мы ныне не можем и мечтать. А вместе с тем — к колоссальному

обогащению внутреннего мира личности, обогащению, для которого техника

информатики-кибернетики представит и средства, и время.

Пятое и последнее, пожалуй, самое важное замечание. Смысл его в том, что

достижения информационно-кибернетической науки и технологии, подобно силе

атома двулики: могут служить как на пользу, так и во вред людям. Будем

надеяться, что человеческие разум и добро, воплотившись в реальные благие

дела, восторжествуют; будем бороться за воплощение этой надежды! Залог

успеха здесь мне видится в реализации лозунга нового мышления, органически

связанного с глубокими преобразованиями, набирающими силу в нашем обществе,

с осознанием приоритета общечеловеческих ценностей, с нарастанием тенденции

гуманизации бытия на нашей планете. Кибернетика-информатика обязательно

внесут свой - и немалый - вклад в упрочение нового мышления - нового

видения мира.

Литература

1. Кибернетика. Итоги развития., М.: Наука, 1979. – (Серия «Кибернетика –

неограниченные возможности и возможные ограничения»).

2. Кибернетика. Современное состояние., М.: Наука, 1980. – (Серия

«Кибернетика – неограниченные возможности и возможные ограничения»).

3. Кибернетика. Перспективы развития., М.: Наука, 1981. – (Серия

«Кибернетика – неограниченные возможности и возможные ограничения»).

4. Кибернетика: прошлое для будущего., М.: Наука, 1989. – (Серия

«Кибернетика – неограниченные возможности и возможные ограничения»).

5. Крайзмер Л. П. Кибернетика. Учеб. Пособие для студ. с.-х. вузов по

экон. спец. - М.: Агропромиздат,1985.

Страницы: 1, 2, 3



2012 © Все права защищены
При использовании материалов активная ссылка на источник обязательна.