Hoveddelene av kybernetikk

2024 Forfatter: Angel Austin | [email protected]. Sist endret: 2023-12-17 05:37

Her og nå vil vi vurdere kybernetikk som en kompleks vitenskap, som håndterer et stort antall problemer i menneskeheten. Vi lister opp grenene til denne vitenskapen og karakteriserer deres viktigste forskjeller og problemene med problemene de er involvert i, og tar også hensyn til historien om utviklingen av kybernetikk.

Vitenskapsoversikt

Kybernetikk (k-ka) er en vitenskap som kombinerer mange komponenter av de studerte grenene av menneskelig aktivitet. Den er rettet mot å studere de generelle lovene om mottak, lagring, transformasjon og overføring av informasjon i komplekse og regulerte systemer, for eksempel i en bil, et samfunn eller en levende organisme.

Seksjoner av kybernetikk er delt inn i et stort antall bestanddeler og studerer et stort spekter av menneskelig aktivitet, alle steder hvor en person ved hjelp av informasjonsutnyttelse kan blande seg inn i hendelsesforløpet.

Begrepet ble laget av Ampère. Opprinnelig definerte han kybernetisk vitenskap som informasjon om regjeringen i landet, som er forpliktet til å sikre borgerlig mangfold.eksisterende fordeler. For tiden er denne vitenskapen definert som læren om lovene som observeres og brukes i overføring av informasjon i mekaniske strukturer, kroppen og samfunnet; begrepet ble laget av N. Wiener.

Det er mange andre måter å definere denne vitenskapen på, for eksempel Lewis Kaufman, Gordon Pask, osv.

Seksjoner av kybernetikk inkluderer studiet av tilbakemelding, svart boks, avledede elementer av konsepter inne i maskiner, levende organismer og organisasjoner. Denne vitenskapen fokuserer på å behandle og svare på informasjon.

Det er 7 hovedseksjoner av kybernetikk, men ofte kan psykologi og sosiologi deles inn i separate studiegrener og aktivitet i denne vitenskapen, derfor er de noen ganger delt inn i 8.

Aktivitetsfelt

Utviklingen og delene av kybernetikk, deres dannelse og forskningsområder er nært knyttet til studieobjektet, som er ethvert system som kan kontrolleres. Konseptene til den kybernetiske tilnærmingen og systemet ble introdusert i kybernetikk, hvor selve systemet betraktes som et abstrakt konsept, som ikke påvirkes av opprinnelsen til deres materielle natur. Eksempler på slike strukturer kan være automatiske regulatorer i ulike mekanismer, maskiner, den menneskelige hjernen og dens samfunn, biologisk populasjon osv. Ethvert av de ovennevnte systemene er for det første forholdet mellom de mange komponentene i systemet som vurderes. måter de oppfatter, husker og behandler informasjon og, selvfølgelig, muligheten for utveksling mellom systemer. Kybernetikk er i utviklinggenerelle prinsipper som lar deg administrere systemet og bringe det til automatisering. Utseendet til kybernetikk skyldes etableringen av maskiner på førtitallet av det tjuende århundre, og dens raske utvikling og anvendelse i praksis er assosiert med utviklingen av elektronisk datateknologi.

I tillegg til måtene å analysere informasjon på, bruker kybernetikk kraftige verktøy for å syntetisere løsningen av problemer gitt av matematisk analyse, lineær algebra, sannsynlighetsteori, informatikk, økonometri, etc.

Kybernetikk spiller den viktigste rollen i arbeidspsykologi. Dette skyldes det faktum at kybernetikk, som vitenskapen om de beste måtene å kontrollere et dynamisk system på, studerer det totale antallet eksisterende kontrollprinsipper og deres innbyrdes forhold i systemer av enhver art, fra et målsøkende missil til en kompleks levende organisme. Den andre kybernetiske orden og dens bestanddeler.

Kybernetikk består av mange grener, og systemer og deler av kybernetikk kan deles inn etter en rekke prinsipper, men de to hovedkomponentene i denne vitenskapen er annenordens kybernetikk og forskning i biologi.

Ren kybernetikk

La oss vurdere en annenordens (ren) k-ku. Dette er en vitenskap som studerer kontrollsystemer som et konsept. Hun prøver å finne hovedprinsippene sine.

I ren kybernetikk kan hovedområdene for studie og aktivitet identifiseres:

• Kunstig intelligens er vitenskapen og teknologien som skaper maskiner utstyrt medintellekt. Spesiell oppmerksomhet rettes mot dataprogrammer, egenskapene til intelligente systemer og deres evne til å utføre en kreativ funksjon, som anses som en egenskap ved en person.
• K-ka av andre orden - en form for kybernetikk reorientert tidligere til den biologiske naturen og formen for dens kunnskap, fokusert på emnet. Tilhengere av denne vitenskapens vei tror at virkeligheten er konstruert individuelt, og den eksisterende kunnskapen er "konsistent" mellom fag, men er ikke identisk med sanseopplevelsesverdenen.
• Dataform for syn - teknisk syn, som er basert på teknologi som gjør at maskiner kan oppdage, spore og klassifisere objekter. Som en teknologisk disiplin søker denne industrien å bruke teoretiske data og modeller av virtuelt registrert syn for å lage en datasynsmodell. Levende eksempler er: videoovervåking, modellering av omkringliggende objekter, interaksjonssystem, beregningsbilder osv.

• Kontrollsystem - et undersett av verktøy for å samle inn data på et kontrollert objekt, samt muligheter for å påvirke det. Hovedmålet er å oppnå det beste resultatet. Objekter kan være både mennesker og maskiner. En relasjonsstruktur kan inneholde to objekter.
• Styringssystemet, der en person fungerer som et regulatorisk ledd, kalles et styringssystem.
• Hoveddelene av kybernetikk inkluderer også emergence (emergence). Systemteori definerer dette elementetkybernetikk som spesielle egenskaper ved et system som dets elementer ikke har. Dermed er det en irreduserbarhet av de kvalitative egenskapene til systemet til den totale summen av dets parametere i nærvær av alle komponenter. Et synonym for dette fenomenet kalles systemeffekten.

Research in Biology

Seksjonen av kybernetikk som studerer organismen er basert på data innhentet ved studie og analyse av informasjon om en levende organisme. Hovedområdet for studien er tilpasning av levende organismer til miljøet rundt dem og vurdering av måtene genetisk materiale overføres på fra foreldre til barn. Det er en annen retning - cyborgs.

De klassiske delene av kybernetikk som studerer biologiske systemer inkluderer:

• Bioengineering er vitenskapen om teknologi og hvordan den kan brukes i medisinsk praksis og biologisk forskning. Feltene for biologisk ingeniørfag spenner fra opprettelse og drift av et kunstig organ til dyrking av organer fra vev.
• Biologisk k-ka - vitenskapelig oppfatning av ideen om metoden og teknologien for kybernetikk, engasjert i vurderingen av fysiologiske og biologiske problemer.
• Bioinformatikk er en gren av kybernetikk som studerer det totale antallet måter og tilnærminger. Inkluderer matematiske, algoritmiske og strategiske metoder.
• Bionics er en praktisk undervisning om bruken av egenskaper, parametere, utførte handlinger og den strukturelle ordningen av naturen på tekniske enheter og de systemiske prinsippene for deres organisasjon.
• Nestedelen av kybernetikk som studerer kroppen kalles medisinsk vitenskap - alternativer for utnyttelse av teknologiske prestasjoner og deres resultater innen medisin og helsevesen. Her skilles det ut beregningsdiagnostikk og et automatisert system i en helseorganisasjon.
• I tillegg til de ovennevnte grenene for studier og aktivitet innen biologisk vitenskap, inkluderer dette også nevrokybernetikk, studiet av tilstanden til homeostase, syntetisk biologi og systembiologi.

Introduksjon til teorien om komplekse systemer

I kybernetikk blir konseptet om eksistensen av et komplekst system trukket frem. Teorien om slike systemer omhandler analysen av deres natur og årsakene til deres ekstraordinære egenskaper. Dens bestanddeler kalles Complex Adaptive System (CAS), teorien om komplekse systemer og selve det komplekse systemet.

La oss vurdere en av disse komponentene, nemlig CAC. Den har et visst antall egenskaper:

1. Konstruert fra mange delsystemer.
2. Anses som et åpent system; utveksler energipotensial, stoffer og informasjon mellom systemer.
3. Egenskapene til en slik struktur er ikke utledet fra de mindre organisasjonsnivåene.
4. Hun har en fraktal type struktur.
5. Kan være i stasjonær tilstand.
6. Har evnen til å øke orden og kompleksitet gjennom adaptiv aktivitet.

Datasystemer og kybernetikk

Datateknologi brukes av mennesker for å analysere det innsamledeinformasjon og enhetsadministrasjon. Ovennevnte elementer av ren kybernetikk, kunstig intelligens og datasyn er også inkludert her, men i tillegg til dem er de også utmerkede:

• robotikk - en praktisk øvelse involvert i å lage tekniske systemer av en automatisert type;
• DSSS er et støtte- og beslutningssystem, hvis hovedformål er å hjelpe en person i vanskelige beslutninger. Hovedtrekket er en fullstendig objektiv analyse av vurderingsemnet;
• cellulær automat er en modell av en diskret type, som studeres av: matematikk, teoretisk biologi, beregnelighetsteori, fysikk og også mikromekanikk. Hovedområdet for cellulær automatforskning er studiet av den algoritmiske løsbarheten av eventuelle problemer;
• simulator - imitasjon av en prosess kontrollert av en maskin eller en person;
• teori om mønstergjenkjenning er en gren av informatikk og relaterte disipliner, engasjert i utvikling av metoder for klassifisering og identifisering, hendelser, signal, situasjonelle omstendigheter, prosesser ved objektet eller gruppen av objekter som studeres, preget av tilstedeværelsen av en grense i settet med kvalitative egenskaper og funksjoner. Bruksområdene varierer fra militære til sikkerhetssystemer;
• kontrollsystem - et sett med metoder for å samle inn data om et objekt under kontroll og muligheter for å påvirke atferden til et objekt eller objekt. Hovedmålet er å oppnå spesifikke mål;
• automatisert kontrollsystem (ACS) - en omfattende utdanning fra midlenetype maskinvare og programvare. En annen del av et slikt system er personell som er nødvendig for å regulere prosesser innenfor rammen av teknologiske aktiviteter, produksjonen av en bedrift.

Utnyttelse av kybernetikk i ingeniørfag

Seksjoner av kybernetikk innen ingeniørfaget er delt inn i:

1. Et adaptivt system der den automatiske endringen av algoritmiske data skjer under driften av systemet.
2. Ergonomi - vitenskapen om tilpasninger av oppgaver, arbeidsplassen, arbeidsobjekter og deres fag og virtuelle programmer.
3. Biomedisinsk ingeniørfag - formen og metoden for å anvende prinsippene for ingeniørvitenskap, dens prinsipper i medisinsk praksis og biologisk vitenskap.
4. Nevrodatamaskiner er en databehandlingsmekanisme basert på prinsippet om det naturlige nevrale systemet.
5. Teknisk kybernetikk er en vitenskapsgren som er opptatt av studiet av tekniske styringssystemer. Hovedretningen er opprettelsen av et automatisert reguleringssystem.
6. Systemteknikk er en disiplin fra sovjetisk ingeniørfag, som har lagt vekt på metodene for å designe, lage og teste systemer av en kompleks teknisk type, med tanke på deres videre drift.

Forholdet mellom kybernetikk og økonomi og matematikk

Seksjoner av kybernetikk i matematikk og økonomi er delt inn i 6 studiegrener, tre for hver separat vitenskap.

Blant de økonomiske studieområdene trekker vi frem: økonomisk vitenskap, ledelse ogoperasjonsforskning. Deres hovedoppgaver er å finne ideer som brukes i økonomisk aktivitet og den optimale løsningen av problemer når de står overfor en rekke problemer ved å bruke for eksempel statistisk eller matematisk modellering.

Deler av matematisk kybernetikk inkluderer systemer av dynamisk type, informasjonsteori og generell systemteori. De er hovedsakelig engasjert i å løse problemer der det er nødvendig å ha en klar spesifikasjon av parametere, analyserte data osv. Den matematiske representasjonen av informasjon om kybernetikk er den mest nøyaktige og korrekte.

Psykologi, sosiologi og kybernetikk

I psykologi og sosiologi er deler av kybernetikk delt inn i psykologisk og sosial k-tik og memetikk. Hovedoppgavene til disse vitenskapsgrenene er studiet av strukturen og funksjonen til interaksjoner i ulike systemer av analyserende natur, bevisste og ubevisste sfærer, modellering av de mentale egenskapene til en person og studiet av teorien om innholdet i bevissthet, kultur og dens utvikling.

Historisk informasjon

Historien og delene av kybernetikk er nært forbundet med utviklingen av denne vitenskapen. Begynnelsen av moderne k-ki kan betraktes som begynnelsen av 1940-tallet, hvor det var et tverrfaglig forskningsfelt, som kombinerte systemer med ulike former for kontroll, teorien om den elektriske kretsen, strukturen til maskiner, logisk type modellering, biologi i sin evolusjonære utviklingsretning og nevrologisk forskning. Det første verket som det elektroniske kontrollsystemet stammer fra, anses å være verket til HaroldSvart (1927). Generelt ble uttrykket "kybernetikk" i antikkens Hellas opprinnelig brukt for å referere til statsmennenes kunst.

Informasjon og deler av kybernetikk kan betinget inndeles etter tilhørighet til perioden hvor dette eller hint fenomenet, informasjon ble studert. Selve vitenskapen kan deles inn i ny og gammel k-ku, hvor den nye begynner på 1970-tallet, og den gamle, fra det øyeblikket vitenskapen dukket opp.

Studiet av syttitallet blomstret innen biologi, men forskningen på åttitallet var allerede mer fokusert på «samspillet mellom en autonom politisk figur og dens undergrupper, den refleksive bevisstheten til faget som skaper og reproduserer strukturene til politiske fellesskap.

Nylig har det blitt lagt ned mye innsats i studiet av spillteori, evolusjonære tilbakemeldingssystemer og studier av materialer. Disse forskningsområdene gjenoppliver interessen for den aktuelle vitenskapen.