De vigtigste dele af kybernetik

2024 Forfatter: Angel Austin | [email protected]. Sidst ændret: 2023-12-17 05:21

Her og nu vil vi betragte kybernetik som en kompleks videnskab, der beskæftiger sig med et stort antal problemer i den menneskelige race. Vi lister grenene af denne videnskab og karakteriserer deres vigtigste forskelle og problemerne med de emner, de er involveret i, og vi er også opmærksomme på historien om udviklingen af kybernetik.

Videnskabsoversigt

Kybernetik (k-ka) er en videnskab, der kombinerer mange komponenter i de undersøgte grene af menneskelig aktivitet. Det er rettet mod at studere de generelle love om modtagelse, lagring, transformation og transmission af information i komplekse og regulerede systemer, for eksempel i en bil, samfund eller en levende organisme.

Sektioner af kybernetik er opdelt i et stort antal bestanddele og studerer en lang række områder af menneskelig aktivitet, alle steder, hvor en person ved hjælp af informationsudnyttelse kunne blande sig i begivenhedernes gang.

Udtrykket blev opfundet af Ampère. Oprindeligt definerede han kybernetisk videnskab som information om landets regering, som er forpligtet til at sikre borgerlig mangfoldighed.eksisterende fordele. I øjeblikket er denne videnskab defineret som doktrinen om de love, der observeres og bruges i transmissionen af information i mekaniske strukturer, kroppen og samfundet; udtrykket blev opfundet af N. Wiener.

Der er mange andre måder at definere denne videnskab på, såsom Lewis Kaufman, Gordon Pask osv.

Sektioner af kybernetik omfatter undersøgelse af feedback, sort boks, afledte elementer af begreber inde i maskiner, levende organismer og organisationer. Denne videnskab fokuserer på at behandle og reagere på information.

Der er 7 hovedafsnit af kybernetik, men ofte kan psykologi og sociologi opdeles i separate studie- og aktivitetsgrene af denne videnskab, derfor er de nogle gange opdelt i 8.

Aktivitetsfelter

Udviklingen og sektionerne af kybernetik, deres dannelse og forskningsområder er tæt forbundet med studieobjektet, som er ethvert system, der kan kontrolleres. Begreberne om den kybernetiske tilgang og systemet blev introduceret i kybernetik, hvor selve systemet betragtes som et abstrakt begreb, som ikke er påvirket af oprindelsen af deres materielle natur. Eksempler på sådanne strukturer kan være automatiske regulatorer i forskellige mekanismer, maskiner, den menneskelige hjerne og dens samfund, biologisk befolkning osv. Ethvert af ovenstående systemer er først og fremmest forholdet mellem de mange komponenter i det pågældende system, dvs. måder, de opfatter, husker og behandler informationer på, og selvfølgelig muligheden for udveksling mellem systemer. Cybernetik er under udviklinggenerelle principper, der giver dig mulighed for at styre systemet og bringe det til automatisering. Udseendet af kybernetik skyldes skabelsen af maskiner i 40'erne af det tyvende århundrede, og dens hurtige udvikling og anvendelse i praksis er forbundet med udviklingen af elektronisk computerteknologi.

Ud over måderne at analysere information på, bruger kybernetik kraftfulde værktøjer til at syntetisere løsningen af problemer, der leveres af matematisk analyse, lineær algebra, sandsynlighedsteori, datalogi, økonometri osv.

Kybernetik spiller den vigtigste rolle i arbejdspsykologi. Dette skyldes det faktum, at kybernetik, som videnskaben om de bedste måder at kontrollere et dynamisk system på, studerer det samlede antal eksisterende kontrolprincipper og deres indbyrdes sammenhænge i systemer af enhver art, fra et målsøgende missil til en kompleks levende organisme. Den anden kybernetiske orden og dens bestanddele.

Kybernetik består af mange grene, og systemer og sektioner af kybernetik kan opdeles efter en række forskellige principper, men de to vigtigste komponenter i denne videnskab er andenordens kybernetik og forskning i biologi.

Ren kybernetik

Lad os overveje en andenordens (ren) k-ku. Dette er en videnskab, der studerer kontrolsystemer som et koncept. Hun forsøger at finde sine hovedprincipper.

I ren kybernetik kan hovedområderne for undersøgelse og aktivitet identificeres:

• Kunstig intelligens er den videnskab og teknologi, der skaber maskiner udstyret medintellekt. Der lægges særlig vægt på computerprogrammer, intelligente systemers egenskaber og deres evne til at udføre en kreativ funktion, som betragtes som en egenskab ved en person.
• K-ka af anden orden - en form for kybernetik, der tidligere var reorienteret til den biologiske natur og formen for dens viden, fokuseret på emnet. Fortalere for denne videnskabsvej mener, at virkeligheden er konstrueret individuelt, og den eksisterende viden er "konsistent" mellem fag, men er ikke identisk med sanseoplevelsesverdenen.
• Computer form for vision - teknisk vision, som er baseret på teknologi, der gør det muligt for maskiner at detektere, spore og klassificere objekter. Som en teknologisk disciplin søger denne industri at anvende teoretiske data og modeller af virtuelt registreret syn til at skabe en computervisionsmodel. Levende eksempler er: videoovervågning, modellering af omgivende objekter, interaktionssystem, beregningsfotos osv.

• Kontrolsystem - en undergruppe af værktøjer til indsamling af data på et kontrolleret objekt, samt muligheder for at påvirke det. Hovedmålet er at opnå det bedste resultat. Objekter kan være både mennesker og maskiner. En relationsstruktur kan indeholde to objekter.
• Ledelsessystemet, hvor en person fungerer som et regulatorisk led, kaldes et ledelsessystem.
• Hovedsektionerne af kybernetik omfatter også emergence (emergence). Systemteori definerer dette elementkybernetik som særlige egenskaber ved et system, som dets elementer ikke har. Der er således en irreducerbarhed af systemets kvalitative egenskaber til den samlede sum af dets parametre i nærværelse af alle komponenter. Et synonym for dette fænomen kaldes systemeffekten.

Research in Biology

Den sektion af kybernetik, der studerer organismen, er baseret på data opnået ved undersøgelse og analyse af information om en levende organisme. Hovedområdet for undersøgelsen er tilpasningen af levende organismer til miljøet omkring dem og overvejelse af de måder, hvorpå genetisk materiale overføres fra forældre til børn. Der er en anden retning - cyborgs.

De klassiske dele af kybernetik, der studerer biologiske systemer, omfatter:

• Bioengineering er videnskaben om teknologi, og hvordan man bruger den i medicinsk praksis og biologisk forskning. Områderne for biologisk ingeniørarbejde spænder fra skabelse og drift af et kunstigt organ til dyrkning af organer fra væv.
• Biologisk k-ka - videnskabelig opfattelse af ideen om kybernetikkens metode og teknologi, engageret i overvejelserne om fysiologiske og biologiske problemer.
• Bioinformatik er en gren af kybernetik, der studerer det samlede antal måder og tilgange. Inkluderer matematiske, algoritmiske og strategiske metoder.
• Bionics er en praktisk undervisning om anvendelsen af egenskaber, parametre, udførte handlinger og naturens strukturelle arrangement på tekniske enheder og de systemiske principper for deres organisation.
• Næsteden del af kybernetik, der studerer kroppen, kaldes lægevidenskab - muligheder for udnyttelse af teknologiske landvindinger og deres resultater inden for medicin og sundhedspleje. Her fremhæves beregningsdiagnostik og et automatiseret system i en sundhedsorganisation.
• Ud over de ovennævnte studieretninger og aktiviteter inden for biologisk videnskab omfatter dette også neurokybernetik, studiet af homeostasetilstanden, syntetisk biologi og systembiologi.

Introduktion til teorien om komplekse systemer

I kybernetik fremhæves konceptet om eksistensen af et komplekst system. Teorien om sådanne systemer beskæftiger sig med analysen af deres natur og årsagerne til deres ekstraordinære egenskaber. Dets bestanddele kaldes det komplekse adaptive system (CAS), teorien om komplekse systemer og selve det komplekse system.

Lad os overveje en af disse komponenter, nemlig CAC. Den har et vist antal egenskaber:

1. Konstrueret af mange undersystemer.
2. Betragtes som et åbent system; udveksler energipotentiale, stoffer og information mellem systemer.
3. Egenskaberne ved en sådan struktur er ikke udledt af dens mindre organisatoriske niveauer.
4. Hun har en fraktal type struktur.
5. Kan være i stationær tilstand.
6. Har evnen til at øge orden og kompleksitet gennem adaptiv aktivitet.

Computersystemer og kybernetik

Computerteknologi bruges af mennesker til at analysere det indsamledeinformation og enhedshåndtering. Ovenstående elementer af ren kybernetik, kunstig intelligens og computersyn er også inkluderet her, men udover dem er de også udmærket:

• robotics - en praktisk øvelse involveret i skabelsen af tekniske systemer af en automatiseret type;
• DSSS er et støtte- og beslutningssystem, hvis hovedformål er at hjælpe en person i vanskelig beslutningstagning. Hovedtrækket er en fuldstændig objektiv analyse af vurderingsemnet;
• cellulær automat er en model af en diskret type, som studeres af: matematik, teoretisk biologi, beregnelighedsteori, fysik og også mikromekanik. Hovedområdet for cellulær automatforskning er studiet af den algoritmiske løselighed af eventuelle problemer;
• simulator - efterligning af en proces styret af en maskine eller en person;
• theory of pattern recognition er en gren af datalogi og beslægtede discipliner, der beskæftiger sig med udviklingen af metoder til klassificering og identifikation, hændelser, signaler, situationelle omstændigheder, processer for det objekt eller en gruppe af objekter, der studeres, karakteriseret ved tilstedeværelsen af en grænse i sættet af kvalitative egenskaber og funktioner. Anvendelser spænder fra militære til sikkerhedssystemer;
• kontrolsystem - et sæt metoder til at indsamle data om et objekt under kontrol og muligheder for at påvirke et subjekts eller objekts adfærd. Hovedmålet er at nå specifikke mål;
• automatiseret kontrolsystem (ACS) - en omfattende uddannelse fra midlernehardware og software type. En anden del af et sådant system er det nødvendige personale til at regulere processer inden for rammerne af teknologiske aktiviteter, produktionen af en virksomhed.

Udnyttelse af kybernetik i teknik

Sektioner af kybernetik inden for det tekniske aktivitetsområde er opdelt i:

1. Et adaptivt system, hvor den automatiske ændring af algoritmiske data sker under driften af systemet.
2. Ergonomi - videnskaben om tilpasninger af pligter, arbejdspladsen, arbejdsobjekter og deres emner og virtuelle programmer.
3. Biomedicinsk teknik - formen og metoden til at anvende principperne for teknik, dets principper i medicinsk praksis og biologisk videnskab.
4. Neurocomputere er en databehandlingsmekanisme baseret på princippet om det naturlige neurale system.
5. Teknisk kybernetik er en gren af videnskaben, der beskæftiger sig med studiet af tekniske ledelsessystemer. Hovedretningen er oprettelsen af et automatiseret reguleringssystem.
6. Systemteknik er en disciplin fra det sovjetiske ingeniørfag, som har lagt vægt på metoderne til at designe, skabe og teste systemer af en kompleks teknisk type med henblik på deres videre drift.

Forholdet mellem kybernetik og økonomi og matematik

Sektioner af kybernetik i matematik og økonomi er opdelt i 6 studiegrene, tre for hver separat videnskab.

Blandt de økonomiske studieområder udpeger vi: økonomisk videnskab, dens ledelse ogoperationsforskning. Deres hovedopgaver er at finde ideer, der bruges i økonomisk aktivitet og den optimale løsning af problemer, når de står over for en række forskellige problemer ved hjælp af f.eks. statistisk eller matematisk modellering.

Sektioner af matematisk kybernetik omfatter systemer af dynamisk type, informationsteori og generel systemteori. De beskæftiger sig hovedsageligt med at løse problemer, hvor det er nødvendigt at have en klar specifikation af parametre, analyserede data osv. Den matematiske repræsentation af information om kybernetik er den mest nøjagtige og korrekte.

Psykologi, sociologi og kybernetik

I psykologi og sociologi er sektioner af kybernetik opdelt i psykologisk og social k-tik og memetik. Hovedopgaverne for disse videnskabsgrene er studiet af strukturen og funktionen af interaktioner i forskellige systemer af analyserende karakter, bevidste og ubevidste sfærer, modellering af en persons mentale egenskaber og studiet af teorien om indholdet af bevidsthed, kultur og dens udvikling.

Historiske oplysninger

Kybernetikkens historie og dele er tæt forbundet med udviklingen af denne videnskab. Begyndelsen af moderne k-ki kan betragtes som begyndelsen af 1940'erne, hvor det var et tværfagligt forskningsfelt, der kombinerede systemer af forskellige former for kontrol, teorien om det elektriske kredsløb, maskinernes struktur, logisk typemodellering, biologi i sin evolutionære retning af udvikling og neurologisk forskning. Det første værk, som det elektroniske kontrolsystem stammer fra, anses for at være Harolds værkSort (1927). Generelt blev udtrykket "kybernetik" i det antikke Grækenland oprindeligt brugt til at henvise til statsmænds kunst.

Information og sektioner af kybernetik kan betinget opdeles efter tilhørsforhold til den periode, hvor dette eller hint fænomen, information blev undersøgt. Selve videnskaben kan opdeles i ny og gammel k-ku, hvor den nye begynder i 1970'erne, og den gamle, fra det øjeblik videnskaben dukkede op.

Studiet af halvfjerdserne boomede inden for biologi, men forskningen i firserne var allerede mere fokuseret på samspillet mellem en autonom politisk figur og dens undergrupper, den refleksive bevidsthed om emnet, der skaber og reproducerer strukturerne i politiske fællesskaber.

For nylig er der blevet lagt en stor indsats i studiet af spilteori, evolutionære feedbacksystemer og studiet af materialer. Disse forskningsområder genopliver interessen for den pågældende videnskab.