Glavni dijelovi kibernetike

2024 Autor: Angel Austin | [email protected]. Zadnja promjena: 2023-12-17 05:28

Ovdje i sada ćemo razmatrati kibernetiku kao složenu znanost koja se bavi velikim brojem problema ljudske rase. Navodimo grane ove znanosti i karakteriziramo njihove glavne razlike i probleme problematike kojima se bave, a također obraćamo pažnju na povijest razvoja kibernetike.

Pregled znanosti

Kibernetika (k-ka) je znanost koja kombinira mnoge komponente proučavanih grana ljudske djelatnosti. Usmjeren je na proučavanje općih zakona o primanju, pohranjivanju, transformaciji i prijenosu informacija u složenim i reguliranim sustavima, na primjer, u automobilu, društvu ili živom organizmu.

Odjeljci kibernetike podijeljeni su na ogroman broj sastavnih komponenti i proučavaju ogroman raspon područja ljudske aktivnosti, sva mjesta na kojima bi se, uz pomoć iskorištavanja informacija, osoba mogla umiješati u tijek događaja.

Izraz je skovao Ampère. U početku je kibernetičku znanost definirao kao informaciju o vlasti u zemlji koja je dužna osigurati građansku raznolikost.postojeće pogodnosti. Trenutno se ova znanost definira kao doktrina zakona koji se promatraju i koriste u prijenosu informacija u mehaničkim strukturama, tijelu i društvu; izraz je skovao N. Wiener.

Postoji mnogo drugih načina za definiranje ove znanosti, kao što su Lewis Kaufman, Gordon Pask, itd.

Odjeljci kibernetike uključuju proučavanje povratnih informacija, crne kutije, izvedenih elemenata koncepata unutar strojeva, živih organizama i organizacija. Ova se znanost usredotočuje na obradu i odgovaranje na informacije.

Postoji 7 glavnih dijelova kibernetike, ali se psihologija i sociologija često mogu podijeliti u zasebne grane studija i djelatnosti ove znanosti, pa se ponekad dijele na 8.

Područja aktivnosti

Razvoj i dijelovi kibernetike, njihovo formiranje i područja istraživanja usko su povezani s predmetom proučavanja, a to je svaki sustav koji se može kontrolirati. Pojmovi kibernetičkog pristupa i sustava uvedeni su u kibernetiku, gdje se sam sustav smatra apstraktnim pojmom na koji ne utječe porijeklo njihove materijalne prirode. Primjeri takvih struktura mogu biti automatski regulatori u raznim mehanizmima, strojevima, ljudskom mozgu i njegovom društvu, biološkoj populaciji itd. Bilo koji od gore navedenih sustava je prije svega odnos između mnogih komponenti sustava koji se razmatra, tj. način na koji percipiraju, pamte i obrađuju informacije i, naravno, mogućnost njihove razmjene između sustava. Kibernetika se razvijaopća načela koja vam omogućuju upravljanje sustavom i dovođenje do automatizacije. Pojava kibernetike zaslužna je za stvaranje strojeva četrdesetih godina dvadesetog stoljeća, a njen brzi razvoj i primjena u praksi povezana je s razvojem elektroničke računalne tehnologije.

Pored načina analize informacija, kibernetika koristi moćne alate za sintetizaciju rješenja problema koje pružaju matematička analiza, linearna algebra, teorija vjerojatnosti, informatika, ekonometrija, itd.

Kibernetika igra najvažniju ulogu u psihologiji rada. To je zbog činjenice da kibernetika, kao znanost o najboljim načinima upravljanja dinamičkim sustavom, proučava ukupan broj postojećih principa upravljanja i njihove međusobne odnose u sustavima bilo koje prirode, od samonavođenog projektila do složenog živog organizma. Drugi kibernetički poredak i njegovi sastavni elementi.

Kibernetika se sastoji od mnogih grana, a sustavi i dijelovi kibernetike mogu se podijeliti prema različitim principima, ali glavne dvije komponente ove znanosti su kibernetika drugog reda i istraživanje u biologiji.

Čista kibernetika

Razmotrimo (čisti) k-ku drugog reda. Ovo je znanost koja proučava upravljačke sustave kao koncept. Ona pokušava pronaći svoja glavna načela.

U čistoj kibernetici mogu se identificirati glavna područja studija i aktivnosti:

• Umjetna inteligencija je znanost i tehnologija koja stvara strojeve sintelekt. Posebna pažnja posvećena je računalnim programima, svojstvima inteligentnih sustava i njihovoj sposobnosti obavljanja kreativne funkcije, što se smatra osobinom osobe.
• K-ka drugog reda - oblik kibernetike preorijentiran ranije na biološku prirodu i oblik njezina znanja, usmjeren na predmet. Zagovornici ovog puta znanosti vjeruju da se stvarnost konstruira individualno, a postojeće znanje je “konzistentno” između subjekata, ali nije identično svijetu osjetilnog iskustva.
• Računalni oblik vizije - tehnički vid, koji se temelji na tehnologiji koja omogućuje strojevima da detektiraju, prate i klasificiraju objekte. Kao tehnološka disciplina, ova industrija nastoji primijeniti teorijske podatke i modele virtualno snimljenog vida za stvaranje modela računalnog vida. Živopisni primjeri su: videonadzor, modeliranje okolnih objekata, sustav interakcije, računalne fotografije, itd.

• Upravljački sustav - podskup alata za prikupljanje podataka o kontroliranom objektu, kao i mogućnosti za utjecaj na njega. Glavni cilj je postići najbolji rezultat. Objekti mogu biti i ljudi i strojevi. Struktura odnosa može sadržavati dva objekta.
• Sustav upravljanja, gdje osoba djeluje kao regulatorna veza, naziva se sustav upravljanja.
• Glavni dijelovi kibernetike također uključuju pojavu (emergence). Teorija sustava definira ovaj elementkibernetika kao posebna svojstva sustava koja njegovi elementi nemaju. Dakle, postoji nesvodljivost kvalitativnih karakteristika sustava na ukupan zbroj njegovih parametara u prisutnosti svih komponenti. Sinonim za ovaj fenomen naziva se efekt sustava.

Istraživanje u biologiji

Odjel kibernetike koji proučava organizam temelji se na podacima dobivenim proučavanjem i analizom informacija o živom organizmu. Glavno područje proučavanja je prilagodba živih organizama na okoliš koji ih okružuje i razmatranje načina na koje se genetski materijal prenosi s roditelja na djecu. Postoji još jedan smjer - kiborzi.

Klasični dijelovi kibernetike koji proučavaju biološke sustave uključuju:

• Bioinženjering je znanost o tehnologiji i kako je koristiti u medicinskoj praksi i biološkim istraživanjima. Polja biološkog inženjerstva kreću se od stvaranja i rada umjetnog organa do uzgoja organa iz tkiva.
• Biološka k-ka - znanstvena percepcija ideje o metodi i tehnologiji kibernetike, koja se bavi razmatranjem fizioloških i bioloških problema.
• Bioinformatika je grana kibernetike koja proučava ukupan broj načina i pristupa. Uključuje matematičke, algoritamske i strateške metode.
• Bionika je praktična pouka o primjeni svojstava, parametara, izvedenih radnji i strukturnog uređenja prirode na tehničke uređaje i sistemskih principa njihove organizacije.
• Sljedećedio kibernetike koji proučava tijelo naziva se medicinska znanost – mogućnosti za iskorištavanje tehnoloških dostignuća i njihovih rezultata u području medicine i zdravstva. Ovdje se izdvaja računalna dijagnostika i automatizirani sustav u zdravstvenoj organizaciji.
• Osim gore navedenih grana studija i djelatnosti biološke znanosti, ovo uključuje i neurokibernetiku, proučavanje stanja homeostaze, sintetičku biologiju i biologiju sustava.

Uvod u teoriju složenih sustava

U kibernetici se izdvaja koncept postojanja složenog sustava. Teorija takvih sustava bavi se analizom njihove prirode i razloga koji stoje u osnovi njihovih izvanrednih svojstava. Njegovi sastavni elementi nazivaju se Complex Adaptive System (CAS), teorija složenih sustava i sam složeni sustav.

Razmotrimo jednu od ovih komponenti, naime CAC. Ima određeni broj svojstava:

1. Izrađeno od mnogih podsustava.
2. Smatra se sustavom otvorenog tipa; razmjenjuje energetski potencijal, tvari i informacije između sustava.
3. Svojstva takve strukture ne proizlaze iz njezinih manjih organizacijskih razina.
4. Ona ima fraktalni tip strukture.
5. Može biti u nepomičnom stanju.
6. Ima mogućnost povećanja reda i složenosti kroz adaptivnu aktivnost.

Računalni sustavi i kibernetika

Kompjutersku tehnologiju čovjek koristi za analizu prikupljenogupravljanje informacijama i uređajem. Ovdje su uključeni i gornji elementi čiste kibernetike, umjetne inteligencije i računalnog vida, ali se osim njih izdvajaju:

• robotika - praktična vježba uključena u stvaranje tehničkih sustava automatiziranog tipa;
• DSSS je sustav podrške i donošenja odluka, čija je glavna svrha pomoći osobi u teškim odlukama. Glavna značajka je potpuno objektivna analiza predmeta ocjenjivanja;
• stanični automat je model diskretnog tipa, koji proučavaju: matematika, teorijska biologija, teorija izračunljivosti, fizika, a također i mikromehanika. Glavno područje istraživanja staničnog automata je proučavanje algoritamske rješivosti bilo kojeg problema;
• simulator - imitacija procesa kojim upravlja stroj ili osoba;
• teorija prepoznavanja uzoraka je grana računalne znanosti i srodnih disciplina, koja se bavi razvojem metoda za klasifikaciju i identifikaciju, incidenata, signala, situacijskih okolnosti, procesa objekta ili grupe objekata koji se proučavaju, a karakteriziraju prisutnost ograničenja u skupu kvalitativnih karakteristika i značajki. Koristi se u rasponu od vojnih do sigurnosnih sustava;
• sustav kontrole - skup metoda za prikupljanje podataka o objektu pod kontrolom i mogućnosti za utjecanje na ponašanje subjekta ili objekta. Glavni cilj je postizanje određenih ciljeva;
• automatizirani kontrolni sustav (ACS) - sveobuhvatno obrazovanje iz sredstavatip hardvera i softvera. Drugi dio takvog sustava je osoblje potrebno za regulaciju procesa u okviru tehnoloških djelatnosti, proizvodnje poduzeća.

Iskorišćavanje kibernetike u inženjerstvu

Sekcije kibernetike u inženjerskom području djelatnosti podijeljene su na:

1. Prilagodljivi sustav u kojem se automatska promjena algoritamskih podataka događa tijekom rada sustava.
2. Ergonomija - znanost o prilagodbi dužnosti, radnog mjesta, radnih objekata i njihovih subjekata i virtualnih programa.
3. Biomedicinsko inženjerstvo - oblik i način primjene principa inženjerstva, njegovih principa u medicinskoj praksi i biološkoj znanosti.
4. Neuroračunala su mehanizam za obradu podataka koji se temelji na principu prirodnog neuronskog sustava.
5. Tehnička kibernetika je grana znanosti koja se bavi proučavanjem sustava tehničkog upravljanja. Glavni smjer je stvaranje automatiziranog regulacijskog sustava.
6. Sistemsko inženjerstvo je disciplina iz područja sovjetskog inženjerstva, koja je obraćala pažnju na metode projektiranja, kreiranja i ispitivanja sustava složene tehničke vrste, s ciljem njihovog daljnjeg rada.

Odnos kibernetike i ekonomije i matematike

Sekcije kibernetike matematike i ekonomije podijeljene su u 6 grana studija, po tri za svaku zasebnu znanost.

Od ekonomskih područja studija izdvajamo: ekonomsku znanost, njeno upravljanje ioperativno istraživanje. Njihovi su glavni zadaci pronaći ideje koje se koriste u gospodarskoj djelatnosti i optimalno rješenje problema kada se suoče s raznim problemima koristeći, na primjer, statističko ili matematičko modeliranje.

Odjeljci matematičke kibernetike uključuju sustave dinamičkog tipa, teoriju informacija i opću teoriju sustava. Uglavnom se bave rješavanjem problema u kojima je potrebno imati jasnu specifikaciju parametara, analiziranih podataka itd. Najtočniji je i najtočniji matematički prikaz informacija o kibernetici.

Psihologija, sociologija i kibernetika

U psihologiji i sociologiji sekcije kibernetike dijele se na psihološke i socijalne k-tike i memetike. Glavni zadaci ovih grana znanosti su proučavanje strukture i funkcioniranja interakcija u različitim sustavima analizirajuće prirode, svjesnih i nesvjesnih sfera, modeliranje mentalnih karakteristika osobe i proučavanje teorije sadržaja svijest, kultura i njezina evolucija.

Povijesni podaci

Povijest i dijelovi kibernetike usko su povezani s razvojem ove znanosti. Početkom modernog k-kija može se smatrati početak 1940-ih, gdje je bio interdisciplinarno polje istraživanja, kombinirajući sustave raznih oblika upravljanja, teoriju električnog kruga, strukturu strojeva, modeliranje logičkog tipa, biologiju u svom evolucijskom smjeru razvoja i neuroloških istraživanja. Prvim djelom iz kojeg je nastao elektronički upravljački sustav smatra se Haroldovo djeloCrni (1927). Općenito, u početku se izraz "kibernetika" u staroj Grčkoj koristio za označavanje umjetnosti državnika.

Informacije i dijelovi kibernetike mogu se uvjetno podijeliti prema pripadnosti razdoblju u kojem se proučavala ova ili ona pojava, informacija. Sama znanost može se podijeliti na novi i stari k-ku, gdje novo počinje 1970-ih, odnosno staro, od trenutka kada se znanost pojavila.

Proučavanje sedamdesetih je cvjetalo u biologiji, ali istraživanja u osamdesetima već su bila više usmjerena na „interakciju autonomne političke figure i njenih podskupina, refleksivnu svijest subjekta koji stvara i reproducira strukture političke zajednice.

Nedavno je mnogo truda uloženo u proučavanje teorije igara, evolucijskih sustava povratnih informacija i proučavanja materijala. Ova područja istraživanja oživljavaju interes za dotičnu znanost.