Aquí i ara considerarem la cibernètica com una ciència complexa, que tracta un gran nombre de problemes de la raça humana. Enumerem les branques d'aquesta ciència i caracteritzem les seves principals diferències i els problemes de les qüestions en què intervenen, i també prestem atenció a la història del desenvolupament de la cibernètica.
Visió general de la ciència
La cibernètica (k-ka) és una ciència que combina molts components de les branques estudiades de l'activitat humana. Està dirigit a estudiar les lleis generals sobre la recepció, emmagatzematge, transformació i transmissió d'informació en sistemes complexos i regulats, per exemple, en un cotxe, una societat o un organisme viu.
Les seccions de cibernètica es divideixen en un gran nombre de components constitutius i estudien una gran varietat d'àrees de l'activitat humana, tots llocs on, amb l'ajuda de l'explotació de la informació, una persona podria interferir en el curs dels esdeveniments.
El terme va ser encunyat per Ampère. Inicialment, va definir la ciència cibernètica com la informació sobre el govern del país, que està obligat a garantir la diversitat cívica.beneficis existents. Actualment, aquesta ciència es defineix com la doctrina de les lleis observades i utilitzades en la transmissió de la informació en les estructures mecàniques, el cos i la societat; el terme va ser encunyat per N. Wiener.
Hi ha moltes altres maneres de definir aquesta ciència, com Lewis Kaufman, Gordon Pask, etc.
Les seccions de cibernètica inclouen l'estudi de la retroalimentació, la caixa negra, els elements derivats dels conceptes dins de les màquines, els organismes vius i les organitzacions. Aquesta ciència se centra a processar i respondre a la informació.
Hi ha 7 seccions principals de la cibernètica, però sovint la psicologia i la sociologia es poden dividir en branques separades d'estudi i activitat d'aquesta ciència, per tant, de vegades es divideixen en 8.
Camps d'activitat
El desenvolupament i les seccions de la cibernètica, la seva formació i les àrees d'investigació estan estretament relacionades amb l'objecte d'estudi, que és qualsevol sistema que es pugui controlar. Els conceptes de l'enfocament cibernètic i el sistema es van introduir a la cibernètica, on el propi sistema es considera com un concepte abstracte, que no es veu afectat per l'origen de la seva naturalesa material. Exemples d'aquestes estructures poden ser reguladors automàtics en diversos mecanismes, màquines, el cervell humà i la seva societat, la població biològica, etc. Qualsevol dels sistemes anteriors és, en primer lloc, la relació entre els molts components del sistema considerat, el maneres de percebre, memoritzar i processar la informació i, per descomptat, la possibilitat del seu intercanvi entre sistemes. La cibernètica està en desenvolupamentprincipis generals que permeten gestionar el sistema i portar-lo a l'automatització. L'aparició de la cibernètica es deu a la creació de màquines als anys quaranta del segle XX, i el seu ràpid desenvolupament i aplicació a la pràctica està associat al desenvolupament de la tecnologia informàtica electrònica.
A més de les maneres d'analitzar la informació, la cibernètica utilitza potents eines per sintetitzar la solució de problemes que ofereixen l'anàlisi matemàtica, l'àlgebra lineal, la teoria de la probabilitat, la informàtica, l'econometria, etc.
La cibernètica té el paper més important en la psicologia laboral. Això es deu al fet que la cibernètica, com a ciència de les millors maneres de controlar un sistema dinàmic, estudia el nombre total de principis de control existents i les seves interrelacions en sistemes de qualsevol naturalesa, des d'un míssil homing fins a un complex organisme viu. El segon ordre cibernètic i els seus elements constitutius.
La cibernètica consta de moltes branques, i els sistemes i seccions de la cibernètica es poden dividir segons una varietat de principis, però els dos components principals d'aquesta ciència són la cibernètica de segon ordre i la investigació en biologia.
Cibernètica pura
Considerem un k-ku (pur) de segon ordre. Aquesta és una ciència que estudia els sistemes de control com a concepte. Intenta trobar els seus principis principals.
En la cibernètica pura, es poden identificar les principals àrees d'estudi i activitat:
- La intel·ligència artificial és la ciència i la tecnologia que crea màquines dotades deintel·ligència. Es presta especial atenció als programes informàtics, les propietats dels sistemes intel·ligents i la seva capacitat per realitzar una funció creativa, que es considera una característica d'una persona.
- K-ka de segon ordre - una forma de cibernètica reorientada abans a la naturalesa biològica i la forma del seu coneixement, centrada en el tema. Els defensors d'aquest camí de la ciència creuen que la realitat es construeix individualment i el coneixement existent és "coherent" entre subjectes, però no és idèntic al món de l'experiència sensorial..
- Forma de visió per ordinador: visió tècnica, que es basa en una tecnologia que permet a les màquines detectar, fer el seguiment i classificar objectes. Com a disciplina tecnològica, aquesta indústria busca aplicar dades teòriques i models de visió enregistrada virtualment per crear un model de visió per ordinador. Exemples vívids són: videovigilància, modelatge d'objectes circumdants, sistema d'interacció, fotos computacionals, etc.
- Sistema de control: un subconjunt d'eines per recopilar dades sobre un objecte controlat, així com opcions per influir-hi. L'objectiu principal és aconseguir el millor resultat. Els objectes poden ser persones i màquines. Una estructura de relació pot contenir dos objectes.
- El sistema de gestió, on una persona actua com a enllaç regulador, s'anomena sistema de gestió.
- Les seccions principals de la cibernètica també inclouen l'emergència (emergència). La teoria de sistemes defineix aquest elementla cibernètica com a propietats especials d'un sistema que no tenen els seus elements. Així, hi ha una irreductibilitat de les característiques qualitatives del sistema a la suma total dels seus paràmetres en presència de tots els components. Un sinònim d'aquest fenomen s'anomena efecte sistema.
Recerca en biologia
La secció de cibernètica que estudia l'organisme es basa en les dades obtingudes en l'estudi i anàlisi de la informació sobre un organisme viu. L'àrea principal d'estudi és l'adaptació dels organismes vius al medi que els envolta i la consideració de les maneres en què el material genètic es transmet de pares a fills. Hi ha una altra direcció: els cyborgs.
Les seccions clàssiques de la cibernètica que estudien els sistemes biològics inclouen:
- La bioenginyeria és la ciència de la tecnologia i com utilitzar-la en la pràctica mèdica i la investigació biològica. Els camps de l'enginyeria biològica van des de la creació i el funcionament d'un òrgan artificial fins al cultiu d'òrgans a partir de teixits.
- Biological k-ka - percepció científica de la idea del mètode i la tecnologia de la cibernètica, dedicada a la consideració de problemes fisiològics i biològics.
- La bioinformàtica és una branca de la cibernètica que estudia el nombre total de maneres i enfocaments. Inclou mètodes matemàtics, algorísmics i estratègics.
- La biònica és un ensenyament pràctic sobre l'aplicació de propietats, paràmetres, accions realitzades i la disposició estructural de la natura als dispositius tècnics i els principis sistèmics de la seva organització.
- Següentla secció de cibernètica que estudia el cos s'anomena ciència mèdica: opcions per a l'explotació dels assoliments tecnològics i els seus resultats en el camp de la medicina i l'assistència sanitària. Aquí, es destaquen els diagnòstics computacionals i un sistema automatitzat en una organització sanitària.
- A més de les branques d'estudi i d'activitat de la ciència biològica esmentades anteriorment, també inclou la neurocibernètica, l'estudi de l'estat de l'homeòstasi, la biologia sintètica i la biologia de sistemes.
Introducció a la teoria dels sistemes complexos
En cibernètica, es destaca el concepte de l'existència d'un sistema complex. La teoria d'aquests sistemes tracta de l'anàlisi de la seva naturalesa i les raons subjacents a les seves propietats extraordinàries. Els seus elements constitutius s'anomenen Sistema Adaptatiu Complex (CAS), la teoria dels sistemes complexos i el propi sistema complex.
Considerem un d'aquests components, és a dir, CAC. Té un nombre determinat de propietats:
- Construït a partir de molts subsistemes.
- Considerat un sistema de tipus obert; intercanvia potencial energètic, substàncies i informació entre sistemes.
- Les propietats d'aquesta estructura no es dedueixen dels seus nivells organitzatius més petits.
- Té una estructura de tipus fractal.
- Pot estar en estat estacionari.
- Té la capacitat d'augmentar l'ordre i la complexitat mitjançant l'activitat adaptativa.
Sistemes informàtics i cibernètica
La tecnologia informàtica és utilitzada per l'home per analitzar el recollitinformació i gestió de dispositius. Els elements anteriors de cibernètica pura, intel·ligència artificial i visió per computador també s'inclouen aquí, però, a més d'ells, també es distingeixen:
- robòtica: un exercici pràctic relacionat amb la creació de sistemes tècnics de tipus automatitzat;
- DSSS és un sistema de suport i presa de decisions, el propòsit principal del qual és ajudar a una persona en la presa de decisions difícils. La característica principal és una anàlisi totalment objectiva del tema d'avaluació;
- autòmat cel·lular és un model de tipus discret, que s'estudia per: matemàtiques, biologia teòrica, teoria de la computabilitat, física i també micromecànica. L'àrea principal de recerca d'autòmats cel·lulars és l'estudi de la solubilitat algorítmica de qualsevol problema;
- simulator - imitació d'un procés controlat per una màquina o una persona;
- La teoria del reconeixement de patrons és una branca de la informàtica i disciplines afins, dedicada al desenvolupament de mètodes per classificar i identificar incidents, senyals, circumstàncies situacionals, processos de l'objecte o grup d'objectes que s'està estudiant, caracteritzat per la presència d'un límit en el conjunt de característiques i trets qualitatius. Els usos van des de sistemes militars fins a sistemes de seguretat;
- sistema de control: un conjunt de mètodes per recopilar dades sobre un objecte sota control i opcions per influir en el comportament d'un subjecte o objecte. L'objectiu principal és assolir objectius específics;
- sistema de control automatitzat (ACS): una educació integral des dels mitjanstipus de maquinari i programari. Una altra part d'aquest sistema és el personal necessari per regular els processos en el marc de les activitats tecnològiques, la producció d'una empresa.
Explotació de la cibernètica en enginyeria
Les seccions de cibernètica de l'àmbit d'activitat de l'enginyeria es divideixen en:
- Un sistema adaptatiu en què el canvi automàtic de dades algorítmiques es produeix durant el funcionament del sistema.
- Ergonomia: la ciència de les adaptacions dels deures, el lloc de treball, els objectes laborals i els seus subjectes i els programes virtuals.
- Enginyeria biomèdica: la forma i el mètode d'aplicació dels principis de l'enginyeria, els seus principis en la pràctica mèdica i la ciència biològica.
- Els neuroordinadors són un mecanisme de processament de dades basat en el principi del sistema neuronal natural.
- La cibernètica tècnica és una branca de la ciència dedicada a l'estudi dels sistemes tècnics de gestió. La direcció principal és la creació d'un sistema de regulació automatitzat.
- L'enginyeria de sistemes és una disciplina del camp de l'enginyeria soviètica, que va prestar atenció als mètodes de disseny, creació i prova de sistemes de tipus tècnic complex, amb vista al seu posterior funcionament.
Relació entre la cibernètica i l'economia i les matemàtiques
Les seccions de cibernètica de matemàtiques i economia es divideixen en 6 branques d'estudi, tres per a cada ciència per separat.
Dentre les àrees econòmiques d'estudi destaquem: la ciència econòmica, la seva gestió iinvestigació operativa. Les seves tasques principals són trobar idees que s'utilitzin en l'activitat econòmica i la solució òptima de problemes quan s'enfronten a una varietat de problemes utilitzant, per exemple, models estadístics o matemàtics.
Les seccions de cibernètica matemàtica inclouen sistemes de tipus dinàmic, teoria de la informació i teoria general de sistemes. Principalment es dediquen a resoldre problemes en què cal tenir una especificació clara de paràmetres, dades analitzades, etc. La representació matemàtica de la informació sobre cibernètica és la més precisa i correcta.
Psicologia, sociologia i cibernètica
En psicologia i sociologia, les seccions de cibernètica es divideixen en k-tic psicològic i social i memètica. Les tasques principals d'aquestes branques de la ciència són l'estudi de l'estructura i el funcionament de les interaccions en diversos sistemes d'anàlisi de naturalesa, àmbits conscients i inconscients, la modelització de les característiques mentals d'una persona i l'estudi de la teoria del contingut de consciència, cultura i la seva evolució.
Informació històrica
La història i les seccions de la cibernètica estan estretament relacionades amb el desenvolupament d'aquesta ciència. L'inici del k-ki modern es pot considerar el començament de la dècada de 1940, on va ser un camp d'investigació interdisciplinari, que combinava sistemes de diverses formes de control, la teoria del circuit elèctric, l'estructura de les màquines, el modelatge de tipus lògic, la biologia. en la seva direcció evolutiva de desenvolupament i investigació neurològica. La primera obra de la qual es va originar el sistema de control electrònic es considera obra de HaroldNegre (1927). En general, inicialment el terme "cibernètica" a l'antiga Grècia s'utilitzava per referir-se a l'art dels homes d'estat.
La informació i els apartats de la cibernètica es poden dividir condicionalment segons la pertinença al període en què es va estudiar aquest o aquell fenomen, la informació. La ciència en si es pot dividir en k-ku nou i antic, on el nou comença als anys 70, i el vell, respectivament, des del moment en què va aparèixer la ciència.
L'estudi dels anys setanta estava en auge en biologia, però la investigació dels vuitanta ja estava més centrada en “la interacció d'una figura política autònoma i els seus subgrups, la consciència reflexiva del subjecte que crea i reprodueix les estructures de comunitats polítiques.
Recentment, s'ha fet un gran esforç en l'estudi de la teoria de jocs, els sistemes de retroalimentació evolutiva i l'estudi dels materials. Aquestes àrees de recerca estan recuperant l'interès per la ciència en qüestió.
