Реферат Кібернетика

Страница 1 из 4 | Следующая страница

Астраханский Державний Технічний Університет


Реферат

з теорії систем і системному аналізу

на задану тему:

«Кібернетика»


Выполнил: Мкртчян А.А.

Студентка ИЭ - 23

Перевірив: Ануфрієв Д.П.


Астрахань 2002

Запровадження.


Сучасне покоління є свідком стремитель ного розвитку науку й техніки. Останні років челове чество минуло шлях від найпростіших парових машин до потужних атомних електростанцій, опанувало надзвуковими швидкостями польоту, поставив перед собою на службу енергію річок, створило величезні океанські кораблі і гігантські землерийні машини, заміняю щие працю десятків тисяч землекопів. Запуском першого искусствен ного супутника Землі та польотом першої людини до космосу наша країна проклала шлях до освоєння космічного простору.

Проте незалежності до середини ХХ століття майже всі створювані людиною механізми призначалися до виконання хоча й по-різному образних, але переважно виконавчих функцій. Їх конструк ция передбачала завжди більш-менш складне управління, здійснюване людиною, який має оцінювати зовнішню обстановку, зовнішні умови, стежити ходом тієї чи іншої процесу відповідно управляти машинами, рухом тран спорту т. буд. Область розумової діяльності, психіки, сфера логічних функцій людського мозку здавалися донедавна цілком недоступними механізації.

Малюючи картини життя майбутнього суспільства, автори фантастиче ских розповідей та повістей часто представляли, що все роботу за минулий людини виконуватимуть машини, а роль людини зведеться лише до того, щоб, спостерігаючи над роботою цих машин, натискати на пульті відповідні кнопки, управляючі певними операціями.

Однак сучасна рівень розвитку радіоелектроніки по зволяет ставити та розв'язувати завдання створення нових пристроїв, які звільнили людини від виробничої необхідності ознайомитися з виробничим процесом і управляти ним, т. е. замінили б собою оператора, диспетчера. З'явився новий колектив машин - управ ляющие машини, які можуть опинитися виконувати найрізноманітніші і найчастіше дуже складний завдання управління виробничими процесами, рухом транспорту, й т. буд. Створення управляючих машин дозволяє вийти з автоматизації окремих верстатів і агрегатів до комплексної автоматизації конвеєрів, цехів, це лых заводів.

Обчислювальна техніка використовується як для управле ния технологічними процесами і рішення численних тру доемких науково-теоретичних і конструкторських обчислювальних завдань, а й у сфери управління народним господарством, економіки та планування.


Кібернетика.


Кібернетика (у перекладі грецькогомистецтво управління) - це наука про управління складними системами із другого зв'язком. Вона з кінця математики, техніки та нейрофізиології, і його цікавив цілий клас систем, як живих, не живих, у яких існував механізм зворотний зв'язок. Засновником кібернетики з права вважається американський математик М. Вінер (1894-1964), який 1948 року книжку, що називалася «Кібернетика».

Оригінальність цієї науки у тому, що вона вивчає не речовинний склад систем і їх структуру, а результат роботи даного класу систем. У кібернетиці було вперше сформульовано поняття «чорної скриньки» як устрою, яке виконує певну операцію над сьогоденням і минулим вхідного потенціалу, але котрій ми обов'язково маємо інформацію про структуру, які забезпечують виконання цієї операції.

Системи вивчаються у кібернетиці з їхньої реакцій на зовнішні впливи, інакше кажучи, за тими функцій, що вони виконують. Поруч із речовинним і структурним підходом, кібернетика запровадила в науковий обіг функціональний підхід як іще одна варіант підходу у сенсі слова.

Якщо 17-ое століття і почав 18-ого століття - століття парових машин, то час є століття зв'язку й управління. У вивчення цих процесів кібернетика внесла значний внесок. Вона вивчає способи зв'язку й моделі управління, й у дослідженні їй знадобилося ще одне поняття, що було давно відомим, але вперше одержало фундаментальний статус і в природознавстві - поняття інформації (з латиниознайомлення) як заходи організованості системи на противагу поняттю ентропії як заходи неорганізованості.

Щоб ясніше стало значення інформації, розглянемо діяльність ідеального істоти, названих «демон Максвелла». Ідею такого істоти, порушує друге початок термодинаміки, Максвелл викладав у «Теорії теплоти» що вийшла 1871 року. «Коли частка зі швидкістю перевищує середню наближається до дверці з відділення А чи частка зі швидкістю нижчу за середню наближається до дверці з відділення У, воротар відкриває дверцята і частка проходить через отвір; а коли частка зі швидкістю нижчу за середню підходить з відділення А чи частка зі швидкістю перевищує середню підходить з відділення У дверцята закривається. Отже, у Московському відділенні Там їх концентрація зменшується. Це призводить очевидне зменшення ентропії, і коли з'єднати обидва відділення тепловим двигуном, ми, начебто, одержимо вічний двигун другого роду».

Кібернетика виявляє залежності між інформацією та інші характеристиками систем. Робота «демона Максвелла» дозволяє визначити назад пропорційну залежність між інформацією і ентропія. З підвищенням ентропії зменшується інформації та навпаки, зниження ентропії збільшує інформацію. Зв'язок інформації з ентропія свідчить і зв'язку інформації з енергією.

Енергія (від грецького energeia - діяльність) характеризує загальну міру різних видів руху, і взаємодії формах: механічної, теплової, електромагнітної, хімічної, гравітаційної, ядерної. Точність сигналу, передавального інформацію, залежить від кількості енергії, яку використовують передачі. Проте, енергія й інформація пов'язані між собою. Вінер наводить такий приклад: «Кров, оттекающая від мозку, частку градуси тепліше, ніж кров, притекающая щодо нього».

Загальне значення кібернетики позначається у таких напрямах:

  1.   Філософське значення, оскільки кібернетика дає нове уявлення про мир, заснований на ролі зв'язку, управління, інформації, організованості, зворотного зв'язку та ймовірності.

  2.   Соціальне значення, оскільки кібернетика дає нове уявлення про суспільство, як організованому цілому. Про користь кібернетики з вивчення суспільства немало було зазначено вже у мить виникнення цієї науки.

  3.   Общенаучное значення у трьох сенсах: по-перше, оскільки кібернетика дає загальнонаукові поняття, які знаходяться важливими за іншими областях науки - поняття управління, складно динамічної системи та іншого подібного начиння; по-друге, тому що дає науці нові методи дослідження: імовірнісні, стохастические, моделювання на ЕОМ тощо; по-третє, адже основі функціонального підходу «сигнал-отклик» кібернетика формує гіпотези про внутрішній складі - й будову систем, які потім можуть бути перевірені у процесі змістовного дослідження.

  4.   Методологічне значення кібернетики залежить від того, що вивчення функціонування простіших технічних систем використовується для висування гіпотез про механізм роботи якісно складніших систем із єдиною метою пізнання які у них процесів - відтворення життя, навчання дітей і таке інше.

  5.   Найбільш відомо технічне значення кібернетики - створення з урахуванням кібернетичних принципів ЕОМ, роботів, ПЕОМ, породившее тенденцію кібернетизації та інформатизації вийшов як наукового пізнання, а й усіх сфер життя.


Кібернетика і філософія


Кібернетика виникла з кінця багатьох областей знання: математики, логіки, семіотики, біології і соціології.

Узагальнюючий характер кібернетичних ідей методів зближує науку про управління, якою є кібернетика, з філософією.

Завдання обгрунтування вихідних понять кібернетики, особливо як-от інформація, управління, зворотний та інших. вимагають виходу на більш широку, філософську галузь, де розглядаються атрибути матерії - загальні властивості руху, закономірності пізнання.

Сама кібернетика як наука про управління багато дає сучасному філософському мисленню. Вона дозволяє глибше розкрити механізм самоорганізації матерії, збагачує зміст категорії зв'язків, причинності, дозволяє детальніше вивчити діалектику потребі - і випадковості, можливості і дійсності. Відкриваються шляхи до розробки "кібернетичної" гносеології, яка підміняє діалектичний матеріалізм теорією пізнання, але дозволяє уточнити, деталізувати і поглибити у світі науки про управління ряд істотно важливих проблем.

Виникнувши результаті розвитку та взаємного стимулювання низки, у минулому слабко пов'язаних між собою, дисциплін технічного, біологічної та соціальної профілю кібернетика пробралася у багато сфер життя.

Настільки незвична "біографія" кібернетики пояснюється цілу низку причин, серед яких слід виділити дві.

По-перше, кібернетика має надзвичайний, синтетичний характер. У зв'язку з цим досі існують розбіжності у трактуванні деяких її труднощів і понять.

По-друге, основні ідеї кібернетики прийшли о нашій країні із Заходу, де їх від початку виявилися під впливом ідеалізму і метафізики, котрий іноді ідеології. Це ж, або вони майже той самий відбувалось і ми. Отже очевидна необхідність розробки філософських основ кібернетики, висвітлення її засад з позиції філософського пізнання.

Осмислення кібернетичних понять з позиції філософії сприятиме успішнішому здійсненню теоретичних і практичних робіт у цій області, створить кращі економічні умови для ефективнішої роботи і наукового пошуку цій галузі пізнання.

Кібернетика як перспективна область наукового пізнання привертає до всі більшої уваги філософів. Положення і деякі висновки кібернетики входять у їхній області знання, які у значною мірою визначають розвиток сучасної теорії пізнання. Як слушно відзначають вітчизняні дослідники, кібернетика, досягнення якої має величезне значення на дослідження пізнавального процесу, зі своєї суті Доповнень і змісту повинна укладати теорію пізнання.

Дослідження методологічного і гносеологічного аспектів кібернетики сприяє рішенню багатьох філософських проблем. У тому числі - проблеми діалектичного розуміння простого і найскладнішого, кількості і забезпечення якості, потребі - і випадковості, можливості і дійсності, переривчастості і безперервності, частини й цілого. Для розвитку самих математики кібернетики важливе значення має застосування матеріалу яких низки фундаментальних філософських принципів, і понять, застосування, обов'язково що враховує специфіку відповідних областей наукового знання. Серед цих принципів, і понять слід особливо виокремити становище відображення, принцип матеріального єдності світу конкретного і абстрактного, кількості і забезпечення якості, нормального і змістовного підходи до пізнання та інших.

Філософська думку багато здійснила аналізі аспектів і теоретико-пізнавальної ролі кібернетики. Було показано, як багатообіцяючим у філософському плані розгляд у світлі кібернетики таких запитань і понять, як природа інформації, мету і цілеспрямованість, співвідношення детермінізму і теології, співвідношення дискретного і безперервного, детерминистского і вероятностного підходи до науці.

Треба й про великому значенні кібернетики для побудови наукової картини світу. Власне предмет кібернетики - процеси, які у системах управління, загальні закономірності таких процесів.


Кібернетика і знепритомніла


Явища, які відбиваються в фундаментальних поняттях кібернетики, як інформація, і управління, мають місце у органічної природі й життя. Отже, кібернетику можна з'ясувати, як науку про управління та з живої природою у суспільстві та техніці.

Одне з найважливіших питань, навколо сягає філософські дискусії - це питання, що таке інформація, яка її природа? Для характеристики природи інформаційних процесів необхідно коротко розглянути природну основу будь-якої інформації, а такою природною основою інформації є властиве матерії об'єктивне властивість відображення.

Положення про нерозривний зв'язок інформації та відображення стала однією з найважливіших до вивчення інформації та інформаційних процесів зізнається абсолютною більшістю вітчизняних філософів.

Інформація на живу природою на відміну від неживої грає активну роль, оскільки бере участь у управлінні усіма життєвими процесами.

Материалистическая теорія відображення бачить рішення нових проблем науку й, зокрема, такий кардинальної проблеми природознавства як від неорганічної матерії до органічної, використання методологічної основи діалектичного матеріалізму. Проблема у цьому, що є матерія, здатна відчувати, і. матерія, пошита з тієї ж атомів й у водночас яка має цієї здатністю. Питання, в такий спосіб поставлений цілком конкретно і тим самим, штовхає проблему до вирішення. Кібернетика впритул зайнялася дослідженням механізмів саморегуляції і самоврядування. Разом про те, залишаючись методично обмеженими, ці досягнення залишили відкритими ряд проблем до розгляду яких призвела внутрішня ламка кібернетики.

Свідомість не стільки продуктом розвитку природи, скільки продуктом життя людини, громадського праці їхніх попередників людей. Воно є суттєвою частиною діяльності, з якої створюється людська Природа і може бути прийнята поза у цій природі.

Якщо машинах і загалом у неорганічної природі відбиток є пасивний, мертвий фізико-хімічний, механічний акт без узагальнення і проникнення сутність обобщаемого явища, то свій відбиток у формі свідомості є, на думку Ф.Енгельса "пізнання високоорганізованої матерією самої себе, насичення сутність, закон розвитку природи, предметів і явищ об'єктивного світу".

У машині ж відбиток не усвідомлено, бо вона здійснюється без освіти ідеальних образів і понять, а відбувається у вигляді електричних імпульсів, сигналів тощо. Оскільки машина не мислить, ця не є та форма відображення, що має місце у процесі пізнання людиною навколишнього світу. Закономірності процесу відображення в машині визначаються, передусім, закономірностями відображення неминучого у свідомості людини, оскільки машину створює чоловік у цілях точнішого відображення дійсності, і машина як така відбиває дійсність, а людина відбиває її з допомогою машини. Тому відбиток дійсності машиною є складовим елементом відображення дійсності людиною. Поява кібернетичних пристроїв призводить до виникнення не нова форма відображення, а нового ланки, опосредующего відбиток природи людиною.


ЕОМ і персональні комп'ютери (ПК).


Так само, як різноманітні машини та механізми полегшує фізична праця людей, ЕОМ і ПК полегшують його розумову працю, замінюючи людський мозок у його найпростіших і рутинних функціях. ЕОМ діють за принципом «немає», й досить у тому, щоб зробити обчислювальні машини, хоч і поступаються людському мозку в гнучкості, але переважали його за швидкості виконання обчислювальних операцій. Аналогія між ЕОМ і мозком людини доповнюється тим, що ЕОМ хіба що ж виконує функцію центральної нервової системи для пристроїв автоматичного управління.

Введенное трохи згодом у кібернетиці поняття самообучающихся машин аналогічно відтворення живих систем. І те, й те є творення себе, можливе щодо машин, як і живих систем. Навчання онтогенетически є теж, як і саме відтворення филогенетически.

Хоч як би протікав процес відтворення, «це динамічний процес, до складу якого якісь сили, чи їх еквівалентами. Одна з імовірних способів уявлення цих сил у тому, щоб помістити активний носій специфіки молекули в частотному будову її молекулярного випромінювання, значної частини якого, очевидно, у сфері інфрачервоних електромагнітних частот

Страница 1 из 4 | Следующая страница

Схожі реферати:

Навігація