ФЭНДОМ


Хабибуллина Ф.Ш.Править

Кибернетика - наука об общих закономерностях  процессов  управления  и передачи информации в технических, биологических и социальных  системах.  Её основателем  является американский   математик   Норберт Винер(1894-1964),выпустивший в 1948 году  книгу  "Кибернетика,  или управление  их  связь в животном и машине".Своё название новая наука получила  от древнегреческого слова  "кибернетес",  что  в  переводе  означает "управляющий", "рулевой","кормчий". Основной интерес этой  науки широкий  класс  как живых,  так  и неживых систем.

      Со  сложными  системами  управления  человек  имел  дело  задолго   до кибернетики (управление людьми, машинами; наблюдал регуляционные процессы  у живых организмов и т.д.).  Но  кибернетика  выделила  общие  закономерности управления  в  различных  процессах  и  системах,  а  не  их  специфику.   В «докибернетический»  период  знания  об  управлении  и  организации   носили «локальный» характер,  т.е.  в  отдельных  областях.  Так,  еще  в  1843  г. польский мыслитель Б.  Трентовский  опубликовал  малоизвестную  в  настоящее время книгу «Отношении философии  к  кибернетике  как  искусству  управления

народом». В своей книге «Опыт философских наук» в 1834 году известный  физик Ампер  дал  классификацию  наук,  среди  которых  третьей  по  счету   стоит кибернетика  –  наука  о  текущей   политике   и   практическом  управлении государством (обществом).

      Эволюция представления об управлении происходила в  форме  накопления, суммирования   отдельных   данных.   Кибернетика рассматривает    проблемы управления на устойчивом  фундаменте,  вводя  в  науку  новые  теоретические «заделы», новый понятийный,  категориальный  аппарат.  В  общую  кибернетику обычно  включают теорию информации теорию алгоритмов, теорию  игр  и  теорию автоматов, техническую кибернетику.

      Техническая кибернетика - отрасль науки, изучающая технические системы управления.  Важнейшие  направления  исследований  разработка   и   создание автоматических   и   автоматизированных   систем   управления,    а    также автоматических устройств и комплексов для передачи, переработки  и  хранения информации.

      К основным задачам кибернетики относятся:

      1) установление фактов, общих для управляемых систем или для некоторых их совокупностей;

      2)  выявление  ограничений,  свойственных  управляемым системам и установление их происхождения;

      3) нахождение общих законов, которым подчиняются управляемые системы;

      4) определение путей практического использования установленных  фактов и найденных закономерностей.

      «Кибернетический» подход к  системам  характеризуется  рядом  понятий.

Основные понятия кибернетики: управление, управляющая  система,  управляемая

система, организация, обратная связь, алгоритм, модель, оптимизация,  сигнал

и др.  Для  систем  любой  природы  понятие  "управление"  можно  определить

следующим образом: управление - это  воздействие  на  объект,  выбранное  на основании  имеющейся   для   этого   информации   из   множества   возможных воздействий, улучшающее его функционирование  или  развитие.  У  управляемых

систем  всегда  существует  некоторое  множество  возможных  изменений,   из которого производится выбор предпочтительного изменения. Если у системы  нет выбора, то не может быть и речи об управлении.

      Есть существенная разница между работой дачника, орудующего лопатой, и манипуляциями регулировщика движения на перекрестке улиц.  Первый  оказывает на орудие силовое воздействие, второй  -  управляет  движением  автомобилей.

Управление - это вызов изменений в системе или  перевод  системы  из  одного состояния в другое в соответствии с объективно  существующей  или  выбранной целью.

      Управлять - это  и  предвидеть  те  изменения,  которые  произойдут  в системе   после   подачи   управляющего   воздействия   (сигнала,   несущего информацию).  Всякая  система  управления   рассматривается   как   единство управляющей системы (субъекта управления) и управляемой  системы  -  объекта

управления. Управление системой или объектом всегда  происходит  в  какой-то внешней среде.  Поведение  любой  управляемой  системы  всегда  изучается  с учетом ее связей с окружающей  средой.  Поскольку  все  объекты,  явления  и

процессы взаимосвязаны и  влияют  друг  на  друга,  то,  выделяя  какой-либо объект, необходимо учитывать  влияние  среды  на  этот  объект  и  наоборот. Свойством  управляемости  может  обладать  не  любая  система. Необходимым

условием наличия в системе хотя  бы потенциальных  возможностей  управления

является ее организованность.

      Чтобы  управление  могло  функционировать,  то  есть   целенаправленно

изменять объект, оно должно содержать четыре необходимых элемента:

         1. Каналы сбора информации о состоянии среды и объекта.

         2. Канал воздействия на объект.

         3. Цель управления.

         4.  Способ  (алгоритм,  правило)  управления,  указывающий,   каким образом  можно  достичь  поставленной  цели,  располагая  информацией  о состоянии среды и объекта.

      Понятие цели и целенаправленности. Основатель кибернетики Н. Винер писал, что  "действие  или  поведение  допускает  истолкование  как направленность на  достижение  некоторой  цели,  т.е.  некоторого  конечного

состояния, при котором объект вступает в определенную связь  в  пространстве и во времени с некоторым другим объектом или событием".

 Цель  определяется как внешней средой, так и  внутренними  потребностями  субъекта управления.

Цель  должна  быть  принципиально  достижимой,  она  должна  соответствовать реальной ситуации и возможностям системы(управляющей и управляемой).  За счет  управляющих  воздействий  управляемая  система  может  целенаправленно изменять  свое  поведение.   Целенаправленность   управления   биологических управляемых систем сформирована  в  процессе  эволюционного  развития  живой природы. Она означает стремление организмов к их  выживанию  и  размножению.

Целенаправленность  искусственных   управляемых   систем   определяется   их разработчиками и пользователями.

      Понятие обратной связи. Управление по "принципу обратной связи".  Если между воздействием внешней среды и реакцией системы  устанавливается  связь,то мы имеем дело с обратной связью. Принцип обратной    связи  характеризует информационную и  пространственно-временную  зависимость  в  кибернетической

системе. Если поведение системы усиливает внешнее воздействие, то  мы  имеем дело с положительной обратной связью, а если уменьшает, то  с  отрицательной обратной связью. Понятие обратной связи имеет отношение к  цели управления.Поведение объекта  управляется  величиной  ошибки  в  положении  объекта  по

отношению к стоящей цели.

      Понятие информации. Управление - информационный процесс. Информация -

"пища", "ресурс" управления. Поэтому кибернетика есть вместе  с  тем  наука об информации, об информационных системах и процессах. Самый исходный  смысл термина "информация" связан  со  сведениями,  сообщениями  и  их  передачей.

Бурное развитие телефона,  телеграфа,  радио,  телевидения  и других средств массовой  коммуникации  потребовало  повышения  эффективности процессов  передачи,   хранения   и   переработки   передаваемых   сообщении

информации. "Докибернетическое" понятие информации связано  с  совокупностью сведений, данных и знаний.  Оно  стало  явно  непонятным,  неопределенным  с возникновением кибернетики. Понятие информации в  кибернетики  уточняется  в математических   "теориях   информации".    Это    теории    статистической, комбинаторной, топологической, семантической информации.