Кибернетика - наука об управлении

К основным задачам кибернетики относятся:

- установление фактов, общих для управляемых систем или для их совокупностей;

- выявление ограничений, свойственных управляемым системам и установление их происхождения;

- нахождение общих законов, которым подчиняются управляемые системы;

- определение путей практического использования установленных фактов и найденных закономерностей [12].

По мнению Н. Винера, задачей кибернетики является выработать язык и технические приемы, позволяющие на деле добиться решения проблем управления и связи вообще, а также найти надлежащий набор идей и технических приемов для того, чтобы подвести их специфические проявления под определенные понятия [2].

Основная цель кибернетики как науки об управлении – добиваться построения на основе изучения структур и механизмов управления таких систем, такой организации их работы, взаимодействия элементов внутри этих систем и такого взаимодействия с внешней средой, чтобы результаты функционирования систем были наилучшими и приводили бы наиболее быстро к заданной цели при минимальных затратах ресурсов (энергии, человеческого труда, сырья и т. д.). Все это можно определить кратко термином «оптимизация». Таким образом, основной целью кибернетики является оптимизация систем управления [12].

 

4. Место кибернетики в системе наук

По мнению Л. Т. Кузина, с философской методологической точки зрения место кибернетики среди других фундаментальных наук, таких, как физика и химия, можно определить схемой, представленной на рис. 1. Если физика рассматривает свойства материи с точки зрения движения и преобразования энергии, а химия – с точки зрения преобразования вещества с одной молекулярной структурой в другую, то кибернетика исследует третью группу свойств материи – информацию [6].

 

Свойства материи

 физика

 химия 

 кибернетика

 

Рис. 1. Взаимосвязь различных наук (Л. Т. Кузин)

 

Кибернетика много взяла от разных наук. Первые шаги кибернетики были направлены на изучение и осмысление процессов, протекающих в сложных, прежде всего живых системах, включая и мыслящие. Исследования имели ярко выраженный познавательный характер [7].

Исторически кибернетика создавалась как бы по двум направлениям. С одной стороны, многие науки – физика, химия, экономика, радиотехника, медицина, биология и др. на определенном этапе своего развития в стремлении активно воздействовать на изучаемые явления и управлять ими стали создавать математические и кибернетические модели соответствующих явлений. Случилось так, что различные по природе явления, изучаемые разными науками, стали описывать одинаковыми математическими моделями. Для управления этими различными по природе явлениями потребовались одни и те же математические методы автоматизированной обработки информации, а также технические средства, начиная от ЭВМ с дисковой и оперативной памятью, и заканчивая устройствами ввода и вывода информации [6].

С другой стороны, математики, понимая, все значение задач управления и переработки информации, стали разрабатывать методы, которые позволили бы наиболее полно и адекватно описывать различные процессы с информационной точки зрения, находить подходящие режимы управления, а также автоматически обрабатывать информацию с помощью ЭВМ. Благодаря кибернетике получили интенсивное развитие такие новые разделы математики, как теория категорий – исчисление, неклассические логики, теория типов и др. А деятельность кибернетиков, системных программистов, математиков, главным образом при разработке и внедрении автоматических систем управления (АСУ) и интеллектуальных систем, привела к появлению совершенно новых методов переработки информации для управления, новых методов ее представления и выдачи человеку. С помощью этих методов и специальных технических средств человек может обращаться с большими массивами информации, записанными на магнитных носителях (магнитных лентах, барабанах и дисках). Вместо бумажных деловых документов и книг появились документы на магнитных носителях. Появился человек (пользователь), который в процессе управления должен научиться «читать» информацию, записанную на магнитных носителях, так же свободно, как бумажные документы и книги, при этом благодаря высокому уровню автоматизации и быстродействию ЭВМ производительность (эффективность) процесса получения научной информации должна повышаться на несколько порядков. Появились инженерные методы хранения и обработки информации в виде банков данных, баз данных (БД), систем управления базами данных (СУБД), базы знаний (БЗ), систем управления базами знаний (СУБЗ) [6].

Наибольшие практические успехи в современных условиях могут быть достигнуты в результате применения технической, биологической, социальной кибернетики, кибернетики в области управления экономикой, производственной деятельностью как важнейшими основами развития общества. Сферой экономической кибернетики являются проблемы оптимизации управления народным хозяйством, его отдельными отраслями, экономическими районами, промышленными комплексами, предприятиями и т. д.

Кибернетика – обобщающая наука, исследующая технические, биологические и социальные системы. Однако предметом ее исследования служат не все вопросы структуры и поведения этих систем, а только те из них, которые связаны с процессами управления.

Таким образом, кибернетика охватывает все науки, но не полностью, а лишь в той их части , которая относится к сфере процессов управления, связанных с этими науками и, соответственно, с изучаемыми ими системами [12].

 

5. Прикладное значение кибернетики

В настоящее время уделяется большое внимание как теоретическим, так и экспериментальным исследованиям в области кибернетики. Практически разрабатываются и строятся сложные автоматы, выполняющие разнообразные логические функции, в частности, автоматы, способные учитывать сложную внешнюю обстановку и запоминать свои действия.

Разработка таких автоматов стала возможной с применением в системах автоматики электронных счетных машин с программным управлением. Применение электронных счетных машин для целей автоматического управления и регулирования знаменует собой новый этап в развитии автоматики [12].

Анализируя полученные решения на основе какого-нибудь критерия оптимального регулирования, счетная машина выбирает оптимальный вариант, учитывая при этом прошлое поведение системы. При необходимости такая система регулирования может изменять и параметры самой системы управления, обеспечивая оптимальный ход процесса регулирования. Разработка таких автоматов имеет большое экономическое и военное значение.

В качестве примеров кибернетической техники можно привести: автоматический перевод с одного языка на другой, осуществляемый с помощью электронной счетной машины; составление программ для вычислений на машинах с помощью самих машин; использование электронных счетных машин для проектирования сложных переключательных и управляющих схем, для управления автоматическими заводами, для планирования и управления железнодорожным и воздушным сообщением и т. п.; создание специальных автоматов для регулировки уличного движения, для чтения слепым и др. [12].

Важнейшим вкладом кибернетики в научно-технический прогресс стали ее идеи о функционировании живых и неживых самоуправляющихся систем, которые легли в основу создания высших форм автоматизации –кибернетической автоматизации. Это позволило:

- приступить к реализации комплексной автоматизации в различных отраслях народного хозяйства и некоторых сферах деятельности органов государственного управления;

- создать автоматизированные системы, которые способны выполнять некоторые действия, аналогичные мыслительной деятельности человека, и которые ныне находят применение при решении широкого круга задач.

Таков в техническом аспекте вклад кибернетики в практическую деятельность людей. Однако этим значение кибернетики в научно-техническом прогрессе не ограничивается. Не менее существенное воздействие она оказала на некоторые теоретические элементы правовых наук, пополнив их своими идеями и новыми методами исследования, в частности, основанными на использовании математического аппарата и средств вычислительной техники [8].

Кибернетика дала новое представление о мире, основанное на информации, управлении, организованности, обратной связи, целенаправленности, cоздала информационную картину мира. Теперь не энергия, а информация выходит на первое место в мире научных понятий.

Кибернетика оказала революционное влияние на теоретическое содержание и методологию всех наук. Она устранила непреодолимые грани между естественными, общественными и техническими науками. Она способствовала синтезу научных знаний, создала из понятий разных наук структуры новых понятий, новый язык науки. Такие понятия, как управление, система, информация, алгоритм, модель обрели общенаучный статус.

Кибернетика дала в руки человека сильнейшее орудие управления производством, обществом, инструмент усиления интеллектуальных способностей человека и основное прикладное назначение кибернетики – проектирование автоматических, автоматизированных и интегрированных систем различного класса и назначения. Современные компьютеры – универсальные преобразователи информации, а с преобразованием человек связан в политике, экономике, науке и во всех областях своей деятельности [12].

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Заключение

В заключении подведем некоторые итоги.

Кибернетика охватывает все науки, но не полностью, а лишь в той их части, которая относится к сфере процессов управления, связанных с этими науками и соответственно с изучаемыми ими системами.

Объектом кибернетики являются все управляемые системы. Системы, не поддающиеся управлению, не являются объектами изучения кибернетики. Кибернетика вводит такие понятия, как кибернетический подход, кибернетическая система. Кибернетические системы рассматриваются абстрактно, вне зависимости от их материальной природы. Примеры кибернетических систем – автоматические регуляторы в технике, ЭВМ, человеческий мозг, биологические популяции, человеческое общество. Каждая такая система представляет собой множество взаимосвязанных объектов (элементов системы), способных воспринимать, запоминать и перерабатывать информацию, а также обмениваться ею. Кибернетика разрабатывает общие принципы создания систем управления и систем для автоматизации умственного труда. Основное техническое средство для решения задач кибернетики – компьютер [9].

На сегодня главная задача в кибернетике – это определение направлений наиболее перспективных, актуальных исследований, разработка комплексных проблем, в которых кибернетика взаимодействует с другими разделами науки и техники. И отсюда задача координации исследований, обеспечения тесного взаимодействия специалистов различного профиля, занятых решением задач, возникающих в кибернетике. Для этого необходимо держать в поле зрения и общеметодологическую проблематику кибернетики, помня о том, что философы-методологи, работая совместно с представителями технического знания и математиками, должны способствовать выработке новых конструктивных подходов, успеху реальных кибернетических исследований. Для этого нужны действенная критика недостатков, имевших место в прошлом, выработка позитивных методологических идей, а не возврат к вопросам, которые – иногда с пользой, а иногда и нет –обсуждаются из года в год [5].

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Литература

1. Бир С. Кибернетика и управление производством. – М.: Наука, 1965.

2. Винер Н. Кибернетика и общество. Перевод Е. Г. Панфилова. – М.: Иностранная литература, 1958.

3. Винер Н. Кибернетика, или управление и связь в животном и машине. М.: Наука, 1983.

4. Иванов Л. Б., Мурашкин Н. В., Тюкина О. Н. и др. Основы менеджмента: понятие кибернетики и общие вопросы управления. – Псков: ПГПИ, 2000.

5. Кибернетика. Дела практические. – М.: Наука, 1984 (Серия «Кибернетика – неограниченные возможности и возможные ограничения»)

6. Кузин Л. Т. Основы кибернетики. – М.: Энергоатомиздат, 1994.

7. Острейковский В. А. Информатика. – М.: Высшая школа, 2005.

8. Полевой Н. С. Правовая информатика и кибернетика. – М.: Юридическая литература, 1993.

9. http:// www.bestreferat.ru

10. http://topref.ru

11. http://otherreferats.allbest.ru

12. http://rudocs.exdat.com