Философские аспекты кибернетики

Содержание

Введение

1. Кибернетика. Труды Норберта Винера

2. Познание и самообучение

3. Понятие кибернетики

4. Связь информации и управления. Кибернетический подход

Заключение

Список литературы

Введение

Кибернетика – наука об общих законах управления в природе, обществе, живых организмах и машинах или же наука об управлении, связи и переработке информации. Объектом изучения являются динамические системы. Предметом – информационные процессы, связанные с управлением ими.

Оригинальность этой науки заключается в том, что она изучает не вещественный состав систем и не их структуру, а результат работы данного класса систем. В кибернетике впервые было сформулировано понятие «черного ящика» как устройства, которое выполняет определенную операцию над настоящим и прошлым входного потенциала, но для которого мы не обязательно располагаем информацией о структуре, обеспечивающей выполнение этой операции.

Системы изучаются в кибернетике по их реакциям на внешние воздействия, другими словами, по тем функциям, которые они выполняют. Наряду с вещественным и структурным подходом, кибернетика ввела в научный обиход функциональный подход как еще один вариант системного подхода в широком смысле слова.

Кибернетический подход – исследование системы на основе кибернетических принципов, в частности, с помощью выявления прямых и обратных связей рассмотрение элементов системы как некоторых «черных ящиков».

Цель кибернетического подхода заключается в применении принципов, методов и технических средств для достижения наиболее эффективных в том или ином смысле результатов оптимизирующего управления. Коренными понятиями кибернетики являются: система, обратная связь, информация.

1. Кибернетика. Труды Норберта Винера

Поиск ответов на многие нерешенные проблемы информации и управления, продолжающие оставаться предметом дискуссий, актуализирует задачу более глубокого изучения творческого наследия Норберта Винера. Основоположнику кибернетики принадлежит целый ряд работ, посвященных вопросам философии и методологии науки, роли научного познания в обществе, проблеме мироздания, анализу возможных последствий научно-технической революции, а также этике ученого.

Интерес Винера к философской проблематике не случаен: известно, что вначале он собирался посвятить себя философии, учился в Гарвардском университете под руководством Дж. Ройса и Дж. Сантаяны, получил в 18 лет докторскую степень и лишь затем, продолжая совершенствовать свое образование в Европе, под влиянием Рассела отдал предпочтение математике. Тем не менее, Винер в своем научном творчестве неоднократно обращался к философским темам как в “докибернетический” период, так и при выработке проекта новой науки “об управлении и связи в животном и машине”.

Кибернетика возникла на стыке многих областей знания: математики, логики, семиотики, биологии и социологии.

Обобщающий характер кибернетических идей и методов сближает науку об управлении, каковой является кибернетика, с философией.

Сама кибернетика как наука об управлении многое дает современному философскому мышлению. Она позволяет более глубоко раскрыть механизм самоорганизации материи, обогащает содержание категории связей, причинности, позволяет более детально изучить диалектику необходимости и случайности, возможности и действительности. Открываются пути для разработки "кибернетической" гносеологии, которая не подменяет диалектический материализм теорией познания, но позволяет уточнить, детализировать и углубить в свете науки об управлении ряд существенно важных проблем.

Возникнув в результате развития и взаимного стимулирования ряда, в недалеком прошлом слабо связанных между собой, дисциплин технического, биологического и социального профиля кибернетика проникла во многие сферы жизни.

Столь необычная "биография" кибернетики объясняется целым рядом причин, среди которых надо выделить две.

Во-первых, кибернетика имеет необычайный, синтетический характер. В связи с этим до сих пор существуют различия в трактовке некоторых ее проблем и понятий.

Во-вторых, основополагающие идеи кибернетики пришли в нашу страну с Запада, где они с самого начала оказались под влиянием идеализма и метафизики, а иногда и идеологии. То же самое, или почти то же самое происходило и у нас. Таким образом, становится очевидной необходимость разработки философских основ кибернетики, освещение ее основных положений с позиции философского познания.

Осмысление кибернетических понятий с позиции философии будет способствовать более успешному осуществлению теоретических и практических работ в этой области, создаст лучшие условия для эффективной работы и научного поиска в этой области познания.

Нужно сказать и о большом значении кибернетики для построения научной картины мира. Собственно предмет кибернетики это процессы, протекающие в системах управления, общие закономерности таких процессов.

Итак, кибернетика (в переводе с греческого искусство управления) – это наука об управлении сложными системами с обратной связью. Она возникла на стыке математики, техники и нейрофизиологии, и ее интересовал целый класс систем, как живых, так и не живых, в которых существовал механизм обратной связи. Основателем кибернетики по праву считается американский математик Н. Винер (1894-1964), выпустивший в 1948 году книгу, которая так и называлась «Кибернетика».

Выдающийся американский ученый ХХ века Норберт Винер вошел в историю мировой науки как основоположник кибернетики – области знания, которая за сравнительно короткий по историческим меркам период не только стала одной из лидирующих, но и существенно преобразовала многие сферы человеческой деятельности.

Книга Винера «Кибернетика», давшая имя соответствующей науке, обратила внимание читателей на то, что в общем смысле целесообразно рассматривать следующие кирпичи мироздания — элементы, устройства, системы, связи, управление и информацию. Первые три «кирпича» образуют произвольную структуру, четвертый характеризует ее целостность, пятый — выполняемые функции, а шестой — смысловое назначение. В целом эти кирпичи сформировали стройное здание системы. Вышедшая книга оставалась подлинным хитом на протяжении трех десятилетий, лишь постепенно уступив место учебникам, работам толкователей и подлинных продолжателей.

Очень важным результатом последействия книги явилось становление модельного мышления в науке и инженерных дисциплинах. Отныне при рассмотрении любой системы необходимо было описывать не только ее состав, но и множество состояний, в которых она может находиться, что позволяло с приемлемой адекватностью во многих случаях иметь дело лишь с ее математической или физической моделью. Это открыло путь к созданию математической теории автоматов, которая и по нынешний день успешно развивается в самых различных применениях — от криптографии до программирования. Несомненно, основным результатом выхода в свет этой книги стало понимание роли управления в системе, гораздо более разнообразного, чем простая обратная связь. Оказалось, что управление определяет целесообразность поведения системы. И это, разумеется, зависит от обрабатываемой в системе информации.

До сих пор остаются актуальными мысли Винера о проблемах и возможных социальных последствиях научно-технической революции.

Более четырех десятилетий назад, в самом начале “кибернетической эры”, ученый предвидел приобретающую сегодня глобальный характер информатизацию общества, предсказывая, что в будущем “развитию обмена информацией между человеком и машиной, между машиной и человеком и между машиной и машиной суждено играть все возрастающую роль”.

В условиях изменившихся реалий начала ХХI века требует своего нового прочтения и винеровская критика любых проявлений мировоззренческого догматизма.

Приведем определение информации, данное Винером в книге «Кибернетика и общество»: “Информация – это обозначение содержания, полученного из внешнего мира в процессе нашего приспособления к нему и приспосабливания к нему наших чувств”, это определение трудно назвать исчерпывающим даже с точки зрения кибернетики, так как оно имеет выраженный антропологический оттенок и не охватывает, к примеру, область процессов информационного обмена между частями вычислительной машины.

Тем не менее, данная дефиниция, по сути, близка к попыткам раскрыть содержание понятия “информация” через понятие “отражение”, под которым, с позиций, как кибернетики, так и общей теории систем можно понимать процесс и результат взаимодействия сложной динамической системы с внешней средой, приводящий к изменению состояния системы либо к изменению ее организации, соответствующему каким-либо сторонам отражаемого внешнего воздействия.

Подобная трактовка понятия “отражение” и не претендующие на бесспорность варианты его использования для раскрытия содержания кибернетических понятий “информация”, “коммуникация”, “сообщение”, не противоречат винеровскому замыслу кибернетики – и как науки “об управлении и коммуникации в животном и машине”, и как теории организации сложных динамических систем.

По сравнению с концепцией Белла подход Винера к пониманию особенностей “двух промышленных революций” представляется свободным от внутренних противоречий и более логичным.

Характерной чертой первой из них, начавшейся более двухсот лет назад и завершившейся во второй половине прошлого века, Винер называет использование технологических новшеств, развивавшихся “за исключением значительного числа изолированных примеров... по линии замены человека и животного как источника энергии машинами, не затрагивая в какой-либо значительной степени другие человеческие функции”.

Начало научно-технической, или “второй промышленной” революции открывает эру использования техники, для которой “человеческий мозг служит своего рода показателем того, на что способна автоматическая машинерия”, в сфере интеллектуальной деятельности людей.

Задача обоснования исходных понятий кибернетики, особенно таких, как информация, управление, обратная связь и др. требуют выхода в более широкую, философскую область знаний, где рассматриваются атрибуты материи – общие свойства движения, закономерности познания.

Основные особенности кибернетики как самостоятельной научной области состоит в следующем:

1.                   Кибернетика способствовала формированию информационной концепции представления систем.

2.                   Кибернетика рассматривает системы только в динамике.

3.                   Кибернетика практикует вероятностные методы исследования поведения сложных систем.

4.                   В кибернетики применяется метод исследования систем с использованием понятия «черный ящик», под которым понимается система, в которой исследователю доступна лишь входная и выходная информация этой системы, а внутреннее устройство может быть неизвестно.

5.                   Очень важным методом кибернетики, использующим понятие «черного ящика», является метод моделирования.

Более четырех десятилетий назад, в самом начале “кибернетической эры”, ученый предвидел приобретающую сегодня глобальный характер информатизацию общества, предсказывая, что в будущем “развитию обмена информацией между человеком и машиной, между машиной и человеком и между машиной и машиной суждено играть все возрастающую роль, ведь жизнь и разум - уникальный итог многих миллиардов лет эволюции материи. Вот почему, наша социальная, жизненная стратегия должна быть "нацелена на то, чтобы люди берегли планету, небесное и космическое пространство, осваивали его как новоселы мирной цивилизации, очистив жизнь от ядерных кошмаров и до конца, раскрепостив для целей созидания, и только созидания, все лучшие качества такого уникального обитателя Вселенной, как Человек".

2. Познание и самообучение

Винер четко и однозначно определяет главный признак "разумной" кибернетической системы, будь это человек, развитое животное или машина. Этим признаком является способность к самообучению, которое заключается не просто в накоплении информации об окружающей среде, а в выработке алгоритмов поведения в динамически меняющихся условиях. Так как изменение условий внешней среды может быть вызвано действиями обучаемого, то речь может идти об обучающихся системах первого, второго и более высоких порядков, в зависимости от того насколько возможно прогнозирование последствий собственных действий. Это особенно важно для человека в индустриальном обществе, так как "мы изменили свою окружающую среду до такой степени, что должны измениться сами, для того чтобы выжить". Таким образом, развитие интеллекта (человеческого или машинного) путем самообучения является необходимым условием выживания.

Более того, так как прогресс и, соответственно, техническое могущество человека существенно опережают возможности биологической эволюции, передача части функций по управлению и контролю машине становится неизбежной. Причем такая "машина, созданная для принятия решений, будет в буквальном смысле "озадачена", если не будет обладать способностью к обучению". Но если часть функций, до этого свойственных исключительно человеку, неизбежно должна быть передана машине, то человек должен будет сам стать самосовершенствующейся системой второго порядка, то есть быть способным прогнозировать последствия такой передачи управления. "Горе тому, кто позволит машине принимать за него решения, если только этому не предшествовало изучение принципов ее действия и не было установлено, что их применение приемлемо для нас". Роль человека в технологии принятия решений не снижается, а, наоборот, качественно возрастает. Само определение жизни в информационной среде приобретает специфические кибернетические очертания: "Я повторяю, жить эффективно, это значит быть подверженным постоянному потоку влияния внешнего мира и самим оказывать активное влияние на окружающий мир, в котором мы лишь промежуточный этап. Образно выражаясь, быть живым в мире - значит, принимать участие в продолжающемся процессе развития знания и его беспрепятственном постоянном обмене".