Кибернетика как наука. Объект и предмет ее изучения. Классификация кибернетики.

Кибернетика – (в переводе с греческого – искусство управления) наука об общих закономерностях процессов управления и связи в организованных системах (машины, живые организмы и их объединения). Кибернетика изучает процессы управления в основном с информационной стороны. Поэтому кибернетика определяется также как наука о способах восприятия, передачи, хранения, переработки и использовании информации в машинах, живых организмах и их объединениях.

Характерной особенностью кибернетики является то, что она возникла в результате процесса интеграции и взаимного проникновения методов и достижений ряда точных и биологических наук, обобщить которые сумел Н. Винер в 1948 г. в своей книге «Кибернетика или управление и связь в животном и машинах». В 1954 году вышла также книга «Кибернетика и общество». Н.Винер увидел во многих разных науках общие вопросы и черты, в частности, те или иные математические закономерности. Управление осуществляется в обществе, в технических системах, в живых организмах. Информация перерабатывается людьми, ЭВМ. Она передается по проводной линии, по радиоканалам, по нейронам.

Таким образом, несмотря на точную дату появления кибернетики, можно сказать, что она вобрала в себя многочисленные сведения из математики и физики. Можно назвать такие разделы математики, как теория автоматического регулирования, теория информации и связи, математическая логика и теория игр и многие другие. В физиологии, например, это учение об условных рефлексах, теория функциональных систем и т.д.

В процесс подготовки и развитие кибернетики прямой или косвенный вклад внесли, в том числе, и многие русские и советские ученые. Это медики и физиологи И.М.Сеченов (1829-1905), П.Павлов (1849-1936), П.К.Анохин (1898-1974), В.В.Парин (1903-1971), Н.М.Амосов (1913-1991), это физики и математики А.М.Ляпунов (1857-1918), В.М.Глушков (1923-1982), А.Н.Колмогоров (1903 – 1987), и т.д.

Значение кибернетики заключается в том, что она разрабатывает принципиально новый подход к изучению явлений, происходящих в окружающей среде, тем самым способствует более глубокому изучению объективной реальности – материи.

Предмет изучения кибернетики – процессы управления в сложных динамических системах. При этом под управлением в кибернетике понимают процесс изменения состояния или функционирования сложной динамической системы, необходимый для выполнения поставленной перед ней цели или задачи.

Основная цель кибернетики – оптимизация систем управления, что означает – результаты функционирования этих систем должны быть наилучшими.

В общем, как науку, кибернетику можно разделить на теоретическую, изучающую общие закономерности, и прикладную.

Теоретическая кибернетика отвлекается от конкретной материальной природы искусственных устройств или естественных органов, осуществляющих связь, управление и контроль. Она рассматривает их только с точки зрения их способности оперировать определенным образом с информацией. Как единая теория процессов управления теоретическая кибернетика включает в себя 3 основных раздела: теорию информации, теорию программирования (или методов управления) и теорию управляющих систем.

Теория информации – занимается изучением способов кодирования (преобразования), передачи и восприятия информации. Это также наука о способах вычисления и оценке количества информации. Теория программирования – наука, занимающаяся изучением и разработкой методов описания и моделирования любых процессов переработки информации и управления. Теория управляющих систем – изучает общие информационные и физические принципы построения управляющих систем различной природы и направлени я. Управляющая система – любой физический объект, осуществляющий целенаправленную переработку информации.

Прикладная кибернетика рассматривает приложения этих закономерностей в различных сферах знания или в различных областях практической деятельности человека. К ним относится техническая, экономическая, социальная, а также биологическая кибернетика и, в частности, медицинская кибернетика.

Объектом изучения кибернетики являются кибернетические системы, рассматриваемые абстрактно, вне зависимости от их материальной природы.

С понятием кибернетической системы тесно связан принцип системного подхода или системного анализа – методологический прием рассмотрения явления с разных сторон во всем многообразии окружающих условий. Системный подход опирается на диалектический закон взаимосвязи и взаимообусловленности явлений.

Основным методом в кибернетике является метод моделирования. Моделирование – это метод исследования, в котором действительный объект изучения (предмет или явление) вследствие его сложности, заменяется во всем ему подобным, но более доступным, который и называется моделью. Наиболее удобно в кибернетике использовать математические модели. Еще один метод исследования в кибернетике – метод «черного ящика». Этот метод применяется в случаях, когда основное значение имеет не внутреннее устройство системы, а ее поведение при тех или иных условиях. «Черным ящиком» называется система, заданная совокупностью входных и выходных данных, внутренняя структура которой и процессы, протекающие в ней, неизвестны. Но можно установить изменение выходных данных в зависимости от входных при тех или иных условиях.

Современная кибернетика изучает общие закономерности процессов целесообразного саморегулирования, возникающего с появлением жизни и ставит задачи создания технических устройств, способных к приспособительной самоорганизации, адекватной переработке информации и оптимальному управлению на всех уровнях человеческой деятельности, от простых производственных операций до сложных процессов социального развития.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: