Hapa na sasa tutazingatia cybernetics kama sayansi changamano, inayoshughulikia idadi kubwa ya matatizo ya jamii ya binadamu. Tunaorodhesha matawi ya sayansi hii na kuainisha tofauti zao kuu na shida za maswala wanayohusika, na pia tunazingatia historia ya maendeleo ya cybernetics.
Muhtasari wa Sayansi
Cybernetics (k-ka) ni sayansi inayochanganya vipengele vingi vya matawi yaliyosomwa ya shughuli za binadamu. Inalenga kusoma sheria za jumla kuhusu upokeaji, uhifadhi, mabadiliko na usambazaji wa habari katika mifumo ngumu na iliyodhibitiwa, kwa mfano, kwenye gari, jamii au kiumbe hai.
Sehemu za cybernetics zimegawanywa katika idadi kubwa ya vipengee vya msingi na husoma anuwai kubwa ya maeneo ya shughuli za binadamu, maeneo yote ambapo, kwa msaada wa unyonyaji wa habari, mtu anaweza kuingilia kati katika mwendo wa matukio.
Neno hili liliundwa na Ampère. Hapo awali, alifafanua sayansi ya cybernetic kama habari kuhusu serikali ya nchi, ambayo inalazimika kuhakikisha utofauti wa kiraia.faida zilizopo. Hivi sasa, sayansi hii inafafanuliwa kama fundisho la sheria zinazozingatiwa na kutumika katika upitishaji wa habari katika miundo ya mitambo, mwili na jamii; neno hili liliasisiwa na N. Wiener.
Kuna njia nyingine nyingi za kufafanua sayansi hii, kama vile Lewis Kaufman, Gordon Pask, n.k.
Sehemu za cybernetics ni pamoja na utafiti wa maoni, kisanduku cheusi, vipengele vinavyotokana na dhana ndani ya mashine, viumbe hai na mashirika. Sayansi hii inalenga katika kuchakata na kujibu taarifa.
Kuna sehemu kuu 7 za cybernetics, lakini mara nyingi saikolojia na sosholojia zinaweza kugawanywa katika matawi tofauti ya masomo na shughuli za sayansi hii, kwa hivyo wakati mwingine hugawanywa katika 8.
Nga za shughuli
Maendeleo na sehemu za cybernetics, uundaji wao na maeneo ya utafiti yanahusiana kwa karibu na kitu cha utafiti, ambacho ni mfumo wowote unaoweza kudhibitiwa. Dhana za mbinu ya cybernetic na mfumo zilianzishwa katika cybernetics, ambapo mfumo wenyewe unachukuliwa kuwa dhana ya kufikirika, ambayo haiathiriwi na asili ya asili yao ya nyenzo. Mifano ya miundo kama hii inaweza kuwa vidhibiti otomatiki katika mifumo mbalimbali, mashine, ubongo wa binadamu na jamii yake, idadi ya watu wa kibaolojia, n.k. Yoyote kati ya mifumo iliyo hapo juu ni, kwanza kabisa, uhusiano kati ya vipengele vingi vya mfumo unaozingatiwa. njia wanaona, kukariri na usindikaji wa habari na, bila shaka, uwezekano wa kubadilishana kwake kati ya mifumo. Cybernetics inakuakanuni za jumla zinazokuwezesha kusimamia mfumo na kuleta kwa automatisering. Kuonekana kwa cybernetics kunatokana na kuundwa kwa mashine katika miaka ya arobaini ya karne ya ishirini, na maendeleo yake ya haraka na matumizi katika mazoezi yanahusishwa na maendeleo ya teknolojia ya kompyuta ya kielektroniki.
Mbali na njia za kuchanganua taarifa, cybernetics hutumia zana madhubuti kutayarisha suluhisho la matatizo yanayotolewa na uchanganuzi wa hisabati, aljebra laini, nadharia ya uwezekano, sayansi ya kompyuta, uchumi, n.k.
Cybernetics ina jukumu muhimu zaidi katika saikolojia ya leba. Hii ni kutokana na ukweli kwamba cybernetics, kama sayansi ya njia bora za kudhibiti mfumo wa nguvu, inasoma jumla ya kanuni zilizopo za udhibiti na uhusiano wao katika mifumo ya asili yoyote, kutoka kwa kombora la homing hadi kiumbe hai cha ngumu. Agizo la pili la cybernetic na vipengele vyake kuu.
Cybernetics ina matawi mengi, na mifumo na sehemu za cybernetics zinaweza kugawanywa kulingana na kanuni tofauti, lakini sehemu kuu mbili za sayansi hii ni cybernetics ya pili na utafiti katika biolojia.
Pure Cybernetics
Hebu tuzingatie mpangilio wa pili (safi) k-ku. Hii ni sayansi ambayo inasoma mifumo ya udhibiti kama dhana. Anajaribu kutafuta kanuni zake kuu.
Katika mtandao safi, maeneo makuu ya utafiti na shughuli yanaweza kutambuliwa:
- Akili Bandia ni sayansi na teknolojia inayounda mashine zilizojaliwaakili. Uangalifu hasa hulipwa kwa programu za kompyuta, mali ya mifumo ya akili na uwezo wao wa kufanya kazi ya ubunifu, ambayo inachukuliwa kuwa kipengele cha mtu.
- K-ka ya mpangilio wa pili - aina ya cybernetics iliyoelekezwa mapema kwa asili ya kibayolojia na aina ya maarifa yake, inayolenga mada. Wafuasi wa njia hii ya sayansi wanaamini kwamba uhalisia hujengwa kibinafsi, na ujuzi uliopo "ni thabiti" kati ya masomo, lakini haufanani na ulimwengu wa uzoefu wa hisia.
- Aina ya kompyuta - maono ya kiufundi, ambayo yanatokana na teknolojia inayoruhusu mashine kutambua, kufuatilia na kuainisha vitu. Kama taaluma ya kiteknolojia, tasnia hii inatafuta kutumia data ya kinadharia na mifano ya maono karibu yaliyorekodiwa ili kuunda muundo wa maono ya kompyuta. Mifano dhahiri ni: ufuatiliaji wa video, uundaji wa vitu vinavyozunguka, mfumo wa mwingiliano, picha za kimahesabu, n.k.
- Mfumo wa kudhibiti - seti ndogo ya zana za kukusanya data kwenye kitu kinachodhibitiwa, pamoja na chaguo za kukiathiri. Lengo kuu ni kufikia matokeo bora. Vitu vinaweza kuwa watu na mashine. Muundo wa uhusiano unaweza kuwa na vitu viwili.
- Mfumo wa usimamizi, ambapo mtu hufanya kama kiungo cha udhibiti, huitwa mfumo wa usimamizi.
- Sehemu kuu za cybernetics pia ni pamoja na kuibuka (kuibuka). Nadharia ya mifumo inafafanua kipengele hikicybernetics kama mali maalum ya mfumo ambayo mambo yake hayana. Kwa hivyo, kuna kutowezekana kwa sifa za ubora wa mfumo kwa jumla ya vigezo vyake mbele ya vipengele vyote. Kisawe cha jambo hili huitwa athari ya mfumo.
Utafiti katika Biolojia
Sehemu ya cybernetics inayochunguza kiumbe hai inatokana na data iliyopatikana katika utafiti na uchanganuzi wa habari kuhusu kiumbe hai. Sehemu kuu ya masomo ni urekebishaji wa viumbe hai kwa mazingira yanayowazunguka na kuzingatia njia ambazo nyenzo za urithi hupitishwa kutoka kwa wazazi kwenda kwa watoto. Kuna mwelekeo mwingine - cyborgs.
Sehemu za kitamaduni za cybernetics zinazosoma mifumo ya kibiolojia ni pamoja na:
- Bioengineering ni sayansi ya teknolojia na jinsi ya kuitumia katika mazoezi ya matibabu na utafiti wa kibiolojia. Nyanja za uhandisi wa kibaolojia huanzia uundaji na uendeshaji wa kiungo bandia hadi ukuzaji wa viungo kutoka kwa tishu.
- K-ka ya kibayolojia - mtazamo wa kisayansi wa wazo la mbinu na teknolojia ya cybernetics, inayohusika katika kuzingatia matatizo ya kisaikolojia na kibaiolojia.
- Bioinformatics ni tawi la cybernetics ambalo huchunguza jumla ya idadi ya njia na mbinu. Inajumuisha mbinu za hisabati, algoriti na za kimkakati.
- Bionics ni fundisho la vitendo kuhusu utumiaji wa mali, vigezo, vitendo vinavyofanywa na mpangilio wa muundo wa asili kwa vifaa vya kiufundi na kanuni za kimfumo za shirika lao.
- Inayofuatasehemu ya cybernetics inayosoma mwili inaitwa sayansi ya matibabu - chaguzi za unyonyaji wa mafanikio ya kiteknolojia na matokeo yao katika uwanja wa dawa na utunzaji wa afya. Hapa, uchunguzi wa kimahesabu na mfumo otomatiki katika shirika la afya hubainishwa.
- Mbali na tawi zilizotajwa hapo juu za masomo na shughuli za sayansi ya kibiolojia, hii pia inajumuisha neurocybernetics, utafiti wa hali ya homeostasis, baolojia sintetiki na biolojia ya mifumo.
Utangulizi wa nadharia ya mifumo changamano
Katika cybernetics, dhana ya kuwepo kwa mfumo changamano imeainishwa. Nadharia ya mifumo hiyo inahusika na uchambuzi wa asili yao na sababu za msingi za mali zao za ajabu. Vipengee vyake vinavyounda vinaitwa Mfumo wa Adaptive Complex (CAS), nadharia ya mifumo changamano na mfumo changamano wenyewe.
Hebu tuzingatie mojawapo ya vipengele hivi, yaani CAC. Ina idadi fulani ya sifa:
- Imeundwa kutoka kwa mifumo mingi midogo.
- Inachukuliwa kuwa mfumo wa aina wazi; hubadilishana uwezo wa nishati, vitu na taarifa kati ya mifumo.
- Sifa za muundo kama huu hazijabainishwa kutoka kwa viwango vyake vidogo vya shirika.
- Ana aina tofauti ya muundo.
- Huenda iko katika hali ya kutulia.
- Ina uwezo wa kuongeza mpangilio na uchangamano kupitia shughuli inayobadilika.
Mifumo ya kompyuta na cybernetics
Teknolojia ya kompyuta inatumiwa na mwanadamu kuchanganua zilizokusanywahabari na usimamizi wa kifaa. Vipengele vilivyo hapo juu vya cybernetics safi, akili ya bandia na maono ya kompyuta pia yamejumuishwa hapa, lakini, pamoja na hayo, pia yanatofautishwa:
- roboti - zoezi la vitendo linalohusika katika uundaji wa mifumo ya kiufundi ya aina otomatiki;
- DSSS ni mfumo wa usaidizi na wa kufanya maamuzi, ambao dhumuni lake kuu ni kumsaidia mtu katika kufanya maamuzi magumu. Kipengele kikuu ni uchanganuzi wa lengo kamili wa somo la tathmini;
- otomatiki ya seli ni mfano wa aina tofauti, ambayo inachunguzwa na: hisabati, baiolojia ya kinadharia, nadharia ya utengamano, fizikia, na pia mekaniki ndogo. Eneo kuu la utafiti wa kiotomatiki wa seli ni uchunguzi wa utatuzi wa algorithmic wa shida zozote;
- simulizi - mwigo wa mchakato unaodhibitiwa na mashine au mtu;
- nadharia ya utambuzi wa muundo ni tawi la sayansi ya kompyuta na taaluma zinazohusiana, inayohusika katika ukuzaji wa mbinu za kuainisha na kutambua, matukio, ishara, hali ya hali, michakato ya kitu au kikundi cha vitu vinavyosomwa, vinavyojulikana na uwepo wa kikomo katika seti ya sifa na sifa za ubora. Matumizi huanzia kijeshi hadi mifumo ya usalama;
- mfumo wa kudhibiti - seti ya mbinu za kukusanya data kuhusu kitu kilicho chini ya udhibiti na chaguo za kuathiri tabia ya somo au kitu. Lengo kuu ni kufikia malengo mahususi;
- mfumo wa kudhibiti otomatiki (ACS) - elimu ya kina kutoka kwa njiavifaa na aina ya programu. Sehemu nyingine ya mfumo kama huo ni wafanyikazi wanaohitajika kudhibiti michakato ndani ya mfumo wa shughuli za kiteknolojia, utengenezaji wa biashara.
Unyonyaji wa cybernetics katika uhandisi
Sehemu za cybernetics katika nyanja ya uhandisi ya shughuli zimegawanywa katika:
- Mfumo wa kuzoea ambapo mabadiliko ya kiotomatiki ya data ya algoriti hutokea wakati wa uendeshaji wa mfumo.
- Ergonomics - sayansi ya urekebishaji wa majukumu, mahali pa kazi, vitu vya kazi na masomo yao na programu pepe.
- Uhandisi wa matibabu - fomu na mbinu ya kutumia kanuni za uhandisi, kanuni zake katika mazoezi ya matibabu na sayansi ya kibaolojia.
- Kompyuta za Neuro ni utaratibu wa kuchakata data kulingana na kanuni ya mfumo asilia wa neva.
- Technical Cybernetics ni tawi la sayansi linalohusika na utafiti wa mifumo ya usimamizi wa kiufundi. Mwelekeo mkuu ni uundaji wa mfumo otomatiki wa udhibiti.
- Uhandisi wa mifumo ni taaluma kutoka nyanja ya uhandisi wa Sovieti, ambayo ilitilia maanani mbinu za kubuni, kuunda na kupima mifumo changamano ya kiufundi, kwa lengo la utendakazi wake zaidi.
Uhusiano kati ya cybernetics na uchumi na hisabati
Sehemu za cybernetics za hisabati na uchumi zimegawanywa katika matawi 6 ya masomo, matatu kwa kila sayansi tofauti.
Kati ya maeneo ya kiuchumi ya utafiti, tunabainisha: sayansi ya uchumi, usimamizi wake nautafiti wa shughuli. Kazi zao kuu ni kutafuta mawazo ambayo hutumiwa katika shughuli za kiuchumi na suluhisho mojawapo la matatizo wakati wanakabiliwa na matatizo mbalimbali kwa kutumia, kwa mfano, muundo wa takwimu au hisabati.
Sehemu za cybernetics za hisabati ni pamoja na mifumo ya aina inayobadilika, nadharia ya habari na nadharia ya mifumo ya jumla. Wanajishughulisha zaidi na kutatua matatizo ambayo ni muhimu kuwa na ubainifu wazi wa vigezo, data iliyochanganuliwa, n.k. Uwakilishi wa kihisabati wa taarifa kuhusu cybernetics ndio sahihi zaidi na sahihi.
Saikolojia, sosholojia na cybernetics
Katika saikolojia na sosholojia sehemu za cybernetics zimegawanywa katika k-tic na memetics ya kisaikolojia na kijamii. Kazi kuu za matawi haya ya sayansi ni kusoma muundo na utendaji wa mwingiliano katika mifumo mbali mbali ya maumbile ya uchambuzi, nyanja za fahamu na zisizo na fahamu, muundo wa sifa za kiakili za mtu na uchunguzi wa nadharia ya yaliyomo. fahamu, utamaduni na mageuzi yake.
Taarifa za kihistoria
Historia na sehemu za cybernetics zinahusiana kwa karibu na maendeleo ya sayansi hii. Mwanzo wa k-ki ya kisasa inaweza kuzingatiwa mwanzo wa miaka ya 1940, ambapo ilikuwa uwanja wa utafiti wa taaluma mbalimbali, kuchanganya mifumo ya aina mbalimbali za udhibiti, nadharia ya mzunguko wa umeme, muundo wa mashine, mfano wa aina ya mantiki, biolojia. katika mwelekeo wake wa mabadiliko ya maendeleo na utafiti wa neva. Kazi ya kwanza ambayo mfumo wa udhibiti wa kielektroniki ulianzia inachukuliwa kuwa kazi ya HaroldNyeusi (1927). Kwa ujumla, awali neno "cybernetics" katika Ugiriki ya kale lilitumiwa kurejelea sanaa ya viongozi.
Maelezo na sehemu za cybernetics zinaweza kugawanywa kwa masharti kulingana na mali ya kipindi ambacho jambo hili au jambo hilo, habari ilisomwa. Sayansi yenyewe inaweza kugawanywa katika k-ku mpya na ya zamani, ambapo mpya huanza katika miaka ya 1970, na ya zamani, mtawaliwa, tangu wakati sayansi ilipotokea.
Utafiti wa miaka ya sabini ulikuwa umeshamiri katika biolojia, lakini utafiti katika miaka ya themanini ulikuwa tayari ukilenga zaidi maingiliano ya mtu anayejitegemea kisiasa na vikundi vyake vidogo, ufahamu wa kutafakari wa somo ambao huunda na kuzalisha miundo ya jumuiya za kisiasa.
Hivi majuzi, juhudi nyingi zimewekwa katika utafiti wa nadharia ya mchezo, mifumo ya maoni ya mageuzi na utafiti wa nyenzo. Maeneo haya ya utafiti yanafufua shauku katika sayansi husika.
