以下の類似点:

a) 意識的で目的を持った人間の活動。

b) 人工機械の働き。

c) 生物を支配する意識がないにもかかわらず、適切であると認識される生物のさまざまな種類の活動。

人間の思考は、何世紀にもわたって、肯定的な知識の道と、宗教的および哲学的思索の道の両方で、これらの類似性の説明を求めてきました。 彼らの科学的研究と合理的な哲学的理解のための強固な基盤は、次のときに作成されました。

1) ダーウィンは、生物の目的を持った構造の自然起源、特に生物がその目的を持った構造を子孫に伝えることを可能にする複雑な装置の起源について、一貫して発展した理論を提案しました。

2) パブロフは、心理学用語で表現された主観的な仮説を一切使わずに、動物と人間の行動とこの行動を調節する脳のプロセスを客観的に研究できる可能性を確立しました。

過去数十年にわたり、通信技術（ラジオ、テレビ）、自動化、およびコンピュータ技術の急速な発展により、機械の動作と生物の活動および人間の意識的な活動を比較するための実際の資料が大幅に拡大しました。 。 同時に、彼らが作成する機械の働きと人間の意識の働きとの間のアナロジーの使用が、エンジニアの思考にますます浸透し始めました。 たとえば、通信メディアは「情報」を認識し、それを正確に、または「誤り」を含めて送信します。 機関銃には、適切な対応戦術を開発するために、1 つまたは別の「戦略」または「戦術」に従うだけでなく、敵が学んだ戦術を敵から「学ぶ」という任務もあります。 コンピュータには「記憶装置」（「メモリ」）があります。 プログラミングマシン自体が、多かれ少なかれ完璧な「ロジック」などを使用して、複雑な計算のための「プログラムを開発」します。 エンジニアのこの実践に哲学的な意図を読み取ることは困難です。これらの例えはあまりにも自然であり、明らかにエンジニアの思考と発明に役立ちます。

機械の「便宜的な」作業には独立性がなく、便宜的な人間の活動の技術的な付属物にすぎないことは明らかです。 しかし、オートマトンやコンピューターの設計で蓄積された豊富な経験は、現在、自然の制御や調節メカニズムの可能性を想像するのに役立つモデルのストックとして非常に興味深いものとなっています。 条件反射の形成プロセスは、これらのプロセスをシミュレートする機械を使用して首尾よく研究されています。 脳の活動を分析する現代の研究は、複雑な電子機械のアナロジーに大きく依存しています。 遺伝理論に関する現代の研究では、コミュニケーションの技術理論で開発された情報を「コーディング」する方法に関するアイデアが広く使用されています。

新しい科学 - サイバネティクス - の出現の理由を理解するには、上記の技術分野の最新の開発のもう一つの結果がより重要です。 それらの発展は、機械や生物に適用される「制御」、「規制」、および「便宜」の概念の哲学的分析に新しい材料を提供するだけでなく、さらに、いくつかの補助的な専門分野の出現にもつながりました。非哲学的な性質。

これらの分野は、「情報理論」、「アルゴリズム理論」、「オートマトン理論」という名前で実際のニーズから直接生まれました。 その限界内で得られた具体的な成果は、現在では非常に数多くあります。 たとえば、1) 特定の送信デバイスによって確実に送信できる、または特定の記憶デバイスによって保存できる「情報量」を推定することができます。 ２）特定の指定された機能を実行する制御装置を構築するためにそれらを使用できるようにするために必要な、所与のアクションスキームを有する単純なリンクの最小数を推定する。 どちらの例でも、結果は特定の数式で表現されていますが、これらの結果は、機械を構築する場合にも、生物の活動を分析する場合にもまったく同じように適用されます。

N. ウィーナーの利点は、これらの学問分野の全体（そのいくつかの創設においてウィーナーは重要な役割を果たしました）が、独自の研究テーマを明確に定義した新しい科学に自然に統合されるという事実を確立したことです。 1948 年の有名な著書の中で、ウィーナーが新しい科学に「サイバネティクス」という名前を選んだときの彼の幸運の度合いについて議論するのは、今となっては遅すぎます。 この名前はかなり確立されており、ギリシャ語の語源とはほとんど関係のない新しい用語として認識されています。 サイバネティクスは、情報を認識、保存、処理し、それを制御と規制に使用できるあらゆる性質のシステムの研究を扱います。 同時に、サイバネティクスは数学的手法を広く使用し、そのようなシステムの分析（取り扱いの経験に基づいて構造を復元する）とそれらの合成（搬送可能なシステムの回路図を計算する）の両方を可能にする特定の特別な結果を得ようと努めています。その特殊な性質により、サイバネティクスは決して機械や生物における「便宜」の性質についての哲学的議論に帰着するものではなく、また、サイバネティクスが扱うさまざまな現象の一般的な哲学的分析に取って代わるものでもありません。勉強します。

この本の著者である W.R. アシュビーの立場は、問題の抽象的で数学的な側面を徹底的に研究した生物学者として、数学的装置が大きな困難を伴う人々にサイバネティクスの一般的な考え方を普及させる上で非常に有利です。同時に、W.R. アシュビーは、技術的なサイバネティクスの問題に過度に詳細に踏み込むことも困難です。その一方で、W.R. アシュビーは結論において非常に慎重であり、よく見られるサイバネティクスを美化する広告スタイルとは程遠いものです。 ただし、読者は著者の方法論的および哲学的な性質の記述に対して批判的であるべきです。 著者の結論の一部には議論の余地があることにも留意する必要があります。

A.コルモゴロフ

生理学者、心理学者、社会学者など、生物科学に携わる多くの人々はサイバネティクスに興味を持っており、その方法や装置を自分の専門分野に応用したいと考えています。 しかし、彼らの多くは、その前にエレクトロニクスと純粋数学のより高度な分野の長い研究が必要であるという信念によって妨げられています。 彼らはサイバネティクスがこれらの主題から切り離せないものであるという印象を持っていました。

しかし、著者はこの印象は誤りであると確信しています。 サイバネティクスの基本的な考え方は本質的に単純であり、エレクトロニクスを参照する必要はありません。 より複雑な用途には、より複雑な装置が必要になる場合がありますが、特に生物科学では、非常に単純な装置で多くのことが可能です。 関連する原則を明確かつ深く理解した場合にのみ適用する必要があります。 著者の意見では、主題が一般に受け入れられ、簡単にアクセスできる原則によって実証され、段階的に段階的に提示されるのであれば、初歩的な数学的知識を持つ作業者であっても達成できないと期待する理由はありません。主題の基本原則を完全に理解すること。 そして、そのような理解により、今後の仕事のためにどの装置をまだマスターしなければならないか、そして - 特に重要なこと - どの器具が自分の仕事に関係がないと安全に無視してもよいかを正確に決定できるようになります。

本書はその入門書となるはずだ。 彼女は、一般的で簡単にアクセスできる概念から始めて、フィードバック、安定性、規制、超安定性、情報、コーディング、ノイズなどのサイバネティクスの問題につながるまで、これらの概念をどのように洗練して開発できるかを段階的に示します。 この本のどこにも、基本的な代数を超える数学の知識は必要ありません。 特に、証明は微積分に基づいたものはどこにもありません (微積分へのいくつかの参照は無視しても問題ありません。それらは、無限微積分が検討中の問題にどのように適用できるかを示すためにのみ示されています)。 イラストと例は主に生物学から引用されていますが、物理科学から引用されることはあまりありません。 『脳の構造』という本との重複部分はほとんどないため、この 2 つの本はほぼ独立しています。 ただし、これらは密接に関連しており、それぞれが互いを理解するのに役立つため、補完的であると考えるのが最善です。

この本は 3 つの部分に分かれています。

パート I では、メカニズムの主な特徴について説明します。 変換によるメカニズムの表現、「堅牢性」の概念、「フィードバック」の概念、メカニズム内に存在し得るさまざまな形の独立性、およびメカニズムの相互の結合などの問題について説明します。 この部分では、システムが非常に大きく複雑 (たとえば、脳や社会) であり、統計的にしか考慮できない場合に従うべき原則を示します。 また、直接観察が完全には不可能なシステム、いわゆる「ブラック ボックス理論」のケースについても説明します。

第 II 部では、第 I 部で開発した方法を、「情報」の概念の研究と、情報がメカニズムを通過する際の符号化の研究に適用します。 この部分では、生物学におけるさまざまな問題に対するこれらの方法の適用を検討し、それらの可能な適用の総量の少なくとも一部を示すことを試みます。 これはシャノンの理論につながります。そのため、この部分を読んだ読者は、簡単にシャノン自身の著作の研究に進むことができます。

第 3 部では、メカニズムと情報の概念が、生理学によって研究される生得的なシステムと、心理学によって研究される後天的な制御と制御の生物学的システムに適用されます。 このような規制および制御システムの階層がどのように構築され、それによって規制の強化がどのように可能になるかを示しています。 この部分は、超安定性の原理を新しく、一般的により単純に示したものであり、複雑な制御システムの一般理論の基礎を築き、書籍「脳の構造」の考え方をさらに発展させています。 したがって、これは、一方では脳に内在する並外れた制御力の説明を提供し、他方では設計者がそのような力を持つ機械を構築するための基礎となる原理を提供する。

この本は簡単な入門書として意図されていますが、サイバネティクスについての単なる話ではありません。独立した仕事を通じてこの分野に参入したい人、実際にこの主題を実践的に習得したい人向けに書かれています。 したがって、本書には、難易度を慎重に選択した簡単な練習問題が数多く含まれており、指示と詳細な解答が付いているので、読者は読んだ内容の理解を確認し、読み進めながら新しい知的な筋肉を鍛えることができます。 特別な機器を必要とするいくつかの演習には、「*演習」というアスタリスクが付いています。 それらを省略しても、読者の進行が妨げられることはありません。

参照しやすいように、資料は複数の段落に分かれています。 すべての参考文献には段落番号が付けられており、これらの番号は各ページの上部に表示されるため、段落を見つけるのはページを見つけるのと同じくらい簡単です。 段落は次のように指定されます。「§9/14」は、第 9 章の §14 を示します。 図、表、演習には各段落内で番号が付けられています。 したがって、図 9/14/2 は、§9/14 の 2 番目の図です。 「例 4」などの単純な参照は、特定の段落内の資料への参照を示します。 単語が正式に定義されている場合は、太字で表示されます。

すべての演習の解答をチェックしてくれた Michael B. Sporn に感謝の意を表したいと思います。 また、この機会を利用して、これらの研究を可能にしたバーンウッドハウス病院の知事とJ.W.T.H.フレミング博士に多大な支援をしていただいたことに深く感謝の意を表したいと思います。 この本では多くの問題に触れていますが、それらは単なる手段として機能します。 この本全体の目的は、病気の生物を正常な活動に戻そうとするときにどのような原則に従わなければならないかを調べることでしたが、人間の場合は驚くほど複雑です。 私は、新しい理解が新しく効果的な方法につながると信じています。なぜなら、その必要性は大きいからです。

W・ロス・アシュビー

バーンウッド ハウス グロスター

（本書より抜粋）

サイバネティクスあらゆる形式を扱います 行動それらが規則的、決定的、または再現可能である限り。
情報理論はサイバネティクスの問題において大きな役割を果たしています。 情報理論本質的には、常に特定の可能性のセットを扱うという事実によって特徴付けられます。 最初のデータと最終結論の両方が常に参照されます。 多くのそのようなものであり、その中の個々の要素に対するものではありません。
多くの場合、エネルギーの観点からシステムが閉鎖的であるか開放的であるかさえ問題ではなく、システムが決定および制御要因の影響を受ける度合いのみが重要です。 情報、信号、または決定要因は、マークされずにシステムのある部分から別の部分に伝わることはできません。 重要な出来事.
行為を経験するものはこう呼ばれる オペランド。 アクティブファクターは次のように呼ばれます。 オペレーター。 オペランドは次のように呼ばれます。 方法。 起こる変化をこう呼ぶ 遷移。 遷移は 2 つの状態によって定義されます。 特定のオペランドのセットに対する遷移のセットは次のとおりです。 変換。 変革とは、なぜそれが起こるかではなく、何が起こるかを指します。 変換 絶対に、各オペランドを 1 つのイメージのみに変換する場合。
決定論的マシンは、閉じた 1 対 1 変換と同じように動作するマシンとして定義されます。 決定論的システムは、変化において規則的かつ反復可能な経路をたどります。
下 状態システムは、それが再び発生した場合に認識できる、正確に定義された状態または特性として理解されます。 どのシステムにも当然ながら多くの可能な状態があります。 決定論的マシンが 1 つの状態から他の 2 つの状態に同時に移行できないという事実は、変換が一意であるという要件に対応します。
すべてのマシンまたは動的システムには、多くの識別可能な状態があります。 これが決定論的な機械である場合、それに影響を与える条件とそれが置かれている状態を修正することで、次のことが決定されます。 唯一のものを次に移行する状態にします。 これらの状態遷移は、変換時のオペランド遷移に相当します。
マシンを表す変換は閉じられている必要があります。 閉じた単一値の変換と初期状態が与えられた場合、この状態から始まる軌跡は完全に明確で (つまり、単一値で) 計算できます。
毎 物質的なオブジェクト無限数以上の変数が含まれているため、無限数以上の可能な変数が含まれています。 システム。 私たちは、あらかじめ指定された特定の目標の観点から、興味のある事実だけを選択して研究する必要があります。 真実は、私たちの周りの世界では、一部の事実セットだけが、閉じた、明確な変換を与えることができるということです。 このようなセットを見つけるのは簡単な場合もあれば、難しい場合もあります。 通常、このようなセットの検出は別の方法に関連付けられます。 システム定義- メソッド付き 考慮する必要がある変数をリストする.
システムは何かを意味するのではなく、明確な変換を保証する変数のリストを意味します。
実際のマシンは、その動作が閉じた単一値変換のセットによって表現できるものと呼ばれます。 コンバータまたは 入り口付きの機械。 その入力は変更可能です パラメータ。 パラメータ (または入力) を変更すると、マシン (コンバータ) の動作に影響します。
移行プロセスコンバータが反復を開始する前に、一定の条件下で通過する一連の状態として定義されます。
2 台以上のマシンを 1 台の新しいマシンに結合できます。 機械が単一の全体に結合された後も個々の性質を保持する必要がある場合、他の部分に影響を与えることなく入力と出力のみを相互に接続できます。
動的システムの部分間のアクションが循環的である場合、それは次のようになります。 フィードバック。 それぞれが他方に影響を与えるように接続されている部分が 2 つだけである場合、フィードバック プロパティは全体のプロパティに関する重要で有用な情報を提供します。 しかし、パーツの数が少なくとも 4 つに増加し、各パーツが他の 3 つのパーツに影響を与える場合、それらを介して 20 個の閉じたループを描くことができますが、これら 20 個のループすべてのプロパティを知っていても、システムに関する完全な情報はまだ得られません。 このような複雑なシステムは、多かれ少なかれ独立したフィードバック ループが絡み合ったものとして見ることはできず、全体として見ることしかできません。
という言葉のあらゆる意味を通して、 持続可能性「主なアイデアは通過します」 不変性それは、システム全体が一貫して変化するにもかかわらず、その特性の一部が変化するという事実にあります( 不変条件）は変更されません。
州 平衡- 変換によって変化しない状態。 サイクル状態のシーケンスは、変換を繰り返し適用することで状態がこのシーケンスを逆にするように呼び出されます。 通常、継続的に変化する動的システムは、ほぼ常に小さな外乱の影響を受けます。 平衡状態は安定、無関心、不安定の場合があります。 システムを現実的に持続する可能性のある状態のセットに減らすために、それらの多くを削除する必要がある場合があります。 多くの場合、システムが考慮されます 持続可能なという前提で 憤慨特定の領域内に存在します。
安定性があればある程度の柔軟性と活動性を一定の安定性と組み合わせることができるため、通常、安定性が望ましいと考えられています。 ただし、システムが望ましくないと考えられる状態に戻り続ける可能性があるため、持続可能性が常に良好であるとは限りません。
２台の車がつながっている」 準同型性「一方向のみに一意な変換をより複雑なマシンに適用すると、それをより単純なマシンと同型の形式に縮小できます。したがって、2 つのマシンは 準同型、それらのうちの 1 つが簡略化されたときにそれらが同一 (同型) になる場合、つまり 状態を不完全に区別して観察した場合。
非常に大規模なシステムが、特定の観測者から独立して単独で実行される (単一の) 動作などというものは存在しません。 同じ数のオブザーバー、同じ数のサブマシン、および同じ数の動作パターンがあり、それらは 1 つのシステム内で互換性がなくなるまで変化する可能性があります。 科学は、システムが「実際に」何であるかを発見することに直接関係しているのではなく、さまざまな観察者の発見を調和させることに関係しています。観察者のそれぞれは、真実全体の一部または側面にすぎません。
実際に「」で運用しています。 ブラックボックス「その理論は単に実際の物体またはシステムの理論であり、物体と観察者の間の関係の問題、物体からどのような情報が得られ、それがどのように受信されるかという問題に特別な注意が払われます。したがって、観察者。 ブラックボックス理論は、情報の流れに特に注意を払って、実験者とその環境との関係を研究するものです。。 現実世界を学ぶということは、結局は変圧器を学ぶということになります。
緊急プロパティ - 部品とその接続方法に関する知識に基づいて予測できないプロパティ。 全体の部分の知識が完了すると、全体の動作の予測も完了し、予測されたものを超える性質が突然現れる（出現する）ことはありません。 しかし、多くの場合、私たちの知識はさまざまな理由で完全ではありません。 その場合、予測は不完全な知識に基づいて行われなければならず、間違っていることが判明する可能性があります。 たとえば、予測する唯一の方法が単純な外挿、つまり全体も部分と同じ特性を持つことを予測することだけである場合があります。 場合によっては、そのような推定が正当化されることもあります。 しかし、この方法は失敗することがよくあります。 そして、必要に応じて、新しいプロパティを「緊急」と呼ぶことができます。 システムが大きくなり、部分と全体の大きさの差が大きくなると、全体の性質が部分の性質と大きく異なることが実際によく起こります。
ブラック ボックス理論の重要な部分は、観察者が状態全体の一部のコンポーネントのみを観察できる場合に生じる特徴の解明を扱います。 変数の一部が観察できなくなると、残りの変数によって表される「システム」が注目すべき、さらには奇跡的な特性を示すことがあります。 決定論的システムが部分的にしか観測できず、したがって予測不可能になった場合、観測者はシステムの過去の履歴を考慮することで予測可能性を回復できる可能性があります。 そこには何らかの「記憶」が存在すると仮定します。 したがって、「メモリ」の存在はシステムの完全に客観的な特性ではありません。 この特性はシステムとオブザーバーの間の関係であり、それらの間の通信チャネルの変化に応じて変化します。 システムの動作の説明としてシステム内の「記憶」に訴えることは、システムを完全に観察することが不可能であることを認めることに等しい。 「記憶」の性質は単純な「物」の性質ではなく、より微妙な概念「コーディング」の性質です。
何かについての発言 多くのに適用される場合は true または false のいずれかになります 要素大勢の人。 活動 " コミュニケーション「必要なものは存在することを前提としている」 多くの可能性、つまり 複数の可能性があります。 転送と保管 情報いくつかの物質の存在と大きく関係しています。 セットチャンス。 個々のメッセージによって伝達される情報は、メッセージが選択されたセットによって異なります。 送信される情報は、個々のメッセージの内部プロパティではありません。.
学期 多様性識別可能な要素のセットに適用される場合、これは 2 つの意味で使用されます。1) 異なる要素の数として。 2) この数値を 2 を底とする対数として表します。対数形式では、多様性の単位は「ビット」と呼ばれます。 したがって、性別の多様性は 1 ビットに相当します。 各種セット ベクトルそれらのコンポーネントの種類の合計 (対数測定) を超えることはできません。 ベクトルコンポーネント 独立した、指定されたベクトルのセットの多様性が、個々のコンポーネントの対数多様性の合計に等しい場合。 集合の多様性は、その集合の本質的な特性ではありません。多様性を正確に判断するには、観察者とその識別能力を指定する必要があることが起こります。
何かの存在 不変特定の一連の現象において、その存在が暗示されます。 多様性の制限。 いかなる自然法則も、何らかの不変条件の存在を意味するので、 あらゆる自然法則は多様性の限界である。 多様性に制限のない世界は完全に混沌となります。 何かが 予測可能な、多様性の制限の存在を意味します。 多様性に対する共通かつ非常に強力な制約は継続性です。 連続関数は、各ステップで隣接する値にのみ移動できます。 変換により 2 つの状態が 1 つに結合される場合、多様性は減少します。 1 対 1 変換を通じてエンコードする場合、多様性は変化しないため、元の形式を明確に復元することができます。
コンバータが送信できる多様性の量は、そのビット容量と実行されるステップ数の積に比例します。 十分に長く動作すれば、どのトランスデューサーも任意の量のダイバーシティを送信できます。 その理由は、シーケンスとして段階的に取得される出力がベクトルを形成し、ベクトルの多様性がそのコンポーネントの 1 つの多様性を超える可能性があるためです。 したがって、チャネル容量の減少は、シーケンス長を長くすることで補償できます。
各オペランドが、特定の新しい状態に変換されるのではなく、多数の可能な状態のうちの 1 つに移行することができ、特定の状態の選択は、各状態を与える何らかのメソッドまたはプロセスによって実行される場合を考えてみましょう。 一定の確率イメージになる。 正確な記述の基礎となるパターンや順序を提供するのは、確率の不変性です。 このような変換、特にそれによって生成される一連の軌道は、 確率論的、一意で決定的な変換と区別するためです。
異なる長い間隔にわたって各遷移の確率が同じであるような一連の状態をと呼びます。 マルコフ連鎖。 これは、各遷移の確率がシステムの現在の状態のみに依存し、以前の状態には依存しないことを意味します。 多様性制限を示さないベクトルのセットは、各段階ですべての遷移の確率が等しいマルコフ連鎖に対応します。
持続可能な領域マルコフ マシンには一連の状態があり、これらの状態のいずれかに入った代表点はこのセットから出ることができなくなります。 バランスの状態単一の状態に還元された安定領域が存在するだけです。 平衡状態に近づくと、システムはあたかも「目標に向かって努力している」かのように動作します。これが平衡状態です。 しかし、マルコフの場合、システムは目標に向けてしっかりと確実に移動するのではなく、いわばさまざまな状態の間を漠然とさまよい、古い状態が均衡状態でない限り、常に新しい状態に移行します。平衡状態に陥った場合は常に停止します。 マルコフマシンが平衡状態に移行することで、成功を達成する方法の客観的特性が明らかになります。 試行錯誤。 2 つの機械が接続されている場合、各部分が他の部分によって決定された条件下でそれ自体が平衡状態にある場合にのみ、全体が平衡状態になることができます。
情報は、多様性の許容量を超えて送信することはできません。 シャノンは、マルコフ連鎖による各ステップで見つかる多様性の量の尺度を導入しました。 この措置はと呼ばれます エントロピ多くの確率。 これには、すべての確率が等しい場合に合計が 1 になる、特定の確率セットの最大値があります。 マルコフ連鎖のセクションのエントロピーは、その長さに比例します。 情報不確実性を排除するものとみなされ、それが排除する不確実性の量によって測定されます。
存在下での情報の伝達に関するシャノンの定理 ノイズ: 特定のチャネルを介してメッセージを送信するときに、各メッセージが一定の確率でランダムに変化する場合、 過剰チャネル容量により、エラーを任意のレベルまで減らすことができます。
コンセプト 生存" そして " 持続可能性" は同一であるため、正確に対応させることができます。生物に対応する状態には、特定の状態が存在する状態があります。 必須の変数指定された境界内に留まります。
必須機能 レギュレーターそれは、外乱から重要な変数への多様性の流れをブロックし、それによって伝達される多様性を減少させることです。 外乱によるダイバーシティを低減できるのは、コントローラーのダイバーシティだけです。
一部のアクティビティの重要な部分は 2 つの方法で考えることができます。 一方では、観察者は、実際に大きな動きや変化が起こっていることに気づくかもしれません。 そしてその一方で、この活動すべてにおいて、調整され恒常性があるため、特定の不変条件が保存され、ある程度の調節が行われていることを示しています。
規制を実施したり議論したりする前に、私たちは次のことを知る必要があります。 何ここではそれは必須（必須変数のセット）であり、 何必須 (有効な状態のセット)。 レギュレーションは 不完全な（不完全）多様性や情報を送信するチャネルと考えられる規制当局が、必要な多様性の法則により、入ってくる（妨害する）多様性を許容可能な状態の多様性にまで低減するには不十分な能力を持っていることが判明した場合。
多くの場合、予防的規制は不可能です。 規制当局は、結果の決定が始まる前に行動を完了することはできません。 場合によっては、規制当局に入力される情報がより長い経路を移動する必要があるため、規制当局は規制の対象にすでに発生した影響のみによって影響を受けます。 この場合、単純な追跡システムが得られます。 エラー主導型、またはレギュレーター 閉ループ付き、 と フィードバック。 エラー制御コントローラーの主な特性は、完璧にはできないことです。 多くの場合、システムは、重要な変数の状態が何らかの望ましさの尺度に沿って分布するような連続性を示します。 途中からこの規模でタイムリーに復帰することは、正当に「調整」と呼ぶことができます。 したがって、連続性の存在により、不完全ではあるが実用上非常に重要な規制が可能になります。 小さな間違いが発生し、その情報を規制当局に提供することで、より大きな間違いを防ぐ規制が可能になります。
個別のプロモーション マルコヴィアン機械が平衡状態に至るまでの過程は、決定論的な機械の進行よりもはるかに規則性が低いため、マルコフ型は技術的な規制ではほとんど使用されません。 マルコフマシンは決定論的マシンと同様に制御ツールとして利用できますが、その軌道が不確実であるという欠点がありますが、設計が容易であるという利点があります。
主な情報源 規制上の困難大きなシステムは さまざまな騒動、それに対して規制が向けられています。 システムが非常に大きく、レギュレーターがはるかに小さい場合、要求される多様性の法則が大きな役割を果たします。 このこの法則の重要性は、レギュレーターの容量が固定されている場合、内部設計に関係なく、レギュレーターが実行できる調整 (または制御) の量に絶対的な制限が設けられることです。 R. フィッシャーは、利用可能なデータから抽出できる情報には最大値があり、すべての統計学者の任務はこの最大値に近づくことだけであることを示しました。
システムが非常に大規模な場合、影響源と結果を決定するシステムの間の境界は、さまざまな同等の方法で引くことができるという意味で、多少あいまいになる可能性があります。 ただし、恣意的かどうかは別として、 ある種の境界線少なくとも実際の科学的研究においては、常に実行されなければなりません。そうしないと明確な声明が出せないからです。

この本は、応用数学、コンピューター サイエンス、サイバネティクスの分野の専門家と、サイバネティクスに興味があり、その手法や装置を専門分野に応用したいと考えている他の科学の代表者の両方を対象としています。 ウィリアム・ロス・アシュビー著「サイバネティクス入門」をオンラインで読むか、fb2 でダウンロードしてください。 この本は 2015 年に出版され、「コンピュータ文学」というジャンルに属し、Lenand Publishing House、エディトリアル URSS から出版されています。

プリゴジン I.、ステンジャーズ I. 混沌からの秩序。 M.: 進歩、1986 年。

Haken G. 情報と自己組織化。 マ：ミア。 1991年。

キャプラ F. ウェブ オブ ライフ。 生命システムの新しい科学的理解。 K.、: ソフィア、M.: 出版社 Gelios、2002。

ウィーナー N. サイバネティクス、または動物と機械の制御とコミュニケーション。 M. 1983年。

1. アシュビー W.R. サイバネティクスの紹介。 M.、2006年。

自制心を養うための質問

マネジメントとは何ですか?

どのような散逸構造を知っていますか?

ブリュッセレーターとは何ですか？

社会システムにおける経営と自己組織化の関係は何でしょうか？

第6回 ヌースフィアの構造と自然と社会の相互作用

「ヌースフィア」という用語は、語源的にはギリシャ語の「ヌース」（心）に関連しています。 この概念自体は、フランスの科学者 E. ルロワによって最初に使用され、彼がこのアイデアを別の研究者 P. テイヤール ド シャルダンと一緒に思いついたことに注目しました。 同時に、それらはV.I.のアイデアに基づいていました。 ヴェルナツキー、1922年から1923年にソルボンヌ大学での講義中に声を上げた。

その後、ピエール・テイヤール・ド・シャルダンは、神智学の考え（人間と神との結合が起こる進化の最終点としてのオメガ点）に基づいたヌースフィアの目的論的概念を開発しました。 と。 ヴェルナツキーは、ヌースフィアのアイデアをまったく異なる方法で開発しました。 ヌースフィアの概念の解釈に対するアプローチのこの違いは、ヌースフィアの形成における客観的要因と主観的要因の対比として、ヴェルナツキー・シャルダンのジレンマと呼ばれています 32 。

ヌースフィアの教義は、V.I. ヴェルナツキーによって彼の生涯の終わりに形成されました。 彼はこの用語を 1936 年 9 月 7 日にカールスバッドで B.L. リチコフに宛てた手紙で初めて使用し、1937 年に国際地質学会の第 17 回会合で読み上げた「現代地質学における放射線地質学の重要性について」の報告書で公に述べた。会議。 ヴェルナツキーの死後、1945年に彼の論文「生物圏とヌースフィア」がアメリカン・サイエンティスト誌に掲載され、科学界で広く知られるようになったが、ヴェルナツキーのヌースフィアに関する主要な考えは、生前未完の2つの著作で概説されていた。彼は戦時中に活動しており、ヌースフィアに関するV.I.ヴェルナツキーの考えは、『惑星現象としての科学的思考』という著作で最も完全に発展しており、その後、修正を加えて『哲学的思考』という本に収録された。 a Naturalist』（1988 年）が出版され、1991 年に別冊としての第 3 版が出版されました 33 。

と。 ベルナツキーは、惑星のプロセスにおける生命、つまり生物の地質学的役割を特定し、この生物の中で人間が地球の自然な生物地球化学的プロセスを変化させる地質学的力であると特定しました。 彼の意見では、ヌースフィアは生物圏の自然史的発展の結果、そして人類の体系的な活動の結果としての物質的な形成である。 ヌースフィアの形成は自然現象であり、人間の環境にはっきりと物質的に現れます。

ヌースフィアの形成の前提条件は、頭蓋化の自然なプロセスに関連しています。 これは進化の一定の方向であり、中枢神経系の合併症と脳の体積の増加として表れます。

人類が生物圏に及ぼす地質学的影響は、人類が生物圏に出現してからかなりの時間が経ってから、最初は火の習得、次に農業の発展によって明らかになりました。

ヌースフィアは単なる「人間化された自然」ではなく、人間によって意識的に形成された自然環境の状態です 34 。

ヴェルナツキーの作品では、ヌースフィアの形成と存在に必要な特定の条件をいくつか挙げています。

地球全体の人間の居住地、

異なる国間のコミュニケーションと交流の手段における劇的な変化、

地球上のすべての国家間の政治的関係を含む関係を強化し、

生物圏で起こる他の地質学的プロセスに対する人間の地質学的役割の優位性、

生物圏の境界を拡大し、宇宙に進出し、

新しいエネルギー源の発見、

あらゆる人種や宗教の人々の平等、

外交および国内政策の問題の解決における広範な大衆の役割を増大させ、

政治的、宗教的、その他の理論の圧力からの科学的思想と科学的研究の自由。 自由な科学的思考に有利な条件を作り出し、

人々の幸福を改善する。 栄養失調や飢餓、貧困を予防し、病気の影響を軽減する真の機会を創出します。

増加する人口の物質的、美的、精神的なニーズを満たすことができるように、地球の主要な性質を知的に変革すること、

社会生活からの戦争の排除 35．

ヴェルナツキーは、ヌースフィアの形成は、人々が意識的に活動を組織できるようになる時期と関連していると考えた。 この意味での現在の状況は悲観的に評価されています - 自然環境の汚染、資源の不合理な使用、戦争 - ノウアスフィアの時代の到来について語ることはできませんが、ノウアスフィアの時代への移行について語ることはできます。 noogenesis（人間の意識によって制御される進化） 36．

N.N. モイセエフは、生物圏が新しいヌースフィア状態に移行するプロセスについて、「人の行動と人々の新しい行動を調整するための新しい原則を開発する痛みを伴うゆっくりとしたプロセス」、「新しい道徳」37として書いています。

ヌースフィアの考え方は、文明発展のためのヌースフィア戦略の根底にあり、過去数世紀の広範な戦略とは異なります。 抽出、使用、加工、廃棄における合理性がこの戦略の鍵となります 38 。

ヌースフィアの構成要素は、人文圏、技術圏、人間によって改変された生物および無生物の自然、および社会圏として区別されることがありますが、人文圏は有機体としての人々の集合として理解され、社会圏は社会的要素および社会制度の集合として理解されます。そして生物圏の一部としてのテクノスフィアは、技術的な建物や構造物において人間によって根本的に変革された。

文学

ベルナツキー V.I. バイオスフィアとヌースフィア。 M.、2002年。

モイセエフ・N・マンとヌースフィア。 M.、1990年。

ウルスル A.D. ヌースフィアへの道: 文明の生存と持続可能な発展の概念。 M.、1993年。

自制心に関する質問:

「ヌースフィア」という概念はどのような経緯で形成されたのでしょうか？

頭蓋化とはどういう意味ですか?

ヌースフィアの形成と存在の条件は何ですか?

N.N.はヌースフィアという概念にどんな意味を込めたのでしょうか？

モイセエフ？

講義番号 7. 生物圏の不安定性の人為的・自然的要因。

地球規模および地域的な気候変動。

気象データは、地表の平均気温の上昇を示しています（たとえば、ロシアでは、過去 100 年間で年間平均地表気温が 1 ℃上昇しています）。 ただし、多くの地域（米国南部、ブラジルのアマゾン）では、ある程度の寒冷化が発生しています。 異常気象（嵐、洪水、干ばつ、冬の雪解けなど）の頻度と激しさは増加しています。

多くの科学者は、地球規模の気候変動を大気中のいわゆる温室効果ガス（二酸化炭素、メタン、亜酸化窒素など）の濃度の増加と関連付けています。

気候変動に関する政府間パネル(IPCC)の第4次評価報告書は、進行中の気候変動が人為的である可能性は90%あると結論付けています。 多くの研究者は、地球はこれまでにも地球規模の気候変動を経験し、寒冷化と温暖化を経験しているが、現代の平均気温の変化率は非常に高いと指摘しています。 気候に対する人為的影響を否定する観点がある40

枠組条約と京都議定書。

これは、地球規模の気候変動の問題に焦点を当てた、国際社会全体にとって重要な政治文書です。 UNFCCC は枠組み的な性格を持っています。 これは、地球規模の気候変動に関する国際協定の必要性の理論的根拠を提供します。 この条約は「共通だが差異のある責任」の原則を採用しており、これは経済移行期にある国に対するより柔軟な要件となります。

UNFCCCのすべての締約国は、すべての温室効果ガスの発生源からの人為的排出量と吸収源による除去の目録を作成し、気候変動を制限するための国家プログラムを開発し、科学的協力と情報交換、これらの問題に関する一般大衆の教育を行う一定の義務を受け入れた。

1997年12月に京都議定書が採択されました。 議定書は、UNFCCC の実施の一環として採択された国際的な政治的および法的文書です。 2005 年 2 月 19 日に発効しました。 2013 年まで議定書への参加を拒否したのは米国とオーストラリアの 2 か国だけでした。

この議定書は温室効果ガスのリストを確立し、目標指標の達成を評価する際にはその総排出量が考慮されます。 これらは、二酸化炭素 (CO 2)、メタン (CH 4)、亜酸化窒素 (N 2 O) と、長寿命の工業用ガスの 3 つのグループ - ハイドロフルオロカーボン (HFC)、パーフルオロカーボン (PFC)、および六フッ化硫黄 (SF 6) です。 ）。 先進国はこれらのガスの総排出量を 1990 年レベルと比較して少なくとも 5.2% 削減し、2008 年から 2012 年までにこれを達成する必要があります。

EU諸国は排出量削減に最も高いコミットメントを持っており(8%)、オーストラリア、アイスランド、ノルウェーはそれぞれ8%、10%、1%排出量を増やすことができます。 ロシアとウクライナは排出量を1990年レベルに維持できる。 発展途上国には排出削減義務はありません。

京都議定書の重要性は、条約の枠組み合意を明確で実践的なメカニズムの言語に翻訳することにあります。 義務が参加国にとって法的拘束力を持つことが重要です。

もう 1 つの重要な点は、温室効果ガス排出量の取引割り当てシステムによって提供される柔軟なアプローチの可能性です。 このアプローチにより、排出削減対策のコストが高い国は、さまざまな理由で排出削減対策が安価な国で対応する排出枠を購入することで義務の一部を満たし、経済的負担を軽減することができる41。

もう一つの世界的な問題は、オゾン層の変化です。 地球のオゾン層ではオゾン濃度が低下しており、これは人為的影響とフロンの放出に関連しています。 （「オゾンホール」の形成の自然な性質を指摘する仮説もあります。

オゾン層の薄化は 1985 年に南極上で初めて注目され、後にヨーロッパと北アメリカの一部の上空の北半球でも記録されました。 オゾン層の破壊は、動植物にとって危険な「ハード」紫外線による汚染につながると考えられています。

オゾン層の保護は、「オゾン層を破壊する物質に関する1987年モントリオール議定書」や「オゾン層保護に関するウィーン条約」などの国際文書に基づいて行われています。

生物多様性の減少の問題

生物学的多様性（または生物多様性）は、遺伝的多様性（遺伝子と対立遺伝子の多様性）、種の多様性、生態系の多様性という 3 つの要素の組み合わせとして、そのすべての発現における生命の多様性として理解されています（この理解は、このような国際的な枠組みで謳われています）生物多様性に関する国連条約としての文書）。

人間にとっての有用性の程度に関係なく、それぞれの種には価値があり、それぞれの種は進化の過程で形成された独自の遺伝子セットを持っているため、生物圏の遺伝子プール全体が保護の対象となります。

生物多様性の減少の主な原因は、生息地の破壊または撹乱です。 漁業（狩猟）、外来種の導入、農作物保護を目的とした直接破壊、偶発的破壊（道路上、軍事作戦中、送電線など）、環境汚染。 さらに、1 つの種が絶滅すると、さらにいくつかの種が消滅する可能性があります。

ロシアの自然にはかなりのレベルの生物多様性があり、国の領土には12,500種以上の維管束植物、2,200種のコケ植物、約3,000種の地衣類、320種の哺乳類、732種以上の鳥類、75種の爬虫類が生息しています。約30種の両生類と約343種の淡水魚、9種の円口類と約1,500種の海水魚が生息しています。 地球規模の生物多様性に対する我が国の貢献は大きい（表を参照）。

ロシア連邦の生物多様性の主なパラメータ 42

ロシアにおける生物多様性の保護は、特にさまざまな種類の保護地域システムの枠組みの中で行われています。 「レッドブック」の維持、生物多様性の保護、研究、教育活動のための経済的および政治的メカニズムの開発によって、特別な役割が果たされています。

天然資源の利用に関する問題。

天然資源は、現在、過去、未来において直接的および間接的に消費される一連の自然物体および現象であり、物質的富の創造、労働資源の再生産、人間の生存条件の維持、および生活の質の向上に貢献します。 ４３． これらは、土壌被覆、有益な野生植物、動物、鉱物、水（給水、灌漑、産業、エネルギー、輸送用）、好ましい気候条件（主に熱と湿気）、風力エネルギーなどです。

天然資源は、その起源（生物、鉱物、エネルギー）、自然の特定の構成要素（土地、森林、水、エネルギーおよびその他の資源）に属するかどうか、枯渇の度合い（無尽蔵および枯渇可能）に従って分類されます。 、再生可能と非再生可能に分けられる) K 無尽蔵には、大気、降水量、太陽放射、風力エネルギー、海の潮汐などの宇宙資源と気候資源が含まれる。

生物資源 (動物や植物) および一部の鉱物資源 (湖に堆積した塩など) は再生可能であると考えられています。 再生可能リソースの使用率は、それらを復元するのに必要な時間と一致していなければなりません。 ほとんどの鉱物資源は再生不可能なものとして分類されます。 比較的再生可能な資源は土壌資源と森林資源です。 一部の天然資源には、補充性と代替性の特性があります。

天然資源の更新 - 時間の経過または栽培による自然な回復。 一部の天然資源は量的には再生可能ですが、再生不可能（質的には再生不可能）です 44 。

天然資源の枯渇問題の深刻度を包括的に評価するために、使用の強度と潜在的な埋蔵量の指標が相関付けられます。 再生可能資源については、生産レベルや年間成長の可能性などの指標が考慮されます 45。

再生可能資源の現状は、多くの問題と関連しています。多くの動植物種（約 400 種）の消失、森林面積の毎年の減少と土地基金の構造の悪化、同時に増加する森林面積の減少です。水の消費と水質汚染。

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