Kada atsirado kibernetika? Koks mokslininkas yra kibernetikas? Ką veikia kibernetika?

Šiuolaikinė karta stebi sparčią mokslo ir technologijų raidą. Per pastaruosius tris šimtus metų žmonija nuo paprasčiausių garo mašinų virto galingomis atominėmis elektrinėmis, įvaldė viršgarsinius skrydžio greičius, panaudojo upių energiją, sukūrė didžiulius vandenyno laivus ir milžiniškas žemės kasimo mašinas, kurios pakeičia atominių elektrinių darbą. dešimtys tūkstančių duobkasių. Paleidus pirmąjį dirbtinį Žemės palydovą ir pirmajam žmogui išskridus į kosmosą, žmonės atvėrė kelią kosmoso tyrinėjimams.

Tačiau iki XX amžiaus vidurio beveik visi žmogaus sukurti mechanizmai buvo skirti, nors ir labai įvairioms, bet daugiausia vykdomosioms funkcijoms atlikti. Jų konstrukcija visada numatė daugiau ar mažiau sudėtingą kontrolę, kurią atlieka asmuo, kuris turi įvertinti išorinę situaciją, išorines sąlygas, stebėti konkretaus proceso eigą ir atitinkamai valdyti mašinas, eismą ir kt. Protinės veiklos sritis, psichika , loginių funkcijų sritis Dar visai neseniai žmogaus smegenys atrodė visiškai neprieinamos mechanizacijai.

Piešdami ateities visuomenės gyvenimo paveikslus, mokslinės fantastikos istorijų ir istorijų autoriai įsivaizdavo, kad visą darbą už žmogų atliks mašinos, o žmogaus vaidmuo bus sumažintas tik į šių mašinų darbo stebėjimą ir paspausdami atitinkamus nuotolinio valdymo pulto mygtukus, kurie valdo tam tikras operacijas.

Tačiau šiuolaikinis radijo elektronikos išsivystymo lygis leidžia kelti ir išspręsti naujų įrenginių kūrimo problemą, kuri išlaisvintų žmogų nuo poreikio stebėti ir valdyti gamybos procesą, t.y. pakeistų operatorių ar dispečerį. Atsirado nauja mašinų klasė – valdymo staklės, galinčios atlikti įvairiausias ir dažnai labai sudėtingas užduotis kontroliuojant gamybos procesus, eismą ir kt. Valdymo mašinų kūrimas leidžia pereiti nuo atskirų mašinų ir agregatų automatizavimo prie automatizavimo. sudėtingas konvejerių, dirbtuvių ir ištisų gamyklų automatizavimas.

Kompiuterinės technologijos naudojamos ne tik technologiniams procesams valdyti ir daugeliui daug darbo reikalaujančių mokslinių, teorinių ir projektinių skaičiavimo problemų, bet ir ekonomikos valdymo, ekonomikos ir planavimo srityse.

Kibernetikos koncepcija

Yra daugybė skirtingų „kibernetikos“ sąvokos apibrėžimų, tačiau jie visi susiveda į tai, kad kibernetika yra mokslas, tiriantis bendruosius sudėtingų valdymo sistemų sandaros dėsnius ir valdymo procesų srautą jose. Kadangi bet kokie valdymo procesai yra susiję su sprendimų priėmimu remiantis gauta informacija, kibernetika dažnai apibrėžiama kaip mokslas apie bendruosius informacijos gavimo, saugojimo, perdavimo ir transformavimo sudėtingose ​​valdymo sistemose dėsnius.

Kibernetika, kaip savarankiška mokslo kryptis, atsirado 1948 m., kai amerikiečių mokslininkas, Masačusetso technologijos instituto matematikos profesorius Norbertas Wieneris (1894-1964) išleido knygą „Kibernetika arba gyvūnų ir gyvūnų valdymas ir komunikacija“. Mašina“. Šioje knygoje Wiener apibendrino modelius, susijusius su įvairaus pobūdžio valdymo sistemomis – biologinėmis, techninėmis ir socialinėmis. Socialinių sistemų kontrolės klausimus jis plačiau aptarė 1954 m. išleistoje knygoje „Kibernetika ir visuomenė“.

Pavadinimas „kibernetika“ kilęs iš graikų kalbos „cybernetes“, kuris iš pradžių reiškė „vairininkas“, „vairininkas“, bet vėliau pradėtas reikšti „žmonių valdovas“. Taigi senovės graikų filosofas Platonas savo raštuose vienais atvejais kibernetiką vadina laivo ar karietos valdymo menu, o kitais – žmonių valdymo menu. Pastebėtina, kad žodį „kybernetes“ romėnai pavertė „gubernatoriumi“.

Garsus prancūzų fizikas A. M. Ampere'as (1775-1836) savo veikale „Mokslų filosofijos esė, arba analitinis visų žmogaus žinių natūralios klasifikacijos aprašas“, kurio pirmoji dalis buvo paskelbta 1834 m., kibernetiką pavadino mokslu. dabartinio valstybės (žmonių) valdymo, kuris padeda vyriausybei spręsti konkrečias jai kylančias problemas, atsižvelgiant į įvairias aplinkybes, atsižvelgiant į bendrą uždavinį užtikrinti taiką ir gerovę šaliai.

Tačiau terminas „kibernetika“ greitai buvo pamirštas ir, kaip minėta anksčiau, 1948 m. buvo atgaivintas Wienerio kaip mokslo apie techninių, biologinių ir socialinių sistemų valdymo pavadinimą.

Planuoti

2. Kibernetika moksliniame pasaulio paveiksle

3. Pagrindiniai kibernetikos principai ir dėsniai

Išvada

Naudotos literatūros sąrašas

Įvadas

Kibernetika yra mokslas apie bendruosius informacijos valdymo ir perdavimo procesų dėsnius techninėse, biologinėse ir socialinėse sistemose. Tai vienas iš jauniausių ir svarbiausių šiuolaikinei žmonijai mokslų. Jos įkūrėjas – amerikiečių matematikas Norbertas Wieneris (1894-1964), 1948 metais išleidęs knygą „Kibernetika arba jų ryšio valdymas gyvūne ir mašinoje“. Naujasis mokslas gavo savo pavadinimą iš senovės graikų kalbos žodžio „cybernetes“, kuris išvertus reiškia „vadovas“, „vairininkas“, „vairininkas“. Ji atsirado matematikos, informacijos teorijos, technologijų ir neurofiziologijos sankirtoje ir domėjosi plačia gyvųjų ir negyvų sistemų klase.

Kibernetikos vietą šiuolaikiniame moksle galima apibrėžti matematikoje, kurios aparatą kibernetika naudoja reguliavimo procesams aprašyti. N. Wiener, rašydamas savo pirmąją knygą apie kibernetiką, apibūdindamas kibernetikos dėsnius naudojo paprastas matematines formules ir prieinamus pavyzdžius iš gamtos. Kibernetiką priėmus viso pasaulio mokslininkams ir pradėjus ją tyrinėti nepriklausomai nuo autoriaus, N. Wieneris, kaip naujos žinių srities atradėjas, pradėjo rašyti apie kibernetikos vaidmenį visuomenės gyvenime, o konkrečiau. , apie automatų vaidmenį žmonijos likime.

Kibernetika gana greitai pagimdė antrinį mokslą – informatiką, kurio poreikis atsirado dėl nevaldomo ekonomikos augimo kompiuterių poreikio ir tokio pat pastarųjų galios augimo. Šiuolaikinė informacijos samprata, į kurią įsitraukė ir N. Wiener, tapo kasdienybės dalimi. Šiuolaikinis kibernetikos dėsnių naudojimas yra grynai pragmatiškas ir utilitarinis, tačiau jis prasideda nuo N. Wienerio aprašytų dėsnių studijų ir įvaldymo.

Kibernetika yra fundamentalus veikalas, aprašantis pagrindines informacijos valdymo sąvokas ir principus. Kibernetikos mokslas – tai gamtos, visuomenės ir technologijų valdymo procesų tyrimas.

1. Kibernetika kaip mokslas, pagrindinės kibernetikos sampratos

Kibernetika yra mokslas apie bendruosius informacijos valdymo ir perdavimo procesų dėsnius techninėse, biologinėse ir socialinėse sistemose. Terminą „kibernetika“ prieš 2500 metų vartojo senovės graikų filosofas Platonas kaip „laivo valdymo menas“. pradžioje, XIX a. Prancūzų fizikas ir matematikas A.M. Ampere'as kibernetiką pavadino valdžios mokslu. Kibernetika atsirado 40-aisiais. XX amžiuje dėl neatidėliotino praktinio poreikio gerinti valdymo kokybę gamybos, techninės, ekonominės, politinės, karinės ir kitose žmogaus veiklos srityse. Jos įkūrėjas – amerikiečių matematikas N. Wiener (1894-1964), 1948 metais išleidęs knygą „Kibernetika, arba jų ryšio valdymas gyvūne ir mašinoje“. Ji atsirado matematikos, informacijos teorijos, technologijų ir neurofiziologijos sankirtoje ir domėjosi plačia gyvųjų ir negyvų sistemų klase. Sovietų Sąjungoje plėtrą šioje srityje vykdė I. Poletajevas, M. Cetlinas, V. Gluškovas, A. Bergas, I. Petrovskis ir kt.

Su sudėtingomis valdymo sistemomis žmogus susidūrė dar gerokai anksčiau nei kibernetika (žmonių, mašinų valdymas; gyvų organizmų reguliavimo procesai). Tačiau kibernetika išryškino bendruosius įvairių procesų ir sistemų valdymo modelius, o ne jų specifiką. „Ikibernetikos“ laikotarpiu žinios apie vadybą ir organizaciją buvo „vietinio“ pobūdžio, tai yra tam tikrose srityse. Taigi dar 1843 m. lenkų mąstytojas B. Trentovskis išleido šiuo metu mažai žinomą knygą „Filosofijos santykis su kibernetika kaip liaudies valdymo menu“. Savo knygoje „Filosofijos mokslų patirtis“ 1834 m., žymus fizikas A.M. Amperas pateikė mokslų klasifikaciją, tarp kurių trečia yra kibernetika – dabartinės politikos ir praktinio valstybės (visuomenės) valdymo mokslas.

Bendroji kibernetika paprastai apima informacijos teoriją, algoritmų teoriją, žaidimų teoriją ir automatų teoriją bei techninę kibernetiką. Kibernetikoje galima išskirti keletą mokslo sričių:

Teorinė kibernetika nagrinėja bendrąsias valdymo teorijos, informacijos teorijos problemas, informacijos perdavimo, apsaugos, saugojimo ir naudojimo valdymo sistemose klausimus. Daug teorinės kibernetikos problemų nagrinėjama teorinėje informatikoje.

Techninė kibernetika – mokslo šaka, tirianti technines valdymo sistemas. Svarbiausios tyrimų sritys – automatinių ir automatizuotų valdymo sistemų, taip pat informacijos perdavimo, apdorojimo ir saugojimo automatinių prietaisų ir kompleksų kūrimas ir kūrimas.

Biologinė kibernetika kibernetikos idėjas ir metodus taiko biologijai ir medicinai. Ypatingą vietą šioje tyrimų srityje užima neurokibernetika, tirianti informacijos apdorojimo procesus gyvūnų ir žmonių nerviniame audinyje, taip pat bionika – mokslas apie tai, kaip gyvosios gamtos atradimai, įgyvendinami gyvuose organizmuose, gali būti perkeliamos į dirbtines žmonių sukurtas sistemas.

Homeostatika – pusiausvyros būsenų pasiekimo mokslas – esant daugeliui vienu metu veikiančių veiksnių, jungia biologinės kibernetikos ir techninės kibernetikos modelius. Kibernetika domisi tokių sistemų pusiausvyros būsenomis ir būdais joms pasiekti.

Ekonominė kibernetika – tiria ekonomikoje vykstančius valdymo procesus. Socialinė kibernetika tiria žmonių visuomenėje vykstančius valdymo procesus. Ši kibernetikos kryptis glaudžiai susijusi su socialine psichologija.

Pagrindiniai kibernetikos uždaviniai yra šie: 1) faktų, bendrų valdomoms sistemoms ar kai kurioms jų rinkiniams, nustatymas; 2) valdomoms sistemoms būdingų apribojimų nustatymas ir jų kilmės nustatymas; 3) rasti bendruosius įstatymus, kuriems paklūsta valdomos sistemos; 4) nustatytų faktų ir rastų modelių praktinio panaudojimo būdų nustatymas.

Pagrindinės kibernetikos sąvokos: valdymas, valdymo sistema, valdoma sistema, organizavimas, grįžtamasis ryšys, algoritmas, modelis, optimizavimas, signalas, „juodoji dėžė“ ir kt. Valdymas – tai įtaka objektui, parinkta pagal turimą informaciją. nuo įvairių galimų poveikių, gerinant jos veikimą ar vystymąsi. Valdomose sistemose visada yra galimų pakeitimų rinkinys, iš kurio pasirenkamas pageidaujamas pakeitimas. Jeigu sistema neturi pasirinkimo, tai apie valdymą negali būti nė kalbos.

Valdymas yra sistemos pokyčių priežastis arba sistemos perkėlimas iš vienos būsenos į kitą pagal objektyviai egzistuojantį ar pasirinktą tikslą. Valdyti – tai numatyti pokyčius, kurie įvyks sistemoje pritaikius valdymo veiksmą (informaciją nešantį signalą). Bet kuri valdymo sistema laikoma valdymo sistemos (valdymo subjekto) ir valdomos sistemos – valdymo objekto – vienybe. Sistemos ar objekto valdymas visada vyksta kokioje nors išorinėje aplinkoje. Bet kurios valdomos sistemos elgsena visada tiriama atsižvelgiant į jos ryšius su aplinka. Kadangi visi objektai, reiškiniai ir procesai yra tarpusavyje susiję ir veikia vienas kitą, išryškinant objektą būtina atsižvelgti į aplinkos įtaką šiam objektui ir atvirkščiai. Ne kiekviena sistema gali turėti valdymo savybę. Būtina sąlyga, kad sistemoje būtų bent potencialios valdymo galimybės, yra jos organizavimas.

Kad valdymas funkcionuotų, tai yra tikslingai keistų objektą, jame turi būti keturi būtini elementai: 1. informacijos apie aplinkos ir objekto būklę rinkimo kanalai; 2. įtakos objektui kanalas; 3. valdymo tikslas. 4. valdymo būdas (algoritmas, taisyklė), nurodantis, kaip galima pasiekti tikslą, turintis informacijos apie aplinkos ir objekto būklę.

Kibernetikoje „juodosios dėžės“ sąvoka pirmiausia buvo suformuluota kaip įrenginys, pasak N. Wienerio, „kuris atlieka tam tikrą dabarties ir praeities įvesties potencialo operaciją, bet kuriam nebūtina turėti informacijos apie struktūrą, užtikrinančią šios operacijos vykdymą“.

Tikslo ir dėmesio samprata. Kibernetikos įkūrėjas N. Wieneris rašė, kad „veiksmą ar elgesį galima interpretuoti kaip susitelkimą į tam tikro tikslo siekimą, tai yra tam tikrą galutinę būseną, kurioje objektas erdvėje ir laike užmezga tam tikrą ryšį su kai kuriais. kitas objektas ar įvykis“.

Tikslą lemia tiek išorinė aplinka, tiek vidiniai valdymo subjekto poreikiai. Tikslas turi būti iš esmės pasiekiamas, turi atitikti realią situaciją ir sistemos galimybes (kontroliuojančias ir valdomas). Dėl valdymo veiksmų valdoma sistema gali tikslingai keisti savo elgesį. Biologiškai valdomų sistemų valdymo tikslingumas formuojasi gyvosios gamtos evoliucinės raidos procese. Tai reiškia organizmų norą išgyventi ir daugintis. Dirbtinai valdomų sistemų tikslingumą lemia jų kūrėjai ir vartotojai.

Atsiliepimo koncepcija. Valdymas „grįžtamojo ryšio principu“. Grįžtamojo ryšio principas apibūdina informaciją ir priklausomybę erdvės ir laiko kibernetinėje sistemoje. Plačiąja prasme grįžtamojo ryšio sąvoka, anot N. Wienerio, „reiškia, kad dalis aparato ar mašinos išėjimo energijos grąžinama kaip įvestis. Siaurąja prasme reiškia, kad objekto elgesį valdo paklaidos dydis objekto padėtyje, palyginti su tam tikru konkrečiu taikiniu. Tokiu atveju grįžtamasis ryšys yra neigiamas, t.y. Taikinio signalai naudojami apriboti išėjimus, kurie kitu atveju būtų toliau nei taikinys. Jei sistemos elgesys padidina išorinį poveikį, tai mes susiduriame su teigiamu grįžtamuoju ryšiu, o jei jis mažėja, tai su neigiamu grįžtamuoju ryšiu. Ypatingas atvejis – homeostatiniai atsiliepimai, kurie sumažina išorinį poveikį iki nulio (pavyzdžiui, žmogaus kūno temperatūra, kuri dėl homeostatinių grįžtamųjų ryšių išlieka pastovi). Grįžtamojo ryšio samprata yra susijusi su kontrolės tikslu. Objekto elgesį valdo paklaidos dydis objekto padėtyje, palyginti su stovinčiu taikiniu.

Dinaminėse sistemose, kurios yra pagrįstos teoriniu logikos, matematikos pagrindu ir plačiai naudojamas šiems tikslams

Andre Marie Ampere maždaug prieš du šimtus metų jis baigė darbą „Mokslų filosofijos rašiniai“. Savo darbuose prancūzų matematikas ir fizikas siekė susisteminti visas turimas mokslo žinias. Mokslininkas mokslą patalpino į atskirą skyrių, kuris, jo manymu, turėjo tirti visuomenės valdymo būdus. Šio mokslo pavadinimą jis kildino iš graikų kalbos žodžio „cybernetes“, reiškiančio „vairininkas“, „vairininkas“.

Mokslo kibernetika„Ampere“ įdėjo į „Politikos“ skyrių. Ilgą laiką šis terminas apskritai nebuvo vartojamas, iš esmės jį pamiršus.

Tik 1948 m Norbertas Vyneris, amerikiečių matematikas, paskelbė darbą „Cybernetics, or Control and Communication in Living Organisms and Machines“. Knyga sukėlė didelį visuomenės susidomėjimą.

Kibernetikos kertiniai akmenys vadinami automatais ir algoritmų teorija, nagrinėjusia sistemų konstravimo metodus, skirtus Kibernetikos mokslo matematinis aparatas yra labai platus. Tai apima tikimybių teoriją, funkcijų teoriją, matematinę logiką ir kitas matematikos šakas.

Biologija, tirianti gyvajai gamtai būdingus valdymo procesus, suvaidino didelį vaidmenį kuriant mokslinius požiūrius į kibernetiką. Kibernetikos raidoje lemiamas veiksnys buvo automatikos ir elektronikos augimas, dėl kurio atsirado didelės spartos kompiuteriai. Tai atvėrė neregėtas galimybes informacijos apdorojimui ir valdymo sistemų modeliavimui.

Naujojo mokslo paslaugomis pradėjo naudotis įvairių sričių fizika, matematika, biologija, psichiatrija, fiziologija, ekonomika, filosofija, inžinerija.

Nes kibernetikos studijas vadybos procesus, tuomet šie mokslai vadybos procesus siekė plėtoti savo interesų srityse. Dėl to didžiausias dėmesys tyrimo metu buvo patrauktas į gyvą organizmą – patį žmogų, kuris buvo aukščiausio tipo valdymo sistema, kurios funkcijas mokslininkai ir inžinieriai siekė atgaminti automatų pagalba.

Kibernetika tyrinėja bendrosios įvairių valdymo sistemų savybės, būdingos gyvajai gamtai, organiniam pasauliui ir žmonių kolektyvui.

Valdymo objektas(mašina, automatizuota linija, gyva ląstelė, simbolių rinkinys) ir valdymo įtaisas (smegenys arba automatinė mašina) nuolat keičiasi informacija.

Valdymas siejamas su objektą, išorines sąlygas, procesų eigą, darbo programą apibūdinančių duomenų ir informacijos perdavimu, saugojimu, kaupimu, apdorojimu.

Skirtingos sistemos skiriasi viena nuo kitos savo prigimtimi (šviesos, garso, cheminiai, mechaniniai, elektriniai signalai, dokumentai). Tačiau bet kuriuo atveju šie procesai paklūsta bendriems dėsniams. Visiems jiems būdingas grįžtamasis ryšys. Taip pat visuose valdymo įtaisuose yra elementai ir funkcijos, turinčios bendrų bruožų, būdingų tiek gyviems organizmams, tiek dirbtinėms mašinoms. Jie geba informaciją suvokti, kaupti, prisiminti ir pan.

Kibernetika vystėsi itin greitai. Maždaug per ketvirtį amžiaus ji tapo viena iš pirmaujančių disciplinų, įgijusi mokslinį pripažinimą ir visuotinę reikšmę.

Šiandien kibernetika- visavertis mokslas apie vadybos principus tam tikrose mokslo ir socialinio gyvenimo srityse (ekonominė, techninė, branduolinė kibernetika ir kt.) Kibernetika kuria koncepcijas ir stato

Kibernetika – tai valdymo tipas, kuris organizaciją laiko sistema, kurios elementai yra tarpusavyje susiję; pateikia optimalius dinaminių problemų sprendimus; naudoja specifinius kibernetikos metodus (grįžtamasis ryšys, saviorganizacija ir kt.); taiko valdymo darbų automatizavimą ir mechanizavimą, pagrįstą valdymo ir skaičiavimo įranga bei kompiuteriais.

Šio mokslo specifika slypi tame, kad jis tiria ne materialią sistemų sudėtį ar jų struktūrą, o tam tikros sistemos klasės darbo rezultatą. Kibernetikoje „juodosios dėžės“ sąvoka pirmiausia buvo suformuluota kaip įrenginys, kuris atlieka tam tikrą operaciją esamu ir buvusiu įvesties potencialu, tačiau apie kurį nebūtinai turime informacijos apie šios operacijos vykdymą užtikrinančią struktūrą.

Kibernetika, kaip savo tiriamo objekto valdymo mokslas, turi valdymo sistemas. Kad valdymo procesai vyktų sistemoje, ji turi būti tam tikro sudėtingumo. Kita vertus, valdymo procesų įgyvendinimas sistemoje prasmingas tik tada, kai ši sistema keičiasi ir juda, tai yra, jei kalbame apie dinamišką sistemą. Todėl galima paaiškinti, kad kibernetikos tyrimo objektas yra sudėtingos dinaminės sistemos. Sudėtingoms dinaminėms sistemoms priskiriami: gyvi organizmai (gyvūnai ir augalai), socialiniai ir ekonominiai kompleksai (organizuotos žmonių grupės, komandos, padaliniai, įmonės, pramonės šakos, valstybės) ir techniniai vienetai (gamybos linijos, transporto priemonės, vienetų sistemos).

Tačiau, kai kalbama apie sudėtingas dinamines sistemas, kibernetika nekelia užduoties visapusiškai ištirti jų veikimo. Nors kibernetika tiria bendruosius valdymo sistemų dėsnius, specifinės jų fizinės savybės nepatenka į jos regėjimo lauką. Taigi, kibernetikos mokslo požiūriu tirdami tokią sudėtingą dinaminę sistemą kaip galinga elektrinė, tiesiogiai nesikreipiame į jos efektyvumo, generatorių matmenų, fizinių energijos gamybos procesų ir kt. klausimą. sudėtingos elektroninės mašinos veikimas, mums neįdomu, kokiais elementais (elektromechaninės relės, vamzdžių ar tranzistorių trigeriai, ferito šerdys, puslaidininkinės integrinės grandinės) veikia jos aritmetiniai ir loginiai įrenginiai, atmintis ir kt domisi, kokias logines funkcijas atlieka šie įrenginiai, kaip dalyvauja valdymo procesuose. Galiausiai, kibernetikos požiūriu tirdami tam tikro socialinio kolektyvo darbą, nesiginame į biofizinius ir biocheminius procesus, vykstančius šį kolektyvą sudarančių individų organizme.

Visi šie klausimai nagrinėjami mechanikos, elektrotechnikos, fizikos, chemijos ir biologijos srityse. Kibernetikos dalykas susideda tik iš tų sistemų veikimo aspektų, kurie nulemia valdymo procesų srautą jose, t.y. informacijos rinkimo, apdorojimo, saugojimo ir naudojimo valdymo tikslais procesus. Tačiau kai tam tikri fiziniai ir cheminiai procesai pradeda reikšmingai įtakoti sistemos valdymo procesus, kibernetika turėtų įtraukti juos į savo tyrimų sritį, bet ne visapusiškai, o būtent iš jų įtakos valdymo procesams požiūriu. Taigi kibernetikos studijų objektas yra valdymo procesai sudėtingose ​​dinaminėse sistemose.

Pagrindinis kibernetikos, kaip vadybos mokslo, tikslas yra pasiekti tokių sistemų konstravimą, remiantis struktūrų ir valdymo mechanizmų studijomis, tokiu jų darbo organizavimu, elementų sąveika šiose sistemose ir sąveika su išorine aplinka, kad šių sistemų veikimo rezultatai būtų geriausi, t.y., su minimaliomis tam tikrų išteklių (žaliavų, žmogaus darbo, mašinų darbo, degalų ir kt.) sąnaudomis, greičiausiai pasiektų nurodytą veiklos tikslą. Visa tai galima trumpai apibrėžti terminu „optimizavimas“. Taigi pagrindinis kibernetikos tikslas – valdymo sistemų optimizavimas.

Pagrindinės kibernetikos užduotys yra šios:

a) nustatyti faktus, bendrus visoms valdomoms sistemoms arba bent kai kurioms jų populiacijoms;

b) nustatyti apribojimus, būdingus kontroliuojamoms sistemoms, ir nustatyti jų kilmę;

c) rasti bendruosius įstatymus, kuriems paklūsta valdomos sistemos;

d) nustatytų faktų ir nustatytų modelių praktinio panaudojimo būdų nustatymas.

Planuoti

Išvada

Įvadas

Kibernetika yra mokslas apie bendruosius informacijos valdymo ir perdavimo procesų dėsnius techninėse, biologinėse ir socialinėse sistemose. Tai vienas iš jauniausių ir svarbiausių šiuolaikinei žmonijai mokslų. Jos įkūrėjas – amerikiečių matematikas Norbertas Wieneris (1894-1964), 1948 metais išleidęs knygą „Kibernetika arba jų ryšio valdymas gyvūne ir mašinoje“. Naujasis mokslas gavo savo pavadinimą iš senovės graikų kalbos žodžio „cybernetes“, kuris išvertus reiškia „vadovas“, „vairininkas“, „vairininkas“. Ji atsirado matematikos, informacijos teorijos, technologijų ir neurofiziologijos sankirtoje ir domėjosi plačia gyvųjų ir negyvų sistemų klase.

Kibernetikos vietą šiuolaikiniame moksle galima apibrėžti matematikoje, kurios aparatą kibernetika naudoja reguliavimo procesams aprašyti. N. Wiener, rašydamas savo pirmąją knygą apie kibernetiką, apibūdindamas kibernetikos dėsnius naudojo paprastas matematines formules ir prieinamus pavyzdžius iš gamtos. Kibernetiką priėmus viso pasaulio mokslininkams ir pradėjus ją tyrinėti nepriklausomai nuo autoriaus, N. Wieneris, kaip naujos žinių srities atradėjas, pradėjo rašyti apie kibernetikos vaidmenį visuomenės gyvenime, o konkrečiau. , apie automatų vaidmenį žmonijos likime.

Kibernetika gana greitai pagimdė antrinį mokslą – informatiką, kurio poreikis atsirado dėl nevaldomo ekonomikos augimo kompiuterių poreikio ir tokio pat pastarųjų galios augimo. Šiuolaikinė informacijos samprata, į kurią įsitraukė ir N. Wiener, tapo kasdienybės dalimi. Šiuolaikinis kibernetikos dėsnių naudojimas yra grynai pragmatiškas ir utilitarinis, tačiau jis prasideda nuo N. Wienerio aprašytų dėsnių studijų ir įvaldymo.

Kibernetika yra fundamentalus veikalas, aprašantis pagrindines informacijos valdymo sąvokas ir principus. Kibernetikos mokslas – tai gamtos, visuomenės ir technologijų valdymo procesų tyrimas.

1. Kibernetika kaip mokslas, pagrindinės kibernetikos sampratos

Kibernetika yra mokslas apie bendruosius informacijos valdymo ir perdavimo procesų dėsnius techninėse, biologinėse ir socialinėse sistemose. Terminą „kibernetika“ prieš 2500 metų vartojo senovės graikų filosofas Platonas kaip „laivo valdymo menas“. pradžioje, XIX a. Prancūzų fizikas ir matematikas A.M. Ampere'as kibernetiką pavadino valdžios mokslu. Kibernetika atsirado 40-aisiais. XX amžiuje dėl neatidėliotino praktinio poreikio gerinti valdymo kokybę gamybos, techninės, ekonominės, politinės, karinės ir kitose žmogaus veiklos srityse. Jos įkūrėjas – amerikiečių matematikas N. Wiener (1894-1964), 1948 metais išleidęs knygą „Kibernetika, arba jų ryšio valdymas gyvūne ir mašinoje“. Ji atsirado matematikos, informacijos teorijos, technologijų ir neurofiziologijos sankirtoje ir domėjosi plačia gyvųjų ir negyvų sistemų klase. Sovietų Sąjungoje plėtrą šioje srityje vykdė I. Poletajevas, M. Cetlinas, V. Gluškovas, A. Bergas, I. Petrovskis ir kt.

Su sudėtingomis valdymo sistemomis žmogus susidūrė dar gerokai anksčiau nei kibernetika (žmonių, mašinų valdymas; gyvų organizmų reguliavimo procesai). Tačiau kibernetika išryškino bendruosius įvairių procesų ir sistemų valdymo modelius, o ne jų specifiką. „Ikibernetikos“ laikotarpiu žinios apie vadybą ir organizaciją buvo „vietinio“ pobūdžio, tai yra tam tikrose srityse. Taigi dar 1843 m. lenkų mąstytojas B. Trentovskis išleido šiuo metu mažai žinomą knygą „Filosofijos santykis su kibernetika kaip liaudies valdymo menu“. Savo knygoje „Filosofijos mokslų patirtis“ 1834 m., žymus fizikas A.M. Amperas pateikė mokslų klasifikaciją, tarp kurių trečia yra kibernetika – dabartinės politikos ir praktinio valstybės (visuomenės) valdymo mokslas.

Bendroji kibernetika paprastai apima informacijos teoriją, algoritmų teoriją, žaidimų teoriją ir automatų teoriją bei techninę kibernetiką. Kibernetikoje galima išskirti keletą mokslo sričių:

Teorinė kibernetika nagrinėja bendrąsias valdymo teorijos, informacijos teorijos problemas, informacijos perdavimo, apsaugos, saugojimo ir naudojimo valdymo sistemose klausimus. Daug teorinės kibernetikos problemų nagrinėjama teorinėje informatikoje.

Techninė kibernetika – mokslo šaka, tirianti technines valdymo sistemas. Svarbiausios tyrimų sritys – automatinių ir automatizuotų valdymo sistemų, taip pat informacijos perdavimo, apdorojimo ir saugojimo automatinių prietaisų ir kompleksų kūrimas ir kūrimas.

Biologinė kibernetika kibernetikos idėjas ir metodus taiko biologijai ir medicinai. Ypatingą vietą šioje tyrimų srityje užima neurokibernetika, tirianti informacijos apdorojimo procesus gyvūnų ir žmonių nerviniame audinyje, taip pat bionika – mokslas apie tai, kaip gyvosios gamtos atradimai, įgyvendinami gyvuose organizmuose, gali būti perkeliamos į dirbtines žmonių sukurtas sistemas.

Homeostatika – pusiausvyros būsenų pasiekimo mokslas – esant daugeliui vienu metu veikiančių veiksnių, jungia biologinės kibernetikos ir techninės kibernetikos modelius. Kibernetika domisi tokių sistemų pusiausvyros būsenomis ir būdais joms pasiekti.

Ekonominė kibernetika – tiria ekonomikoje vykstančius valdymo procesus. Socialinė kibernetika tiria žmonių visuomenėje vykstančius valdymo procesus. Ši kibernetikos kryptis glaudžiai susijusi su socialine psichologija.

Pagrindiniai kibernetikos uždaviniai yra šie: 1) faktų, bendrų valdomoms sistemoms ar kai kurioms jų rinkiniams, nustatymas; 2) valdomoms sistemoms būdingų apribojimų nustatymas ir jų kilmės nustatymas; 3) rasti bendruosius įstatymus, kuriems paklūsta valdomos sistemos; 4) nustatytų faktų ir rastų modelių praktinio panaudojimo būdų nustatymas.

Pagrindinės kibernetikos sąvokos: valdymas, valdymo sistema, valdoma sistema, organizavimas, grįžtamasis ryšys, algoritmas, modelis, optimizavimas, signalas, „juodoji dėžė“ ir kt. Valdymas – tai įtaka objektui, parinkta pagal turimą informaciją. nuo įvairių galimų poveikių, gerinant jos veikimą ar vystymąsi. Valdomose sistemose visada yra galimų pakeitimų rinkinys, iš kurio pasirenkamas pageidaujamas pakeitimas. Jeigu sistema neturi pasirinkimo, tai apie valdymą negali būti nė kalbos.

Valdymas yra sistemos pokyčių priežastis arba sistemos perkėlimas iš vienos būsenos į kitą pagal objektyviai egzistuojantį ar pasirinktą tikslą. Valdyti – tai numatyti pokyčius, kurie įvyks sistemoje pritaikius valdymo veiksmą (informaciją nešantį signalą). Bet kuri valdymo sistema laikoma valdymo sistemos (valdymo subjekto) ir valdomos sistemos – valdymo objekto – vienybe. Sistemos ar objekto valdymas visada vyksta kokioje nors išorinėje aplinkoje. Bet kurios valdomos sistemos elgsena visada tiriama atsižvelgiant į jos ryšius su aplinka. Kadangi visi objektai, reiškiniai ir procesai yra tarpusavyje susiję ir veikia vienas kitą, išryškinant objektą būtina atsižvelgti į aplinkos įtaką šiam objektui ir atvirkščiai. Ne kiekviena sistema gali turėti valdymo savybę. Būtina sąlyga, kad sistemoje būtų bent potencialios valdymo galimybės, yra jos organizavimas.

Kad valdymas funkcionuotų, tai yra tikslingai keistų objektą, jame turi būti keturi būtini elementai: 1. informacijos apie aplinkos ir objekto būklę rinkimo kanalai; 2. įtakos objektui kanalas; 3. valdymo tikslas. 4. valdymo būdas (algoritmas, taisyklė), nurodantis, kaip galima pasiekti tikslą, turintis informacijos apie aplinkos ir objekto būklę.

Kibernetikoje „juodosios dėžės“ sąvoka pirmiausia buvo suformuluota kaip įrenginys, pasak N. Wienerio, „kuris atlieka tam tikrą dabarties ir praeities įvesties potencialo operaciją, bet kuriam nebūtina turėti informacijos apie struktūrą, užtikrinančią šios operacijos vykdymą“.

Tikslo ir dėmesio samprata. Kibernetikos įkūrėjas N. Wieneris rašė, kad „veiksmą ar elgesį galima interpretuoti kaip susitelkimą į tam tikro tikslo siekimą, tai yra tam tikrą galutinę būseną, kurioje objektas erdvėje ir laike užmezga tam tikrą ryšį su kai kuriais. kitas objektas ar įvykis“.

Tikslą lemia tiek išorinė aplinka, tiek vidiniai valdymo subjekto poreikiai. Tikslas turi būti iš esmės pasiekiamas, turi atitikti realią situaciją ir sistemos galimybes (kontroliuojančias ir valdomas). Dėl valdymo veiksmų valdoma sistema gali tikslingai keisti savo elgesį. Biologiškai valdomų sistemų valdymo tikslingumas formuojasi gyvosios gamtos evoliucinės raidos procese. Tai reiškia organizmų norą išgyventi ir daugintis. Dirbtinai valdomų sistemų tikslingumą lemia jų kūrėjai ir vartotojai.

Atsiliepimo koncepcija. Valdymas „grįžtamojo ryšio principu“. Grįžtamojo ryšio principas apibūdina informaciją ir priklausomybę erdvės ir laiko kibernetinėje sistemoje. Plačiąja prasme grįžtamojo ryšio sąvoka, anot N. Wienerio, „reiškia, kad dalis aparato ar mašinos išėjimo energijos grąžinama kaip įvestis. Siaurąja prasme reiškia, kad objekto elgesį valdo paklaidos dydis objekto padėtyje, palyginti su tam tikru konkrečiu taikiniu. Tokiu atveju grįžtamasis ryšys yra neigiamas, t.y. Taikinio signalai naudojami apriboti išėjimus, kurie kitu atveju būtų toliau nei taikinys. Jei sistemos elgesys padidina išorinį poveikį, tai mes susiduriame su teigiamu grįžtamuoju ryšiu, o jei jis mažėja, tai su neigiamu grįžtamuoju ryšiu. Ypatingas atvejis – homeostatiniai atsiliepimai, kurie sumažina išorinį poveikį iki nulio (pavyzdžiui, žmogaus kūno temperatūra, kuri dėl homeostatinių grįžtamųjų ryšių išlieka pastovi). Grįžtamojo ryšio samprata yra susijusi su kontrolės tikslu. Objekto elgesį valdo paklaidos dydis objekto padėtyje, palyginti su stovinčiu taikiniu.

Informacijos samprata. Valdymas yra informacijos procesas. Informacija yra „maistas“, valdymo „išteklius“. Todėl kibernetika kartu yra ir mokslas apie informaciją, apie informacines sistemas ir procesus. „Informacija“ reiškia informaciją, pranešimus ir jų perdavimą. Sparti telefono, telegrafo, radijo, televizijos ir kitų masinio ryšio priemonių raida mūsų amžiuje reikalavo efektyvinti perduodamos informacijos perdavimo, saugojimo ir apdorojimo procesus. „Ikikibernetinė“ informacijos samprata siejama su informacijos, duomenų ir žinių rinkiniu. Atsiradus kibernetikai, ji tapo aiškiai nesuprantama ir neaiški. Informacijos samprata kibernetikoje yra išaiškinta matematinėse „informacijos teorijose“. Tai statistinės, kombinatorinės, topologinės, semantinės informacijos teorijos.

Vidaus ir užsienio literatūroje siūloma daug įvairių informacijos sąvokų (apibrėžimų): informacija kaip atspindėta įvairovė; informacija kaip neapibrėžtumo (entropijos) pašalinimas; informacija kaip ryšys tarp valdymo ir valdomų sistemų; informacija kaip pranešimo transformacija; informacija kaip turinio ir formos vienovė (pavyzdžiui, mintis yra turinys, o pats žodis, garsas yra forma); informacija yra tvarkingumo, organizuotumo matas sistemos ryšiuose su aplinka.

Bendroji informacijos samprata turėtų nuosekliai apimti visus informacijos apibrėžimus, visas informacijos rūšis. Tokia universali informacijos samprata dar nesukurta. Informacija gali būti struktūrinė, sustingusi, sukaulėjusi. Pavyzdžiui, mineraluose, mašinose, įrenginiuose, automatinėse linijose. Bet kuri mašina yra materializuota mokslinė ir techninė informacija, visuomenės protas, tapęs objektu. Informacija taip pat gali būti funkcinė, „faktinis valdymas“. Informacija yra išmatuojamas dydis. Jis matuojamas bitais.

Pagrindinės informacijos savybės: 1) gebėjimas valdyti fizikinius, cheminius, biologinius ir socialinius procesus. Ten, kur yra informacijos, veikia kontrolė, o ten, kur vykdoma kontrolė, informacijos tikrai yra; 2) gebėjimas būti perduodamam per atstumą (judinant informacijos nešiklį); 3) informacijos apdorojimo galimybė; 4) gebėjimas išsilaikyti bet kurį laiką ir laikui bėgant keistis; 5) gebėjimas pereiti iš pasyvios formos į aktyvią. Pavyzdžiui, kai jis išgaunamas iš „atminties“ tam tikroms struktūroms sukurti (baltymų sintezei, teksto kūrimui kompiuteryje).

Informacija daro didelę įtaką pagreitėjusiai mokslo, valdymo sistemų, technologijų ir įvairių šalies ūkio sektorių raidai. Politika, politinė vadyba, ekonomika – tai koncentruota semantinė informacija, tai yra informacija, kuri yra apdorojama žmogaus sąmonės ir įgyvendinama įvairiose socialinėse sferose. Jį lemia politiniai ir ekonominiai visuomenės poreikiai ir cirkuliuoja gamybos bei visuomenės valdymo procese. Socialinė informacija vaidina didžiulį vaidmenį užtikrinant teisėtvarką, teisėsaugos institucijų darbą, jaunosios kartos švietimą ir auklėjimą. Informacija yra pagrindinis pasaulio, visko, kas egzistuoja, pagrindas. Šiuolaikinis visų informacinių procesų gamtoje ir visuomenėje mokslinis apibendrinimas yra informologija – apibendrintas mokslas apie informacijos prigimtį ir informacijos dėsnius.

Saviorganizacijos samprata. Ši koncepcija į šiuolaikinį mokslą pateko per kibernetikos idėjas. Sistemų savaiminio organizavimo procesas vyksta dėl tokio neentropinio proceso kaip kontrolė. Entropija yra netvarkingumo ir chaoso matas. Entropija ir informacija paprastai vertinamos kartu. Informacija pašalina netikrumą, „pašalina“ neapibrėžtumo kiekį. Tendencija į tikrumą ir informacijos turinio didėjimą yra negentropinis procesas (procesas su priešingu ženklu).

Terminą „savaime besiorganizuojanti sistema“ kibernetikas W. R. Ashby įvedė kibernetinėms sistemoms apibūdinti. Savaime besiorganizuojančioms sistemoms būdinga: 1) gebėjimas aktyviai sąveikauti su aplinka, keisti ją ta kryptimi, kuri užtikrina sėkmingesnį sistemos funkcionavimą; 2) evoliucijos metu susiformavusio tam tikro struktūros lankstumo ar prisitaikymo mechanizmo buvimas; 3) savaime besiorganizuojančių sistemų elgesio nenuspėjamumas; 4) gebėjimas atsižvelgti į ankstesnę patirtį arba galimybę mokytis. Vienas pirmųjų objektų, kuriam buvo pritaikyti saviorganizacijos principai, buvo smegenys.

Kibernetikos sąvokų ir idėjų panaudojimas fizikos, chemijos, biologijos, sociologijos, psichologijos ir kituose moksluose davė puikių rezultatų ir leido gilintis į negyvojoje ir gyvojoje gamtoje vykstančių procesų esmę.

2. Kibernetika moksliniame pasaulio paveiksle

Kibernetika pašalino iš esmės neišsamų mokslinį pasaulio vaizdą, kuris buvo būdingas XIX amžiaus ir XX amžiaus pirmosios pusės mokslui. Klasikinis ir neklasikinis mokslas sukūrė pasaulio idėją dviem pagrindiniais postulatais - materija ir energija. Ji sukūrė materialios energijos, materialaus lauko pasaulio vaizdą.

Erdvės ir laiko sampratos buvo sukurtos remiantis materijos ir energijos postulatais. Tačiau mokslinio pasaulio paveikslo paletėje trūko svarbiausios „spalvos“ – informacijos. Giliausia erdvės ir laiko konjugacijos, taip pat visų pasaulio pokyčių priežastis kyla iš masės, energijos ir informacijos pokyčių. Naujausios mokslo raidos patirtis parodė, kad realus pasaulis susideda iš šių itin fundamentalių elementų – materialių objektų sistemos yra informacijos nešėjai, saugotojai ir vartotojai.

Kibernetika (kartu su informacijos teorija) suteikė naują pasaulio supratimą, pagrįstą informacija, kontrole, organizavimu, grįžtamuoju ryšiu ir tikslingumu. Sukūrė informacinį pasaulio paveikslą. XXI amžiuje pirmąją vietą mokslinių koncepcijų pasaulyje užims ne energija, o informacija.

Esminė informacijos prigimtis reiškia, kad chaosas negali būti absoliutus. Bet kokiame chaose yra tam tikras tvarkos lygis. Kosmosas nesugeba nusileisti iki visiškos entropijos. Gyvi organizmai ir socialinės sistemos maitinasi neigiama entropija (negentropija), tai yra, jie priešinasi netvarkai ir chaosui. Masinės energijos ir informacijos transformacijos išnaudoja visas įmanomas Kosmoso būsenas, taip pat jo posistemes, įskaitant žmogų ir visuomenę.

Kibernetika turėjo revoliucinę įtaką visų mokslų teoriniam turiniui ir metodikai. Ji panaikino neperžengiamas gamtos, socialinių ir technikos mokslų ribas. Ji prisidėjo prie mokslo žinių sintezės, iš specialiųjų mokslų sampratų kūrė naujų sąvokų struktūras, naują mokslo kalbą. Tokios sąvokos kaip informacija, valdymas, grįžtamasis ryšys, sistema, modelis, algoritmas ir kt. įgavo bendrą mokslinį statusą.

Kibernetika žmogui suteikė galingiausią ginklą valdyti gamybą, visuomenę, žmogaus intelektinių gebėjimų stiprinimo įrankį (kompiuterius). Šiuolaikiniai kompiuteriai (kompiuteriai) yra universalūs informacijos keitikliai, o žmogus yra susijęs su informacijos transformacija visose savo veiklos srityse (politikoje, ekonomikoje, moksle, profesinėje sferoje ir kt.).

Nebeįmanoma žiūrėti į pasaulį „ikibernetiniu žvilgsniu“. Naujasis mokslas – kibernetika – suformavo savo požiūrį į pasaulį – informacinį-kibernetinį mąstymo stilių.

3. Pagrindiniai kibernetikos principai ir dėsniai

Iš kibernetikos vadyba pasiskolina šiuos būtinos įvairovės, atsiradimo, išorinio papildymo, grįžtamojo ryšio, sprendimo pasirinkimo, skaidymo, taip pat valdymo ir automatinio reguliavimo (savireguliacijos) hierarchijos dėsnius ir principus.

Būtinosios įvairovės dėsnis. Pagal apibrėžimą U.R. Ashby, pirmasis pagrindinis kibernetikos dėsnis yra tas, kad sudėtingos sistemos įvairovei reikia kontrolės, kuri pati turi tam tikrą įvairovę. Kitaip tariant, didelė trikdžių įvairovė, paveikianti didelę ir sudėtingą sistemą, reikalauja tinkamos galimų jos būsenų įvairovės. Jei tokio adekvatumo sistemoje nėra, tai yra ją sudarančių dalių (posistemių) vientisumo principo pažeidimo pasekmė, o būtent dėl ​​nepakankamos elementų įvairovės organizacinėje dalių struktūroje (struktūroje).

Valdomo objekto elgesio įvairovės ribojimas pasiekiamas tik didinant valdymo organo (valdymo komandų) įvairovę. Kad būtų pasiekta minimali sistemos išėjimo reakcijų (veiklos rezultatų) įvairovė, valdymo organas turi būti pajėgus generuoti tam tikrą minimalų komandų ir signalų skaičių. Jei jo galia yra mažesnė už minimumą, ji negali užtikrinti visiško valdymo.

Valdymo procesas galiausiai susijęs su kontroliuojamos sistemos būsenų įvairovės ir jos neapibrėžtumo mažinimu. Remiantis šiuo įstatymu, didėjant valdomos sistemos sudėtingumui, turėtų padidėti ir valdomo bloko sudėtingumas. Todėl didėjantis korporacijų, holdingų, finansinių ir pramonės grupių ir kt. organizacijų ir jų dalių valdymo aparato sudėtingumas šiuolaikinėmis sąlygomis yra natūralus procesas. Kitas dalykas, kad reikia papildyti valdymo sistemos įvairovę diegiant kompiuterines ir kitas pažangias valdymo technologijas bei matematinius metodus, o ne pritraukiant papildomų žmogiškųjų išteklių.

Būtinosios įvairovės dėsnis turi esminę reikšmę kuriant optimalią valdymo sistemos struktūrą. Jeigu centrinis valdymo organas, išlaikydamas protingą dydį, neturi reikiamos įvairovės, tuomet reikėtų sukurti hierarchinę struktūrą, perkeliant tam tikrus sprendimus į žemesnius lygmenis ir neleidžiant jiems virsti perdavimo institucijomis.

Nepatenkinami šalyje vykdomos ekonominės reformos rezultatai paaiškinami neadekvačiu valdžios organų reagavimu. Šalyje didėja nuosavybės formų, valdymo objektų struktūrinių formacijų tipų, verslo modelių įvairovė. Atsižvelgiant į šiuos pokyčius, būtina tokios plėtros valdymo sistemą suderinti su būtinosios įvairovės dėsniu (suteikti lengvatinį kreditavimą struktūrinėms pertvarkoms, protingą besivystančių įmonių apmokestinimą, valstybės personalo mokymo ir perkvalifikavimo politiką).

Valdymo teorijos požiūriu svarbiausias dalykas, apibūdinantis sistemos sudėtingumą, yra jos įvairovė. Todėl optimalios įvairovės laipsnio nustatymas kuriant bet kokias sistemas – gamybos organizavimą, planavimą, priežiūrą, veiklos valdymą, darbo užmokesčio sistemas ir kt. – yra vienas svarbiausių ir prioritetinių kibernetikos panaudojimo projektuojant ir funkcionuojant etapų. organizacijos.

Taigi, būtinos ir pakankamos įvairovės dėsnio laikymasis kuriant ir veikiant organizacines sistemas didina jų efektyvumą ir atvirkščiai.

Atsiradimo principas. Antrasis W. E. Ashby principas išreiškia tokią svarbią sudėtingos sistemos savybę: „Kuo didesnė sistema ir kuo didesnis dydžių skirtumas tarp dalies ir visumos, tuo didesnė tikimybė, kad visumos savybės gali labai skirtis nuo dalių savybės“. Šie skirtumai atsiranda dėl tam tikro skaičiaus vienarūšių arba nevienalyčių dalių (elementų) sujungimo sistemos (dalių) struktūroje. Šis principas rodo galimą neatitikimą tarp vietinių tikslų (konkrečių atskirų sistemos elementų tikslų) ir visuotinio (bendrojo) sistemos tikslo, taigi ir būtinybę pasiekti visuotinių rezultatų priimant sprendimus ir tobulinant sistemą. ir jos dalys pagrįstos ne tik analize, bet ir sinteze. Taigi, pavyzdžiui, konstruojant tikslų medį, reikia atsiminti, kad sistema veiks efektyviau, jei privačių tikslų siekimas (pavyzdžiui, įmonės darbuotojai) prisidės prie pasaulinio (bendrojo) optimalumo siekimo. sistema (visa įmonė).

Išorinio papildymo principas. Pirmą kartą suformulavo S.T. Birom, trečiasis kibernetikos principas teigia: bet kuriai valdymo sistemai reikalinga „juodoji dėžė“ – tam tikri rezervai, kurių pagalba kompensuojama neapskaityta išorinės ir vidinės aplinkos įtaka. Nuo šio principo įgyvendinimo laipsnio priklauso valdymo posistemio veikimo kokybė. Iš tiesų, bet kuriame plane, net ir pačiame detaliausiame ir kruopščiausiame, neįmanoma atsižvelgti į daugybę veiksnių, turinčių įtakos kontroliuojamam posistemiui jo įgyvendinimo procese. Pavyzdžiui, tai gali pasireikšti nepakankamu bet kokių suplanuotų rodiklių išvystymu, nepilnu įvertinimu planuojant ir valdant visus konkrečios gamybos plėtros veiksnius, nepakankamu sistemoje cirkuliuojančios informacijos kokybės lygiu.

Grįžtamojo ryšio įstatymas. Ketvirtasis kibernetikos principas buvo pakeltas į pagrindinio dėsnio rangą, kuris žinomas kaip grįžtamojo ryšio dėsnis. Be grįžtamojo ryšio tarp tarpusavyje susijusių ir sąveikaujančių elementų, dalių ar sistemų neįmanoma organizuoti veiksmingo jų valdymo remiantis moksliniais principais. Visos organizuotos sistemos yra atviros, o jų uždarymas užtikrinamas tik per tiesioginį ir grįžtamąjį ryšį. Būtina jų efektyvaus veikimo sąlyga yra grįžtamasis ryšys, signalizuojantis apie pasiektą rezultatą. Remiantis šia informacija, koreguojamas valdymo veiksmas. Įvesties dydis veikia valdomą procesą ir pagal perdavimo funkciją, kuri yra būdinga tam tikram objektui ir lemia ryšį tarp įvesties ir išėjimo signalų, paverčiama išėjimo kiekiu.

Pirmasis kibernetikos principas. Kibernetika visą medžiagų tipų įvairovę laiko sistemų sistema. Bet kuri sistema yra kitos sudėtingesnės sistemos arba jos posistemio dalis. Sistema laikoma besikeičiančia laike ir erdvėje: sistemos gali kurtis, vystytis, veikti, žlugti ir mirti. Tuo pat metu kibernetika sistemą laiko ne jos sudedamųjų dalių (posistemių) suma, o visuma, kokybiškai besiskiriančia nuo jos komponentų.

Antrasis kibernetikos principas. Bet kuri sistema, priklausomai nuo to, ar ji buvo ištirta, ar ne, gali būti laikoma susidedančia iš valdymo objekto, valdomo objekto ir ryšio kanalo tarp jų – jei žinoma sistemos struktūra, arba kaip „juodąją dėžę“, turinčią įvestis ir išvestis – jei vidinė sistemos struktūra nežinoma.

Sistemos veikimo schema paremta tuo, kad valdymo objektas ryšio kanalu gauna informaciją apie valdomo objekto būseną ar kai kuriuos jo parametrus, lygina juos su nurodytais, generuoja valdymo informaciją pagal tam tikrą algoritmą ir perduoda jį į valdomą objektą ryšio kanalu. Valdomas objektas keičia savo būseną (arba kai kurių parametrų būseną) pagal gautą informaciją. Po to ciklas kartojasi. Ši schema gali būti formalizuota, t.y. apibūdinti lygčių sistema.

Sistemos funkcijas galima nustatyti pagal jos atsaką išėjime į išorinį poveikį įėjime. Atliekant ilgalaikius eksperimentus galima kaupti statistinę medžiagą, kurios pagalba bus galima numatyti ir modeliuoti sistemos elgseną. Reikia atsižvelgti į tai, kad kibernetikos požiūriu sistemos sudedamųjų dalių analizė neatskleidžia sistemos kaip visumos struktūros, todėl tiriant sistemas, posistemių sąveika ir sąsajos tarp pirmiausia juos reikia išstudijuoti.

Trečiasis kibernetikos principas. Informaciją kibernetika laiko kontrolės priemone. Norint valdyti objektą, būtinas ryšys tarp valdomų ir valdančių objektų (grįžtamasis ryšys), informacijos šaltinis ir pati informacija. Grįžtamasis ryšys naudojamas kaip priemonė, užtikrinanti sistemos išvestyje gautų rezultatų dinamišką atitiktį užsibrėžtam tikslui.

Ketvirtasis kibernetikos principas. Bet kurios sistemos būsena apibūdinama tam tikrų pačios sistemos ar jos elementų parametrų reikšmėmis. Darydami įtaką sistemai ar atskiriems jos elementams, galite perkelti sistemą iš vienos būsenos į kitą, t.y., valdyti sistemą. Kibernetikos tyrimo objektas yra būtinų įtakų sistemai ar jos elementams paieška, kad sistema būtų perkelta į tam tikrą būseną.

Penktasis kibernetikos principas. Kibernetika teigia, kad visada galima rasti ir išlaikyti tokias sistemos valdymo veiksmų reikšmes, kurios veda sistemą į ekstremalią būseną pagal tam tikrą kriterijų, t.y. visada yra esminė galimybė optimaliai valdyti sistemą, jei sistema yra pakankamai ištirta ir žinomi optimizavimo kriterijai bei apribojimai, pritaikyti jos įvesties ir išvesties parametrams.

Sistemos paskirtis – atlikti tam tikras funkcijas; optimalaus valdymo tikslas yra išlaikyti sistemą tam tikroje ekstremalioje būsenoje su minimaliomis sąnaudomis.

Kibernetikos, kaip mokslo krypties, vaidmenį lemia kibernetikos teikiamos galimybės optimizuoti šalies ūkio valdymą.

Mokslinis ir techninis kibernetikos arsenalas yra labai turtingas, jame yra nemažai matematikos šakų, įskaitant eilių teoriją, matematinę logiką, tiesinį ir dinaminį programavimą, skaičiavimo matematiką, tikimybių teoriją, matematinį modeliavimą ir kt., taip pat operacijų tyrimus, žaidimų teorija, automatinio valdymo teorija, bendroji sistemų teorija, mašinų modeliavimas, elektroninės kompiuterinės technologijos, informacijos teorija.

Turėdama tokias galingas priemones, kibernetika pritaikoma beveik visose žmogaus veiklos srityse. Jau dabartiniame (pradiniame) etape kibernetikos metodai ir priemonės plačiai naudojami mokslo, gamybos, ekonomikos, transporto, ryšių įmonėse, žemės ūkyje, medicinoje, karinėje veikloje. Kibernetikos metodai ir priemonės ypač išplito kaip automatizuotos technologinių procesų, įmonių, asociacijų ir pramonės valdymo sistemos, pagrįstos elektroninių kompiuterių (kompiuterių) ir duomenų perdavimo įrenginių naudojimu. Kartu pažymėtina, kad gamybos valdymo mokslo ir praktikos plėtrai neužtenka tik įvaldyti kibernetikos priemones. Šiuolaikinės gamybos ypatumai ir didelių žmonių grupių įtraukimas į ją reikalauja nuodugniai ištirti ekonominius, sociologinius, psichologinius, teisinius ir kitus valdymo aspektus.

Išvada

Kibernetika tiria informacijos priėmimo ir perdavimo, kaupimo ir transformavimo, apdorojimo ir naudojimo procesus mašinose, gyvuose organizmuose ir jų asociacijose. Ryšio tarp valdymo ir informacinių procesų užmezgimas yra svarbiausias kibernetikos pasiekimas. Tai leidžia suprasti valdymo proceso technologiją ir, svarbiausia, ją tirti kiekybiniais metodais.

Kibernetinio požiūrio į valdymo procesų pažinimą ir tobulinimą išskirtinis bruožas – jų analogų panaudojimas gyvojoje ir negyvojoje gamtoje bei modeliavime. Pagrindinis kibernetikos uždavinys – remiantis jai būdingais metodais ir priemonėmis pasiekti optimalų valdymo lygį, t.y. priimti geriausius valdymo sprendimus. Kitaip tariant, kibernetinis valdymas yra tokia valdymo rūšis, kuri: - organizaciją laiko kažkokia didele sistema, kurios kiekvienas elementas yra paimamas ne tik atskirai, bet ir kaip dalis didesnio agregato, į kurį jis įtrauktas; suteikia optimalų daugiamatių organizacijos dinaminių problemų sprendimą; naudoja specifinius kibernetikos siūlomus metodus (grįžtamasis ryšys, savireguliacija ir saviorganizacija); plačiai taiko valdymo darbų mechanizavimą ir automatizavimą, pagrįstą skaičiavimo ir valdymo įrangos bei kompiuterinių technologijų naudojimu.

Kibernetika pritaikoma beveik visose žmogaus veiklos srityse. Jau dabartiniame (pradiniame) etape kibernetikos metodai ir priemonės plačiai naudojami mokslo, gamybos, ekonomikos, transporto, ryšių įmonėse, žemės ūkyje, medicinoje, karinėje veikloje.

Taigi kibernetika gali būti apibrėžiama kaip mokslas apie kontrolę ir bendravimą su gyvąja gamta visuomenėje ir technologijose.

Naudotos literatūros sąrašas

1. Gorelovas A.A. Šiuolaikinės gamtos mokslų sampratos: vadovėlis. vadovas aukštųjų mokyklų studentams. - M.: Humaniškas. red. VLADOS centras, 2006. - 512 p.

2. Šiuolaikinės gamtos mokslų sampratos: vadovėlis / red. S.I. Samygina. – 5-asis leidimas, pataisytas. ir papildomas - Rostovas prie Dono: Finiksas, 2004. - 448 p.

3. Naydysh V.M. Šiuolaikinės gamtos mokslų sampratos: vadovėlis. - 2-asis leidimas, pataisytas. ir papildomas - M.: Alfa - M, Infra - M, 2006. - 622 p.

4. Ruzavin G.I. Šiuolaikinės gamtos mokslų sampratos: vadovėlis universitetams. - M.: Kultūra ir sportas, VIENYBĖ, 2006. - 287 p.

5. Solopovas E.F. Šiuolaikinės gamtos mokslų sampratos: vadovėlis. vadovas aukštųjų mokyklų studentams, studijuojantiems humanitarinius mokslus / E.F. Solopovas. - M.: Humanitarinė. red. VLADOS centras, 2006. - 232 p.



Ar jums patiko straipsnis? Pasidalinkite su draugais!