Кибернетика и системный подход

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

Введение

За всю историю своего развития и становления человек, всегда являясь частью объективной реальности, сталкивался с множеством трудностей и подвергался воздействию множества объективных процессов, протекавших и прогрессировавших в окружающем мире. На разных этапах, однако, степень влияния внешнего мира на человека варьировалась - если для общества первобытнообщинного, к примеру, всяческое природное явление вполне могло оказаться роковым, то представители общества информационного, с присущими ему технологиями и методами, сами способны, в свою очередь, оказывать непосредственное влияние на природные процессы.

Современный человек наделен способностью к самосознанию, что, в сочетании с накопленными в процессе исторического развития знаниями и навыками, позволило ему существенно расширить сферу своего влияния в рамках объективной реальности. Каковыми бы ни были, тем не менее, возможности человека, всегда существуют и будут существовать та часть реальности и те взаимосвязи, что находятся за пределами нашей властности и которые, несмотря на всю грандиозность человеческого величия, продолжают развиваться независимо от общества и иногда, более того, оказывают на нас разной степени влияние. Подобные взаимосвязи представляют собой совокупности разнообразных взаимодействующих объектов, подчиняются другим взаимосвязям, образуют своеобразную иерархию и, как следствие, являют собой системы. Совокупность всех существующих в материальном мире систем, таким образом, и являет собой объективную реальность.

На основе выше изложенного можно прийти к выводу о том, что общество являет собой систему. В этой связи перед человечеством встал вопрос о том, а что же есть, собственно, система и как к изучению объектов окружающей реальности подходить. Актуальность и необходимость знаний по данной тематике определяется в особенности и тем, что сейчас - век информационный, с развитием технологий информация постепенно становится (и очень скоро станет окончательно) определяющим ресурсом, и, так как информационные потоки имеют определенную структуру, а сама информация является, между тем, лишь средством для полноценного существования и взаимодействия всяческих систем, появилась потребность в обобщении знаний и принципов, на основе, которых взаимодействуют системы и, которые можно было бы использовать для дальнейшего управления этими системами. И собственно кибернетика, впервые введенная в научный обиход Норбертом Винером в 1948 году, призвана, со свойственным ей системным подходом, обобщить, структурировать и восполнить знания о системах, их взаимосвязях и управления ими, а также упорядочить и систематизировать всяческие процессы, протекающие в материальном мире.

Основной целью данного исследования, таким образом, является определение роли и места кибернетики как науки с системным подходом для человека.

Объектом реферата является кибернетика с прикладными ее аспектами, а предметом - системный подход в кибернетике.

Для достижения основной цели, необходимо выполнить ряд нижеследующих задач:

- Определить место кибернетики в жизни;

- Определить важность системного подхода в кибернетике;

- Определить прикладные аспекты кибернетики;

Очень важным здесь является не раскрытие каждого из прикладных аспектов кибернетики в отдельности (это другая тема), а непосредственно определение места системного подхода и его роли в науке кибернетики.

1. Теоретическая сущность и основы кибернетики и системного подхода

Кибернетика.

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».

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.

Если 17-ое столетие и начало 18-ого столетия - век паровых машин, то настоящее время есть век связи и управления. В изучение этих процессов кибернетика внесла значительный вклад. Она изучает способы связи и модели управления, и в этом исследовании ей понадобилось еще одно понятие, которое было давно известным, но впервые получило фундаментальный статус в естествознании - понятие информации (с латинского ознакомление) как меры организованности системы в противоположность понятию энтропии как меры неорганизованности.

Чтобы яснее стало значение информации, рассмотрим деятельность идеального существа, получившего название «демон Максвелла». Идею такого существа, нарушающего второе начало термодинамики, Максвелл изложил в «Теории теплоты» вышедшей в 1871 году. «Когда частица со скоростью выше средней подходит к дверце из отделения А или частица со скоростью ниже средней подходит к дверце из отделения В, привратник открывает дверцу и частица проходит через отверстие; когда же частица со скоростью ниже средней подходит из отделения А или частица со скоростью выше средней подходит из отделения В дверца закрывается. Таким образом, в отделении А их концентрация уменьшается. Это вызывает очевидное уменьшение энтропии, и если соединить оба отделения тепловым двигателем, мы, как будто, получим вечный двигатель второго рода».

Кибернетика выявляет зависимости между информацией и другими характеристиками систем. Работа «демона Максвелла» позволяет установить обратно пропорциональную зависимость между информацией и энтропией. С повышением энтропии уменьшается информации и наоборот, понижение энтропии увеличивает информацию. Связь информации с энтропией свидетельствует и о связи информации с энергией.

Энергия (от греческого еnеrgy - деятельность) характеризует общую меру различных видов движения и взаимодействия в формах: механической, тепловой, электромагнитной, химической, гравитационной, ядерной. Точность сигнала, передающего информацию, не зависит от количества энергии, которая используется для передачи сигнала. Тем не менее, энергия и информация связаны между собой. Винер приводит такой пример: «Кровь, оттекающая от мозга, на долю градуса теплее, чем кровь, притекающая к нему».

Общее значение кибернетики обозначается в следующих направлениях:

Философское значение, поскольку кибернетика дает новое представление о мире, основанное на роли связи, управления, информации, организованности, обратной связи и вероятности.

Социальное значение, поскольку кибернетика дает новое представление об обществе, как организованном целом. О пользе кибернетики для изучения общества не мало было сказано уже в момент возникновения этой науки.

Общенаучное значение в трех смыслах: во-первых, потому что кибернетика дает общенаучные понятия, которые оказываются важными в других областях науки - понятия управления, сложно динамической системы и тому подобное; во-вторых, потому что дает науке новые методы исследования: вероятностные, стохастические, моделирования на ЭВМ и так далее; в-третьих, потому что на основе функционального подхода «сигнал-отклик» кибернетика формирует гипотезы о внутреннем составе и строении систем, которые затем могут быть проверены в процессе содержательного исследования.

Методологическое значение кибернетики определяется тем, что изучение функционирования более простых технических систем используется для выдвижения гипотез о механизме работы качественно более сложных систем с целью познания происходящих в них процессов - воспроизводства жизни, обучения и так далее.

Наиболее известно техническое значение кибернетики - создание на основе кибернетических принципов ЭВМ, роботов, ПЭВМ, породившее тенденцию кибернетизации и информатизации не только научного познания, но и всех сфер жизни.

Зарождение кибернетики.

Существует большое количество различных определений понятия «кибернетика», однако все они, в конечном счете, сводятся к тому, что кибернетика - это наука, изучающая общие закономерности строения сложных систем управления и протекания в них процессов управления. А так как любые процессы управления связаны с принятием решений на основе получаемой информации, то кибернетику часто определяют еще и как науку об общих законах получения, хранения, передачи и преобразования информации в сложных управляющих системах.

Появление кибернетики как самостоятельного научного направления относят к 1948 г., когда американский ученый, профессор математики Массачусетского технологического института Норберт Винер (1894 -1964гг.) опубликовал книгу «Кибернетика, или управление и связь в животном и машине». В этой книге Винер обобщил закономерности, относящиеся к системам управления различной природы - биологическим, техническим и социальным. Вопросы управления в социальных системах были более подробно рассмотрены им в книге «Кибернетика и общество», опубликованной в 1954 г.

Название «кибернетика» происходит от греческого «кюбернетес», что первоначально означало «рулевой», «кормчий», но впоследствии стало обозначать и «правитель над людьми». Так, древнегреческий философ Платон в своих сочинениях в одних случаях называет кибернетикой искусство управления кораблем или колесницей, а в других -- искусство править людьми. Примечательно, что римлянами слово «кюбернетес» было преобразовано в «губернатор».

Известный французский ученый-физик А.М. Ампер (1775-1836 гг.) в своей работе «Опыт о философии наук, или Аналитическое изложение естественной классификации всех человеческих знаний», первая часть которой вышла в 1834 г., назвал кибернетикой науку о текущем управлении государством (народом), которая помогает правительству решать встающие перед ним конкретные задачи с учетом разнообразных обстоятельств в свете общей задачи принести стране мир и процветание. Однако вскоре термин «кибернетика» был забыт и, как отмечалось ранее, возрожден в 1948 г. Винером в качестве названия науки об управлении техническими, биологическими и социальными системами.

Развитие кибернетики.

Становление и успешное развитие любого научного направления связаны, с одной стороны, с накоплением достаточного количества знаний, на базе которых может развиваться данная наука, и, с другой -- с потребностями общества в ее развитии. Поэтому не случайно, что размышления о кибернетике Платона и Ампера не получили в свое время дальнейшего развития и были в сущности забыты. Достаточно солидная научная база для становления кибернетики создавалась лишь в течение XIX--XX веков, а технологическая база непосредственно связана с развитием электроники за период последних 50--60 лет.

Социальная потребность в развитии кибернетики на современной ступени общественного развития определяется, прежде всего, бурным ростом технологического уровня производства, в результате чего доля суммарных физических усилий человека и животных составляет в настоящее время менее 1 % мирового энергетического баланса. Снижение данной величины обусловлено стремительным ростом энерговооруженности работников физического труда, сопровождающимся и значительным повышением его производительности. Вместе с тем так как управление современной техникой требует все больших затрат нервной энергии, а психофизические возможности человека ограничены, то оказывается, что именно они. В значительной степени ограничивали полноценное использование достижений технического прогресса.

С другой стороны, в развитых странах доля работников умственного труда по отношению ко всем работающим приближается уже к 50%, причем дальнейшее возрастание ее является объективным законом общественного развития. А производительность умственного труда, в процессе которого до недавнего времени использовались лишь самые примитивные технические средства повышения его эффективности (арифмометры, конторские счеты, логарифмические линейки, пишущие машинки), практически оставалась на уровне прошлого века.

Если учитывать также непрерывное возрастание сложности технологических процессов, характеризующихся большим количеством разнообразных показателей, то становится ясным, что отсутствие механизации информационных процессов тормозит дальнейшее развитие научно-технического прогресса. Перечисленные факторы в совокупности и обусловили быстрое развитие кибернетики и ее технической базы - кибернетической техники.

Предмет кибернетики ее методы и цели.

Кибернетика как наука об управлении имеет, очевидно, объектом своего изучения управляющие системы. Для того чтобы в системе могли протекать процессы управления она должна обладать определенной степенью сложности. С другой стороны, осуществление процессов управления в системе имеет смысл только в том случае, если эта система изменяется, движется, т. е. если речь идет о динамической системе. Поэтому можно уточнить, что объектом изучения кибернетики являются сложные динамические системы. К сложным динамическим системам относятся и живые организмы (животные и растения), и социально-экономические комплексы (организованные группы людей, бригады, подразделения, пред приятия, отрасли промышленности, государства), и технические агрегаты (поточные линии, транспортные средства, системы агрегатов).

Однако, рассматривая сложные динамические системы, кибернетика не ставит перед собой задач всестороннего изучения ид функционирования. Хотя кибернетика и изучает общие закономерности управляющих систем, их конкретные физические особенности находятся вне поля ее зрения. Так, при исследовании с позиций кибернетической науки такой сложной динамической системы, как мощная электростанция, мы не сосредоточиваем внимания непосредственно на вопросе о коэффициенте ее полезного действия, габаритах генераторов, физических процессах генерирования энергии и т.д. Рассматривая работу сложного электронного автомата, мы не интересуемся, на основе каких элементов (электромеханические реле, ламповые или транзисторные триггеры, ферритовые сердечники, полупроводниковые интегральные схемы) функционируют его арифметические и логические устройства, память и др. Нас интересует, какие логические функции выполняют эти устройства, как они участвуют в процессах управления. Изучая, наконец, с кибернетической точки зрения работу некоторого социального коллектива, мы не вникаем в биофизические и биохимические процессы, происходящие внутри организма индивидуумов, образующих этот коллектив.

Изучением всех перечисленных вопросов занимаются механика, электротехника, физика, химия, биология. Предмет кибернетики составляют только те стороны функционирования систем, которыми определяется протекание в них процессов управления, т. е. процессов сбора, обработки, хранения информации и ее использования для целей управления. Однако когда те или иные частные физико-химические процессы начинают существенно влиять на процессы управления системой, кибернетика должна включать их в сферу своего исследования, но не всестороннего, а именно с позиций их воздействия на процессы управления. Таким образом, предметом изучения кибернетики являются процессы управления в сложных динамических системах.

Всеобщим методом познания, в равной степени применимым к исследованию всех явлений природы и общественной жизни, служит материалистическая диалектика. Однако, кроме общефилософского метода, в различных областях науки применяется большое количество специальных методов.

До недавнего времени в биологических и социально-экономических науках современные математические методы применялись в весьма ограниченных масштабах. Только последние десятилетия характеризуются значительным расширением использования в этих областях теории вероятностей и математической статистики, математической логики и теории алгоритмов, теории множеств и теории графов, теории игр и исследования операций, корреляционного анализа, математического программирования и других математических методов. Теория и практика кибернетики непосредственно базируются на применении математических методов при описании и исследовании систем и процессов управления, на построении адекватных им математических моделей и решении этих моделей на быстродействующих ЭВМ. Таким образом, одним из основных методов кибернетики является метод математического моделирования систем и процессов управления. К основным методологическим принципам кибернетики относился применение системного и функционального подхода при описании и исследовании сложных систем. Системный подход исходя из представлений об определенной целостности системы выражается в комплексном ее изучении с позиций системного анализа, т.е. анализа проблем и объектов как совокупности взаимосвязанных элементов.

Функциональный анализ имеет своей целью выявление и изучение функциональных последствий тех или иных явлений или событий для исследуемого объекта. Соответственно функциональный подход предполагает учет результатов функционального анализа при исследовании и синтезе систем управления.

Основная цель кибернетики как науки об управлении - добиваться построения на основе изучения структур и механизмов управления таких систем, такой организации их работы, такого взаимодействия элементов внутри этих систем и такого взаимодействия с внешней средой, чтобы результаты функционирования этих систем были наилучшими, т.е. приводили бы наиболее быстро к заданной цели функционирования при минимальных затратах тех или иных ресурсов (сырья, энергии, человеческого труда, машинного времени горючего и т.д.). Все это можно определить кратко термином «оптимизация». Таким образом, основной целью кибернетики является оптимизация систем управления.

2. Содержание кибернетики

Основные понятия кибернетики.

Эволюция представления об управлении происходила в форме накопления отдельных данных. В общую кибернетику включают теорию алгоритмов, теорию информации, теорию игр и теорию автоматов, техническую кибернетику.

Техническая кибернетика - отрасль науки, изучающая технические системы управления. Важнейшие направления исследований, разработка и создание автоматических и автоматизированных систем управления ,а также автоматических устройств и комплексов для передачи переработки и хранения информации.

Предмет кибернетики составляют те стороны функционирования систем, которыми определяется протекание в них процессов управления, т. е. процессов сбора, обработки, хранения информации и ее использования для целей управления. Однако когда те или иные частные физико-химические процессы начинают существенно влиять на процессы управления системой, кибернетика должна включать их в сферу своего исследования, но не всестороннего, а именно с позиций их воздействия на процессы управления. Таким образом, предметом изучения кибернетики являются процессы управления в сложных динамических системах.

К основным задачам кибернетики относятся:

1. установление фактов, общих для управляемых систем или для их совокупностей.

2. выявление ограничений, свойственных управляемым системам и установление их происхождения.

3. нахождение общих законов, которым подчиняются управляемые системы.

4. определение путей практического использования установленных фактов и найденных закономерностей.

Основная цель кибернетики как науки об управлении - добиваться построения на основе изучения структур и механизмов управления таких систем, такой организации их работы, взаимодействия элементов внутри этих систем и такого взаимодействия с внешней средой, чтобы результаты функционирования систем были наилучшими и приводили бы наиболее быстро к заданной цели при минимальных затратах ресурсов (энергии, человеческого труда, сырья и т.д.). Все это можно определить кратко термином «оптимизация». Таким образом, основной целью кибернетики является оптимизация систем управления.

Кибернетический подход к системам характеризуется рядом понятий. Основные понятия кибернетики:

Управление - вызов изменений в системе или перевод системы из одного состояния в другое в соответствии с выбранной целью;

Управлять - предвидеть те изменения, которые произойдут в системе после подачи управляющего воздействия;

Всякая система управления рассматривается как единство управляющей системы - субъекта управления и управляемой системы - объекта управления. Управление системой или объектом всегда происходит в какой-то внешней среде. Поведение любой управляемой системы всегда изучается с учетом ее связей с окружающей средой. Для того, чтобы в системе могли протекать процессы управления она должна обладать определенной степенью сложности. Осуществление процессов управления в системе имеет смысл только в том случае, если эта система изменяется, движется, т.е. если речь идет о динамической системе.

Чтобы управление могло функционировать, т.е. целенаправленно изменять объект оно должно содержать четыре необходимых элемента:

1. каналы сбора информации о состоянии среды и объекта,

2. канал воздействия на объект,

3. цель управления,

4. алгоритм управления, указывающий, каким образом можно достичь поставленной цели, располагая информацией о состоянии среды и объекта.

Понятие обратной связи. Если между воздействием внешней среды и реакцией системы устанавливается связь, то мы имеем дело с обратной связью. Принцип обратной связи характеризует информационную и пространственно - временную зависимость в кибернетической системе. Если поведение системы усиливает внешнее воздействие, то мы имеем дело с положительной обратной связью, а если уменьшает, - то с отрицательной обратной связью. Понятие обратной связи имеет отношение к цели управления.

Понятие информации. Управление - информационный процесс, информация - “пища”, ”ресурс” управления. Поэтому кибернетика вместе с тем наука об информации, об информационных системах и процессах. Самый исходный смысл термина информация связан со сведениями сообщениями и их передачей. ”Докибернетическое” понятие информации связано с совокупностью сведений, данных и знаний. Оно стало непонятным, неопределенным с возникновением кибернетики. Понятие информации в кибернетике уточняется в математических теориях информации. Это теории комбинаторной, семантической, топологической, статистической информации.

В литературе предлагается много разных определений информации:

1. информация как отраженное разнообразие;

2. информация как устранение неопределенности (энтропии);

3. информация как связь между управляющей и управляемой системами;

4. информация как преобразование сообщений;

5. информация как единство содержания и формы;

6. информация-мера упорядоченности организации системы в ее связях с окружающей средой.

Общее понятие информации должно охватывать все определения, все виды информации, но такого универсального понятия информации еще не разработано. Информация измеримая величина. Она измеряется в битах.

Информация обладает следующими свойствами:

1. способность управлять физическими химическими биологическими и социальными процессами;

2. способность передаваться на расстоянии при перемещении инфоносителя;

3. способность информации подвергаться переработке;

4. способность сохраняться в течении любых промежутков времени и изменяться во времени;

5. способность переходить из пассивной формы в активную.

Понятие самоорганизации. В современную науку это понятие вошло через идеи кибернетики. Процесс самоорганизации систем обусловлен таким неэнтропийным процессом как управление. Энтропия-мера неорганизованности. Энтропия и информация как правило рассматриваются совместно. Информация - это то, что устраняет неопределенность.

Термин самоорганизующаяся система ввел кибернетик Эшби для описания кибернетических систем.

Для самоорганизующихся систем характерны:

1. способность активно взаимодействовать со средой, изменять ее в направлении, обеспечивающем более успешное функционирование системы;

2. наличие определенной гибкости структуры или адаптивного механизма;

3. непредсказуемость поведения самоорганизующихся систем;

4. способность учитывать прошлый опыт или возможность научения.

Всеобщим методом познания, в равной степени применимым к исследованию всех явлений природы и общественной жизни, служит материалистическая диалектика. Однако, кроме общефилософского метода, в различных областях науки применяется большое количество специальных методов.

До недавнего времени в биологических и социально-экономических науках современные математические методы применялись весьма ограниченно. Только последние десятилетия характеризуются расширением использования в этих областях теории вероятностей и математической статистики, математической логики и теории алгоритмов, теории множеств и теории графов, теории игр, математического программирования и других математических методов. Теория и практика кибернетики базируются на применении математических методов при описании и исследовании систем и процессов управления, на построении адекватных им математических моделей и решении этих моделей на ЭВМ. Таким образом, одним из основных методов кибернетики является метод математического моделирования систем и процессов управления.

К основным методологическим принципам кибернетики относится применение системного и функционального подхода при описании и исследовании сложных систем. Системный подход выражается в комплексном ее изучении с позиций системного анализа, анализа объектов и проблем как совокупности взаимосвязанных элементов.

Целью функционального анализа является изучение и выявление функциональных последствий явлений или событий для исследуемого объекта. Т.е. функциональный подход предполагает учет результатов функционального анализа при исследовании и синтезе систем управления.

Прикладное значение кибернетики.

В настоящее время за границей уделяется большое внимание как теоретическим, так и экспериментальным исследованиям в области кибернетики. Практически разрабатываются и строятся сложные автоматы, выполняющие разнообразные логические функции, в частности, автоматы, способные учитывать сложную внешнюю обстановку и запоминать свои действия.

Разработка таких автоматов стала возможной с применением в системах автоматики электронных счетных машин с программным управлением. Применение электронных счетных машин для целей автоматического управления и регулирования знаменует собой новый этап в развитии автоматики. До настоящего времени строились автоматы, предназначенные для работы в определенных, заранее известных условиях. Эти автоматы обладали постоянными параметрами и работали в соответствии с постоянными правилами и законами регулирования или управления.
Введение электронных счетных машин в системы управления позволяет осуществлять так называемое оптимальное регулирование, или регулирование с предварительной оценкой возможностей. При этом счетная машина в соответствии с поступающими в нее данными, характеризующими текущее состояние системы и внешнюю обстановку, просчитывает возможные варианты будущего поведения системы при различных способах регулирования с учетом будущих изменений внешних условий, полученных экстраполяцией.

Анализируя полученные решения на основе какого-нибудь критерия оптимального регулирования, счетная машина выбирает оптимальный вариант, учитывая при этом прошлое поведение системы. При необходимости такая система регулирования может изменять и параметры самой системы управления, обеспечивая оптимальный ход процесса регулирования. Разработка таких автоматов имеет большое экономическое и военное значение.

В качестве примеров кибернетической техники можно привести: автоматический перевод с одного языка на другой, осуществляемый с помощью электронной счетной машины; составление программ для вычислений на машинах с помощью самих машин; использование электронных счетных машин для проектирования сложных переключательных и управляющих схем, для управления автоматическими заводами, для планирования и управления железнодорожным и воздушным сообщением и т.п.; создание специальных автоматов для регулировки уличного движения, для чтения слепым и др.

ЭВМ и персональные компьютеры (ПК).

Точно так же, как разнообразные машины и механизмы облегчает физический труд людей, ЭВМ и ПК облегчают его умственный труд, заменяя человеческий мозг в его наиболее простых и рутинных функциях. ЭВМ действуют по принципу «да-нет», и этого достаточно для того, чтобы создать вычислительные машины, хотя и уступающие человеческому мозгу в гибкости, но превосходящие его по быстроте выполнения вычислительных операций. Аналогия между ЭВМ и мозгом человека дополняется тем, что ЭВМ как бы играет роль центральной нервной системы для устройств автоматического управления.

Введенное чуть позже в кибернетике понятие самообучающихся машин аналогично воспроизводству живых систем. И то, и другое есть созидание себя, возможное в отношении машин, как и живых систем. Обучение онтогенетически есть тоже, что и само воспроизводство филогенетически.

Как бы не протекал процесс воспроизводства, «это динамический процесс, включающий какие-то силы или их эквиваленты. Один из возможных способов представления этих сил состоит в том, чтобы поместить активный носитель специфики молекулы в частотном строении ее молекулярного излучения, значительная часть которого лежит, по-видимому, в области инфракрасных электромагнитных частот или даже ниже. Может оказаться, что специфические вещества (вирусы) при некоторых обстоятельствах излучают инфракрасные колебания, которые обладают способностью содействовать формированию других молекул вируса из неопределенной магмы аминокислот и нуклеиновых кислот. Вполне возможно, что такое явление позволительно рассматривать как некоторое притягательное взаимодействие частот».

Такова гипотеза воспроизводства Винера, которая позволяет предложить единый механизм само воспроизводства для живых и неживых систем.

Современные ЭВМ значительно превосходят те, которые появились на заре кибернетики. Еще 10 лет назад специалисты сомневались, что шахматный компьютер когда-нибудь сможет обыграть приличного шахматиста, но теперь он почти на равных сражается с чемпионом мира. То, что машина чуть было не выигрывала у Каспарова за счет громадной скорости перебора вариантов (100 миллионов в секунду против двух у человека) остро ставит вопрос не только о возможностях ЭВМ, но и о том, что такое человеческий разум. Предполагалось два десятилетия назад, что ЭВМ будут с годами все более мощными и массивными, но вопреки прогнозам крупнейших ученых, были созданы персональные компьютеры, которые стали повсеместным атрибутом нашей жизни. В перспективе нас ждет всеобщая компьютеризация и создание человекоподобных роботов.

Надо, впрочем, иметь в виду, что человек не только логически мыслящее существо, но и творческое, и эта способность - результат всей предшествующей эволюции. Если же будут построены не просто человекоподобные роботы, но и превосходящие его по уму, то это повод не только для радости, но и для беспокойства, связанного как с роботизацией самого человека, так и с проблемой возможного «бунта машин», выхода их из под контроля людей и даже порабощения ими человека.

Модели мира.

Благодаря кибернетике и созданию ЭВМ одним из основных способов познания, наравне с наблюдением и экспериментом, стал метод моделирования. Применяемые модели становятся все более масштабными: от моделей функционирования предприятия и экономической отрасли до комплексных моделей управления биогеоценозами, эколого-экономических моделей рационального природопользования в пределах целых регионов, до глобальных моделей.

В 1972 году на основе метода «системной динамики» Дж. Форрестера были построены первые так называемые «модели мира», нацеленные на выработку сценариев развития всего человечества в его взаимоотношениях с биосферой. Их недостатки заключались в чрезмерно высокой степени обобщения переменных, характеризующих процессы, протекающие в мире; отсутствии данных об особенностях и традициях различных культур и так далее. Однако это оказалось очень многообещающим направлением. Постепенно указанные недостатки преодолевались в процессе создания последующих глобальных моделей, которые принимали все более конструктивный характер, ориентируясь на рассмотрение вопросов улучшения существующего эколого-экономического положения на планете.

М. Месаровичем и Э. Пестелем были построены глобальные модели на основе теории иерархических систем, а В. Леонтьевым - на основе разработанного им в экономике метода «затраты-выпуска». Дальнейший прогресс в глобальном моделировании ожидается на путях построения моделей, все более адекватных реальности, сочетающих в себе глобальные, региональные и локальные моменты. Простираясь на изучение все более сложных систем, метод моделирования становится необходимым средством, как познания, так и преобразования действительности. В настоящее время можно говорить как об одной из основных, о преобразовательной функции моделирования, выполняя которую оно вносит прямой вклад в оптимизацию сложных систем. Преобразовательная функция моделирования способствует уточнению целей и средств реконструкции реальности. Свойственная моделированию трансляционная функция способствует синтезу знаний - задаче, имеющей первостепенное значение на современном этапе изучения мира.

Прогресс в области моделирования следует ожидать не на пути противопоставления одних типов моделей другим, а на основе их синтеза. Универсальный характер моделирования на ЭВМ дает возможность синтеза самых разнообразных знаний, а свойственный моделированию на ЭВМ функциональный подход служит целям управления сложными системами.

Заключение

кибернетический адаптивный самоорганизующийся

Кибернетика занимает существенное место в спектре всех наук вообще, ибо взятый в ней за основу системный подход является определяющим при изучении сложных систем с обратной связью.

Описав в первой главе теоретические основы кибернетики и системного подхода, мы в общих чертах выявили основные закономерности и специфические черты кибернетики как науки. Далее, отталкиваясь от уже описанного, мы раскрыли содержание кибернетики как науки.

Главная цель данной работы по определению системного подхода в кибернетике, таким образом, была достигнута, в свою очередь задачи, стоявшие перед нами, были выполнены.

Общее значение кибернетики и системного подхода в ней выражается, я считаю, в следующих аспектах:

- Философский аспект, поскольку кибернетика дает новое представление о мире, основанное на роли связи, управления, информации, организованности, обратной связи и вероятности;

- Социальное значение, поскольку кибернетика дает новое представление об обществе, как организованном целом. О пользе кибернетики для изучения общества немало было сказано уже в момент возникновения этой науки;

- Общенаучное значение в трех смыслах: во-первых, потому что кибернетика дает общенаучные понятия, которые оказываются важными в других областях науки - понятия управления, сложно динамической системы и тому подобное; во-вторых, потому что дает науке новые методы исследования: вероятностные, стохастические, моделирования на ЭВМ и так далее; в-третьих, потому что на основе функционального подхода "сигнал-отклик" кибернетика формирует гипотезы о внутреннем составе и строении систем, которые затем могут быть проверены в процессе содержательного исследования;

- Методологическое значение кибернетики определяется тем, что изучение функционирования более простых технических систем используется для выдвижения гипотез о механизме работы качественно более сложных систем с целью познания происходящих в них процессов - воспроизводства жизни, обучения и так далее;

- Наиболее известно техническое значение кибернетики - создание на основе кибернетических принципов ЭВМ, роботов, ПЭВМ, породившее тенденцию кибернетизации и информатизации не только научного познания, но и всех сфер жизни.

Кибернетика и свойственный ей системной подход, таким образом, являются очень важными в современном мире и ролью их пренебрегать нельзя.

Список использованной литературы.

1. Винер Н. Кибернетика. - М - 1968.

2. Г. Клаус “Кибернетика и философия”, М.: Иностранная литература, 1963.

3. Кибернетика. Итоги развития, М.: Наука, 1979. - (Серия «Кибернетика - неограниченные возможности и возможные ограничения»).

4. Петрушенко Л.А. Самодвижение материи в свете кибернетики. - М., 1971.

5. А.И. Ракитов “Философские проблемы науки: Системный подход” М.: Мысль, 1977 г. 270с.

6. В.Н. Садовский “Системный подход и общая теория систем: статус, основные проблемы и перспективы развития” М.: Наука, 1980 г.

7. Философско-методологические исследования технических наук. - Вопросы философии, 1981, №10.

Размещено на Allbest.ru