Кибернетика это наука: КИБЕРНЕТИКА | это… Что такое КИБЕРНЕТИКА?

Кибернетика | это… Что такое Кибернетика?

Киберне́тика (от др.-греч. κυβερνητική — «искусство управления»^[1]) — наука об общих закономерностях процессов управления и передачи информации в различных системах, будь то машины, живые организмы или общество.

Обзор

Термин «кибернетика» изначально ввел в научный оборот в 1830 году Андре-Мари Ампер, который в своем фундаментальном труде «Опыт о философии наук» (1834—1843) определил кибернетику как науку об управлении государством, которая должна обеспечить гражданам разнообразные блага. А в современном понимании — как наука об общих закономерностях процессов управления и передачи информации в машинах, живых организмах и обществе, впервые был предложен Норбертом Винером в 1948 году^[2].

Она включает изучение обратной связи, чёрных ящиков и производных концептов, таких как управление и коммуникация в живых организмах, машинах и организациях, включая самоорганизации. Она фокусирует внимание на том, как что-либо (цифровое, механическое или биологическое) обрабатывает информацию, реагирует на неё и изменяется или может быть изменено, для того чтобы лучше выполнять первые две задачи ^[3]. Стаффорд Бир назвал её наукой эффективной организации, а Гордон Паск расширил определение, включив потоки информации «из любых источников», начиная со звёзд и заканчивая мозгом.

Пример кибернетического мышления. С одной стороны, компания рассматривается в качестве системы в окружающей среде. С другой стороны, кибернетическое управление может быть представлено как система.

Более философское определение кибернетики, предложенное в 1956 году Л. Куффиньялем (англ.), одним из пионеров кибернетики, описывает кибернетику как «искусство обеспечения эффективности действия»^[4]. Новое определение было предложено Льюисом Кауфманом (англ.): «Кибернетика — исследование систем и процессов, которые взаимодействуют сами с собой и воспроизводят себя».

Кибернетические методы применяются при исследовании случая, когда действие системы в окружающей среде вызывает некоторое изменение в окружающей среде, а это изменение проявляется на системе через обратную связь, что вызывает изменения в способе поведения системы. В исследовании этих «петель обратной связи» и заключаются методы кибернетики.

Современная кибернетика зарождалась как междисциплинарные исследования, объединяя области систем управления, теории электрических цепей, машиностроения, математического моделирования, математической логики, эволюционной биологии, неврологии, антропологии. Эти исследования появились в 1940 году, в основном, в трудах учёных на т. н. конференциях Мэйси (англ.).

Другие области исследований, повлиявшие на развитие кибернетики или оказавшиеся под её влиянием, — теория управления, теория игр, теория систем (математический эквивалент кибернетики), психология (особенно нейропсихология, бихевиоризм, познавательная психология) и философия.

Сфера кибернетики

Объектом кибернетики являются все управляемые системы. Системы, не поддающиеся управлению, в принципе, не являются объектами изучения кибернетики. Кибернетика вводит такие понятия, как кибернетический подход, кибернетическая система. Кибернетические системы рассматриваются абстрактно, вне зависимости от их материальной природы. Примеры кибернетических систем — автоматические регуляторы в технике, ЭВМ, человеческий мозг, биологические популяции, человеческое общество. Каждая такая система представляет собой множество взаимосвязанных объектов (элементов системы), способных воспринимать, запоминать и перерабатывать информацию, а также обмениваться ею. Кибернетика разрабатывает общие принципы создания систем управления и систем для автоматизации умственного труда. Основные технические средства для решения задач кибернетики — ЭВМ. Поэтому возникновение кибернетики как самостоятельной науки (Н. Винер, 1948) связано с созданием в 40-х гг. XX века этих машин, а развитие кибернетики в теоретических и практических аспектах — с прогрессом электронной вычислительной техники.

Кибернетика является междисциплинарной наукой. Она возникла на стыке математики, логики, семиотики, физиологии, биологии, социологии. Ей присущ анализ и выявление общих принципов и подходов в процессе научного познания. Наиболее весомыми теориями, объединяемыми кибернетикой, можно назвать следующие:

• Теория передачи сигналов
• Теория управления
• Теория автоматов
• Теория принятия решений
• Синергетика
• Теория алгоритмов
• Распознавание образов
• Теория оптимального управления

Кроме средств анализа, в кибернетике используются мощные инструменты для синтеза решений, предоставляемые аппаратами математического анализа, линейной алгебры, геометрии выпуклых множеств, теории вероятностей и математической статистики, а также более прикладными областями математики, такими как математическое программирование, эконометрика, информатика и прочие производные дисциплины.

Особенно велика роль кибернетики в психологии труда и таких ее отраслях, как инженерная психология и психология профессионально-технического образования. Кибернетика — наука об оптимальном управлении сложными динамическими системами, изучающая общие принципы управления и связи, лежащие в основе работы самых разнообразных по природе систем — от самонаводящих ракет-снарядов и быстродействующих вычислительных машин до сложного живого организма. Управление — это перевод управляемой системы из одного состояния в другое посредством целенаправленного воздействия управляющего. Оптимальное управление — это перевод системы в новое состояние с выполнением некоторого критерия оптимальности, например, минимизации затрат времени, труда, веществ или энергии. Сложная динамическая система — это любой реальный объект, элементы которого изучаются в такой высокой степени взаимосвязи и подвижности, что изменение одного элемента приводит к изменению других.

Направления

Кибернетика — более раннее, но всё ещё используемое общее обозначение для многих предметов. Эти предметы также простираются в области многих других наук, но объединены при исследовании управления системами.

Чистая кибернетика

Чистая кибернетика изучает системы управления как понятие, пытаясь обнаружить основные её принципы.

ASIMO использует датчики и интеллектуальные алгоритмы, чтобы избежать препятствий и перемещаться по лестнице

• Искусственный интеллект
• Кибернетика второго порядка
• Компьютерное зрение
• Системы управления
• Эмерджентность
• Обучающиеся организации
• Новая кибернетика
• Interactions of Actors Theory
• Теория общения

В биологии

Кибернетика в биологии — исследование кибернетических систем в биологических организмах, прежде всего сосредотачиваясь на том, как животные приспосабливаются к их окружающей среде, и как информация в форме генов передаются от поколения к поколению. Также имеется второе направление — киборги.

Термический снимок холоднокровноготарантула на теплокровной руке человека

• Биоинженерия
• Биологическая кибернетика
• Биоинформатика
• Бионика
• Медицинская кибернетика
• Нейрокибернетика
• Гомеостаз
• Синтетическая биология
• Системная биология

Теория сложных систем

Теория сложных систем анализирует природу сложных систем и причины, лежащие в основе их необычных свойств.

Способ моделирования сложной адаптивной системы

• Сложная адаптивная система
• Сложные системы
• Теория сложных систем

В компьютерной науке

Компьютерная наука напрямую применяет концепты кибернетики для управления устройствами и анализа информации.

• Робототехника
• Система поддержки принятия решений
• Клеточный автомат
• Симуляция

В инженерии

Кибернетика в инженерии используется, чтобы проанализировать отказы систем, в которых маленькие ошибки и недостатки могут привести к сбою всей системы.

Искусственное сердце, пример биомедицинской инженерии.

• Адаптивная система
• Инженерная кибернетика
• Эргономика
• Биомедицинская инженерия
• Нейрокомпьютинг
• Техническая кибернетика
• Системотехника

В экономике и управлении

• Кибернетическое управление
• Экономическая кибернетика
• Исследование операций
• Системотехника

В математике

• Динамическая система
• Теория информации
• Теория систем

В психологии

• Психологическая кибернетика

В социологии

• Меметика
• Социальная кибернетика

История

В древности термин «кибернетика» использовался Платоном в контексте «исследования самоуправления» в «Законах», для обозначения управления людьми.

Слово фр. «cybernétique» использовалось практически в современном значении в 1834 году французским физиком и систематизатором наук Андре Ампером (фр. André-Marie Ampère, 1775—1836), для обозначения науки управления в его системе классификации человеческого знания:

Андре Мари Ампер

«КИБЕРНЕТИКА. Отношения народа к народу, изучаемые <…> предшествующими науками, — лишь небольшая часть объектов, о которых должно печься правительство; его внимания также непрерывно требуют поддержание общественного порядка, исполнения законов, справедливое распределение налогов, отбор людей, которых оно должно назначать на должности, и всё, способствующее улучшению общественного состояния. Оно постоянно должно выбирать между различными мерами, наиболее пригодными для достижения цели; и лишь благодаря глубокому изучению и сравнению разных элементов, предоставляемых ему для этого выбора знанием всего, что имеет отношение к нации, оно способно управлять в соответствии со своим характером, обычаями, средствами существования процветания организацией и законами, которые могут служить общими правилами поведения и которыми оно руководствуется в каждом особом случае. Итак, только после всех наук, занимающихся этими различными объектами, надо поставить эту, о которой сейчас идёт речь и которую я называю кибернетикой, от слова др.-греч. κυβερνητιχη; это слово, принятое в начале в узком смысле для обозначения искусства кораблевождения, получило употребление у самих греков в несравненно более широком значении искусства управления вообще».^[5]

Джеймс Уатт

Первая искусственная автоматическая регулирующая система, водяные часы, была изобретена древнегреческим механиком Ктезибием. В его водяных часах вода вытекала из источника, такого как стабилизирующий бак, в бассейн, затем из бассейна — на механизмы часов. Устройство Ктезибия использовало конусовидный поток для контроля уровня воды в своём резервуаре и регулировки скорости потока воды соответственно, чтобы поддержать постоянный уровень воды в резервуаре, так, чтобы он не был ни переполнен, ни осушен. Это было первым искусственным действительно автоматическим саморегулирующимся устройством, которое не требовало никакого внешнего вмешательства между обратной связью и управляющими механизмами. Хотя они, естественно, не ссылались на это понятие как на науку кибернетику (они считали это областью инженерного дела), Ктезибий и другие мастера древности, такие как Герон Александрийский или китайский учёный Су Сун, считаются одними из первых, изучавших кибернетические принципы. Исследование механизмов в машинах с корректирующей обратной связью датируется ещё концом XVIII века, когда паровой двигатель Джеймса Уатта был оборудован управляющим устройством, центробежным регулятором обратной связи для того, чтобы управлять скоростью двигателя. А. Уоллес описал обратную связь как «необходимую для принципа эволюции» в его известной работе 1858 года. В 1868 году великий физик Дж. Максвелл опубликовал теоретическую статью по управляющим устройствам, одним из первых рассмотрел и усовершенствовал принципы саморегулирующихся устройств. Я. Икскюль применил механизм обратной связи в своей модели функционального цикла (нем. Funktionskreis) для объяснения поведения животных.

XX век

Современная кибернетика началась в 1940-х как междисциплинарная область исследования, объединяющая системы управления, теории электрических цепей, машиностроение, логическое моделирование, эволюционную биологию, неврологию. Системы электронного управления берут начало с работы инженера Bell Labs Гарольда Блэка в 1927 году по использованию отрицательной обратной связи, для управления усилителями. Идеи также имеют отношения к биологической работе Людвига фон Берталанфи в общей теории систем.

Ранние применения отрицательной обратной связи в электронных схемах включали управление артиллерийскими установками и радарными антеннами во время Второй мировой войны. Джей Форрестер, аспирант в Лаборатории Сервомеханизмов в Массачусетском технологическом институте, работавший во время Второй мировой войны с Гордоном С. Брауном над совершенствованием систем электронного управления для американского флота, позже применил эти идеи к общественным организациям, таким как корпорации и города как первоначальный организатор Школы индустриального управления Массачусетского технологического института в MIT Sloan School of Management (англ.). Также Форрестер известен как основатель системной динамики.

У. Деминг, гуру комплексного управления качеством, в чью честь Япония в 1950 году учредила свою главную индустриальную награду, в 1927 году был молодым специалистом в Bell Telephone Labs и, возможно, оказался тогда под влиянием работ в области сетевого анализа). Деминг сделал «понимающие системы» одним из четырёх столпов того, что он описал как глубокое знание в своей книге «Новая экономика».

Многочисленные работы появились в смежных областях. В 1935 году российский физиолог П. К. Анохин издал книгу, в которой было изучено понятие обратной связи («обратная афферентация»). Исследования продолжались, в особенности в области математического моделирования регулирующих процессов, и две ключевые статьи были опубликованы в 1943 году. Этими работами были «Поведение, цель и телеология» А.Розенблюта (англ.), Норберта Винера и Дж.Бигелоу (англ.) и работа «Логическое исчисление идей, относящихся к нервной активности» У. Мак-Каллока и У. Питтса (англ.).

Кибернетика как научная дисциплина была основана на работах Винера, Мак-Каллока и других, таких как У. Р. Эшби и У. Г. Уолтер (англ.).

Уолтер был одним из первых, кто построил автономные роботы в помощь исследованию поведения животных. Наряду с Великобританией и США, важным географическим местоположением ранней кибернетики была Франция.

Весной 1947 года Винер был приглашён на конгресс по гармоническому анализу, проведённому в Нанси, Франция. Мероприятие было организовано группой математиков Николя Бурбаки, где большую роль сыграл математик Ш. Мандельбройт.

Норберт Винер

Во время этого пребывания во Франции Винер получил предложение написать сочинение на тему объединения этой части прикладной математики, которая найдена в исследовании броуновского движения (т. н. винеровский процесс) и в теории телекоммуникаций. Следующим летом, уже в Соединённых Штатах, он использовал термин «кибернетика» как заглавие научной теории. Это название было призвано описать изучение «целенаправленных механизмов» и было популяризировано в книге «Кибернетика, или управление и связь в животном и машине» (Hermann & Cie, Париж, 1948). В Великобритании вокруг этого в 1949 году образовался Ratio Club (англ.).

В начале 1940-х Джон фон Нейман, более известный работами по математике и информатике, внёс уникальное и необычное дополнение в мир кибернетики: понятие клеточного автомата и «универсального конструктора» (самовоспроизводящегося клеточного автомата). Результатом этих обманчиво простых мысленных экспериментов стало точное понятие самовоспроизведения, которое кибернетика приняла как основное понятие. Понятие, что те же самые свойства генетического воспроизводства относились к социальному миру, живым клеткам и даже компьютерным вирусам, является дальнейшим доказательством универсальности кибернетических исследований.

Винер популяризировал социальные значения кибернетики, проведя аналогии между автоматическими системами (такими как регулируемый паровой двигатель) и человеческими институтами в его бестселлере «Кибернетика и общество» (The Human Use of Human Beings: Cybernetics and Society Houghton-Mifflin, 1950).

Одним из главных центров исследований в те времена была Биологическая компьютерная лаборатория в Иллинойском университете, которой в течение почти 20 лет, начиная с 1958 года, руководил Х. Фёрстер.

Кибернетика в СССР

Основная статья: Кибернетика в СССР

Развитие кибернетики в СССР, было начато в 1940-х годах.

В «Философский словарь» 1954 года издания попала характеристика кибернетики как «реакционной лженауки»,

В 60-е и 70-е на кибернетику, как на техническую, так и на экономическую, уже стали делать большую ставку.

Упадок и возрождение

В течение последних 30 лет кибернетика прошла через взлёты и падения, становилась всё более значимой в области изучения искусственного интеллекта и биологических машинных интерфейсов (то есть киборгов), но, лишившись поддержки, потеряла ориентиры дальнейшего развития.

Франциско Варела

Стюарт А.Амплеби

В 1970-х новая кибернетика проявилась в различных областях, но особенно — в биологии. Некоторые биологи под влиянием кибернетических идей (Матурана и Варела, 1980; Варела, 1979; (Атлан (англ.), 1979), «осознали, что кибернетические метафоры программы, на которых базировалась молекулярная биология, представляли собой концепцию автономии, невозможную для живого существа. Следовательно, этим мыслителям пришлось изобрести новую кибернетику, более подходящую для организаций, которые человечество обнаруживает в природе — организаций, не изобретённых им самим»^[6]. Возможность того, что эта новая кибернетика применима к социальным формам организаций, остаётся предметом теоретических споров с 1980-х годов.

В экономике в рамках проекта Киберсин попытались ввести кибернетическую административно-командную экономику в Чили в начале 1970-х. Эксперимент был остановлен в результате путча 1973 года, оборудование было уничтожено.

В 1980-х новая кибернетика, в отличие от её предшественницы, интересуется «взаимодействием автономных политических фигур и подгрупп, а также практического и рефлексивного сознания предметов, создающих и воспроизводящих структуру политического сообщества. Основное мнение — рассмотрение рекурсивности, или самозависимости политических выступлений, как в отношении выражения политического сознания, так и путями, в которых системы создаются на основе самих себя»^[7].

Голландские учёные-социологи Гейер и Ван дер Зоувен (нидерл.) в 1978 году выделили ряд особенностей появляющейся новой кибернетики. «Одной из особенностей новой кибернетики является то, что она рассматривает информацию как построенную и восстановленную человеком, взаимодействующим с окружающей средой. Это обеспечивает эпистемологическое основание науки, если смотреть на это с точки зрения наблюдателя. Другая особенность новой кибернетики — её вклад в преодоление проблемы редукции (противоречий между макро- и микроанализом). Таким образом, это связывает индивидуума с обществом»^[8]. Гейер и Ван дер Зоувен также отметили, что «переход от классической кибернетики к новой кибернетике приводит к переходу от классических проблем к новым проблемам. Эти изменения в размышлении включают, среди других, изменения от акцента на управляемой системе к управляющей и фактору, который направляет управляющие решения. И новый акцент на коммуникации между несколькими системами, которые пытаются управлять друг другом»^[9] .

Последние усилия в изучении кибернетики, систем управления и поведения в условиях изменений, а также в таких смежных областях, как теория игр (анализ группового взаимодействия), системы обратной связи в эволюции и исследование метаматериалов (материалов со свойствами атомов, их составляющих, за пределами ньютоновых свойств), привели к возрождению интереса к этой всё более актуальной области^[10].

Известные ученые

• Ампер, Андре Мари (1775—1836)
• Вышнеградский, Иван Алексеевич (1831—1895)
• Норберт Винер (Norbert Wiener) (1894—1964)
• Уильям Эшби (Ashby) (1903—1972)
• Хайнц фон Фёрстер (1911—2002)
• Клод Шеннон (1916—2001)
• Грегори Бейтсон (1904—1980)
• Клаус, Георг (1912—1974)
• Ляпунов Алексей Андреевич (1911—1973)
• Глушков Виктор Михайлович (1923—1982)
• Бир Стаффорд (1926—2002)
• Берг, Аксель Иванович
• Кузин, Лев Тимофеевич (1928—1997)
• Поваров, Геллий Николаевич (1928—2004)
• Пупков, Константин Александрович (род. 1930)
• Тихонов, Андрей Николаевич (1906—1993)

См. также

• Информация
• Управление
• Кибернетический подход
• Винер, Норберт
• Бир, Энтони Стаффорд
• Платон

Литература

• Винер Н. Кибернетика. — М.: Советское радио, 1968.
• Винер Н. Некоторые моральные и технические последствия автоматизации.
• Шеннон К. Работы по теории информации и кибернетике. — М.: Изд. иностр. лит., 1963. — 830 с.
• Эшби У. Р. Введение в кибернетику. — М.: Изд. иностр. лит., 1959. — 432 с.

• Пекелис В.Д. (сост.) Возможное и невозможное в кибернетике, Наука, 1964, 222 с.
• Пекелис В.Д. (сост.) Кибернетика ожидаемая и кибернетика неожиданная, Наука, 1968, 311 с.
• Пекелис В.Д. (сост.) Кибернетика. Итоги развития, Наука, 1979, 200 с.
• Пекелис В.Д. (сост.) Кибернетика. Современное состояние, Наука, 1980, 208 с.

• Марков А. А. Что такое кибернетика. — В кн.: Кибернетика, мышление, жизнь. — М.: Мысль, 1964
• Петрушенко Л. А. Самодвижение материи в свете кибернетики. — М.: Наука, 1971
• Кузин Л. Т. Основы кибернетики (в 2-х томах). — М.: Энергия, 1973
• В. М. Глушков, Н. М. Амосов и др. «Энциклопедия кибернетики». Киев. 1975 г.
• Герович В. А. Человеко-машинные метафоры в советской физиологии // Вопросы истории естествознания и техники. № 3, 2002. С. 472—506.
• Гринченко С. Н. История человечества с кибернетических позиций // История и Математика: Проблемы периодизации исторических макропроцессов. — М.: КомКнига, 2006. — С. 38—52.
• Грэхэм, Л. Естествознание, философия и науки о человеческом поведении в Советском Союзе. — М.: Политиздат, 1991. — 480 с.
• Клаус Г. Кибернетика и философия = Kybernetik in philosophischer Sicht / Перевод с немецкого И. С. Добронравова, А. П. Куприяна, Л. А. Лейтес; редактор В. Г. Виноградов; Послесловие Л.  Б. Баженова, Б. В. Бирюкова, А. Г. Спиркина. — М.: ИЛ, 1963.
• Основы кибернетики. Математические основы кибернетики / Под ред. профессора К. А. Пупкова. — М.: Высшая школа.
• Основы кибернетики. Теория кибернетических систем / Под ред. профессора К. А. Пупкова. — М.: Высш. школа, 1976. — 408 с. — (Учеб. пособие для вузов). — 25 000 экз.
• Поваров Г. Н. Ампер и кибернетика. — М.: Советское радио, 1977.
• Теслер Г. С. Новая кибернетика. — Киев: Логос, 2004. — 401 с.
• Кибернетика и информатика // Сборник научных трудов к 50-летию Секции кибернетики Дома ученых им. М. Горького РАН. — Санкт-Петербург, 2006. — 410 с.
• Игнатьев М. Б. Информационные технологии в микро-, нано- и оптоэлектронике. — изд. ГУАП, Санкт-Петербург, 2008. — 200 с.

Ссылки

• Наука организации жизнеспособных систем
• Уроки Стаффорда Бира // Компьютерра — № 36 — 2004
• «Principia Cybernetica Project» (PCP)  (англ.).

Организации

• The Cybernetics Society — Кибернетическое общество  (англ. )

Примечания

1. ↑ Словарь по кибернетике / Под редакцией академика В. С. Михалевича. — 2-е. — Киев: Главная редакция Украинской Советской Энциклопедии имени М. П. Бажана, 1989. — С. 259. — 751 с. — (С48). — 50 000 экз. — ISBN 5-88500-008-5
2. ↑ Norbert Wiener (1948), Cybernetics or Control and Communication in the Animal and the Machine, (Hermann & Cie Editeurs, Paris, The Technology Press, Cambridge, Mass., John Wiley & Sons Inc., New York, 1948)
3. ↑ Kelly, Kevin Out of control: the new biology of machines, social systems and the economic world. — Boston: Addison-Wesley, 1994. — ISBN 0-201-48340-8
4. ↑ Couffignal, Louis, «Essai d’une définition générale de la cybernétique», The First International Congress on Cybernetics, Namur, Belgium, June 26-29, 1956, Gauthier-Villars, Paris, 1958, pp. 46—54
5. ↑ Цитируется по сборнику «Кибернетика ожидаемая. Кибернетика неожиданная». — М.: Наука, 1968. — стр. 152.
6. ↑ Jean-Pierre Dupuy, «The autonomy of social reality: on the contribution of systems theory to the theory of society» in: Elias L. Khalil & Kenneth E. Boulding eds., Evolution, Order and Complexity, 1986.
7. ↑ Peter Harries-Jones (1988), «The Self-Organizing Polity: An Epistemological Analysis of Political Life by Laurent Dobuzinskis» in: Canadian Journal of Political Science (Revue canadienne de science politique), Vol. 21, No. 2 (Jun., 1988), pp. 431—433.
8. ↑ Kenneth D. Bailey (1994), Sociology and the New Systems Theory: Toward a Theoretical Synthesis, p.163.
9. ↑ Kenneth D. Bailey (1994), Sociology and the New Systems Theory: Toward a Theoretical Synthesis
10. ↑ Kevin Kelly (1994) «Out of control: The new biology of machines, social systems and the economic world» Addison-Wesley ISBN 0-201-48340-8

Кибернетика | это… Что такое Кибернетика?

Киберне́тика (от др. -греч. κυβερνητική — «искусство управления»^[1]) — наука об общих закономерностях процессов управления и передачи информации в различных системах, будь то машины, живые организмы или общество.

Обзор

Термин «кибернетика» изначально ввел в научный оборот в 1830 году Андре-Мари Ампер, который в своем фундаментальном труде «Опыт о философии наук» (1834—1843) определил кибернетику как науку об управлении государством, которая должна обеспечить гражданам разнообразные блага. А в современном понимании — как наука об общих закономерностях процессов управления и передачи информации в машинах, живых организмах и обществе, впервые был предложен Норбертом Винером в 1948 году^[2].

Она включает изучение обратной связи, чёрных ящиков и производных концептов, таких как управление и коммуникация в живых организмах, машинах и организациях, включая самоорганизации. Она фокусирует внимание на том, как что-либо (цифровое, механическое или биологическое) обрабатывает информацию, реагирует на неё и изменяется или может быть изменено, для того чтобы лучше выполнять первые две задачи ^[3]. Стаффорд Бир назвал её наукой эффективной организации, а Гордон Паск расширил определение, включив потоки информации «из любых источников», начиная со звёзд и заканчивая мозгом.

Пример кибернетического мышления. С одной стороны, компания рассматривается в качестве системы в окружающей среде. С другой стороны, кибернетическое управление может быть представлено как система.

Более философское определение кибернетики, предложенное в 1956 году Л. Куффиньялем (англ.), одним из пионеров кибернетики, описывает кибернетику как «искусство обеспечения эффективности действия»^[4]. Новое определение было предложено Льюисом Кауфманом (англ.): «Кибернетика — исследование систем и процессов, которые взаимодействуют сами с собой и воспроизводят себя».

Кибернетические методы применяются при исследовании случая, когда действие системы в окружающей среде вызывает некоторое изменение в окружающей среде, а это изменение проявляется на системе через обратную связь, что вызывает изменения в способе поведения системы. В исследовании этих «петель обратной связи» и заключаются методы кибернетики.

Современная кибернетика зарождалась как междисциплинарные исследования, объединяя области систем управления, теории электрических цепей, машиностроения, математического моделирования, математической логики, эволюционной биологии, неврологии, антропологии. Эти исследования появились в 1940 году, в основном, в трудах учёных на т. н. конференциях Мэйси (англ.).

Другие области исследований, повлиявшие на развитие кибернетики или оказавшиеся под её влиянием, — теория управления, теория игр, теория систем (математический эквивалент кибернетики), психология (особенно нейропсихология, бихевиоризм, познавательная психология) и философия.

Сфера кибернетики

Объектом кибернетики являются все управляемые системы. Системы, не поддающиеся управлению, в принципе, не являются объектами изучения кибернетики. Кибернетика вводит такие понятия, как кибернетический подход, кибернетическая система. Кибернетические системы рассматриваются абстрактно, вне зависимости от их материальной природы. Примеры кибернетических систем — автоматические регуляторы в технике, ЭВМ, человеческий мозг, биологические популяции, человеческое общество. Каждая такая система представляет собой множество взаимосвязанных объектов (элементов системы), способных воспринимать, запоминать и перерабатывать информацию, а также обмениваться ею. Кибернетика разрабатывает общие принципы создания систем управления и систем для автоматизации умственного труда. Основные технические средства для решения задач кибернетики — ЭВМ. Поэтому возникновение кибернетики как самостоятельной науки (Н. Винер, 1948) связано с созданием в 40-х гг. XX века этих машин, а развитие кибернетики в теоретических и практических аспектах — с прогрессом электронной вычислительной техники.

Кибернетика является междисциплинарной наукой. Она возникла на стыке математики, логики, семиотики, физиологии, биологии, социологии. Ей присущ анализ и выявление общих принципов и подходов в процессе научного познания. Наиболее весомыми теориями, объединяемыми кибернетикой, можно назвать следующие:

• Теория передачи сигналов
• Теория управления
• Теория автоматов
• Теория принятия решений
• Синергетика
• Теория алгоритмов
• Распознавание образов
• Теория оптимального управления

Кроме средств анализа, в кибернетике используются мощные инструменты для синтеза решений, предоставляемые аппаратами математического анализа, линейной алгебры, геометрии выпуклых множеств, теории вероятностей и математической статистики, а также более прикладными областями математики, такими как математическое программирование, эконометрика, информатика и прочие производные дисциплины.

Особенно велика роль кибернетики в психологии труда и таких ее отраслях, как инженерная психология и психология профессионально-технического образования. Кибернетика — наука об оптимальном управлении сложными динамическими системами, изучающая общие принципы управления и связи, лежащие в основе работы самых разнообразных по природе систем — от самонаводящих ракет-снарядов и быстродействующих вычислительных машин до сложного живого организма. Управление — это перевод управляемой системы из одного состояния в другое посредством целенаправленного воздействия управляющего. Оптимальное управление — это перевод системы в новое состояние с выполнением некоторого критерия оптимальности, например, минимизации затрат времени, труда, веществ или энергии. Сложная динамическая система — это любой реальный объект, элементы которого изучаются в такой высокой степени взаимосвязи и подвижности, что изменение одного элемента приводит к изменению других.

Направления

Кибернетика — более раннее, но всё ещё используемое общее обозначение для многих предметов. Эти предметы также простираются в области многих других наук, но объединены при исследовании управления системами.

Чистая кибернетика

Чистая кибернетика изучает системы управления как понятие, пытаясь обнаружить основные её принципы.

ASIMO использует датчики и интеллектуальные алгоритмы, чтобы избежать препятствий и перемещаться по лестнице

• Искусственный интеллект
• Кибернетика второго порядка
• Компьютерное зрение
• Системы управления
• Эмерджентность
• Обучающиеся организации
• Новая кибернетика
• Interactions of Actors Theory
• Теория общения

В биологии

Кибернетика в биологии — исследование кибернетических систем в биологических организмах, прежде всего сосредотачиваясь на том, как животные приспосабливаются к их окружающей среде, и как информация в форме генов передаются от поколения к поколению. Также имеется второе направление — киборги.

Термический снимок холоднокровноготарантула на теплокровной руке человека

• Биоинженерия
• Биологическая кибернетика
• Биоинформатика
• Бионика
• Медицинская кибернетика
• Нейрокибернетика
• Гомеостаз
• Синтетическая биология
• Системная биология

Теория сложных систем

Теория сложных систем анализирует природу сложных систем и причины, лежащие в основе их необычных свойств.

Способ моделирования сложной адаптивной системы

• Сложная адаптивная система
• Сложные системы
• Теория сложных систем

В компьютерной науке

Компьютерная наука напрямую применяет концепты кибернетики для управления устройствами и анализа информации.

• Робототехника
• Система поддержки принятия решений
• Клеточный автомат
• Симуляция

В инженерии

Кибернетика в инженерии используется, чтобы проанализировать отказы систем, в которых маленькие ошибки и недостатки могут привести к сбою всей системы.

Искусственное сердце, пример биомедицинской инженерии.

• Адаптивная система
• Инженерная кибернетика
• Эргономика
• Биомедицинская инженерия
• Нейрокомпьютинг
• Техническая кибернетика
• Системотехника

В экономике и управлении

• Кибернетическое управление
• Экономическая кибернетика
• Исследование операций
• Системотехника

В математике

• Динамическая система
• Теория информации
• Теория систем

В психологии

• Психологическая кибернетика

В социологии

• Меметика
• Социальная кибернетика

История

В древности термин «кибернетика» использовался Платоном в контексте «исследования самоуправления» в «Законах», для обозначения управления людьми.

Слово фр. «cybernétique» использовалось практически в современном значении в 1834 году французским физиком и систематизатором наук Андре Ампером (фр. André-Marie Ampère, 1775—1836), для обозначения науки управления в его системе классификации человеческого знания:

Андре Мари Ампер

«КИБЕРНЕТИКА. Отношения народа к народу, изучаемые <…> предшествующими науками, — лишь небольшая часть объектов, о которых должно печься правительство; его внимания также непрерывно требуют поддержание общественного порядка, исполнения законов, справедливое распределение налогов, отбор людей, которых оно должно назначать на должности, и всё, способствующее улучшению общественного состояния. Оно постоянно должно выбирать между различными мерами, наиболее пригодными для достижения цели; и лишь благодаря глубокому изучению и сравнению разных элементов, предоставляемых ему для этого выбора знанием всего, что имеет отношение к нации, оно способно управлять в соответствии со своим характером, обычаями, средствами существования процветания организацией и законами, которые могут служить общими правилами поведения и которыми оно руководствуется в каждом особом случае. Итак, только после всех наук, занимающихся этими различными объектами, надо поставить эту, о которой сейчас идёт речь и которую я называю кибернетикой, от слова др.-греч. κυβερνητιχη; это слово, принятое в начале в узком смысле для обозначения искусства кораблевождения, получило употребление у самих греков в несравненно более широком значении искусства управления вообще».^[5]

Джеймс Уатт

Первая искусственная автоматическая регулирующая система, водяные часы, была изобретена древнегреческим механиком Ктезибием. В его водяных часах вода вытекала из источника, такого как стабилизирующий бак, в бассейн, затем из бассейна — на механизмы часов. Устройство Ктезибия использовало конусовидный поток для контроля уровня воды в своём резервуаре и регулировки скорости потока воды соответственно, чтобы поддержать постоянный уровень воды в резервуаре, так, чтобы он не был ни переполнен, ни осушен. Это было первым искусственным действительно автоматическим саморегулирующимся устройством, которое не требовало никакого внешнего вмешательства между обратной связью и управляющими механизмами. Хотя они, естественно, не ссылались на это понятие как на науку кибернетику (они считали это областью инженерного дела), Ктезибий и другие мастера древности, такие как Герон Александрийский или китайский учёный Су Сун, считаются одними из первых, изучавших кибернетические принципы. Исследование механизмов в машинах с корректирующей обратной связью датируется ещё концом XVIII века, когда паровой двигатель Джеймса Уатта был оборудован управляющим устройством, центробежным регулятором обратной связи для того, чтобы управлять скоростью двигателя. А. Уоллес описал обратную связь как «необходимую для принципа эволюции» в его известной работе 1858 года. В 1868 году великий физик Дж. Максвелл опубликовал теоретическую статью по управляющим устройствам, одним из первых рассмотрел и усовершенствовал принципы саморегулирующихся устройств. Я. Икскюль применил механизм обратной связи в своей модели функционального цикла (нем. Funktionskreis) для объяснения поведения животных.

XX век

Современная кибернетика началась в 1940-х как междисциплинарная область исследования, объединяющая системы управления, теории электрических цепей, машиностроение, логическое моделирование, эволюционную биологию, неврологию. Системы электронного управления берут начало с работы инженера Bell Labs Гарольда Блэка в 1927 году по использованию отрицательной обратной связи, для управления усилителями. Идеи также имеют отношения к биологической работе Людвига фон Берталанфи в общей теории систем.

Ранние применения отрицательной обратной связи в электронных схемах включали управление артиллерийскими установками и радарными антеннами во время Второй мировой войны. Джей Форрестер, аспирант в Лаборатории Сервомеханизмов в Массачусетском технологическом институте, работавший во время Второй мировой войны с Гордоном С. Брауном над совершенствованием систем электронного управления для американского флота, позже применил эти идеи к общественным организациям, таким как корпорации и города как первоначальный организатор Школы индустриального управления Массачусетского технологического института в MIT Sloan School of Management (англ.). Также Форрестер известен как основатель системной динамики.

У. Деминг, гуру комплексного управления качеством, в чью честь Япония в 1950 году учредила свою главную индустриальную награду, в 1927 году был молодым специалистом в Bell Telephone Labs и, возможно, оказался тогда под влиянием работ в области сетевого анализа). Деминг сделал «понимающие системы» одним из четырёх столпов того, что он описал как глубокое знание в своей книге «Новая экономика».

Многочисленные работы появились в смежных областях. В 1935 году российский физиолог П. К. Анохин издал книгу, в которой было изучено понятие обратной связи («обратная афферентация»). Исследования продолжались, в особенности в области математического моделирования регулирующих процессов, и две ключевые статьи были опубликованы в 1943 году. Этими работами были «Поведение, цель и телеология» А.Розенблюта (англ.), Норберта Винера и Дж.Бигелоу (англ.) и работа «Логическое исчисление идей, относящихся к нервной активности» У. Мак-Каллока и У. Питтса (англ.).

Кибернетика как научная дисциплина была основана на работах Винера, Мак-Каллока и других, таких как У. Р. Эшби и У. Г. Уолтер (англ.).

Уолтер был одним из первых, кто построил автономные роботы в помощь исследованию поведения животных. Наряду с Великобританией и США, важным географическим местоположением ранней кибернетики была Франция.

Весной 1947 года Винер был приглашён на конгресс по гармоническому анализу, проведённому в Нанси, Франция. Мероприятие было организовано группой математиков Николя Бурбаки, где большую роль сыграл математик Ш. Мандельбройт.

Норберт Винер

Во время этого пребывания во Франции Винер получил предложение написать сочинение на тему объединения этой части прикладной математики, которая найдена в исследовании броуновского движения (т. н. винеровский процесс) и в теории телекоммуникаций. Следующим летом, уже в Соединённых Штатах, он использовал термин «кибернетика» как заглавие научной теории. Это название было призвано описать изучение «целенаправленных механизмов» и было популяризировано в книге «Кибернетика, или управление и связь в животном и машине» (Hermann & Cie, Париж, 1948). В Великобритании вокруг этого в 1949 году образовался Ratio Club (англ.).

В начале 1940-х Джон фон Нейман, более известный работами по математике и информатике, внёс уникальное и необычное дополнение в мир кибернетики: понятие клеточного автомата и «универсального конструктора» (самовоспроизводящегося клеточного автомата). Результатом этих обманчиво простых мысленных экспериментов стало точное понятие самовоспроизведения, которое кибернетика приняла как основное понятие. Понятие, что те же самые свойства генетического воспроизводства относились к социальному миру, живым клеткам и даже компьютерным вирусам, является дальнейшим доказательством универсальности кибернетических исследований.

Винер популяризировал социальные значения кибернетики, проведя аналогии между автоматическими системами (такими как регулируемый паровой двигатель) и человеческими институтами в его бестселлере «Кибернетика и общество» (The Human Use of Human Beings: Cybernetics and Society Houghton-Mifflin, 1950).

Одним из главных центров исследований в те времена была Биологическая компьютерная лаборатория в Иллинойском университете, которой в течение почти 20 лет, начиная с 1958 года, руководил Х. Фёрстер.

Кибернетика в СССР

Основная статья: Кибернетика в СССР

Развитие кибернетики в СССР, было начато в 1940-х годах.

В «Философский словарь» 1954 года издания попала характеристика кибернетики как «реакционной лженауки»,

В 60-е и 70-е на кибернетику, как на техническую, так и на экономическую, уже стали делать большую ставку.

Упадок и возрождение

В течение последних 30 лет кибернетика прошла через взлёты и падения, становилась всё более значимой в области изучения искусственного интеллекта и биологических машинных интерфейсов (то есть киборгов), но, лишившись поддержки, потеряла ориентиры дальнейшего развития.

Франциско Варела

Стюарт А.Амплеби

В 1970-х новая кибернетика проявилась в различных областях, но особенно — в биологии. Некоторые биологи под влиянием кибернетических идей (Матурана и Варела, 1980; Варела, 1979; (Атлан (англ.), 1979), «осознали, что кибернетические метафоры программы, на которых базировалась молекулярная биология, представляли собой концепцию автономии, невозможную для живого существа. Следовательно, этим мыслителям пришлось изобрести новую кибернетику, более подходящую для организаций, которые человечество обнаруживает в природе — организаций, не изобретённых им самим»^[6]. Возможность того, что эта новая кибернетика применима к социальным формам организаций, остаётся предметом теоретических споров с 1980-х годов.

В экономике в рамках проекта Киберсин попытались ввести кибернетическую административно-командную экономику в Чили в начале 1970-х. Эксперимент был остановлен в результате путча 1973 года, оборудование было уничтожено.

В 1980-х новая кибернетика, в отличие от её предшественницы, интересуется «взаимодействием автономных политических фигур и подгрупп, а также практического и рефлексивного сознания предметов, создающих и воспроизводящих структуру политического сообщества. Основное мнение — рассмотрение рекурсивности, или самозависимости политических выступлений, как в отношении выражения политического сознания, так и путями, в которых системы создаются на основе самих себя»^[7].

Голландские учёные-социологи Гейер и Ван дер Зоувен (нидерл.) в 1978 году выделили ряд особенностей появляющейся новой кибернетики. «Одной из особенностей новой кибернетики является то, что она рассматривает информацию как построенную и восстановленную человеком, взаимодействующим с окружающей средой. Это обеспечивает эпистемологическое основание науки, если смотреть на это с точки зрения наблюдателя. Другая особенность новой кибернетики — её вклад в преодоление проблемы редукции (противоречий между макро- и микроанализом). Таким образом, это связывает индивидуума с обществом»^[8]. Гейер и Ван дер Зоувен также отметили, что «переход от классической кибернетики к новой кибернетике приводит к переходу от классических проблем к новым проблемам. Эти изменения в размышлении включают, среди других, изменения от акцента на управляемой системе к управляющей и фактору, который направляет управляющие решения. И новый акцент на коммуникации между несколькими системами, которые пытаются управлять друг другом»^[9] .

Последние усилия в изучении кибернетики, систем управления и поведения в условиях изменений, а также в таких смежных областях, как теория игр (анализ группового взаимодействия), системы обратной связи в эволюции и исследование метаматериалов (материалов со свойствами атомов, их составляющих, за пределами ньютоновых свойств), привели к возрождению интереса к этой всё более актуальной области^[10].

Известные ученые

• Ампер, Андре Мари (1775—1836)
• Вышнеградский, Иван Алексеевич (1831—1895)
• Норберт Винер (Norbert Wiener) (1894—1964)
• Уильям Эшби (Ashby) (1903—1972)
• Хайнц фон Фёрстер (1911—2002)
• Клод Шеннон (1916—2001)
• Грегори Бейтсон (1904—1980)
• Клаус, Георг (1912—1974)
• Ляпунов Алексей Андреевич (1911—1973)
• Глушков Виктор Михайлович (1923—1982)
• Бир Стаффорд (1926—2002)
• Берг, Аксель Иванович
• Кузин, Лев Тимофеевич (1928—1997)
• Поваров, Геллий Николаевич (1928—2004)
• Пупков, Константин Александрович (род. 1930)
• Тихонов, Андрей Николаевич (1906—1993)

См. также

• Информация
• Управление
• Кибернетический подход
• Винер, Норберт
• Бир, Энтони Стаффорд
• Платон

Литература

• Винер Н. Кибернетика. — М.: Советское радио, 1968.
• Винер Н. Некоторые моральные и технические последствия автоматизации.
• Шеннон К. Работы по теории информации и кибернетике. — М.: Изд. иностр. лит., 1963. — 830 с.
• Эшби У. Р. Введение в кибернетику. — М.: Изд. иностр. лит., 1959. — 432 с.

• Пекелис В.Д. (сост.) Возможное и невозможное в кибернетике, Наука, 1964, 222 с.
• Пекелис В.Д. (сост.) Кибернетика ожидаемая и кибернетика неожиданная, Наука, 1968, 311 с.
• Пекелис В.Д. (сост.) Кибернетика. Итоги развития, Наука, 1979, 200 с.
• Пекелис В.Д. (сост.) Кибернетика. Современное состояние, Наука, 1980, 208 с.

• Марков А. А. Что такое кибернетика. — В кн.: Кибернетика, мышление, жизнь. — М.: Мысль, 1964
• Петрушенко Л. А. Самодвижение материи в свете кибернетики. — М.: Наука, 1971
• Кузин Л. Т. Основы кибернетики (в 2-х томах). — М.: Энергия, 1973
• В. М. Глушков, Н. М. Амосов и др. «Энциклопедия кибернетики». Киев. 1975 г.
• Герович В. А. Человеко-машинные метафоры в советской физиологии // Вопросы истории естествознания и техники. № 3, 2002. С. 472—506.
• Гринченко С. Н. История человечества с кибернетических позиций // История и Математика: Проблемы периодизации исторических макропроцессов. — М.: КомКнига, 2006. — С. 38—52.
• Грэхэм, Л. Естествознание, философия и науки о человеческом поведении в Советском Союзе. — М.: Политиздат, 1991. — 480 с.
• Клаус Г. Кибернетика и философия = Kybernetik in philosophischer Sicht / Перевод с немецкого И. С. Добронравова, А. П. Куприяна, Л. А. Лейтес; редактор В. Г. Виноградов; Послесловие Л.  Б. Баженова, Б. В. Бирюкова, А. Г. Спиркина. — М.: ИЛ, 1963.
• Основы кибернетики. Математические основы кибернетики / Под ред. профессора К. А. Пупкова. — М.: Высшая школа.
• Основы кибернетики. Теория кибернетических систем / Под ред. профессора К. А. Пупкова. — М.: Высш. школа, 1976. — 408 с. — (Учеб. пособие для вузов). — 25 000 экз.
• Поваров Г. Н. Ампер и кибернетика. — М.: Советское радио, 1977.
• Теслер Г. С. Новая кибернетика. — Киев: Логос, 2004. — 401 с.
• Кибернетика и информатика // Сборник научных трудов к 50-летию Секции кибернетики Дома ученых им. М. Горького РАН. — Санкт-Петербург, 2006. — 410 с.
• Игнатьев М. Б. Информационные технологии в микро-, нано- и оптоэлектронике. — изд. ГУАП, Санкт-Петербург, 2008. — 200 с.

Ссылки

• Наука организации жизнеспособных систем
• Уроки Стаффорда Бира // Компьютерра — № 36 — 2004
• «Principia Cybernetica Project» (PCP)  (англ.).

Организации

• The Cybernetics Society — Кибернетическое общество  (англ. )

Примечания

1. ↑ Словарь по кибернетике / Под редакцией академика В. С. Михалевича. — 2-е. — Киев: Главная редакция Украинской Советской Энциклопедии имени М. П. Бажана, 1989. — С. 259. — 751 с. — (С48). — 50 000 экз. — ISBN 5-88500-008-5
2. ↑ Norbert Wiener (1948), Cybernetics or Control and Communication in the Animal and the Machine, (Hermann & Cie Editeurs, Paris, The Technology Press, Cambridge, Mass., John Wiley & Sons Inc., New York, 1948)
3. ↑ Kelly, Kevin Out of control: the new biology of machines, social systems and the economic world. — Boston: Addison-Wesley, 1994. — ISBN 0-201-48340-8
4. ↑ Couffignal, Louis, «Essai d’une définition générale de la cybernétique», The First International Congress on Cybernetics, Namur, Belgium, June 26-29, 1956, Gauthier-Villars, Paris, 1958, pp. 46—54
5. ↑ Цитируется по сборнику «Кибернетика ожидаемая. Кибернетика неожиданная». — М.: Наука, 1968. — стр. 152.
6. ↑ Jean-Pierre Dupuy, «The autonomy of social reality: on the contribution of systems theory to the theory of society» in: Elias L. Khalil & Kenneth E. Boulding eds., Evolution, Order and Complexity, 1986.
7. ↑ Peter Harries-Jones (1988), «The Self-Organizing Polity: An Epistemological Analysis of Political Life by Laurent Dobuzinskis» in: Canadian Journal of Political Science (Revue canadienne de science politique), Vol. 21, No. 2 (Jun., 1988), pp. 431—433.
8. ↑ Kenneth D. Bailey (1994), Sociology and the New Systems Theory: Toward a Theoretical Synthesis, p.163.
9. ↑ Kenneth D. Bailey (1994), Sociology and the New Systems Theory: Toward a Theoretical Synthesis
10. ↑ Kevin Kelly (1994) «Out of control: The new biology of machines, social systems and the economic world» Addison-Wesley ISBN 0-201-48340-8

Кибернетика | это… Что такое Кибернетика?

Киберне́тика (от др. -греч. κυβερνητική — «искусство управления»^[1]) — наука об общих закономерностях процессов управления и передачи информации в различных системах, будь то машины, живые организмы или общество.

Обзор

Термин «кибернетика» изначально ввел в научный оборот в 1830 году Андре-Мари Ампер, который в своем фундаментальном труде «Опыт о философии наук» (1834—1843) определил кибернетику как науку об управлении государством, которая должна обеспечить гражданам разнообразные блага. А в современном понимании — как наука об общих закономерностях процессов управления и передачи информации в машинах, живых организмах и обществе, впервые был предложен Норбертом Винером в 1948 году^[2].

Она включает изучение обратной связи, чёрных ящиков и производных концептов, таких как управление и коммуникация в живых организмах, машинах и организациях, включая самоорганизации. Она фокусирует внимание на том, как что-либо (цифровое, механическое или биологическое) обрабатывает информацию, реагирует на неё и изменяется или может быть изменено, для того чтобы лучше выполнять первые две задачи ^[3]. Стаффорд Бир назвал её наукой эффективной организации, а Гордон Паск расширил определение, включив потоки информации «из любых источников», начиная со звёзд и заканчивая мозгом.

Пример кибернетического мышления. С одной стороны, компания рассматривается в качестве системы в окружающей среде. С другой стороны, кибернетическое управление может быть представлено как система.

Более философское определение кибернетики, предложенное в 1956 году Л. Куффиньялем (англ.), одним из пионеров кибернетики, описывает кибернетику как «искусство обеспечения эффективности действия»^[4]. Новое определение было предложено Льюисом Кауфманом (англ.): «Кибернетика — исследование систем и процессов, которые взаимодействуют сами с собой и воспроизводят себя».

Кибернетические методы применяются при исследовании случая, когда действие системы в окружающей среде вызывает некоторое изменение в окружающей среде, а это изменение проявляется на системе через обратную связь, что вызывает изменения в способе поведения системы. В исследовании этих «петель обратной связи» и заключаются методы кибернетики.

Современная кибернетика зарождалась как междисциплинарные исследования, объединяя области систем управления, теории электрических цепей, машиностроения, математического моделирования, математической логики, эволюционной биологии, неврологии, антропологии. Эти исследования появились в 1940 году, в основном, в трудах учёных на т. н. конференциях Мэйси (англ.).

Другие области исследований, повлиявшие на развитие кибернетики или оказавшиеся под её влиянием, — теория управления, теория игр, теория систем (математический эквивалент кибернетики), психология (особенно нейропсихология, бихевиоризм, познавательная психология) и философия.

Сфера кибернетики

Объектом кибернетики являются все управляемые системы. Системы, не поддающиеся управлению, в принципе, не являются объектами изучения кибернетики. Кибернетика вводит такие понятия, как кибернетический подход, кибернетическая система. Кибернетические системы рассматриваются абстрактно, вне зависимости от их материальной природы. Примеры кибернетических систем — автоматические регуляторы в технике, ЭВМ, человеческий мозг, биологические популяции, человеческое общество. Каждая такая система представляет собой множество взаимосвязанных объектов (элементов системы), способных воспринимать, запоминать и перерабатывать информацию, а также обмениваться ею. Кибернетика разрабатывает общие принципы создания систем управления и систем для автоматизации умственного труда. Основные технические средства для решения задач кибернетики — ЭВМ. Поэтому возникновение кибернетики как самостоятельной науки (Н. Винер, 1948) связано с созданием в 40-х гг. XX века этих машин, а развитие кибернетики в теоретических и практических аспектах — с прогрессом электронной вычислительной техники.

Кибернетика является междисциплинарной наукой. Она возникла на стыке математики, логики, семиотики, физиологии, биологии, социологии. Ей присущ анализ и выявление общих принципов и подходов в процессе научного познания. Наиболее весомыми теориями, объединяемыми кибернетикой, можно назвать следующие:

• Теория передачи сигналов
• Теория управления
• Теория автоматов
• Теория принятия решений
• Синергетика
• Теория алгоритмов
• Распознавание образов
• Теория оптимального управления

Кроме средств анализа, в кибернетике используются мощные инструменты для синтеза решений, предоставляемые аппаратами математического анализа, линейной алгебры, геометрии выпуклых множеств, теории вероятностей и математической статистики, а также более прикладными областями математики, такими как математическое программирование, эконометрика, информатика и прочие производные дисциплины.

Особенно велика роль кибернетики в психологии труда и таких ее отраслях, как инженерная психология и психология профессионально-технического образования. Кибернетика — наука об оптимальном управлении сложными динамическими системами, изучающая общие принципы управления и связи, лежащие в основе работы самых разнообразных по природе систем — от самонаводящих ракет-снарядов и быстродействующих вычислительных машин до сложного живого организма. Управление — это перевод управляемой системы из одного состояния в другое посредством целенаправленного воздействия управляющего. Оптимальное управление — это перевод системы в новое состояние с выполнением некоторого критерия оптимальности, например, минимизации затрат времени, труда, веществ или энергии. Сложная динамическая система — это любой реальный объект, элементы которого изучаются в такой высокой степени взаимосвязи и подвижности, что изменение одного элемента приводит к изменению других.

Направления

Кибернетика — более раннее, но всё ещё используемое общее обозначение для многих предметов. Эти предметы также простираются в области многих других наук, но объединены при исследовании управления системами.

Чистая кибернетика

Чистая кибернетика изучает системы управления как понятие, пытаясь обнаружить основные её принципы.

ASIMO использует датчики и интеллектуальные алгоритмы, чтобы избежать препятствий и перемещаться по лестнице

• Искусственный интеллект
• Кибернетика второго порядка
• Компьютерное зрение
• Системы управления
• Эмерджентность
• Обучающиеся организации
• Новая кибернетика
• Interactions of Actors Theory
• Теория общения

В биологии

Кибернетика в биологии — исследование кибернетических систем в биологических организмах, прежде всего сосредотачиваясь на том, как животные приспосабливаются к их окружающей среде, и как информация в форме генов передаются от поколения к поколению. Также имеется второе направление — киборги.

Термический снимок холоднокровноготарантула на теплокровной руке человека

• Биоинженерия
• Биологическая кибернетика
• Биоинформатика
• Бионика
• Медицинская кибернетика
• Нейрокибернетика
• Гомеостаз
• Синтетическая биология
• Системная биология

Теория сложных систем

Теория сложных систем анализирует природу сложных систем и причины, лежащие в основе их необычных свойств.

Способ моделирования сложной адаптивной системы

• Сложная адаптивная система
• Сложные системы
• Теория сложных систем

В компьютерной науке

Компьютерная наука напрямую применяет концепты кибернетики для управления устройствами и анализа информации.

• Робототехника
• Система поддержки принятия решений
• Клеточный автомат
• Симуляция

В инженерии

Кибернетика в инженерии используется, чтобы проанализировать отказы систем, в которых маленькие ошибки и недостатки могут привести к сбою всей системы.

Искусственное сердце, пример биомедицинской инженерии.

• Адаптивная система
• Инженерная кибернетика
• Эргономика
• Биомедицинская инженерия
• Нейрокомпьютинг
• Техническая кибернетика
• Системотехника

В экономике и управлении

• Кибернетическое управление
• Экономическая кибернетика
• Исследование операций
• Системотехника

В математике

• Динамическая система
• Теория информации
• Теория систем

В психологии

• Психологическая кибернетика

В социологии

• Меметика
• Социальная кибернетика

История

В древности термин «кибернетика» использовался Платоном в контексте «исследования самоуправления» в «Законах», для обозначения управления людьми.

Слово фр. «cybernétique» использовалось практически в современном значении в 1834 году французским физиком и систематизатором наук Андре Ампером (фр. André-Marie Ampère, 1775—1836), для обозначения науки управления в его системе классификации человеческого знания:

Андре Мари Ампер

«КИБЕРНЕТИКА. Отношения народа к народу, изучаемые <…> предшествующими науками, — лишь небольшая часть объектов, о которых должно печься правительство; его внимания также непрерывно требуют поддержание общественного порядка, исполнения законов, справедливое распределение налогов, отбор людей, которых оно должно назначать на должности, и всё, способствующее улучшению общественного состояния. Оно постоянно должно выбирать между различными мерами, наиболее пригодными для достижения цели; и лишь благодаря глубокому изучению и сравнению разных элементов, предоставляемых ему для этого выбора знанием всего, что имеет отношение к нации, оно способно управлять в соответствии со своим характером, обычаями, средствами существования процветания организацией и законами, которые могут служить общими правилами поведения и которыми оно руководствуется в каждом особом случае. Итак, только после всех наук, занимающихся этими различными объектами, надо поставить эту, о которой сейчас идёт речь и которую я называю кибернетикой, от слова др.-греч. κυβερνητιχη; это слово, принятое в начале в узком смысле для обозначения искусства кораблевождения, получило употребление у самих греков в несравненно более широком значении искусства управления вообще».^[5]

Джеймс Уатт

Первая искусственная автоматическая регулирующая система, водяные часы, была изобретена древнегреческим механиком Ктезибием. В его водяных часах вода вытекала из источника, такого как стабилизирующий бак, в бассейн, затем из бассейна — на механизмы часов. Устройство Ктезибия использовало конусовидный поток для контроля уровня воды в своём резервуаре и регулировки скорости потока воды соответственно, чтобы поддержать постоянный уровень воды в резервуаре, так, чтобы он не был ни переполнен, ни осушен. Это было первым искусственным действительно автоматическим саморегулирующимся устройством, которое не требовало никакого внешнего вмешательства между обратной связью и управляющими механизмами. Хотя они, естественно, не ссылались на это понятие как на науку кибернетику (они считали это областью инженерного дела), Ктезибий и другие мастера древности, такие как Герон Александрийский или китайский учёный Су Сун, считаются одними из первых, изучавших кибернетические принципы. Исследование механизмов в машинах с корректирующей обратной связью датируется ещё концом XVIII века, когда паровой двигатель Джеймса Уатта был оборудован управляющим устройством, центробежным регулятором обратной связи для того, чтобы управлять скоростью двигателя. А. Уоллес описал обратную связь как «необходимую для принципа эволюции» в его известной работе 1858 года. В 1868 году великий физик Дж. Максвелл опубликовал теоретическую статью по управляющим устройствам, одним из первых рассмотрел и усовершенствовал принципы саморегулирующихся устройств. Я. Икскюль применил механизм обратной связи в своей модели функционального цикла (нем. Funktionskreis) для объяснения поведения животных.

XX век

Современная кибернетика началась в 1940-х как междисциплинарная область исследования, объединяющая системы управления, теории электрических цепей, машиностроение, логическое моделирование, эволюционную биологию, неврологию. Системы электронного управления берут начало с работы инженера Bell Labs Гарольда Блэка в 1927 году по использованию отрицательной обратной связи, для управления усилителями. Идеи также имеют отношения к биологической работе Людвига фон Берталанфи в общей теории систем.

Ранние применения отрицательной обратной связи в электронных схемах включали управление артиллерийскими установками и радарными антеннами во время Второй мировой войны. Джей Форрестер, аспирант в Лаборатории Сервомеханизмов в Массачусетском технологическом институте, работавший во время Второй мировой войны с Гордоном С. Брауном над совершенствованием систем электронного управления для американского флота, позже применил эти идеи к общественным организациям, таким как корпорации и города как первоначальный организатор Школы индустриального управления Массачусетского технологического института в MIT Sloan School of Management (англ.). Также Форрестер известен как основатель системной динамики.

У. Деминг, гуру комплексного управления качеством, в чью честь Япония в 1950 году учредила свою главную индустриальную награду, в 1927 году был молодым специалистом в Bell Telephone Labs и, возможно, оказался тогда под влиянием работ в области сетевого анализа). Деминг сделал «понимающие системы» одним из четырёх столпов того, что он описал как глубокое знание в своей книге «Новая экономика».

Многочисленные работы появились в смежных областях. В 1935 году российский физиолог П. К. Анохин издал книгу, в которой было изучено понятие обратной связи («обратная афферентация»). Исследования продолжались, в особенности в области математического моделирования регулирующих процессов, и две ключевые статьи были опубликованы в 1943 году. Этими работами были «Поведение, цель и телеология» А.Розенблюта (англ.), Норберта Винера и Дж.Бигелоу (англ.) и работа «Логическое исчисление идей, относящихся к нервной активности» У. Мак-Каллока и У. Питтса (англ.).

Кибернетика как научная дисциплина была основана на работах Винера, Мак-Каллока и других, таких как У. Р. Эшби и У. Г. Уолтер (англ.).

Уолтер был одним из первых, кто построил автономные роботы в помощь исследованию поведения животных. Наряду с Великобританией и США, важным географическим местоположением ранней кибернетики была Франция.

Весной 1947 года Винер был приглашён на конгресс по гармоническому анализу, проведённому в Нанси, Франция. Мероприятие было организовано группой математиков Николя Бурбаки, где большую роль сыграл математик Ш. Мандельбройт.

Норберт Винер

Во время этого пребывания во Франции Винер получил предложение написать сочинение на тему объединения этой части прикладной математики, которая найдена в исследовании броуновского движения (т. н. винеровский процесс) и в теории телекоммуникаций. Следующим летом, уже в Соединённых Штатах, он использовал термин «кибернетика» как заглавие научной теории. Это название было призвано описать изучение «целенаправленных механизмов» и было популяризировано в книге «Кибернетика, или управление и связь в животном и машине» (Hermann & Cie, Париж, 1948). В Великобритании вокруг этого в 1949 году образовался Ratio Club (англ.).

В начале 1940-х Джон фон Нейман, более известный работами по математике и информатике, внёс уникальное и необычное дополнение в мир кибернетики: понятие клеточного автомата и «универсального конструктора» (самовоспроизводящегося клеточного автомата). Результатом этих обманчиво простых мысленных экспериментов стало точное понятие самовоспроизведения, которое кибернетика приняла как основное понятие. Понятие, что те же самые свойства генетического воспроизводства относились к социальному миру, живым клеткам и даже компьютерным вирусам, является дальнейшим доказательством универсальности кибернетических исследований.

Винер популяризировал социальные значения кибернетики, проведя аналогии между автоматическими системами (такими как регулируемый паровой двигатель) и человеческими институтами в его бестселлере «Кибернетика и общество» (The Human Use of Human Beings: Cybernetics and Society Houghton-Mifflin, 1950).

Одним из главных центров исследований в те времена была Биологическая компьютерная лаборатория в Иллинойском университете, которой в течение почти 20 лет, начиная с 1958 года, руководил Х. Фёрстер.

Кибернетика в СССР

Основная статья: Кибернетика в СССР

Развитие кибернетики в СССР, было начато в 1940-х годах.

В «Философский словарь» 1954 года издания попала характеристика кибернетики как «реакционной лженауки»,

В 60-е и 70-е на кибернетику, как на техническую, так и на экономическую, уже стали делать большую ставку.

Упадок и возрождение

В течение последних 30 лет кибернетика прошла через взлёты и падения, становилась всё более значимой в области изучения искусственного интеллекта и биологических машинных интерфейсов (то есть киборгов), но, лишившись поддержки, потеряла ориентиры дальнейшего развития.

Франциско Варела

Стюарт А.Амплеби

В 1970-х новая кибернетика проявилась в различных областях, но особенно — в биологии. Некоторые биологи под влиянием кибернетических идей (Матурана и Варела, 1980; Варела, 1979; (Атлан (англ.), 1979), «осознали, что кибернетические метафоры программы, на которых базировалась молекулярная биология, представляли собой концепцию автономии, невозможную для живого существа. Следовательно, этим мыслителям пришлось изобрести новую кибернетику, более подходящую для организаций, которые человечество обнаруживает в природе — организаций, не изобретённых им самим»^[6]. Возможность того, что эта новая кибернетика применима к социальным формам организаций, остаётся предметом теоретических споров с 1980-х годов.

В экономике в рамках проекта Киберсин попытались ввести кибернетическую административно-командную экономику в Чили в начале 1970-х. Эксперимент был остановлен в результате путча 1973 года, оборудование было уничтожено.

В 1980-х новая кибернетика, в отличие от её предшественницы, интересуется «взаимодействием автономных политических фигур и подгрупп, а также практического и рефлексивного сознания предметов, создающих и воспроизводящих структуру политического сообщества. Основное мнение — рассмотрение рекурсивности, или самозависимости политических выступлений, как в отношении выражения политического сознания, так и путями, в которых системы создаются на основе самих себя»^[7].

Голландские учёные-социологи Гейер и Ван дер Зоувен (нидерл.) в 1978 году выделили ряд особенностей появляющейся новой кибернетики. «Одной из особенностей новой кибернетики является то, что она рассматривает информацию как построенную и восстановленную человеком, взаимодействующим с окружающей средой. Это обеспечивает эпистемологическое основание науки, если смотреть на это с точки зрения наблюдателя. Другая особенность новой кибернетики — её вклад в преодоление проблемы редукции (противоречий между макро- и микроанализом). Таким образом, это связывает индивидуума с обществом»^[8]. Гейер и Ван дер Зоувен также отметили, что «переход от классической кибернетики к новой кибернетике приводит к переходу от классических проблем к новым проблемам. Эти изменения в размышлении включают, среди других, изменения от акцента на управляемой системе к управляющей и фактору, который направляет управляющие решения. И новый акцент на коммуникации между несколькими системами, которые пытаются управлять друг другом»^[9] .

Последние усилия в изучении кибернетики, систем управления и поведения в условиях изменений, а также в таких смежных областях, как теория игр (анализ группового взаимодействия), системы обратной связи в эволюции и исследование метаматериалов (материалов со свойствами атомов, их составляющих, за пределами ньютоновых свойств), привели к возрождению интереса к этой всё более актуальной области^[10].

Известные ученые

• Ампер, Андре Мари (1775—1836)
• Вышнеградский, Иван Алексеевич (1831—1895)
• Норберт Винер (Norbert Wiener) (1894—1964)
• Уильям Эшби (Ashby) (1903—1972)
• Хайнц фон Фёрстер (1911—2002)
• Клод Шеннон (1916—2001)
• Грегори Бейтсон (1904—1980)
• Клаус, Георг (1912—1974)
• Ляпунов Алексей Андреевич (1911—1973)
• Глушков Виктор Михайлович (1923—1982)
• Бир Стаффорд (1926—2002)
• Берг, Аксель Иванович
• Кузин, Лев Тимофеевич (1928—1997)
• Поваров, Геллий Николаевич (1928—2004)
• Пупков, Константин Александрович (род. 1930)
• Тихонов, Андрей Николаевич (1906—1993)

См. также

• Информация
• Управление
• Кибернетический подход
• Винер, Норберт
• Бир, Энтони Стаффорд
• Платон

Литература

• Винер Н. Кибернетика. — М.: Советское радио, 1968.
• Винер Н. Некоторые моральные и технические последствия автоматизации.
• Шеннон К. Работы по теории информации и кибернетике. — М.: Изд. иностр. лит., 1963. — 830 с.
• Эшби У. Р. Введение в кибернетику. — М.: Изд. иностр. лит., 1959. — 432 с.

• Пекелис В.Д. (сост.) Возможное и невозможное в кибернетике, Наука, 1964, 222 с.
• Пекелис В.Д. (сост.) Кибернетика ожидаемая и кибернетика неожиданная, Наука, 1968, 311 с.
• Пекелис В.Д. (сост.) Кибернетика. Итоги развития, Наука, 1979, 200 с.
• Пекелис В.Д. (сост.) Кибернетика. Современное состояние, Наука, 1980, 208 с.

• Марков А. А. Что такое кибернетика. — В кн.: Кибернетика, мышление, жизнь. — М.: Мысль, 1964
• Петрушенко Л. А. Самодвижение материи в свете кибернетики. — М.: Наука, 1971
• Кузин Л. Т. Основы кибернетики (в 2-х томах). — М.: Энергия, 1973
• В. М. Глушков, Н. М. Амосов и др. «Энциклопедия кибернетики». Киев. 1975 г.
• Герович В. А. Человеко-машинные метафоры в советской физиологии // Вопросы истории естествознания и техники. № 3, 2002. С. 472—506.
• Гринченко С. Н. История человечества с кибернетических позиций // История и Математика: Проблемы периодизации исторических макропроцессов. — М.: КомКнига, 2006. — С. 38—52.
• Грэхэм, Л. Естествознание, философия и науки о человеческом поведении в Советском Союзе. — М.: Политиздат, 1991. — 480 с.
• Клаус Г. Кибернетика и философия = Kybernetik in philosophischer Sicht / Перевод с немецкого И. С. Добронравова, А. П. Куприяна, Л. А. Лейтес; редактор В. Г. Виноградов; Послесловие Л.  Б. Баженова, Б. В. Бирюкова, А. Г. Спиркина. — М.: ИЛ, 1963.
• Основы кибернетики. Математические основы кибернетики / Под ред. профессора К. А. Пупкова. — М.: Высшая школа.
• Основы кибернетики. Теория кибернетических систем / Под ред. профессора К. А. Пупкова. — М.: Высш. школа, 1976. — 408 с. — (Учеб. пособие для вузов). — 25 000 экз.
• Поваров Г. Н. Ампер и кибернетика. — М.: Советское радио, 1977.
• Теслер Г. С. Новая кибернетика. — Киев: Логос, 2004. — 401 с.
• Кибернетика и информатика // Сборник научных трудов к 50-летию Секции кибернетики Дома ученых им. М. Горького РАН. — Санкт-Петербург, 2006. — 410 с.
• Игнатьев М. Б. Информационные технологии в микро-, нано- и оптоэлектронике. — изд. ГУАП, Санкт-Петербург, 2008. — 200 с.

Ссылки

• Наука организации жизнеспособных систем
• Уроки Стаффорда Бира // Компьютерра — № 36 — 2004
• «Principia Cybernetica Project» (PCP)  (англ.).

Организации

• The Cybernetics Society — Кибернетическое общество  (англ. )

Примечания

1. ↑ Словарь по кибернетике / Под редакцией академика В. С. Михалевича. — 2-е. — Киев: Главная редакция Украинской Советской Энциклопедии имени М. П. Бажана, 1989. — С. 259. — 751 с. — (С48). — 50 000 экз. — ISBN 5-88500-008-5
2. ↑ Norbert Wiener (1948), Cybernetics or Control and Communication in the Animal and the Machine, (Hermann & Cie Editeurs, Paris, The Technology Press, Cambridge, Mass., John Wiley & Sons Inc., New York, 1948)
3. ↑ Kelly, Kevin Out of control: the new biology of machines, social systems and the economic world. — Boston: Addison-Wesley, 1994. — ISBN 0-201-48340-8
4. ↑ Couffignal, Louis, «Essai d’une définition générale de la cybernétique», The First International Congress on Cybernetics, Namur, Belgium, June 26-29, 1956, Gauthier-Villars, Paris, 1958, pp. 46—54
5. ↑ Цитируется по сборнику «Кибернетика ожидаемая. Кибернетика неожиданная». — М.: Наука, 1968. — стр. 152.
6. ↑ Jean-Pierre Dupuy, «The autonomy of social reality: on the contribution of systems theory to the theory of society» in: Elias L. Khalil & Kenneth E. Boulding eds., Evolution, Order and Complexity, 1986.
7. ↑ Peter Harries-Jones (1988), «The Self-Organizing Polity: An Epistemological Analysis of Political Life by Laurent Dobuzinskis» in: Canadian Journal of Political Science (Revue canadienne de science politique), Vol. 21, No. 2 (Jun., 1988), pp. 431—433.
8. ↑ Kenneth D. Bailey (1994), Sociology and the New Systems Theory: Toward a Theoretical Synthesis, p.163.
9. ↑ Kenneth D. Bailey (1994), Sociology and the New Systems Theory: Toward a Theoretical Synthesis
10. ↑ Kevin Kelly (1994) «Out of control: The new biology of machines, social systems and the economic world» Addison-Wesley ISBN 0-201-48340-8

Кибернетика | это… Что такое Кибернетика?

Киберне́тика (от др. -греч. κυβερνητική — «искусство управления»^[1]) — наука об общих закономерностях процессов управления и передачи информации в различных системах, будь то машины, живые организмы или общество.

Обзор

Термин «кибернетика» изначально ввел в научный оборот в 1830 году Андре-Мари Ампер, который в своем фундаментальном труде «Опыт о философии наук» (1834—1843) определил кибернетику как науку об управлении государством, которая должна обеспечить гражданам разнообразные блага. А в современном понимании — как наука об общих закономерностях процессов управления и передачи информации в машинах, живых организмах и обществе, впервые был предложен Норбертом Винером в 1948 году^[2].

Она включает изучение обратной связи, чёрных ящиков и производных концептов, таких как управление и коммуникация в живых организмах, машинах и организациях, включая самоорганизации. Она фокусирует внимание на том, как что-либо (цифровое, механическое или биологическое) обрабатывает информацию, реагирует на неё и изменяется или может быть изменено, для того чтобы лучше выполнять первые две задачи ^[3]. Стаффорд Бир назвал её наукой эффективной организации, а Гордон Паск расширил определение, включив потоки информации «из любых источников», начиная со звёзд и заканчивая мозгом.

Пример кибернетического мышления. С одной стороны, компания рассматривается в качестве системы в окружающей среде. С другой стороны, кибернетическое управление может быть представлено как система.

Более философское определение кибернетики, предложенное в 1956 году Л. Куффиньялем (англ.), одним из пионеров кибернетики, описывает кибернетику как «искусство обеспечения эффективности действия»^[4]. Новое определение было предложено Льюисом Кауфманом (англ.): «Кибернетика — исследование систем и процессов, которые взаимодействуют сами с собой и воспроизводят себя».

Кибернетические методы применяются при исследовании случая, когда действие системы в окружающей среде вызывает некоторое изменение в окружающей среде, а это изменение проявляется на системе через обратную связь, что вызывает изменения в способе поведения системы. В исследовании этих «петель обратной связи» и заключаются методы кибернетики.

Современная кибернетика зарождалась как междисциплинарные исследования, объединяя области систем управления, теории электрических цепей, машиностроения, математического моделирования, математической логики, эволюционной биологии, неврологии, антропологии. Эти исследования появились в 1940 году, в основном, в трудах учёных на т. н. конференциях Мэйси (англ.).

Другие области исследований, повлиявшие на развитие кибернетики или оказавшиеся под её влиянием, — теория управления, теория игр, теория систем (математический эквивалент кибернетики), психология (особенно нейропсихология, бихевиоризм, познавательная психология) и философия.

Сфера кибернетики

Объектом кибернетики являются все управляемые системы. Системы, не поддающиеся управлению, в принципе, не являются объектами изучения кибернетики. Кибернетика вводит такие понятия, как кибернетический подход, кибернетическая система. Кибернетические системы рассматриваются абстрактно, вне зависимости от их материальной природы. Примеры кибернетических систем — автоматические регуляторы в технике, ЭВМ, человеческий мозг, биологические популяции, человеческое общество. Каждая такая система представляет собой множество взаимосвязанных объектов (элементов системы), способных воспринимать, запоминать и перерабатывать информацию, а также обмениваться ею. Кибернетика разрабатывает общие принципы создания систем управления и систем для автоматизации умственного труда. Основные технические средства для решения задач кибернетики — ЭВМ. Поэтому возникновение кибернетики как самостоятельной науки (Н. Винер, 1948) связано с созданием в 40-х гг. XX века этих машин, а развитие кибернетики в теоретических и практических аспектах — с прогрессом электронной вычислительной техники.

Кибернетика является междисциплинарной наукой. Она возникла на стыке математики, логики, семиотики, физиологии, биологии, социологии. Ей присущ анализ и выявление общих принципов и подходов в процессе научного познания. Наиболее весомыми теориями, объединяемыми кибернетикой, можно назвать следующие:

• Теория передачи сигналов
• Теория управления
• Теория автоматов
• Теория принятия решений
• Синергетика
• Теория алгоритмов
• Распознавание образов
• Теория оптимального управления

Кроме средств анализа, в кибернетике используются мощные инструменты для синтеза решений, предоставляемые аппаратами математического анализа, линейной алгебры, геометрии выпуклых множеств, теории вероятностей и математической статистики, а также более прикладными областями математики, такими как математическое программирование, эконометрика, информатика и прочие производные дисциплины.

Особенно велика роль кибернетики в психологии труда и таких ее отраслях, как инженерная психология и психология профессионально-технического образования. Кибернетика — наука об оптимальном управлении сложными динамическими системами, изучающая общие принципы управления и связи, лежащие в основе работы самых разнообразных по природе систем — от самонаводящих ракет-снарядов и быстродействующих вычислительных машин до сложного живого организма. Управление — это перевод управляемой системы из одного состояния в другое посредством целенаправленного воздействия управляющего. Оптимальное управление — это перевод системы в новое состояние с выполнением некоторого критерия оптимальности, например, минимизации затрат времени, труда, веществ или энергии. Сложная динамическая система — это любой реальный объект, элементы которого изучаются в такой высокой степени взаимосвязи и подвижности, что изменение одного элемента приводит к изменению других.

Направления

Кибернетика — более раннее, но всё ещё используемое общее обозначение для многих предметов. Эти предметы также простираются в области многих других наук, но объединены при исследовании управления системами.

Чистая кибернетика

Чистая кибернетика изучает системы управления как понятие, пытаясь обнаружить основные её принципы.

ASIMO использует датчики и интеллектуальные алгоритмы, чтобы избежать препятствий и перемещаться по лестнице

• Искусственный интеллект
• Кибернетика второго порядка
• Компьютерное зрение
• Системы управления
• Эмерджентность
• Обучающиеся организации
• Новая кибернетика
• Interactions of Actors Theory
• Теория общения

В биологии

Кибернетика в биологии — исследование кибернетических систем в биологических организмах, прежде всего сосредотачиваясь на том, как животные приспосабливаются к их окружающей среде, и как информация в форме генов передаются от поколения к поколению. Также имеется второе направление — киборги.

Термический снимок холоднокровноготарантула на теплокровной руке человека

• Биоинженерия
• Биологическая кибернетика
• Биоинформатика
• Бионика
• Медицинская кибернетика
• Нейрокибернетика
• Гомеостаз
• Синтетическая биология
• Системная биология

Теория сложных систем

Теория сложных систем анализирует природу сложных систем и причины, лежащие в основе их необычных свойств.

Способ моделирования сложной адаптивной системы

• Сложная адаптивная система
• Сложные системы
• Теория сложных систем

В компьютерной науке

Компьютерная наука напрямую применяет концепты кибернетики для управления устройствами и анализа информации.

• Робототехника
• Система поддержки принятия решений
• Клеточный автомат
• Симуляция

В инженерии

Кибернетика в инженерии используется, чтобы проанализировать отказы систем, в которых маленькие ошибки и недостатки могут привести к сбою всей системы.

Искусственное сердце, пример биомедицинской инженерии.

• Адаптивная система
• Инженерная кибернетика
• Эргономика
• Биомедицинская инженерия
• Нейрокомпьютинг
• Техническая кибернетика
• Системотехника

В экономике и управлении

• Кибернетическое управление
• Экономическая кибернетика
• Исследование операций
• Системотехника

В математике

• Динамическая система
• Теория информации
• Теория систем

В психологии

• Психологическая кибернетика

В социологии

• Меметика
• Социальная кибернетика

История

В древности термин «кибернетика» использовался Платоном в контексте «исследования самоуправления» в «Законах», для обозначения управления людьми.

Слово фр. «cybernétique» использовалось практически в современном значении в 1834 году французским физиком и систематизатором наук Андре Ампером (фр. André-Marie Ampère, 1775—1836), для обозначения науки управления в его системе классификации человеческого знания:

Андре Мари Ампер

«КИБЕРНЕТИКА. Отношения народа к народу, изучаемые <…> предшествующими науками, — лишь небольшая часть объектов, о которых должно печься правительство; его внимания также непрерывно требуют поддержание общественного порядка, исполнения законов, справедливое распределение налогов, отбор людей, которых оно должно назначать на должности, и всё, способствующее улучшению общественного состояния. Оно постоянно должно выбирать между различными мерами, наиболее пригодными для достижения цели; и лишь благодаря глубокому изучению и сравнению разных элементов, предоставляемых ему для этого выбора знанием всего, что имеет отношение к нации, оно способно управлять в соответствии со своим характером, обычаями, средствами существования процветания организацией и законами, которые могут служить общими правилами поведения и которыми оно руководствуется в каждом особом случае. Итак, только после всех наук, занимающихся этими различными объектами, надо поставить эту, о которой сейчас идёт речь и которую я называю кибернетикой, от слова др.-греч. κυβερνητιχη; это слово, принятое в начале в узком смысле для обозначения искусства кораблевождения, получило употребление у самих греков в несравненно более широком значении искусства управления вообще».^[5]

Джеймс Уатт

Первая искусственная автоматическая регулирующая система, водяные часы, была изобретена древнегреческим механиком Ктезибием. В его водяных часах вода вытекала из источника, такого как стабилизирующий бак, в бассейн, затем из бассейна — на механизмы часов. Устройство Ктезибия использовало конусовидный поток для контроля уровня воды в своём резервуаре и регулировки скорости потока воды соответственно, чтобы поддержать постоянный уровень воды в резервуаре, так, чтобы он не был ни переполнен, ни осушен. Это было первым искусственным действительно автоматическим саморегулирующимся устройством, которое не требовало никакого внешнего вмешательства между обратной связью и управляющими механизмами. Хотя они, естественно, не ссылались на это понятие как на науку кибернетику (они считали это областью инженерного дела), Ктезибий и другие мастера древности, такие как Герон Александрийский или китайский учёный Су Сун, считаются одними из первых, изучавших кибернетические принципы. Исследование механизмов в машинах с корректирующей обратной связью датируется ещё концом XVIII века, когда паровой двигатель Джеймса Уатта был оборудован управляющим устройством, центробежным регулятором обратной связи для того, чтобы управлять скоростью двигателя. А. Уоллес описал обратную связь как «необходимую для принципа эволюции» в его известной работе 1858 года. В 1868 году великий физик Дж. Максвелл опубликовал теоретическую статью по управляющим устройствам, одним из первых рассмотрел и усовершенствовал принципы саморегулирующихся устройств. Я. Икскюль применил механизм обратной связи в своей модели функционального цикла (нем. Funktionskreis) для объяснения поведения животных.

XX век

Современная кибернетика началась в 1940-х как междисциплинарная область исследования, объединяющая системы управления, теории электрических цепей, машиностроение, логическое моделирование, эволюционную биологию, неврологию. Системы электронного управления берут начало с работы инженера Bell Labs Гарольда Блэка в 1927 году по использованию отрицательной обратной связи, для управления усилителями. Идеи также имеют отношения к биологической работе Людвига фон Берталанфи в общей теории систем.

Ранние применения отрицательной обратной связи в электронных схемах включали управление артиллерийскими установками и радарными антеннами во время Второй мировой войны. Джей Форрестер, аспирант в Лаборатории Сервомеханизмов в Массачусетском технологическом институте, работавший во время Второй мировой войны с Гордоном С. Брауном над совершенствованием систем электронного управления для американского флота, позже применил эти идеи к общественным организациям, таким как корпорации и города как первоначальный организатор Школы индустриального управления Массачусетского технологического института в MIT Sloan School of Management (англ.). Также Форрестер известен как основатель системной динамики.

У. Деминг, гуру комплексного управления качеством, в чью честь Япония в 1950 году учредила свою главную индустриальную награду, в 1927 году был молодым специалистом в Bell Telephone Labs и, возможно, оказался тогда под влиянием работ в области сетевого анализа). Деминг сделал «понимающие системы» одним из четырёх столпов того, что он описал как глубокое знание в своей книге «Новая экономика».

Многочисленные работы появились в смежных областях. В 1935 году российский физиолог П. К. Анохин издал книгу, в которой было изучено понятие обратной связи («обратная афферентация»). Исследования продолжались, в особенности в области математического моделирования регулирующих процессов, и две ключевые статьи были опубликованы в 1943 году. Этими работами были «Поведение, цель и телеология» А.Розенблюта (англ.), Норберта Винера и Дж.Бигелоу (англ.) и работа «Логическое исчисление идей, относящихся к нервной активности» У. Мак-Каллока и У. Питтса (англ.).

Кибернетика как научная дисциплина была основана на работах Винера, Мак-Каллока и других, таких как У. Р. Эшби и У. Г. Уолтер (англ.).

Уолтер был одним из первых, кто построил автономные роботы в помощь исследованию поведения животных. Наряду с Великобританией и США, важным географическим местоположением ранней кибернетики была Франция.

Весной 1947 года Винер был приглашён на конгресс по гармоническому анализу, проведённому в Нанси, Франция. Мероприятие было организовано группой математиков Николя Бурбаки, где большую роль сыграл математик Ш. Мандельбройт.

Норберт Винер

Во время этого пребывания во Франции Винер получил предложение написать сочинение на тему объединения этой части прикладной математики, которая найдена в исследовании броуновского движения (т. н. винеровский процесс) и в теории телекоммуникаций. Следующим летом, уже в Соединённых Штатах, он использовал термин «кибернетика» как заглавие научной теории. Это название было призвано описать изучение «целенаправленных механизмов» и было популяризировано в книге «Кибернетика, или управление и связь в животном и машине» (Hermann & Cie, Париж, 1948). В Великобритании вокруг этого в 1949 году образовался Ratio Club (англ.).

В начале 1940-х Джон фон Нейман, более известный работами по математике и информатике, внёс уникальное и необычное дополнение в мир кибернетики: понятие клеточного автомата и «универсального конструктора» (самовоспроизводящегося клеточного автомата). Результатом этих обманчиво простых мысленных экспериментов стало точное понятие самовоспроизведения, которое кибернетика приняла как основное понятие. Понятие, что те же самые свойства генетического воспроизводства относились к социальному миру, живым клеткам и даже компьютерным вирусам, является дальнейшим доказательством универсальности кибернетических исследований.

Винер популяризировал социальные значения кибернетики, проведя аналогии между автоматическими системами (такими как регулируемый паровой двигатель) и человеческими институтами в его бестселлере «Кибернетика и общество» (The Human Use of Human Beings: Cybernetics and Society Houghton-Mifflin, 1950).

Одним из главных центров исследований в те времена была Биологическая компьютерная лаборатория в Иллинойском университете, которой в течение почти 20 лет, начиная с 1958 года, руководил Х. Фёрстер.

Кибернетика в СССР

Основная статья: Кибернетика в СССР

Развитие кибернетики в СССР, было начато в 1940-х годах.

В «Философский словарь» 1954 года издания попала характеристика кибернетики как «реакционной лженауки»,

В 60-е и 70-е на кибернетику, как на техническую, так и на экономическую, уже стали делать большую ставку.

Упадок и возрождение

В течение последних 30 лет кибернетика прошла через взлёты и падения, становилась всё более значимой в области изучения искусственного интеллекта и биологических машинных интерфейсов (то есть киборгов), но, лишившись поддержки, потеряла ориентиры дальнейшего развития.

Франциско Варела

Стюарт А.Амплеби

В 1970-х новая кибернетика проявилась в различных областях, но особенно — в биологии. Некоторые биологи под влиянием кибернетических идей (Матурана и Варела, 1980; Варела, 1979; (Атлан (англ.), 1979), «осознали, что кибернетические метафоры программы, на которых базировалась молекулярная биология, представляли собой концепцию автономии, невозможную для живого существа. Следовательно, этим мыслителям пришлось изобрести новую кибернетику, более подходящую для организаций, которые человечество обнаруживает в природе — организаций, не изобретённых им самим»^[6]. Возможность того, что эта новая кибернетика применима к социальным формам организаций, остаётся предметом теоретических споров с 1980-х годов.

В экономике в рамках проекта Киберсин попытались ввести кибернетическую административно-командную экономику в Чили в начале 1970-х. Эксперимент был остановлен в результате путча 1973 года, оборудование было уничтожено.

В 1980-х новая кибернетика, в отличие от её предшественницы, интересуется «взаимодействием автономных политических фигур и подгрупп, а также практического и рефлексивного сознания предметов, создающих и воспроизводящих структуру политического сообщества. Основное мнение — рассмотрение рекурсивности, или самозависимости политических выступлений, как в отношении выражения политического сознания, так и путями, в которых системы создаются на основе самих себя»^[7].

Голландские учёные-социологи Гейер и Ван дер Зоувен (нидерл.) в 1978 году выделили ряд особенностей появляющейся новой кибернетики. «Одной из особенностей новой кибернетики является то, что она рассматривает информацию как построенную и восстановленную человеком, взаимодействующим с окружающей средой. Это обеспечивает эпистемологическое основание науки, если смотреть на это с точки зрения наблюдателя. Другая особенность новой кибернетики — её вклад в преодоление проблемы редукции (противоречий между макро- и микроанализом). Таким образом, это связывает индивидуума с обществом»^[8]. Гейер и Ван дер Зоувен также отметили, что «переход от классической кибернетики к новой кибернетике приводит к переходу от классических проблем к новым проблемам. Эти изменения в размышлении включают, среди других, изменения от акцента на управляемой системе к управляющей и фактору, который направляет управляющие решения. И новый акцент на коммуникации между несколькими системами, которые пытаются управлять друг другом»^[9] .

Последние усилия в изучении кибернетики, систем управления и поведения в условиях изменений, а также в таких смежных областях, как теория игр (анализ группового взаимодействия), системы обратной связи в эволюции и исследование метаматериалов (материалов со свойствами атомов, их составляющих, за пределами ньютоновых свойств), привели к возрождению интереса к этой всё более актуальной области^[10].

Известные ученые

• Ампер, Андре Мари (1775—1836)
• Вышнеградский, Иван Алексеевич (1831—1895)
• Норберт Винер (Norbert Wiener) (1894—1964)
• Уильям Эшби (Ashby) (1903—1972)
• Хайнц фон Фёрстер (1911—2002)
• Клод Шеннон (1916—2001)
• Грегори Бейтсон (1904—1980)
• Клаус, Георг (1912—1974)
• Ляпунов Алексей Андреевич (1911—1973)
• Глушков Виктор Михайлович (1923—1982)
• Бир Стаффорд (1926—2002)
• Берг, Аксель Иванович
• Кузин, Лев Тимофеевич (1928—1997)
• Поваров, Геллий Николаевич (1928—2004)
• Пупков, Константин Александрович (род. 1930)
• Тихонов, Андрей Николаевич (1906—1993)

См. также

• Информация
• Управление
• Кибернетический подход
• Винер, Норберт
• Бир, Энтони Стаффорд
• Платон

Литература

• Винер Н. Кибернетика. — М.: Советское радио, 1968.
• Винер Н. Некоторые моральные и технические последствия автоматизации.
• Шеннон К. Работы по теории информации и кибернетике. — М.: Изд. иностр. лит., 1963. — 830 с.
• Эшби У. Р. Введение в кибернетику. — М.: Изд. иностр. лит., 1959. — 432 с.

• Пекелис В.Д. (сост.) Возможное и невозможное в кибернетике, Наука, 1964, 222 с.
• Пекелис В.Д. (сост.) Кибернетика ожидаемая и кибернетика неожиданная, Наука, 1968, 311 с.
• Пекелис В.Д. (сост.) Кибернетика. Итоги развития, Наука, 1979, 200 с.
• Пекелис В.Д. (сост.) Кибернетика. Современное состояние, Наука, 1980, 208 с.

• Марков А. А. Что такое кибернетика. — В кн.: Кибернетика, мышление, жизнь. — М.: Мысль, 1964
• Петрушенко Л. А. Самодвижение материи в свете кибернетики. — М.: Наука, 1971
• Кузин Л. Т. Основы кибернетики (в 2-х томах). — М.: Энергия, 1973
• В. М. Глушков, Н. М. Амосов и др. «Энциклопедия кибернетики». Киев. 1975 г.
• Герович В. А. Человеко-машинные метафоры в советской физиологии // Вопросы истории естествознания и техники. № 3, 2002. С. 472—506.
• Гринченко С. Н. История человечества с кибернетических позиций // История и Математика: Проблемы периодизации исторических макропроцессов. — М.: КомКнига, 2006. — С. 38—52.
• Грэхэм, Л. Естествознание, философия и науки о человеческом поведении в Советском Союзе. — М.: Политиздат, 1991. — 480 с.
• Клаус Г. Кибернетика и философия = Kybernetik in philosophischer Sicht / Перевод с немецкого И. С. Добронравова, А. П. Куприяна, Л. А. Лейтес; редактор В. Г. Виноградов; Послесловие Л.  Б. Баженова, Б. В. Бирюкова, А. Г. Спиркина. — М.: ИЛ, 1963.
• Основы кибернетики. Математические основы кибернетики / Под ред. профессора К. А. Пупкова. — М.: Высшая школа.
• Основы кибернетики. Теория кибернетических систем / Под ред. профессора К. А. Пупкова. — М.: Высш. школа, 1976. — 408 с. — (Учеб. пособие для вузов). — 25 000 экз.
• Поваров Г. Н. Ампер и кибернетика. — М.: Советское радио, 1977.
• Теслер Г. С. Новая кибернетика. — Киев: Логос, 2004. — 401 с.
• Кибернетика и информатика // Сборник научных трудов к 50-летию Секции кибернетики Дома ученых им. М. Горького РАН. — Санкт-Петербург, 2006. — 410 с.
• Игнатьев М. Б. Информационные технологии в микро-, нано- и оптоэлектронике. — изд. ГУАП, Санкт-Петербург, 2008. — 200 с.

Ссылки

• Наука организации жизнеспособных систем
• Уроки Стаффорда Бира // Компьютерра — № 36 — 2004
• «Principia Cybernetica Project» (PCP)  (англ.).

Организации

• The Cybernetics Society — Кибернетическое общество  (англ. )

Примечания

1. ↑ Словарь по кибернетике / Под редакцией академика В. С. Михалевича. — 2-е. — Киев: Главная редакция Украинской Советской Энциклопедии имени М. П. Бажана, 1989. — С. 259. — 751 с. — (С48). — 50 000 экз. — ISBN 5-88500-008-5
2. ↑ Norbert Wiener (1948), Cybernetics or Control and Communication in the Animal and the Machine, (Hermann & Cie Editeurs, Paris, The Technology Press, Cambridge, Mass., John Wiley & Sons Inc., New York, 1948)
3. ↑ Kelly, Kevin Out of control: the new biology of machines, social systems and the economic world. — Boston: Addison-Wesley, 1994. — ISBN 0-201-48340-8
4. ↑ Couffignal, Louis, «Essai d’une définition générale de la cybernétique», The First International Congress on Cybernetics, Namur, Belgium, June 26-29, 1956, Gauthier-Villars, Paris, 1958, pp. 46—54
5. ↑ Цитируется по сборнику «Кибернетика ожидаемая. Кибернетика неожиданная». — М.: Наука, 1968. — стр. 152.
6. ↑ Jean-Pierre Dupuy, «The autonomy of social reality: on the contribution of systems theory to the theory of society» in: Elias L. Khalil & Kenneth E. Boulding eds., Evolution, Order and Complexity, 1986.
7. ↑ Peter Harries-Jones (1988), «The Self-Organizing Polity: An Epistemological Analysis of Political Life by Laurent Dobuzinskis» in: Canadian Journal of Political Science (Revue canadienne de science politique), Vol. 21, No. 2 (Jun., 1988), pp. 431—433.
8. ↑ Kenneth D. Bailey (1994), Sociology and the New Systems Theory: Toward a Theoretical Synthesis, p.163.
9. ↑ Kenneth D. Bailey (1994), Sociology and the New Systems Theory: Toward a Theoretical Synthesis
10. ↑ Kevin Kelly (1994) «Out of control: The new biology of machines, social systems and the economic world» Addison-Wesley ISBN 0-201-48340-8

Кибернетика | это… Что такое Кибернетика?

Киберне́тика (от др. -греч. κυβερνητική — «искусство управления»^[1]) — наука об общих закономерностях процессов управления и передачи информации в различных системах, будь то машины, живые организмы или общество.

Обзор

Термин «кибернетика» изначально ввел в научный оборот в 1830 году Андре-Мари Ампер, который в своем фундаментальном труде «Опыт о философии наук» (1834—1843) определил кибернетику как науку об управлении государством, которая должна обеспечить гражданам разнообразные блага. А в современном понимании — как наука об общих закономерностях процессов управления и передачи информации в машинах, живых организмах и обществе, впервые был предложен Норбертом Винером в 1948 году^[2].

Она включает изучение обратной связи, чёрных ящиков и производных концептов, таких как управление и коммуникация в живых организмах, машинах и организациях, включая самоорганизации. Она фокусирует внимание на том, как что-либо (цифровое, механическое или биологическое) обрабатывает информацию, реагирует на неё и изменяется или может быть изменено, для того чтобы лучше выполнять первые две задачи ^[3]. Стаффорд Бир назвал её наукой эффективной организации, а Гордон Паск расширил определение, включив потоки информации «из любых источников», начиная со звёзд и заканчивая мозгом.

Пример кибернетического мышления. С одной стороны, компания рассматривается в качестве системы в окружающей среде. С другой стороны, кибернетическое управление может быть представлено как система.

Более философское определение кибернетики, предложенное в 1956 году Л. Куффиньялем (англ.), одним из пионеров кибернетики, описывает кибернетику как «искусство обеспечения эффективности действия»^[4]. Новое определение было предложено Льюисом Кауфманом (англ.): «Кибернетика — исследование систем и процессов, которые взаимодействуют сами с собой и воспроизводят себя».

Кибернетические методы применяются при исследовании случая, когда действие системы в окружающей среде вызывает некоторое изменение в окружающей среде, а это изменение проявляется на системе через обратную связь, что вызывает изменения в способе поведения системы. В исследовании этих «петель обратной связи» и заключаются методы кибернетики.

Современная кибернетика зарождалась как междисциплинарные исследования, объединяя области систем управления, теории электрических цепей, машиностроения, математического моделирования, математической логики, эволюционной биологии, неврологии, антропологии. Эти исследования появились в 1940 году, в основном, в трудах учёных на т. н. конференциях Мэйси (англ.).

Другие области исследований, повлиявшие на развитие кибернетики или оказавшиеся под её влиянием, — теория управления, теория игр, теория систем (математический эквивалент кибернетики), психология (особенно нейропсихология, бихевиоризм, познавательная психология) и философия.

Сфера кибернетики

Объектом кибернетики являются все управляемые системы. Системы, не поддающиеся управлению, в принципе, не являются объектами изучения кибернетики. Кибернетика вводит такие понятия, как кибернетический подход, кибернетическая система. Кибернетические системы рассматриваются абстрактно, вне зависимости от их материальной природы. Примеры кибернетических систем — автоматические регуляторы в технике, ЭВМ, человеческий мозг, биологические популяции, человеческое общество. Каждая такая система представляет собой множество взаимосвязанных объектов (элементов системы), способных воспринимать, запоминать и перерабатывать информацию, а также обмениваться ею. Кибернетика разрабатывает общие принципы создания систем управления и систем для автоматизации умственного труда. Основные технические средства для решения задач кибернетики — ЭВМ. Поэтому возникновение кибернетики как самостоятельной науки (Н. Винер, 1948) связано с созданием в 40-х гг. XX века этих машин, а развитие кибернетики в теоретических и практических аспектах — с прогрессом электронной вычислительной техники.

Кибернетика является междисциплинарной наукой. Она возникла на стыке математики, логики, семиотики, физиологии, биологии, социологии. Ей присущ анализ и выявление общих принципов и подходов в процессе научного познания. Наиболее весомыми теориями, объединяемыми кибернетикой, можно назвать следующие:

• Теория передачи сигналов
• Теория управления
• Теория автоматов
• Теория принятия решений
• Синергетика
• Теория алгоритмов
• Распознавание образов
• Теория оптимального управления

Кроме средств анализа, в кибернетике используются мощные инструменты для синтеза решений, предоставляемые аппаратами математического анализа, линейной алгебры, геометрии выпуклых множеств, теории вероятностей и математической статистики, а также более прикладными областями математики, такими как математическое программирование, эконометрика, информатика и прочие производные дисциплины.

Особенно велика роль кибернетики в психологии труда и таких ее отраслях, как инженерная психология и психология профессионально-технического образования. Кибернетика — наука об оптимальном управлении сложными динамическими системами, изучающая общие принципы управления и связи, лежащие в основе работы самых разнообразных по природе систем — от самонаводящих ракет-снарядов и быстродействующих вычислительных машин до сложного живого организма. Управление — это перевод управляемой системы из одного состояния в другое посредством целенаправленного воздействия управляющего. Оптимальное управление — это перевод системы в новое состояние с выполнением некоторого критерия оптимальности, например, минимизации затрат времени, труда, веществ или энергии. Сложная динамическая система — это любой реальный объект, элементы которого изучаются в такой высокой степени взаимосвязи и подвижности, что изменение одного элемента приводит к изменению других.

Направления

Кибернетика — более раннее, но всё ещё используемое общее обозначение для многих предметов. Эти предметы также простираются в области многих других наук, но объединены при исследовании управления системами.

Чистая кибернетика

Чистая кибернетика изучает системы управления как понятие, пытаясь обнаружить основные её принципы.

ASIMO использует датчики и интеллектуальные алгоритмы, чтобы избежать препятствий и перемещаться по лестнице

• Искусственный интеллект
• Кибернетика второго порядка
• Компьютерное зрение
• Системы управления
• Эмерджентность
• Обучающиеся организации
• Новая кибернетика
• Interactions of Actors Theory
• Теория общения

В биологии

Кибернетика в биологии — исследование кибернетических систем в биологических организмах, прежде всего сосредотачиваясь на том, как животные приспосабливаются к их окружающей среде, и как информация в форме генов передаются от поколения к поколению. Также имеется второе направление — киборги.

Термический снимок холоднокровноготарантула на теплокровной руке человека

• Биоинженерия
• Биологическая кибернетика
• Биоинформатика
• Бионика
• Медицинская кибернетика
• Нейрокибернетика
• Гомеостаз
• Синтетическая биология
• Системная биология

Теория сложных систем

Теория сложных систем анализирует природу сложных систем и причины, лежащие в основе их необычных свойств.

Способ моделирования сложной адаптивной системы

• Сложная адаптивная система
• Сложные системы
• Теория сложных систем

В компьютерной науке

Компьютерная наука напрямую применяет концепты кибернетики для управления устройствами и анализа информации.

• Робототехника
• Система поддержки принятия решений
• Клеточный автомат
• Симуляция

В инженерии

Кибернетика в инженерии используется, чтобы проанализировать отказы систем, в которых маленькие ошибки и недостатки могут привести к сбою всей системы.

Искусственное сердце, пример биомедицинской инженерии.

• Адаптивная система
• Инженерная кибернетика
• Эргономика
• Биомедицинская инженерия
• Нейрокомпьютинг
• Техническая кибернетика
• Системотехника

В экономике и управлении

• Кибернетическое управление
• Экономическая кибернетика
• Исследование операций
• Системотехника

В математике

• Динамическая система
• Теория информации
• Теория систем

В психологии

• Психологическая кибернетика

В социологии

• Меметика
• Социальная кибернетика

История

В древности термин «кибернетика» использовался Платоном в контексте «исследования самоуправления» в «Законах», для обозначения управления людьми.

Слово фр. «cybernétique» использовалось практически в современном значении в 1834 году французским физиком и систематизатором наук Андре Ампером (фр. André-Marie Ampère, 1775—1836), для обозначения науки управления в его системе классификации человеческого знания:

Андре Мари Ампер

«КИБЕРНЕТИКА. Отношения народа к народу, изучаемые <…> предшествующими науками, — лишь небольшая часть объектов, о которых должно печься правительство; его внимания также непрерывно требуют поддержание общественного порядка, исполнения законов, справедливое распределение налогов, отбор людей, которых оно должно назначать на должности, и всё, способствующее улучшению общественного состояния. Оно постоянно должно выбирать между различными мерами, наиболее пригодными для достижения цели; и лишь благодаря глубокому изучению и сравнению разных элементов, предоставляемых ему для этого выбора знанием всего, что имеет отношение к нации, оно способно управлять в соответствии со своим характером, обычаями, средствами существования процветания организацией и законами, которые могут служить общими правилами поведения и которыми оно руководствуется в каждом особом случае. Итак, только после всех наук, занимающихся этими различными объектами, надо поставить эту, о которой сейчас идёт речь и которую я называю кибернетикой, от слова др.-греч. κυβερνητιχη; это слово, принятое в начале в узком смысле для обозначения искусства кораблевождения, получило употребление у самих греков в несравненно более широком значении искусства управления вообще».^[5]

Джеймс Уатт

Первая искусственная автоматическая регулирующая система, водяные часы, была изобретена древнегреческим механиком Ктезибием. В его водяных часах вода вытекала из источника, такого как стабилизирующий бак, в бассейн, затем из бассейна — на механизмы часов. Устройство Ктезибия использовало конусовидный поток для контроля уровня воды в своём резервуаре и регулировки скорости потока воды соответственно, чтобы поддержать постоянный уровень воды в резервуаре, так, чтобы он не был ни переполнен, ни осушен. Это было первым искусственным действительно автоматическим саморегулирующимся устройством, которое не требовало никакого внешнего вмешательства между обратной связью и управляющими механизмами. Хотя они, естественно, не ссылались на это понятие как на науку кибернетику (они считали это областью инженерного дела), Ктезибий и другие мастера древности, такие как Герон Александрийский или китайский учёный Су Сун, считаются одними из первых, изучавших кибернетические принципы. Исследование механизмов в машинах с корректирующей обратной связью датируется ещё концом XVIII века, когда паровой двигатель Джеймса Уатта был оборудован управляющим устройством, центробежным регулятором обратной связи для того, чтобы управлять скоростью двигателя. А. Уоллес описал обратную связь как «необходимую для принципа эволюции» в его известной работе 1858 года. В 1868 году великий физик Дж. Максвелл опубликовал теоретическую статью по управляющим устройствам, одним из первых рассмотрел и усовершенствовал принципы саморегулирующихся устройств. Я. Икскюль применил механизм обратной связи в своей модели функционального цикла (нем. Funktionskreis) для объяснения поведения животных.

XX век

Современная кибернетика началась в 1940-х как междисциплинарная область исследования, объединяющая системы управления, теории электрических цепей, машиностроение, логическое моделирование, эволюционную биологию, неврологию. Системы электронного управления берут начало с работы инженера Bell Labs Гарольда Блэка в 1927 году по использованию отрицательной обратной связи, для управления усилителями. Идеи также имеют отношения к биологической работе Людвига фон Берталанфи в общей теории систем.

Ранние применения отрицательной обратной связи в электронных схемах включали управление артиллерийскими установками и радарными антеннами во время Второй мировой войны. Джей Форрестер, аспирант в Лаборатории Сервомеханизмов в Массачусетском технологическом институте, работавший во время Второй мировой войны с Гордоном С. Брауном над совершенствованием систем электронного управления для американского флота, позже применил эти идеи к общественным организациям, таким как корпорации и города как первоначальный организатор Школы индустриального управления Массачусетского технологического института в MIT Sloan School of Management (англ.). Также Форрестер известен как основатель системной динамики.

У. Деминг, гуру комплексного управления качеством, в чью честь Япония в 1950 году учредила свою главную индустриальную награду, в 1927 году был молодым специалистом в Bell Telephone Labs и, возможно, оказался тогда под влиянием работ в области сетевого анализа). Деминг сделал «понимающие системы» одним из четырёх столпов того, что он описал как глубокое знание в своей книге «Новая экономика».

Многочисленные работы появились в смежных областях. В 1935 году российский физиолог П. К. Анохин издал книгу, в которой было изучено понятие обратной связи («обратная афферентация»). Исследования продолжались, в особенности в области математического моделирования регулирующих процессов, и две ключевые статьи были опубликованы в 1943 году. Этими работами были «Поведение, цель и телеология» А.Розенблюта (англ.), Норберта Винера и Дж.Бигелоу (англ.) и работа «Логическое исчисление идей, относящихся к нервной активности» У. Мак-Каллока и У. Питтса (англ.).

Кибернетика как научная дисциплина была основана на работах Винера, Мак-Каллока и других, таких как У. Р. Эшби и У. Г. Уолтер (англ.).

Уолтер был одним из первых, кто построил автономные роботы в помощь исследованию поведения животных. Наряду с Великобританией и США, важным географическим местоположением ранней кибернетики была Франция.

Весной 1947 года Винер был приглашён на конгресс по гармоническому анализу, проведённому в Нанси, Франция. Мероприятие было организовано группой математиков Николя Бурбаки, где большую роль сыграл математик Ш. Мандельбройт.

Норберт Винер

Во время этого пребывания во Франции Винер получил предложение написать сочинение на тему объединения этой части прикладной математики, которая найдена в исследовании броуновского движения (т. н. винеровский процесс) и в теории телекоммуникаций. Следующим летом, уже в Соединённых Штатах, он использовал термин «кибернетика» как заглавие научной теории. Это название было призвано описать изучение «целенаправленных механизмов» и было популяризировано в книге «Кибернетика, или управление и связь в животном и машине» (Hermann & Cie, Париж, 1948). В Великобритании вокруг этого в 1949 году образовался Ratio Club (англ.).

В начале 1940-х Джон фон Нейман, более известный работами по математике и информатике, внёс уникальное и необычное дополнение в мир кибернетики: понятие клеточного автомата и «универсального конструктора» (самовоспроизводящегося клеточного автомата). Результатом этих обманчиво простых мысленных экспериментов стало точное понятие самовоспроизведения, которое кибернетика приняла как основное понятие. Понятие, что те же самые свойства генетического воспроизводства относились к социальному миру, живым клеткам и даже компьютерным вирусам, является дальнейшим доказательством универсальности кибернетических исследований.

Винер популяризировал социальные значения кибернетики, проведя аналогии между автоматическими системами (такими как регулируемый паровой двигатель) и человеческими институтами в его бестселлере «Кибернетика и общество» (The Human Use of Human Beings: Cybernetics and Society Houghton-Mifflin, 1950).

Одним из главных центров исследований в те времена была Биологическая компьютерная лаборатория в Иллинойском университете, которой в течение почти 20 лет, начиная с 1958 года, руководил Х. Фёрстер.

Кибернетика в СССР

Основная статья: Кибернетика в СССР

Развитие кибернетики в СССР, было начато в 1940-х годах.

В «Философский словарь» 1954 года издания попала характеристика кибернетики как «реакционной лженауки»,

В 60-е и 70-е на кибернетику, как на техническую, так и на экономическую, уже стали делать большую ставку.

Упадок и возрождение

В течение последних 30 лет кибернетика прошла через взлёты и падения, становилась всё более значимой в области изучения искусственного интеллекта и биологических машинных интерфейсов (то есть киборгов), но, лишившись поддержки, потеряла ориентиры дальнейшего развития.

Франциско Варела

Стюарт А.Амплеби

В 1970-х новая кибернетика проявилась в различных областях, но особенно — в биологии. Некоторые биологи под влиянием кибернетических идей (Матурана и Варела, 1980; Варела, 1979; (Атлан (англ.), 1979), «осознали, что кибернетические метафоры программы, на которых базировалась молекулярная биология, представляли собой концепцию автономии, невозможную для живого существа. Следовательно, этим мыслителям пришлось изобрести новую кибернетику, более подходящую для организаций, которые человечество обнаруживает в природе — организаций, не изобретённых им самим»^[6]. Возможность того, что эта новая кибернетика применима к социальным формам организаций, остаётся предметом теоретических споров с 1980-х годов.

В экономике в рамках проекта Киберсин попытались ввести кибернетическую административно-командную экономику в Чили в начале 1970-х. Эксперимент был остановлен в результате путча 1973 года, оборудование было уничтожено.

В 1980-х новая кибернетика, в отличие от её предшественницы, интересуется «взаимодействием автономных политических фигур и подгрупп, а также практического и рефлексивного сознания предметов, создающих и воспроизводящих структуру политического сообщества. Основное мнение — рассмотрение рекурсивности, или самозависимости политических выступлений, как в отношении выражения политического сознания, так и путями, в которых системы создаются на основе самих себя»^[7].

Голландские учёные-социологи Гейер и Ван дер Зоувен (нидерл.) в 1978 году выделили ряд особенностей появляющейся новой кибернетики. «Одной из особенностей новой кибернетики является то, что она рассматривает информацию как построенную и восстановленную человеком, взаимодействующим с окружающей средой. Это обеспечивает эпистемологическое основание науки, если смотреть на это с точки зрения наблюдателя. Другая особенность новой кибернетики — её вклад в преодоление проблемы редукции (противоречий между макро- и микроанализом). Таким образом, это связывает индивидуума с обществом»^[8]. Гейер и Ван дер Зоувен также отметили, что «переход от классической кибернетики к новой кибернетике приводит к переходу от классических проблем к новым проблемам. Эти изменения в размышлении включают, среди других, изменения от акцента на управляемой системе к управляющей и фактору, который направляет управляющие решения. И новый акцент на коммуникации между несколькими системами, которые пытаются управлять друг другом»^[9] .

Последние усилия в изучении кибернетики, систем управления и поведения в условиях изменений, а также в таких смежных областях, как теория игр (анализ группового взаимодействия), системы обратной связи в эволюции и исследование метаматериалов (материалов со свойствами атомов, их составляющих, за пределами ньютоновых свойств), привели к возрождению интереса к этой всё более актуальной области^[10].

Известные ученые

• Ампер, Андре Мари (1775—1836)
• Вышнеградский, Иван Алексеевич (1831—1895)
• Норберт Винер (Norbert Wiener) (1894—1964)
• Уильям Эшби (Ashby) (1903—1972)
• Хайнц фон Фёрстер (1911—2002)
• Клод Шеннон (1916—2001)
• Грегори Бейтсон (1904—1980)
• Клаус, Георг (1912—1974)
• Ляпунов Алексей Андреевич (1911—1973)
• Глушков Виктор Михайлович (1923—1982)
• Бир Стаффорд (1926—2002)
• Берг, Аксель Иванович
• Кузин, Лев Тимофеевич (1928—1997)
• Поваров, Геллий Николаевич (1928—2004)
• Пупков, Константин Александрович (род. 1930)
• Тихонов, Андрей Николаевич (1906—1993)

См. также

• Информация
• Управление
• Кибернетический подход
• Винер, Норберт
• Бир, Энтони Стаффорд
• Платон

Литература

• Винер Н. Кибернетика. — М.: Советское радио, 1968.
• Винер Н. Некоторые моральные и технические последствия автоматизации.
• Шеннон К. Работы по теории информации и кибернетике. — М.: Изд. иностр. лит., 1963. — 830 с.
• Эшби У. Р. Введение в кибернетику. — М.: Изд. иностр. лит., 1959. — 432 с.

• Пекелис В.Д. (сост.) Возможное и невозможное в кибернетике, Наука, 1964, 222 с.
• Пекелис В.Д. (сост.) Кибернетика ожидаемая и кибернетика неожиданная, Наука, 1968, 311 с.
• Пекелис В.Д. (сост.) Кибернетика. Итоги развития, Наука, 1979, 200 с.
• Пекелис В.Д. (сост.) Кибернетика. Современное состояние, Наука, 1980, 208 с.

• Марков А. А. Что такое кибернетика. — В кн.: Кибернетика, мышление, жизнь. — М.: Мысль, 1964
• Петрушенко Л. А. Самодвижение материи в свете кибернетики. — М.: Наука, 1971
• Кузин Л. Т. Основы кибернетики (в 2-х томах). — М.: Энергия, 1973
• В. М. Глушков, Н. М. Амосов и др. «Энциклопедия кибернетики». Киев. 1975 г.
• Герович В. А. Человеко-машинные метафоры в советской физиологии // Вопросы истории естествознания и техники. № 3, 2002. С. 472—506.
• Гринченко С. Н. История человечества с кибернетических позиций // История и Математика: Проблемы периодизации исторических макропроцессов. — М.: КомКнига, 2006. — С. 38—52.
• Грэхэм, Л. Естествознание, философия и науки о человеческом поведении в Советском Союзе. — М.: Политиздат, 1991. — 480 с.
• Клаус Г. Кибернетика и философия = Kybernetik in philosophischer Sicht / Перевод с немецкого И. С. Добронравова, А. П. Куприяна, Л. А. Лейтес; редактор В. Г. Виноградов; Послесловие Л.  Б. Баженова, Б. В. Бирюкова, А. Г. Спиркина. — М.: ИЛ, 1963.
• Основы кибернетики. Математические основы кибернетики / Под ред. профессора К. А. Пупкова. — М.: Высшая школа.
• Основы кибернетики. Теория кибернетических систем / Под ред. профессора К. А. Пупкова. — М.: Высш. школа, 1976. — 408 с. — (Учеб. пособие для вузов). — 25 000 экз.
• Поваров Г. Н. Ампер и кибернетика. — М.: Советское радио, 1977.
• Теслер Г. С. Новая кибернетика. — Киев: Логос, 2004. — 401 с.
• Кибернетика и информатика // Сборник научных трудов к 50-летию Секции кибернетики Дома ученых им. М. Горького РАН. — Санкт-Петербург, 2006. — 410 с.
• Игнатьев М. Б. Информационные технологии в микро-, нано- и оптоэлектронике. — изд. ГУАП, Санкт-Петербург, 2008. — 200 с.

Ссылки

• Наука организации жизнеспособных систем
• Уроки Стаффорда Бира // Компьютерра — № 36 — 2004
• «Principia Cybernetica Project» (PCP)  (англ.).

Организации

• The Cybernetics Society — Кибернетическое общество  (англ. )

Примечания

1. ↑ Словарь по кибернетике / Под редакцией академика В. С. Михалевича. — 2-е. — Киев: Главная редакция Украинской Советской Энциклопедии имени М. П. Бажана, 1989. — С. 259. — 751 с. — (С48). — 50 000 экз. — ISBN 5-88500-008-5
2. ↑ Norbert Wiener (1948), Cybernetics or Control and Communication in the Animal and the Machine, (Hermann & Cie Editeurs, Paris, The Technology Press, Cambridge, Mass., John Wiley & Sons Inc., New York, 1948)
3. ↑ Kelly, Kevin Out of control: the new biology of machines, social systems and the economic world. — Boston: Addison-Wesley, 1994. — ISBN 0-201-48340-8
4. ↑ Couffignal, Louis, «Essai d’une définition générale de la cybernétique», The First International Congress on Cybernetics, Namur, Belgium, June 26-29, 1956, Gauthier-Villars, Paris, 1958, pp. 46—54
5. ↑ Цитируется по сборнику «Кибернетика ожидаемая. Кибернетика неожиданная». — М.: Наука, 1968. — стр. 152.
6. ↑ Jean-Pierre Dupuy, «The autonomy of social reality: on the contribution of systems theory to the theory of society» in: Elias L. Khalil & Kenneth E. Boulding eds., Evolution, Order and Complexity, 1986.
7. ↑ Peter Harries-Jones (1988), «The Self-Organizing Polity: An Epistemological Analysis of Political Life by Laurent Dobuzinskis» in: Canadian Journal of Political Science (Revue canadienne de science politique), Vol. 21, No. 2 (Jun., 1988), pp. 431—433.
8. ↑ Kenneth D. Bailey (1994), Sociology and the New Systems Theory: Toward a Theoretical Synthesis, p.163.
9. ↑ Kenneth D. Bailey (1994), Sociology and the New Systems Theory: Toward a Theoretical Synthesis
10. ↑ Kevin Kelly (1994) «Out of control: The new biology of machines, social systems and the economic world» Addison-Wesley ISBN 0-201-48340-8

основы науки и предмет изучения

Содержание

1. Предмет изучения
2. Системы изучения
3. История кибернетики
4. Ученые-кибернетики
5. Применение
6. Медицинская кибернетика
7. Перспективы и будущее

Предмет изучения

Царица цифрового мира – наука кибернетика. Этим термином объединяется множество понятий, в основном связанных с интеллектуальной техникой, роботами и автоматизированными системами. Но, грубо говоря, его восприятие немного искажено. Изначально кибернетика это, в общем смысле, наука об управлении, которая относилась к искусству государственных деятелей в древней Греции.

В наше же время понятие трансформировалось, приобретя новый, более широкий смысл. Теперь этой научной дисциплиной называют систему получения, хранения и преобразования информации для сложных, основанных на математических принципах действия, систем. К которым безусловно относятся и современные компьютерные и автоматические комплексы обработки данных. Но и не только.
Фантастическая картинка-иллюстрация кибернетики

В ней анализируются взаимосвязи происходящих процессов в комплексе особей живого мира, включая растительный и микробиологический. Не обходит кибернетика вниманием и социально-экономические структуры. К каким относятся предприятия, группы людей, отрасли промышленности, политические объединения, страны.

Системы изучения

Главное, что изучает кибернетика – логическое взаимодействие отдельных элементов системы для получения конкретного результата. Примером можно привести управленческую структуру производственного предприятия, отдел ПТО.
Упрощенная схема взаимодействия ПТО и остальных элементов предприятия

Он – часть общей системы завода, его функциональная единица. У организации есть план выполнения, который разработан в соответствии с ресурсными возможностями и максимальной прибылью. Задача отдела выполнить документационную и проектную работу по подготовке всех этапов производства.

То есть, в рамках кибернетики, в ПТО приходит указание на выпуск такого-то количества продукции определенного вида. Отдел разрабатывает документы – планы и схемы самих изделий, акты на закупку исходных ресурсов, сметы. Результаты деятельности от этого логического элемента предприятия отправляются поставщикам, в производственные цеха, бухгалтерию. Вот пример функциональной системы, изучаемой кибернетикой, причем весьма далекий от технологии как таковой.

В описанном случае не нужно знать об оснащении цехов (токарные станки, пилорама или другого), форме прихода указаний от руководства (почта, электронное сообщение, курьер), или, к примеру, о валюте расчетов – это рассматривается в рамках других наук.

Главное для кибернетики – логическое взаимодействие комплексных частей и влияние отдельного элемента, поступающих ему стимулов и его реакции от них на происходящие процессы в целом.

Элементы и их взаимодействие, исследуемые в рамках кибернетики

В общем виде, область рассмотрения этой наукой – взаимодействие частей системы. Каждая из которых довольно сложна и описывается различными дискретными математическими моделями, входящими в дисциплины теории игр, информации и алгоритмов.

Комплексный элемент структуры обрабатывает входной сигнал в зависимости от своего строения, которое моделируется в рамках кибернетики методами теории графов, кодирования, управляющих систем и комбинаторного анализа, преобразует его и выдает собственный результат, для последующего разбора или выполнения другой частью системы.

История кибернетики

Как уж говорилось, научная дисциплина кибернетика была описана еще в древней Греции, приблизительно в 4 веке до нашей эры. Сам термин пошел от греческого [ϰυβερνητιϰή] – искусство управления. От его фонетического звучания и возникло само название в латинском языке, которое впоследствии трансформировалось в «кибернетику». Но до сих пор используется и в более близком смысле по однокоренным словам [лат. gubernare] – управлять, [лат. gubernator], по-русски – губернатор или же в виде названия «губерния». Описана дисциплина впервые была ученым Платоном в своем диалоге «Законы».
Бюст Платона Афинского

Окончательное введение в общность изучаемых наук было произведено А. Ампером в 1834 г., который в своей классификации упоминал кибернетику как «практику управления государством».

Современное понимание дисциплины было введено американским ученым Нобертом Винтером в 1947 году и касалось уже общности математических систем управляющих элементов.

Ученые-кибернетики

Управление кибернетическими механизмами регулирования было еще заложено в устройствах Ктесибия, жившего в 2-1 веках до нашей эры, и Герона Александрийского (около 1 в. до н.э.).

В средние века основы дисциплины применялись в изготовлении часовых и навигационных приборов или различных видов мельниц, где требовалось автоматическая регулировка работы устройств.

Основной рассвет систематизации кибернетики возник в век пара, относящий к технологическому периоду использования его в устройствах движения. Первый автоматический регулятор работы паровых двигателей запатентован Джеймсом Уаттом (1736-1819), они же, в свою очередь, дали большой толчок процессу индустриализации общества. Теоретические работы по кибернетическим системам тех лет относят к статье Джеймс Клерк Максвелла (1831-1879), посвященной регуляторам.
Фотография Джеймса Клерка Максвелла

Дальнейшее развитие дисциплина получила в трудах И.А. Вышнеградского (1832-1895). Сравнение естественных биологических систем и их реакций изучалось, в рамках кибернетики, И.П. Павловым (1849-1936) и П.К. Анохиным (1898-1974). Окончательное математическое обоснование наука получила в работах А. М. Тьюринга, А. Н. Колмогорова, Э. Л. Поста, В. А. Котельникова, А. Чёрча.

Современное понимание кибернетических систем и информатики было определено в рамках создания первой электронной вычислительной машины, прообраза компьютера, Нобертом Винтером, В. Бушем, Дж. фон Нейманом, У. Мак-Каллок и А. Розенблют. Итог работы этой группы относительно реальных технических и практических задач был опубликован Винтером в его книге «Кибернетика», изданной в 1948 году.
Ноберт Винтер

Для сохранения истины, хотелось бы вспомнить о том, что устройства обработки информации существовали еще до трудов Н. Винтера, только они не получали необходимого теоретического обоснования, требуемого в рамках научной дисциплины. В общность таких приборов входят различные арифмометры, механические вычислительные машины Чарльза Бэббриджа и станки Жозефа Мари Жакара, регуляторы множества изобретателей и созданные Конрадом Эрнст Отто Цузе релейные компьютеры.

Применение

Как научная дисциплина ее тезисы, математические решения и методы исследования применяются в изготовлении всей окружающей автоматики, включая такие ее виды: распознающие образы на изображениях, нейросистемы искусственного интеллекта, различные контролирующие устройства или их части, медицинское оборудование, вся цифровая техника, роботов, комплексы восприятия и синтеза голоса.

В сущности, в 21 веке сложно найти что-то в окружении человека, которое не содержит тех или иных управляющих элементов в зависимости от поступающих сигналов.
Кибернетика – основа замены человека во всех областях жизни

Медицинская кибернетика

Одной из ниш, которую плотно заняла научная дисциплина кибернетика, стала медицина. Средства контроля и автоматизации используются в миллионах относящихся к этой сфере деятельности приборов и устройств. Сюда входят системы предварительной поддержки жизнедеятельности организма человека – аппараты искусственного дыхания, фибрилляции, контролирующие его состояние приборы (различные анализаторы и индикаторы), а также вживляемые и устанавливаемые протезы.

Все эти ниши важны, но хотелось бы отдельно упомянуть о последних из перечисленных. Наиболее видимо и полно соответствуют понятию кибернетики различные современные протезы конечностей человека. Теперь управление ими осуществляется отдачей команд при помощи мыслей, а не устаревшими механическими способами.

Кроме того, созданы, пока экспериментальные, системы обратной связи, которые позволяют чувствовать искусственную руку или ногу как реальное продолжение человеческого тела с восприятием информации от различных датчиков, размещенных на протезе.
Швейцарский бионический протез с обратной связью по чувствительности и управлению мозговыми волнами

Перспективы и будущее

Не зря наше время – период царствования науки кибернетика. Все вокруг получает большую автоматизацию для удобства использования человеком. Это касается как бытовых и развлекательных приборов, так и почти всех производственных процессов.

К области интересов дисциплины можно отнести любые современные контролирующие системы, от таймеров в печках или стиральных машинах, до автоматов, управляющих ядерными реакторами или работой светофоров у переходов через дорогу. К дисциплине относятся и все электронные устройства – принцип их действия непосредственно построен на использовании ее теорий и практик.

Компьютерная техника, как в стационарных ее видах ПК и мэйнфреймах, или перемещаемая в виде сотовых телефонов, фитнес-браслетов, игровых приставок, ноутбуков или планшетов, это вообще ниша, полностью и безраздельно занимаемая кибернетикой, математические методы которой используются в аппаратных частях оборудования и программном его заполнении.
Некоторые виды компьютерной техники

В перспективах развития, обозначенных этой дисциплиной, можно упомянуть большую роботизацию человеческой деятельности и создание искусственного интеллекта, которые вообще снимут с людей не только физическую, но и возможную умственную активность, выполняя за наш вид все процессы, приносящие пользу, по созданию чего-либо нового или обеспечивающие удовлетворение жизненных потребностей.

Определения — Американское общество кибернетики

Определения кибернетики

Обзор

Стюарт Амплби, 1982; пересмотрено в 2000 г.

Существует множество определений кибернетики и множество людей, которые повлияли на развитие кибернетики. Кибернетика считает своей областью разработку или открытие и применение принципов регулирования и коммуникации. Кибернетика рассматривает не вещи, а способы поведения. Он не спрашивает: «Что это за штука?» но «что он делает?» и «что он может сделать?» Поскольку многие системы в живом, социальном и технологическом мире могут быть поняты таким образом, кибернетика преодолевает многие традиционные дисциплинарные границы. Таким образом, концепции, которые разрабатывают кибернетики, образуют метадисциплинарный язык, с помощью которого мы можем лучше понять и изменить наш мир.

Несколько традиций в кибернетике сосуществовали бок о бок с самого начала. Одна связана с круговой причинностью, проявляющейся в технологических разработках, особенно в конструкции компьютеров и автоматов, и находит свое интеллектуальное выражение в теориях вычислений, регулирования и контроля. Другая традиция, возникшая из человеческих и социальных интересов, делает упор на эпистемологию — то, как мы познаем, — и исследует теории самореференции для понимания таких явлений, как автономия, идентичность и цель. Некоторые кибернетики стремятся создать более гуманный мир, в то время как другие стремятся просто понять, как люди и их среда эволюционировали вместе. Некоторых интересуют системы, как мы их наблюдаем, других — системы, которые наблюдают. Некоторые стремятся разработать методы моделирования взаимосвязей между измеряемыми переменными. Другие стремятся понять диалог, который происходит между моделями или теориями и социальными системами. Ранние работы стремились определить и применить принципы, с помощью которых можно управлять системами. В более поздних работах была предпринята попытка понять, как системы описывают себя, контролируют себя и организуются. Несмотря на свою короткую историю, кибернетика развила интерес к широкому кругу процессов, в которых люди участвуют в качестве активных организаторов, коммуникаторов и автономных ответственных личностей.

Введение

1987 ASC Сборник определений по кибернетике; Ларри Ричардс, октябрь 1999 г.

В 1987 году, когда я был президентом ASC, я разработал список определений/описаний, которые с тех пор добавлялись и распространялись на конференциях ASC.
При подготовке этого списка я преследовал две цели:

1. продемонстрировать, что одной из отличительных черт кибернетики может быть то, что она может законно иметь несколько определений, не противореча себе, и
   1. . 0025
   2. , чтобы стимулировать диалог о том, каковы могут быть мотивы (намерения, желания и т. д.) тех, кто предложил разные определения.

   Я по-прежнему хочу, чтобы о кибернетике говорили как о динамическом наборе идей, динамике, которая реализуется в диалоге между людьми. То есть я хочу, чтобы ярлык «кибернетика» привлекал людей, интересующихся как предметом, так и практикой разговора, и создания «нового» из этой формы динамического взаимодействия, независимо от того, относятся ли их интересы к электронике, жизни, общества или разума, и исходят ли они из науки, искусства или политики.

   Сложность определения кибернетики

   Шутка, рассказанная Стаффордом Биром, октябрь 2001 г. (источник: Что такое кибернетика?):

   «…это касается трех мужчин, которых вот-вот казнят. Начальник тюрьмы вызывает их в свой кабинет и объясняет, что каждому будет предоставлена ​​последняя просьба. Первый признается, что вел грешную жизнь и хотел бы видеть священника. Губернатор говорит, что, по его мнению, он может это устроить. А второй мужчина? Второй мужчина объясняет, что он профессор кибернетики. Его последняя просьба — дать окончательный и окончательный ответ на вопрос: что такое кибернетика? Губернатор присоединяется и к этой просьбе. А третий мужчина? Ну, он докторант профессора — его просьба должна быть выполнена во вторую очередь».

   О неоднозначности термина «кибернетика»

   «Используй слово «кибернетика», Норберт, потому что никто не знает, что оно означает. Это всегда даст вам преимущество в спорах».
   Широко котируется; приписывается Клоду Шеннону в письме Норберту Винеру в 1940-х годах.

   Избранные определения для кибернетики

   Предыдущая версия Устава ASC

   «Кибернетика стремится разработать общие теории связи в сложных системах. … Абстрактная и часто формальная математическая природа ее цели … делает кибернетику применимой к любой эмпирической области, в которой происходят процессы коммуникации и их многочисленные корреляты. Приложения кибернетики широко распространены, особенно в компьютерных и информационных науках, в естественных и социальных науках, в политике, образовании и управлении».

   1987 Объявление конференции ASC

   «Кибернетика: когда я размышляю о динамике наблюдаемых систем и о динамике наблюдателя-откуда «творческая кибернетика»: когда я проецирую динамику системы, которую я хотел бы наблюдать»

   Андре-Мари Ампер

   «Кибернетика = искусство управления или наука управления»

   У. Росс Эшби

   • «искусство управления»
   • «Изучение систем, открытых для энергии, но закрытых для информации и систем управления, информативно непроницаемых»
   • «Кибернетика лечит не вещи, а способы поведения. Он не спрашивает: «Что это за вещь?», но «Что она делает?»… Таким образом, она по существу функциональна и бихевиористична… Материальность не имеет значения, равно как и соблюдение или несоблюдение обычного закона физики»
   • «рассматривает все формы поведения в той мере, в какой они регулярны, детерминированы или воспроизводимы»
   • «относится к реальной машине — электронной, механической, нейронной или экономической — примерно так же, как геометрия относится к реальному объекту в нашем земном пространстве»
   • «предлагает метод научной обработки системы, в которой сложность является выдающейся и слишком важной, чтобы ее можно было игнорировать»
   • «предлагает единый словарь и единый набор понятий для представления самых разных типов систем»

   Грегори Бейтсон

   • «раздел математики, занимающийся проблемами управления, рекурсивности и информации»
   • «Изучение формы и узора»
   • «самый большой кусочек плода Древа познания, который человечество откусило за последние 2000 лет».
   • «В кибернетике скрыты средства достижения нового и, возможно, более человеческого мировоззрения, средства изменения нашей философии контроля и средства увидеть наши собственные глупости в более широкой перспективе».

   BehaveNet

   «Термин «кибернетический» [от греч. kybernetes, пилот, рулевой] был придуман математиком Норбертом Винером в 1948 году, чтобы охватить «всю область теории управления и связи, будь то в машине или в животном»… Кибернетика занимается научным исследованием системных процессов самой разнообразной природы, включая такие явления, как регуляция, обработка информации, хранение информации, адаптация, самоорганизация, самовоспроизведение и стратегическое поведение. В рамках общего кибернетического подхода получили развитие следующие теоретические направления: теория систем (систем), теория коммуникаций, теория игр и теория принятия решений».

   Людвиг фон Берталанфи

   «Таким образом, великое множество систем в технике и в живой природе следуют схеме обратной связи, и хорошо известно, что Норберт Винер ввел новую дисциплину, называемую кибернетикой, для борьбы с этими явлениями. Теория пытается показать, что механизмы обратной связи являются основой телеологического или целенаправленного поведения как в созданных человеком машинах, так и в живых организмах, и в социальных системах». (источник: Общая теория систем, глава 2)

   Стаффорд Бир

   «наука об эффективной организации»

   «…кибернетика изучает поток информации вокруг системы и то, как эта информация используется системой как средство самоконтроля: она делает это для живые и неживые системы одинаково. Ибо кибернетика является междисциплинарной наукой, во многом обязанной как биологии, так и физике, изучению мозга и компьютерам, а также во многом благодаря формальным языкам науки, предоставляющим инструменты, с помощью которых поведение всех этих систем можно объективно описать».

   «Вероятно, первым ясным пониманием глубинной природы контроля… было то, что речь идет не о том, чтобы дергать за рычаги для достижения намеченных и неумолимых результатов. Это понятие управления применимо только к тривиальным машинам. Он никогда не применяется ко всей системе, включающей какой-либо вероятностный элемент — от погоды до людей; от рынков к политической экономии. Нет: характеристика нетривиальной системы, находящейся под контролем, заключается в том, что, несмотря на работу с переменными, которых слишком много для подсчета, слишком неопределенных для выражения и слишком сложных даже для понимания, можно что-то сделать для достижения предсказуемой цели. Винер нашел именно то слово, которое ему было нужно, в эксплуатации длинных кораблей Древней Греции. В море длинные корабли боролись с дождем, ветром и приливами — событиями, которые нельзя было предсказать. Однако, если человек, управляющий рулем, не сводил глаз с далекого маяка, он мог манипулировать румпелем, непрерывно настраиваясь в режиме реального времени по направлению к свету. Это функция рулевого управления. Еще у Гомера греческое слово для рулевого было kubernetes, которое транслитерируется на английский как Cybernetes».

   «Предмет, которому я посвятил свою профессиональную жизнь, — кибернетика. Я слишком хорошо знаю, что большинство людей имеют лишь смутное представление о том, что это такое. Меня часто уверяли, что речь идет о замораживании людей, но они думали о криогенике. Более информированные понимают, что речь идет о системах и их регулировании. Но даже тогда есть так много способов приблизиться к этому понятию».

   «Шокирует то, что в каждом из этих представлений есть истина, и причина в том, что кибернетика является междисциплинарным предметом. Это должно быть сложно».

   Herbert Brün

   «способность излечивать всю временную истину от вечной банальности»

   Брюс Бьюкенен

   «иногда также используется в качестве общего термина для большого количества связанных дисциплин: общей теории систем, теории информации, системной динамики , теория динамических систем, включая теорию катастроф, теорию хаоса и т. д.».

   Louis Couffignal

   «искусство обеспечения эффективной работы»

   Peter Corning

   «Единственным наиболее важным свойством кибернетической системы является то, что она контролируется взаимосвязью между эндогенными целями и внешней средой». Источник: Питер Корнинг (2005), стр. 9.0007 Целостный дарвинизм. Синергия, кибернетика и биоэкономика эволюции , University Of Chicago Press, Чикаго, с. 147

   «Наука кибернетика не о термостатах или машинах; эта характеристика является карикатурой. Кибернетика — это целеустремленность, цели, информационные потоки, процессы управления принятием решений и обратная связь (правильно определенная) на всех уровнях живых систем». источник

   Феликс фон Куб

   «…[] математическое и конструктивное рассмотрение общих структурных отношений, функций и систем».

   Джефф Дули

   «Кибернетика — это наука о целенаправленном поведении. Это помогает нам объяснить поведение как непрерывное действие кого-то (или предмета) в процессе, как мы его видим, поддержания определенных условий вблизи целевого состояния или цели».

   «По крайней мере (есть, конечно, больше), кибернетика подразумевает новую философию о (1) том, что мы можем знать, (2) о том, что значит для чего-то существовать, и (3) о том, как добиться цели. . Кибернетика подразумевает, что знание должно быть построено с помощью эффективных процессов поиска цели и, возможно, не обязательно путем раскрытия вневременных, абсолютных атрибутов вещей, независимо от наших целей и потребностей». источник

   Чарльз А. Финк

   «Кибернетика — это наука о невидимых процессах, которые питают энергией динамические объекты: искусственные, природные и духовные. С более узкой технической точки зрения, кибернетика — это то, что заставляет системы функционировать».

   Хайнц фон Ферстер

   «Вот что интересно в кибернетике. Вы просите нескольких человек дать вам определение, и хотя вы не узнаете от них многого о кибернетике, вы многое узнаете о человеке, дающем определение, включая область его знаний, его отношение к миру, их желание играть с метафорами, их энтузиазм в отношении управления и их интерес к коммуникациям или теории сообщений».

   «Если назвать одно центральное понятие, первый принцип кибернетики, это будет цикличность».

   Fusionanomaly.net

   «[К]ибернетика изучает организацию, коммуникацию и управление в сложных системах, сосредоточив внимание на механизмах замкнутого цикла (обратной связи) Кибернетика, происходящая от греческого слова «рулевой» (kybernetes), была впервые представлена ​​математиком Винером, как наука о коммуникации и управлении в животном и машине (к чему мы теперь можем добавить: в обществе и в отдельных людях). Она выросла из теории информации Шеннона, призванной оптимизировать передачу информации по каналам связи, и концепции обратной связи, используемой в технических системах управления. В своем нынешнем воплощении «кибернетики второго порядка» основное внимание уделяется тому, как наблюдатели строят модели систем, с которыми они взаимодействуют».

   Фрэнк Хонивилл Джордж

   «Кибернетику можно рассматривать как недавно возникшую науку, хотя в некоторой степени она пересекается с существующими науками. Если считать физику, химию, биологию и т. д. традиционными науками, то кибернетика — это классификация, объединяющая их все. …Кибернетика формально определяется как наука об управлении и коммуникации у животных, людей и машин. Он извлекает из любого контекста то, что связано с обработкой информации и контролем. … Одной из основных характеристик кибернетики является ее озабоченность построением моделей, и здесь она пересекается с операционными исследованиями. Кибернетические модели обычно отличаются иерархичностью, адаптивностью и постоянным использованием петель обратной связи. … Кибернетика в некотором роде подобна науке об организации, с особым акцентом на динамическую природу организуемой системы». Источник

   Ранульф Гланвиль

   «Кибернетика — это, по сути, цикличность». источник

   Эрнст фон Глазерсфельд

   «способ мышления»

   «Кибернетика, как мы все знаем, может быть описана многими способами. Моя кибернетика не является ни математической, ни формализованной. Сегодня я бы описал это так: кибернетика — это искусство создания равновесия в мире возможностей и ограничений».

   Глушков Виктор Михайлович

   «…общая теория преобразования информации, а также теория и принципы построения различных преобразователей информации»

   Георг Клаус

   «Теория взаимосвязи возможных динамических саморегулирующихся систем с их подсистемами»

   Андрей Колмогоров

   «наука, занимающаяся изучением систем любой природы, способных принимать, хранить и обрабатывать информацию, чтобы использовать ее для управления»

   Крис Лукас

   «Кибернетика — это наука об эффективной организации, управлении и коммуникации в животных и машинах. Это искусство управления, регулирования и устойчивости. Здесь речь идет о функции, а не о конструкции, в обеспечении регулярного и воспроизводимого поведения при наличии нарушений. Здесь акцент делается на семействе решений, способах упорядочивания вещей, которые могут применяться ко всем формам систем, независимо от используемого материала или конструкции. … Эта наука касается влияния входных данных на выходные, но в том смысле, что желательно, чтобы выходное состояние было постоянным или предсказуемым — мы хотим, чтобы система поддерживала состояние равновесия. Он применим в основном к сложным системам и связанным системам и использует концепции обратной связи и преобразований (отображения от входа к выходу), чтобы добиться желаемой неизменности или стабильности результата». источник

   Lycos.com Технический глоссарий

   «Изначально изучая биологические и искусственные системы управления, кибернетика превратилась во множество разрозненных областей исследования с исследованиями во многих дисциплинах, включая информатику, социальную философию и эпистемологию. В целом кибернетика занимается выяснением того, какие механизмы контролируют системы и, в частности, как системы регулируют сами себя».

   Умберто Матурана

   «Я предложил термин «Искусство и наука человеческого понимания» для кибернетики. Почему? Человек, который ведет корабль, шкипер, действует как на основе практических знаний, так и интуиции. Таким образом, шкипер выступает и как ученый, и как художник.

   Понимание системы требует как интуиции как гештальтического схватывания системных связей рассматриваемой системы, так и видения структурных (причинных) связей той местности, где находится наблюдатель. Дальнейшее понимание включает в себя соотнесение этих двух различных операционных точек зрения таким образом, который, хотя и не является дедуктивным, показывает динамическую связанность любой части системы с динамической тотальностью, которой является система. Итак, в той мере, в какой кибернетика имеет дело с управлением системами, а также с их научным объяснением по мере того, как они возникают в нашем понимании как наблюдателей, я называю кибернетику искусством и наукой понимания».

   Warren McCulloch

   «…Большинство людей слышали о кибернетике от Норберта Винера или его последователей. В узком смысле это не что иное, как искусство рулевого держать курс, поворачивая руль так, чтобы компенсировать любое отклонение от этого курса. Для этого рулевой должен быть настолько проинформирован о последствиях своих предыдущих действий, чтобы корректировать их — инженеры связи называют это «отрицательной обратной связью», — поскольку выход рулевого уменьшает вклад рулевого. Внутреннее управление нервной деятельностью, нашими рефлексами и нашими аппетитами иллюстрирует этот процесс. Во всех них, как и при управлении кораблем, должна возвращаться не энергия, а информация. Следовательно, в широком смысле можно сказать, что кибернетика включает самые актуальные приложения количественной теории информации». источник: Воплощения Разума , с. 158

   Маргарет Мид

   «…набор междисциплинарных идей, которые мы сначала назвали «обратной связью», затем назвали «телеологическими механизмами», а затем назвали… «кибернетикой» — формой междисциплинарного мышления что позволило представителям многих дисциплин легко общаться друг с другом на понятном всем языке».

   New Encyclopaedia Brittanica

   «теория управления в применении к сложным системам»

   Майкл О’Каллаган

   «Слово «кибернетика» происходит от греческого слова «рулевой» — тот, кто управляет кораблем. Кибернетика определяется как наука о связи и управлении. Он отображает пути передачи информации, с помощью которых системы могут либо регулироваться извне, либо регулировать себя изнутри. Таким образом, наука имеет две основные ветви: первая занимается управлением машинами и привела к разработке таких вещей, как компьютеры, автоматические навигационные системы для космических кораблей, управляемые ядерные ракеты и так называемое «умное» оружие. … Вторая ветвь имеет дело с более сложными процессами контроля, посредством которых самоорганизующиеся биологические и социальные системы регулируют себя и приспосабливаются к окружающей среде, от которой зависит их выживание. … Биологическая и социальная ветвь кибернетики сегодня все еще рассматривается как второстепенная дисциплина, редко преподается в университетах и ​​ошибочно считается даже образованной публикой неким эзотерическим занятием, имеющим отношение только к академическим эпистемологам и теоретикам сложности». источник

   Пол Пангаро

   «Кибернетика — одновременно самая важная наука века и наименее признанная и понятая. Это не робототехника и не замораживание мертвецов. Он не ограничивается компьютерными приложениями и может сказать столько же о человеческих взаимодействиях, сколько и о машинном интеллекте. Сегодняшняя кибернетика лежит в основе крупных революций в биологии, искусственном интеллекте, нейронном моделировании, психологии, образовании и математике. Наконец-то появилась объединяющая структура, которая стирает давние различия между наукой и искусством, а также между внешней реальностью и внутренней верой». источник

   Гордон Паск

   «искусство и наука манипулирования защитными метафорами»

   «…[I]t определяется по-разному. На одном полюсе находится первоначальное определение «наука об управлении и коммуникации в животном и машине», предложенное Норбертом Винером, когда он использовал это слово в 1948 году в книге «Кибернетика», которая является первым полным изложением дисциплины… Другой крайностью является предложение Луи Куффиньяля, выдвинутое в качестве расширения в 1956 г.: «Кибернетика — это искусство, обеспечивающее эффективность действия». Таким образом, Стаффорд Бир рассматривает кибернетику как науку о надлежащем контроле внутри любого узла, рассматриваемого как органическое целое. … Росс Эшби, с другой стороны, делает акцент на абстрагировании управляемой системы от потока реального мира…, и он занимается полностью общими синтетическими операциями, которые могут быть выполнены с абстрактным образом. Он указывает, что кибернетика не более ограничена управлением наблюдаемыми совокупностями и абстрактными системами, которые им соответствуют, чем геометрия ограничена описанием фигур в евклидовом пространстве, которое моделирует нашу среду. … Со своей стороны, я присоединяюсь к точке зрения как Эшби, так и Бира, находя их совместимыми. Оба их определения включены в глобальное изречение Винера». источник: Подход к кибернетике , 1961, с. 15

   Эндрю Пикеринг

   «…[T]есть что-то философски или теоретически насыщенное в кибернетике. С ним связана какая-то соблазнительная тайна или гламур. И причина этого, я думаю, в том, что кибернетика является воплощением парадигмы, отличной от той, в которой выросло большинство из нас, редуктивной, линейной, ньютоновской парадигмы, которая до сих пор характеризует большую часть академической работы в области естественных и социальных наук. (и инженерные, и гуманитарные тоже) — классические науки, как Илья Пригожин и Изабель Стенгерс (1984) позвоните им. … Однако мне кажется, что историкам еще предстоит серьезно заняться этим аспектом кибернетики». источник

   Psycho-Ontology.Net

   «Слово было впервые использовано Платоном для обозначения «искусства управления» или «искусства управления». Он был принят в 1940-х годах в Массачусетском технологическом институте для обозначения способа мышления о том, как сложные системы координируют себя в действии: «наука об управлении и коммуникации в животном и машине», как выразился Винер. Кибернетика первоначально была сформулирована как способ создания математических описаний систем и машин. Он разрешил парадокс того, как вымышленные цели могут иметь последствия в реальном мире, показав, что одна только информация (обнаруживаемые различия) может навести порядок в системах, когда эта информация находится в обратной связи с этой системой. По сути, это переводит восприятие (обнаружение различий) в цель.

   В широком смысле кибернетика включает следующие три ключевые идеи: системная динамика; гомеостаз вокруг ценности; и рекурсивная обратная связь».

   Ларри Ричардс

   «способ мышления о способах мышления»; «предлагает словарь для разговоров и, следовательно, размышлений о динамике отношений и поведения»; отсюда «кибернетик»: «мастер во времени»

   Алан Скривенер

   «Кибернетика — это изучение систем, которые могут быть отображены с помощью циклов (или более сложных структур циклов) в сети, определяющей поток информации. Системы автоматического управления в обязательном порядке будут использовать хотя бы один контур информационного потока, обеспечивающий обратную связь». источник

   Times of London, 11 мая 1959 г. (цитируется по OED)

   «Кибернетика — это изучение человека по отношению к его конкретной работе или машине с особым упором на психические процессы и механизмы управления».

   Bronislaw Trentowski

   Cybernetica : «искусство управления нацией» (около 1849 г. )

   Университет Брэдфорда, кафедра кибернетики Интернет и виртуальные системы системы — роботов, компьютеров, машин и людей, которые их используют».

   University of Reading

   «Название было придумано Норбертом Винером в 1948 году в результате сотрудничества Винера, математика, и его коллег из других дисциплин: они заметили, что у них схожие интересы, но не было имени, которое можно было бы объединить их интересы. Они выбрали кибернетику, управление субтитрами и коммуникацию в животном и машине, тем самым отражая, что и технологические, и биологические системы имеют много общих характеристик». источник

   Франсиско Варела

   «Кибернетика первого порядка: кибернетика наблюдаемых систем.
   Кибернетика второго порядка: кибернетика систем наблюдения.

   Веб-словарь по кибернетике и системам — Principia Cybernetica Web

   «… междисциплинарный подход к организации, независимо от материальной реализации системы. В то время как общая теория систем привержена холизму, с одной стороны, и попыткам обобщить структурные, поведенческие и эволюционные особенности живых организмов, с другой, кибернетика привержена эпистемологической перспективе, которая рассматривает материальные целостности как поддающиеся анализу без потерь в терминах набора компонентов плюс их организация».

   WhatIs.com

   «На основе греческого слова «kybernetes», что означает рулевой или управляющий, кибернетика — это наука или исследование механизмов управления или регулирования в человеческих и машинных системах, включая компьютеры».

   Рэндалл Уитакер

   «Кибернетика представляет собой поиск последовательных и невиталистических объяснений тех постоянно упорядоченных явлений (например, регуляризованного поведения; познания), чьи чудеса исторически побеждали наш аналитический склад ума и заставляли нас отступать к виталистическим вымыслам. Поиски все еще продолжаются, в значительной степени потому, что некоторые конструкции, обычно ассоциируемые с кибернетикой, в первую очередь «контроль», «информация» и «коммуникация», остаются такими виталистическими фикциями в разговорном употреблении».

   «То, что отличает что-то с точки зрения его кибернетики от всего остального, — это не столько контроль как таковой или коммуникация как таковая, сколько представление о том, что траектория или поведение опосредуются ссылкой на что-то еще. И «чем-то другим» может быть отдельный компонент, может быть, отдельная сущность или единица, может быть, орган или компонент в интересующей нас системе, или, в случае нервной системы, она по существу виртуальна, она находится внутри или в вас. можно сказать, ортогональная область взаимодействий и поведения, или под ортогональной я имею в виду ортогональную к той, в которой проявляются интересующая структура и операционная система. Другими словами: своего рода двойственность. [..] Траектория/поведение управляемой системы (я не люблю говорить об управлении и контроле и тому подобном, но я буду использовать это в данном случае)… Конкретная интересующая система, поведение которой кажется, что он следует, так сказать, неслучайному пути — этот неслучайный путь опосредуется чем-то другим, чем наблюдаемая операция. Он находится в ортогональном измерении или в отдельной, может быть, отдельной сущности или подсистеме, динамика которой определяет, что это такое. Но это другое. Всегда разное». Источник: From Rosenblueth to Richmond (обучающее видео) — части 6/6, с 4:30 до 5:59. .

   Норберт Винер

   «Наука об управлении и коммуникации у животных и машин»

   Джеймс Уилк

   «Исследование обоснованного вмешательства»

   Кибернетика – BusinessBalls.com

   8 Наука о коммуникациях и Управление внутри систем — выбор вместо инстинкта

   Кибернетика — это наука об управлении и коммуникации у животных, включая человечество, и у машин.

   Изучение кибернетики использовалось различными способами с древних времен, чтобы попытаться объяснить, понять и управлять эффективной работой всех видов систем — социальных, организационных, животных, механических, электронных и других. Таким образом,
   Концепция кибернетики (особенно «первый закон кибернетики») чрезвычайно актуальна для современного развития управления, а также собственной роли и потенциала в системах всех видов.

   Организация, в которой мы работаем; мир, в котором мы живем; окружающие нас люди — это все системы.

   «Первый закон кибернетики» имеет огромное значение, особенно для понимания и развития большего  индивидуального самоопределения ; и большее понимание, терпимость и разнообразие реакций на ситуации и людей вокруг нас ;
   все это необходимо для нашей способности эффективно взаимодействовать и реагировать в рамках работы и за ее пределами.

   «Первый закон кибернетики», возможно, является одним из самых действенных принципов счастливой продуктивной и успешной жизни.

   И хотя «успешность», конечно, является предметом индивидуальной интерпретации, кибернетика дает ключ к ее достижению, какой бы ни была ваша интерпретация. Это очень, очень мощная концепция — в некотором смысле кибернетика — это наука о продуманном выборе, а не беспрекословном инстинкте :

   ---

   Первый закон кибернетики

   «Единица в системе с наибольшим количеством доступных ему поведенческих реакций управляет системой.»

   Это также известно как «закон необходимого разнообразия», который занимает центральное место в концепциях нейролингвистического программирования (НЛП).

   Кибернетика также имеет непосредственное отношение к теории подталкивания – мощной методологии управления изменениями, появившейся в 2000-х годах.

   История и обзор

   Как указано выше, слово кибернетика происходит от греческого слова «kubernetes», означающего «рулевой» или «пилот». Этот дословный перевод воплощает большую часть современной актуальности принципов кибернетики.

   Кибернетика как популяризированная (такая, какая она есть) наука и термин в этом смысле обычно приписывается (в частности, согласно Чемберсу) Норберту Винеру, 1894-1964, американскому математику (среди прочих способностей). Винер был частью
   группа очень мозговитых людей с различными специальностями (психология, математика, социология, философия, управление знаниями), в том числе Стефан Одоблея, Артуро Розенблют, Джулиан Бигелоу, Уоррен МакКаллох и Уолтер Питтс, которые, кажется,
   в центре теоретической кибернетики около 1940, в основном во Франции, где работа Винера была впервые опубликована.

   Другие справочные источники ссылаются на более раннее происхождение и использование слова кибернетика (или переведенного эквивалента), восходящего к Платону, 428-348 г. до н.э., в котором он использовал термин «Республика» для описания систем управления. Совсем недавно другие использовали кибернетику
   термин до и ближе к идеям Винера, в частности, Андре-Мари Ампер, 1775-1836 гг. , прославившийся электромагнетизмом, а затем Луи Куффиньяль, 1902-1966 гг., французский «пионер кибернетики». Короче говоря, изучение контроля и реагирования на сложные системы
   занимал великие умы на протяжении тысячелетий, и Винер, кажется, считается главным современным архитектором.

   В частности, Винер, по-видимому, объединил основные направления кибернетики, которые были разработаны многими и разными людьми за последние две тысячи лет, т. е. принципы:

   регулирования и реагирования на —

   • механические и электрические системы,
   • социальные и государственные системы,
   • нервная система человека и животных и
   • социальные системы человека и животных.

   Кибернетика занимает центральное место в нашем понимании жизни, организаций и того, как мы относимся к нашему миру, как бы мы его ни определяли.

   Вот как DJ Stewart из Кибернетического общества Великобритании объясняет официальное введение кибернетического термина:

   «К лету 1947 года наука об управлении и связи развилась до такой степени, что не иметь для нее названия стало неудобно, и поэтому был придуман термин «кибернетика»…» (и Затем Стюарт цитирует Вайнера из
   1948):

   «Таким образом, еще четыре года назад группа ученых во главе с доктором Розенблютом и мной уже осознала существенное единство набора проблем, связанных с коммуникацией, управлением и статистической механикой, будь то в
   машине или в живой ткани.

   С другой стороны, нам серьезно мешало отсутствие единства литературы по этим проблемам, отсутствие какой-либо общей терминологии или хотя бы единого названия области.

   После долгих размышлений мы пришли к выводу, что вся существующая терминология имеет слишком сильный уклон в ту или иную сторону, чтобы служить будущему развитию области должным образом; и, как это часто бывает с учеными, мы
   были вынуждены придумать хотя бы одно искусственное новогреческое выражение, чтобы заполнить пробел. Мы решили назвать всю область теории управления и связи, будь то в машине или в животном, той же «кибернетикой», которая
   мы образовались от греческого kubernetes или «рулевой».

   (Стюарт заключает): «Еще одно обоснование нового термина заключается в том, что kubernetes является корнем латинского глагола gubernare, «управлять», и что одной из самых ранних форм механизма автоматического управления был регулятор скорости парового двигателя.
   Между прочим, слово «кибернетика» использовалось в значении, близком к нынешнему, когда Ампер использовал его как название своей науки о гражданском управлении (Ampère, 1834)».

   Винер изучал зоологию в Гарварде, философию в Корнелле, а также в Кембридже (у Бертрана Рассела) и Геттингене, а позже стал профессором математики в Массачусетском технологическом институте. Винер был экспертом в области математической коммуникации.
   теории, в конечном итоге связав свою работу с управляемыми ракетными системами и обработкой информации в электронных устройствах с психическими процессами у животных. Его публикации «Кибернетика, или Управление и связь в животном и машине» (1948),
   и «Использование человека человеком: кибернетика и общество» (1950) помогли популяризировать кибернетику как науку и особенно как научный термин.

   По правде говоря, человечество всегда было очаровано кибернетикой — тем, как мы относимся к окружающему миру и реагируем на него. Благодаря Винеру мы все теперь знаем, как это назвать.

   Я не говорю, что вам нужно изучать кибернетику как самостоятельную науку, хотя не стесняйтесь и так, если она вас захватит. Я рекомендую вам рассмотреть сущностную философию, содержащуюся в «первом законе», и посмотреть, как она соотносится с вашей
   жизнь и окружающие ее системы.

   Подумайте об этом:

   «Единица в системе с наибольшим количеством доступных поведенческих реакций управляет системой.»

   «Единица измерения» — это вас .

   «Поведенческие реакции» — это то, как вы реагируете и планируете , и что вы делаете и говорите .

   «Система» — это окружающая среда (во всех отношениях) и люди , представляющие мир, в котором вы стремитесь добиться успеха в .

   А «контроль» — это  выбор  , который вы можете осуществить, добиваясь того, чего хотите , чем бы это ни было.

   Далее: Fantasticat

   Что такое кибернетика? (с картинками)

   `;

   Стефани Спайкелл

   
   Дата последнего изменения: 24 августа 2022 г.

   Кибернетика является малоизученной и в основном философской междисциплинарной областью исследования. Он применялся к физическим и пространственным отношениям, социальной теории и компьютерным наукам, и это лишь некоторые из многих областей, которых он касается. Кибернетика определяется как изучение процессов управления и связи в механических, электронных и биологических системах. По сути, это изучение того, как сложные системы функционируют за счет использования информации, обратной связи и взаимодействия. На индивидуальном уровне, например, кибернетика рассматривает способ, которым человек может достичь своих целей, планируя и реагируя на все условия и стимулы, с которыми он или она сталкивается в окружающем мире, — другими словами, информацию и обратную связь в системе, в которой он или она живет.

   Термин «кибернетика» происходит от греческого слова «правитель» или «рулевой» и использовался в Древней Греции, в том числе известным философом Платоном в отношении систем управления. Современное использование этого слова приписывается Норберту Винеру, американскому инженеру и математику 20-го века, который дал ему определение в 19 веке.40-х годов как наука о связи и управлении у животных и машин. Вскоре появилось и продолжает появляться множество других определений, поэтому кибернетика широко считается нечеткой теоретической концепцией. Некоторые эксперты считают кибернетику наукой об эффективной организации, а другие думают, что она фокусируется на форме и модели.

   Кибернетическая теория состоит из четырех компонентов: разнообразие, замкнутость, процесс и наблюдение. Разнообразие включает в себя все возможные комбинации входных и выходных данных в данной системе — условия, которые могут возникнуть, и возможные результаты в зависимости от сделанного выбора. Цикличность относится к саморегулированию на основе обратной связи. Процесс — это просто то, как работает система. Наблюдение предполагает принятие решений в рамках системы.

   Как междисциплинарная область кибернетика используется во многих областях науки, включая математику, биологию, инженерию и психологию. Его наиболее известным применением является информатика, в которой он использовался при разработке таких технологий, как искусственный интеллект, робототехника и моделирование. Хотя приставка «кибер» стала использоваться в отношении компьютеров или, чаще, Интернета, кибернетика имеет дело не только с механическими или электронными системами. Среди немеханических систем, к которым она применялась, относятся человеческий мозг, окружающая среда, общество и экономика — практически любая система, в которой обратная связь используется для внесения изменений в попытке достичь желаемого результата.

   Общество кибернетики — Наука эффективной организации

   Джеймс Андерсан
   в
   Новости
   
   23 сен ·
   2 минуты читать >
   

   Джин Смит
   в
   Новости
   
   23 сен ·
   2 минуты читать >
   

   Избранная категория

   Все истории
   

   14-я конференция «Метафорум» «Действуй, чтобы жить! Жизнеспособность во времена неопределенности» будет в Лёвене, Бельгия, в июне. ..

   Ангус Дженкинсон
   в
   Событие, Новости

   28 марта ·
   37 сек читать

   >

   Лаборатория TAS Syllabus Hub Центра надежных автономных систем (TAS) UKRI организует свой первый семинар по методам, инструментам и приемам…

   Кейтлин Бентли
   в
   Новости

   16 марта ·
   55 сек читать

   >

   Уважаемые нынешние и бывшие члены Совета и Общества, К сожалению, наш бывший веб-мастер, исследователь с Pask и шрифтом…

   Ангус Дженкинсон
   в
   Новости

   10 марта ·
   30 сек читать

   >

   С сожалением сообщаем о кончине нашего коллеги и соучастника Ника Грина в феврале 2022 года. …

   Мигель Маркос Мартинес
   в
   Новости

   9 марта ·
   16 сек читать

   >

   Кибернетика предлагает уникальное сочетание мудрости, технических ноу-хау, теоретических концепций и инструментов, а также опыта, связанного с реальными проблемами….

   Кибернетическое животное и недостаток таксономии   Гихан Солима, MSc, RSci Международная ассоциация преподавателей учебных программ [email protected]  28/11/20 The…

   Гихан Солиман
   в
   Новости

   30 января ·
   5 минут чтения

   >

   Следующее было написано и опубликовано от имени Тима Фолкинера. Тим написал это в ответ на…

   Мигель Маркос Мартинес
   в
   Новости

   27 января ·
   5 минут чтения

   >

   Европейский союз системных исследований приглашает к участию в качестве соредакторов или авторов: Наше предложение состоит в том, чтобы создать новый…

   Кейтлин Бентли
   в
   Новости

   16 дек ·
   28 сек читать

   >

   Киберсалон принимает Рауля Эспехо 8 декабря 2021 года: Рождественская лекция Киберсалона. Это может быть интересно участникам: Они…

   Фестиваль Матурана, необычный Festschrift, представляет собой всемирный многособытийный проект, который начался в мае 2021 года. ..

   Ангус Дженкинсон
   в
   Знание, жизнь, люди

   4 окт ·
   1 мин чтения

   >

   Категории

   • Войти
   • Новый аккаунт

   Назад к входу в систему

   Коммуникации в кибернетике, системоведении и инженерии — Серия книг

   Просмотреть все Серия книг

   СЕРИЯ КНИГ

   ---

   ---

   О серии

   Communications in Cybernetics, Systems Science and Engineering — это междисциплинарная серия книг, посвященная вкладу теоретических и прикладных исследований в кибернетику, системную науку и инженерию. Эта серия направлена ​​на публикацию монографий и отредактированных томов самого высокого качества о самых последних достижениях и инновационных приложениях в соответствующих областях исследований, удовлетворяя быстро растущий во всем мире интерес к кибернетической и системной методологии с постоянно растущей способностью справляться с новыми задачами. вызовы так, как не может традиционная наука. Серия CCSSE призвана стать всеобъемлющей теоретической, практической, международной, мульти- и междисциплинарной базой данных, справочной работой и руководством по вопросам в этих областях исследований, а также стратегиям, необходимым для лучшей реализации в контексте защиты окружающей среды и устойчивого социального и экономическое развитие. Коммуникации в кибернетике, системных науках и инженерии предназначены для всех, кто работает в теоретических и прикладных областях кибернетики, системных наук и инженерии, например. академики, исследователи и консультанты в области кибернетики и систем, специалисты по информатике и информатике, инженеры-разработчики и системные инженеры, математики, библиотекари, кибернетики и системщики в области управления, ученые-медики, преподаватели, интеллектуальные инженеры и инженеры-технологи в промышленности. Это также будет представлять интерес для ведущих директивных и политических деятелей.

   РЕДАКЦИЯ
   Michael C. Jackson, University of Hull, UK
   Jerzy Jozefczyk, Wroclaw University of Technology, Poland
   Doncho Petkov, Eastern Connecticut State University, USA

   Российская академия наук Цурков , Россия
   Shouyang Wang, Китайская академия наук, КНР

   ОБЛАСТИ РАБОТЫ
   Основные области, охватываемые серией «Коммуникации в системной науке и инженерии», включают, но не ограничиваются:
   1) Все области исследования систем, кибернетики и междисциплинарного изучения кибернетики и систем в самом широком смысле, таких как: Искусственный интеллект • Автоматизация и робототехника • Биокибернетика • Сложные и нечеткие системы • Компьютерное моделирование • Междисциплинарное решение проблем • Моделирование и моделирование кибернетики/системного анализа • Экосистемы • Теории информации • Взаимосвязь между кибернетикой/системами и другими науками • Кибернетика управления и системы (включая методологию мягких систем, интерактивное планирование Акоффа, теорию запрашивающих систем Черчмана и другие подходы) • Естественный язык • Философия кибернетики и систем • Теоретическое и экспериментальное знание различных категорий систем, таких как адаптивные, упреждающие, автопоэтические, клеточные, хаотические, динамические, экономические и социальные, иерархические, иммуноподобные, интеллектуальные, основанные на знаниях, обучающиеся, нейронные, квантовая, самоорганизующаяся, самопроизводящаяся и самореферентная;

   2) Все области системной инженерии и спектр инженерной деятельности, принятие решений, управление продуктами и услугами, а также процессы всех типов. Сосредоточены на комплексных подходах к практическому применению и разработке «жестких» и «мягких» систем и кибернетических методологий, включая, помимо прочего: Когнитивную эргономику • Концептуальную архитектуру • Управление конфигурацией во время разработки системы • Принятие решений • Экологическую политику • Человек- взаимодействие с машиной • Идентификация требований пользователя и технологических спецификаций • Интеграция новых систем с унаследованными системами • Интегрированная разработка продуктов и процессов • Анализ и моделирование формулировок проблем • Моделирование неопределенности, техническое обслуживание в течение расширенного жизненного цикла и реинжиниринг систем • Многокритериальное принятие решений создание • Численное моделирование и качественное моделирование сложных систем • Оценка рисков и безопасность • Устойчивое развитие • Идентификация системы, эксплуатационные испытания и оценка • Системный анализ, инженерные процессы и методы, такие как оптимизация, моделирование и имитация • Компромисс концепций проектирования.

   КОНСУЛЬТАТИВНЫЙ РЕДАКЦИОННЫЙ СОВЕТ
   C.L. Philip Chen, Университет Макао, КНР
   Zengru Di, Пекинский педагогический университет, КНР
   Raul Espejo, Syncho Ltd. и Всемирная организация систем и кибернетики, UK
   Keith W. Hipel, University of Waterloo, Canada
   Baoding Liu, Университет Цинхуа, Китай
   Nagendra Nagarur, Государственный университет Нью-Йорка в Бингемтоне, США
   John Pourdehnad, Пенсильванский университет, США
   Брайан Ховард Рудалл, Институт Всемирной организации систем и кибернетики и Бангорский университет, Великобритания
   Рудольф Шейдл, Линцский университет Иоганна Кеплера, Австрия
   Маркус Шванингер, Институт управления, Университет Санкт-Галлена, Швейцария
   

   Названия серии
   • Авторов

   10 названий серий

   На странице

   122448

   Сортировка

   Дата публикацииЗаголовок (по возрастанию)Заголовок (по убыванию)

   ---

   Включить будущие заголовки

   Дисплей

   Новые свойства живых и других сверхсложных систем

   1-е издание

   Готовится к выпуску

   By Вадим Квиташ
   01 января 2023

   В данной монографии впервые представлено полное операциональное описание теоретической и прикладной релоники. Релоника определяется как точная наука об универсальных взаимозависимых самомасштабируемых системах. В ее основе лежат системы аксиом естественных измерений и аксиом…

   Золотое правило этики: динамическая теоретико-игровая структура, основанная на равновесии Бержа

   1-е издание

   Автор: Владислав И. Жуковский, Миндия Э. Салуквадзе
   16 апреля 2021 г.

   В этой книге синтезированы теоретико-игровое моделирование процессов принятия решений и древнее моральное требование, называемое Золотым правилом этики (ЗП). Это правило гласит: «Поступай с другими так, как ты хотел бы, чтобы они поступали с тобой». ОТО является одним из древнейших, наиболее распространенных и специфических нравственных …

   Системный взгляд на финансовые системы

   1-е издание

   By Jeffrey Yi-Lin Forrest
   21 октября 2019 г.

   Эта книга посвящена системно-теоретическому изложению основных результатов применения системной модели йо-йо и соответствующих аналитических инструментов к темам денег и финансовых институтов. Автор излагает основные понятия и результаты изучаемой темы на языке систем…

   Управление вращающимися твердыми телами, содержащими жидкость

   1-е издание

   By Гурченков А.А., Носов М.В., Цурков В.И.
   21 октября 2019 г.

   Книга посвящена изучению динамики вращающихся тел с полостями, содержащими жидкость. Анализируются два основных класса движений: вращение и либрация. Рассмотрены случаи полного и частичного заполнения полостей идеальной жидкостью и полного заполнения вязкой жидкостью. …

   Методология исследования: от философии науки к дизайну исследования

   1-е издание

   By Новиков Александр Михайлович, Новиков Дмитрий Анатольевич
   21 октября 2019 г.

   Методология исследования: от философии науки к дизайну исследования отличается от многих других работ, посвященных методологии исследования и философии науки, комплексным подходом к научным исследованиям. исследование, которое рассматривается как научный проект на всех уровнях – от . ..

   Системный взгляд на познание и математику

   1-е издание

   By Jeffrey Yi-Lin Forrest
   26 октября 2018 г.

   Эта книга посвящена изучению человеческого мышления, его системной структуры и исторического развития математики как продукта мысли, так и увлекательного анализа конкретных случаев. После демонстрации того, что системные исследования составляют второе измерение современной науки, монография …

   Системы цепочек поставок услуг: подход к системной инженерии

   1-е издание

   Отредактировано
   By Tsan-Ming Choi
   23 августа 2018 г.

   Управление цепочками поставок является хорошо развитой областью. Традиционные цепочки поставок представляют собой динамические системы, включающие прямые и обратные потоки физических продуктов, а также связанную с ними информацию и фонды. Однако цепочка поставок услуг отличается, поскольку реальный «продукт» может принимать форму «…

   Управление цепочкой поставок розничной торговли модной одеждой: подход к системной оптимизации

   1-е издание

   Tsan-Ming Choi
   16 апреля 2017 г. управление цепями и проблемы оптимизации. В книге подробно рассматриваются системы …

   Системы быстрой моды: теории и приложения

   1-е издание

   Отредактировано
   Цан-Мин Чой
   16 апреля 2017 г.

   Быстрая мода — это индустриальный тренд, который относится к концепции сокращения времени выполнения заказа (производства, дистрибуции) и предложения новых продуктов на рынок как можно быстрее. Несмотря на обилие результатов исследований, не существует всеобъемлющего справочного источника, охватывающего самые современные …

   Рефлексия и управление: математические модели

   1-е издание

   By Дмитрий А. Новиков, Александр Григорьевич Чхартишвили
   03 марта 2014 г.

   Книга посвящена современным подходам к математическому моделированию рефлексивных процессов в управлении. Авторы рассматривают рефлексивные игры, описывающие теоретико-игровое взаимодействие агентов, принимающих решения на основе иерархии убеждений относительно (1) существенных параметров (информационных . ..

   определений кибернетики на протяжении века :: Кафедра кибернетики, UWB

   Кибернетика — это наука, изучающая общие принципы управления и передачи информации в машинах и живых организмах. Основателем считается Норберт Винер, американский математик, опубликовавший книгу в 1948 под названием «Кибернетика: или управление и связь в животном и машине».

   Кибернетика получила различное развитие в разных странах. На Западе она более или менее слилась с общей теорией систем, и ряд дисциплин, которые считались частью кибернетики, развивались как самостоятельные области — напр. информатики или нейронных сетей.

   В странах «социалистического блока» кибернетика считалась «буржуазной лженаукой» по чисто идеологическим причинам. Его начали принимать только в середине 1950-е годы. После этого она превратилась в зонтичную дисциплину для многих областей, ставших независимыми в свободном мире. Даже информатика считалась частью кибернетики.

   Ключевые принципы кибернетики

   • Обратная связь: Принцип обратной связи был известен ранее в технике регулирования и использовался при разработке усилителей с обратной связью для целей техники связи. Однако основоположники кибернетики признавали это очень общим принципом. Особая заслуга кибернетики в том, что она получила широкую известность, позволив объяснить ряд явлений, происходящих в различных динамических системах.
   • Информация: Постепенно возникла точная теория информации как раздел теории вероятностей. Информация обогатила наше физическое представление о мире тем, что представляет собой такую ​​же важную сущность, как материя или энергия. Информация, вероятно, является основным понятием, введенным кибернетикой. Обработка информации приобретает все большее значение, постепенно меняя характер нашей жизни.
   • Модель: Систематическое изучение различных систем привело к знанию, что системы различной физической сущности могут проявлять очень похожее поведение, и что поведение одной системы можно изучать с помощью другой, более легко реализуемой системы, в совершенно другое время. и космические условия. Стало очевидным, что многие механические, гидравлические, пневматические и т. д. системы формально описываются теми же дифференциальными уравнениями, что и электрические цепи. Это привело к созданию специальных электрических схем для аналоговых компьютеров. Однако очень скоро они были заменены символическими моделями на цифровых компьютерах.

   Адаптировано из определения кибернетики в Википедии (на чешском языке), определение кибернетики в Википедии (на английском языке)

   1996

   Полная энциклопедия Дидро в четырех томах, Издательство ОП

   Кибернетика — наука о системах управления процессами в живых и неживых объектах, организмах, машинах. Название происходит от греческого слова kybernetes, то есть рулевой. Кибернетика изучает проблемы построения систем управления и процессов в автоматах, компьютерах, живых организмах, а также социальных системах. Он создает единое представление о живых и неживых системах, поскольку охватывает знания из различных областей, например. биология, физиология, психиатрия, психология, логика, математика, машинная обработка данных, техника автоматизации и регулирования, теория управления.

   1983

   Док. доктор Люмир Климеш, CSc.: Словарь иностранных слов, Státní pedagogické nakladatelství Praha

   Кибернетика — научная дисциплина, изучающая общие принципы управления и передачи информации в машинах и живых организмах.

   1955

   М. Розенталь, П. Юдин: Краткий философский словарь, SNPL

   Кибернетика (от древнегреческого слова, означающего «управление») — реакционная лженаука, возникшая в США после Второй мировой войны и широко распространившаяся в других капиталистических странах; форма современного механицизма. Приверженцы кибернетики определяют ее как универсальную науку о связях и коммуникациях в технике, о живых организмах и общественной жизни, об «всеобщей организации» и управлении всеми процессами в природе и обществе. Таким образом, кибернетика рассматривает механические, биологические и социальные принципы и их взаимную взаимосвязь и тождественно. Как и всякая механистическая теория, кибернетика отрицает качественную специфику законов различных форм существования и развития материи и сводит их к законам механики. Кибернетика возникла на базе современного развития электроники, особенно новейших механизированных вычислительных машин, автоматики и телемеханики. В противоположность старому механицизму 17-18 веков кибернетика изучает психофизиологические и социальные явления не по аналогии с простейшими механизмами, а с электронными машинами и приборами, приравнивая работу мозга к работе вычислительной машины, а общественную жизнь к системе электродов и радиосвязь. По своей сути кибернетика идет вразрез с материалистической диалектикой, с современной научной физиологией, основанной И.П. Павлова, а также против марксистской научной концепции законов общественной жизни. Эта механистическая метафизическая лженаука великолепно уживается с идеализмом в философии, психологии и социологии.

   Кибернетика ярко выражает одну из основных черт буржуазного мировоззрения, его антигуманный характер и стремление превратить рабочих в части машин, в орудия труда и орудие войны. В то же время для кибернетики характерен империалистический утопизм, согласно которому живой мыслящий человек, борющийся за свои интересы, должен быть заменен машиной как в производстве, так и на войне. Зачинщики новой мировой войны используют кибернетику в своих грязных практических интересах. Под покровом пропаганды исследователи империалистических стран занимаются подготовкой новых средств массового истребления людей — электронного, телемеханического и автоматического оружия, конструкция и производство которых превратились в огромную отрасль военной промышленности капиталистических стран. Таким образом, кибернетика является не только идеологическим оружием империалистической реакции, но и средством осуществления их агрессивных военных планов.

   1948

   Норберт Винер: Кибернетика или управление и связь в животном и машине

   Мы решили назвать целую область теории регуляции и связи, как в машинах, так и в живых организмах, именем кибернетики .

   1908

   Оттув научный словарь: энциклопедия государственных новостей, Дил 24, Прага

   Набор или система (от греческого и латинского) — это конфигурация конгениального знания по отношению к научному целому, разнообразная множественность которого представлена ​​в таком обзоре и единстве, что можно увидеть, как они выводятся из одного общего принципа.