Кибернетика
Киберне́тика (от
.Обзор
Термин «кибернетика» изначально ввёл в научный оборот
.Кибернетика включает изучение
Согласно другому определению кибернетики, предложенному в 1956 году Л. Куффиньялем , одним из пионеров кибернетики, кибернетика — это «искусство обеспечения эффективности действия»[5].
Ещё одно определение предложено Льюисом Кауфманом : «Кибернетика — это исследование систем и процессов, которые взаимодействуют сами с собой и воспроизводят себя».
По словарю Ожегова: «Кибернетика — наука об общих закономерностях процессов управления и передачи информации в машинах, живых организмах и обществе»[6].
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, включая в себя исследования в различных областях 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 .
Другие области исследований, повлиявшие на развитие кибернетики или оказавшиеся под её влиянием:
Сфера кибернетики
Объектом кибернетики являются все управляемые системы.
Кроме средств
Особенно велика роль кибернетики в
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 его принципы.
- 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 — это исследование кибернетических систем в биологических организмах, изучающее то, как животные приспосабливаются к окружающей их среде и как информация в форме генов может перейти от поколения к поколению. Также имеется второе направление — киборги.
- 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.
В вычислительной технике
В вычислительной технике методы кибернетики применяются для управления устройствами и анализа информации.
- Робототехника
- Система поддержки принятия решений
- Клеточный автомат
- Симуляция
- Компьютерное зрение
- Искусственный интеллект
- Распознавание объектов
- Система управления
- АСУ
- Киберсемиотика
В инженерии
Кибернетика в инженерии используется, чтобы проанализировать отказы систем, в которых маленькие ошибки и недостатки могут привести к сбою всей системы.
- Адаптивная система
- Эргономика
- Биомедицинская инженерия
- Нейрокомпьютинг
- Техническая кибернетика
- Системотехника
В экономике и управлении
В математике
- Динамическая система
- Теория информации
- Теория систем
В социологии
История
В Древней Греции термин «кибернетика», изначально обозначавший искусство кормчего, стал использоваться в переносном смысле для обозначения искусства государственного деятеля, управляющего городом. В этом смысле он, в частности, используется Платоном в «Законах».
Слово
«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»[7].
Первая искусственная автоматическая регулирующая система,
XX век
Современная кибернетика началась в
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 . Также Форрестер известен как основатель системной динамики.
Многочисленные работы появились в смежных областях. В 1935 году советский 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» Норберта Винера и Дж.Бигелоу , и «Логическое исчисление идей, относящихся к нервной активности» У. Мак-Каллока и У. Питтса.
Кибернетика как научная дисциплина была основана на работах Винера, Мак-Каллока и других, таких как
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
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 .
В начале
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
Кибернетика в СССР
Развитие кибернетики в СССР было начато в 1940-х годах.
В «
Реабилитацией кибернетики в СССР можно считать 1955 год, когда в журнале «Вопросы философии» (№ 4) вышла статья С. Л. Соболева, А. И. Китова и А. А. Ляпунова «Основные черты кибернетики».
Цитата из «Вопросы философии» (№ 4):
- Необходимо отметить, что до последнего времени в нашей популярной литературе имело место неправильное толкование кибернетики, замалчивание работ по кибернетике, игнорирование даже практических достижений в этой области. Кибернетику называли не иначе, как идеалистической лженаукой. Однако не подлежит сомнению, что идея исследования и моделирования процессов, происходящих в нервной системе человека, с помощью автоматических электронных систем, сама по себе глубоко материалистична, и достижения в этой области могут только способствовать утверждению материалистического мировоззрения на базе новейших достижений современной техники. Некоторые наши философы допустили серьезную ошибку: не разобравшись в существе вопросов, они стали отрицать значение нового направления в науке в основном из-за того, что вокруг этого направления была поднята за рубежом сенсационная шумиха, из-за того, что некоторые невежественные буржуазные журналисты занялись рекламой и дешевыми спекуляциями вокруг кибернетики, а реакционные деятели сделали все возможное, чтобы использовать новое направление в науке в своих классовых, реакционных интересах. Не исключена возможность, что усиленное реакционное, идеалистическое толкование кибернетики в популярной реакционной литературе было специально организовано с целью дезориентации советских ученых и инженеров, с тем, чтобы затормозить развитие нового важного научного направления в нашей стране. Необходимо заметить, что автору кибернетики Н. Винеру необоснованно приписывались в нашей печати высказывания о принципиальной враждебности автоматики человеку, о необходимости заменить рабочих машинами, а также о необходимости распространить положения кибернетики на изучение законов общественного развития и истории человеческого общества. В действительности Н. Винер в своей книге «Кибернетика» (N. Winer «Cybernetics». N. Y. 1948) говорит о том, что в условиях капиталистического общества, где все оценивается деньгами и господствует принцип купли-продажи, машины могут принести человеку не благо, а, наоборот, вред. Далее, Винер пишет, что в условиях хаотичного капиталистического рынка развитие автоматики приведет к новой промышленной революции, которая сделает лишними людей со средними интеллектуальными возможностями и обречет их на вымирание. И здесь же Винер пишет, что выход заключается в создании другого общества, такого общества, где бы человеческая жизнь ценилась сама по себе, а не как объект купли-продажи. И, наконец, Винер весьма осторожно подходит к вопросу о возможности применения кибернетики к исследованию общественных явлений, утверждая, что, хотя целый ряд общественных явлений и процессов может быть исследован и объяснен с точки зрения теории информации, в человеческом обществе, помимо статистических факторов, действуют еще другие силы, не поддающиеся математическому анализу, и периоды жизни общества, в которые сохраняется относительное постоянство условий, необходимое для применения статистических методов исследования, слишком коротки и редки, чтобы можно было ожидать успеха от применения математических методов к исследованию законов общественного развития в исторические периоды. Следует заметить, что в книге Н. Винера «Кибернетика» содержится острая критика капиталистического общества, хотя автор и не указывает выхода из противоречий капитализма и не признает социальной революции.
- Зарубежные реакционные философы и писатели стремятся использовать кибернетику, как и всякое новое научное направление, в своих классовых интересах. Усиленно рекламируя и зачастую преувеличивая высказывания отдельных ученых кибернетиков о достижениях и перспективах развития автоматики, реакционные журналисты и писатели выполняют прямой заказ капиталистов внушить рядовым людях мысль об их неполноценности, о возможности замены рядовых работников механическими роботами и тем самым стремятся принизить активность трудящихся масс в борьбе против капиталистической эксплуатации. Нам надлежит решительно разоблачать это проявление враждебной идеологии. Автоматика в социалистическом обществе служит для облегчения и повышения производительности труда человека. Следует вести борьбу также и против вульгаризации метода аналогий в изучении процессов высшей нервной деятельности, отвергая упрощенную, механистическую трактовку этих вопросов, тщательно исследуя границы применимости электронных и механических моделей и схем для представления процессов мышления."
- Сам же ЭВМ системы.[10]
В СССР одним из главных борцов за реабилитацию «буржуазной лженауки» кибернетики был А. И. Китов, который был автором первых положительных публикаций о ней и убеждённым пропагандистом её идей. Его научные труды и статьи, написанные им самостоятельно и совместно с А. И. Бергом, А. А. Ляпуновым и С. Л. Соболевым, относящиеся к периоду 1952—1961 гг., сыграли огромную роль в признании кибернетики как науки и развитии информатики в Советском Союзе и в нескольких других странах. В 1951-52 годах А. И. Китов, ознакомившись в библиотеке секретного конструкторского бюро по разработке ЭВМ СКБ-245 с оригиналом книги американского учёного Норберта Винера «Кибернетика», сразу же оценил большую пользу для общества, которую эта новая наука может принести. Не только оценил, но и написал развёрнутую положительную статью «Основные черты кибернетики». Затем прошло около полутора лет многочисленных публичных выступлений о кибернетике А. И. Китова и А. А. Ляпунова, прежде чем Идеологический отдел ЦК КПСС санкционировал публикацию этой статьи. В середине 1955 года эта статья с подписями академика С. Л. Соболева, А. И. Китова и А. А. Ляпунова была опубликована в журнале «Вопросы философии». Эта статья вошла в историю российской науки как победный момент в борьбе за кибернетику.
В 1960-е и 1970-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.
В 1970-х новая кибернетика проявилась в различных областях, но особенно — в биологии. Некоторые биологи под влиянием кибернетических идей (
В экономике в рамках проекта
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»[12].
Голландские учёные-социологи Гейер и Ван дер Зоувен 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»[13]. 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»[14] .
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[15].
Известные учёные
- 1836)
- 1853)
- 1895)
- 1964)
- 1972)
- 1980)
- 1974)
- 2005)
- 1973)
- 1982)
- 2002)
- 1979)
- 1993)
- 1989)
- 1983)
- 2002)
- 2001)
См. также
- Теория автоматического управления
- Кибернетический подход
- Общая теория систем
Примечания
- ↑ 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.
- ↑ «Энциклопедия кибернетики» под ред. В. М. Глушкова, т.1., Киев, 1974 — с. 440.
- ↑ Norbert Wiener. 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)
- ↑ Kelly, Kevin. Out of control: the new biology of machines, social systems and the economic world (англ.). — Boston: Addison-Wesley, 1994. — ISBN 0-201-48340-8.
- ↑ 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
- ↑ Толковый словарь Ожегова - значение слова КИБЕРНЕТИКА . slovariki.org. Дата обращения: 25 мая 2016. Архивировано 25 июня 2016 года.
- ↑ Цитируется по сборнику «Кибернетика ожидаемая. Кибернетика неожиданная». — М.: Наука, 1968. — стр. 152.
- ↑ В источнике отсутствует термин кибернетика. (как в издании 1951, так и в издании 1954 года). https://platona.net/load/knigi_po_filosofii/slovari_ehnciklopedii/kratkij_filosofskim_slovar_red_m_rozental_p_judin_1954/23-1-0-5201 Архивная копия от 25 марта 2023 на Wayback Machine
- ↑ Сомнительный источник.
- ↑ Проект "Красная книга" - Китов Анатолий Иванович . www.kitov-anatoly.ru. Дата обращения: 25 марта 2023. Архивировано 25 марта 2023 года.
- ↑ 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.
- ↑ Peter Harries-Jones. «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.
- ↑ Kenneth D. Bailey. Sociology and the New Systems Theory: Toward a Theoretical Synthesis, 1994, p.163.
- ↑ Kenneth D. Bailey. Sociology and the New Systems Theory: Toward a Theoretical Synthesis, 1994.
- ↑ Kevin Kelly. «Out of control: The new biology of machines, social systems and the economic world», 1994, Addison-Wesley ISBN 0-201-48340-8
Литература
- 1968.
- Винер Н. Некоторые моральные и технические последствия автоматизации Архивная копия от 5 января 2012 на Wayback Machine.
- Соболев С. Л., Китов А. И., Ляпунов А. А. «Основные черты кибернетики» Архивная копия от 28 июля 2017 на Wayback Machine // «Вопросы философии». — 1955. — № 4. — С. 147.
- Китов А. И. Техническая кибернетика // Радио. № 11, 1955.
- Китов А. И., Ляпунов А. А., Полетаев И. А., Яблонский С. В. О кибернетике // Труды 3-го Всесоюзного математического съезда. Том 2. М., 1956.
- Китов А. И. Кибернетика и управление народным хозяйством // Кибернетику — на службу коммунизму. Сборник статей под редакцией А. И. Берга. Том 1. М.-Л.: Госэнергоиздат, 1961.
- Берг А. И., Китов А. И., Ляпунов А. А. Кибернетика в военном деле // Военная мысль, 1961.
- Д. А. Поспелов. Становление информатики в России Архивная копия от 4 сентября 2017 на Wayback Machine // Очерки истории информатики в России. Новосибирск. 1998.
- Китов А. И. Кибернетика в управлении хозяйством // М. Экономическая газета. Август 1961, № 4.
- Китов А. И., Ляпунов А. А. Кибернетика в технике и экономике // Вопросы философии. 1961. № 9.
- Шеннон К. Работы по теории информации и кибернетике. — М.: Издательство иностранной литературы, 1963. — 830 с.
- Эшби У. Р. Введение в кибернетику. — М.: Издательство иностранной литературы, 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.
- 1964.
- Люди и кибернетика Архивная копия от 13 мая 2021 на Wayback Machine / Н. Моисеев. — М.: Молодая гвардия, 1984. — 224 с.
- Петрушенко Л. А. Самодвижение материи в свете кибернетики. — М.: Наука, 1971.
- 1973.
- Н. М. Амосов и др. «Энциклопедия кибернетики». — Киев? 1975.
- Герович В. А. Человеко-машинные метафоры в советской физиологии Архивная копия от 26 июля 2008 на Wayback Machine // 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 Архивная копия от 25 сентября 2008 на Wayback Machine. — М.: КомКнига, 2006. — С. 38—52.
- Бирюков Б. В., Спиркин А. Г. Кибернетика и логика. — М.: Наука, 1978. — 333 с.
- 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.: Издательство иностранной литературы, 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.: Высшая 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 учёных 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.
- Теплов Л. П. Очерки о кибернетике. — М.: Московский рабочий, 1963. — 413 c. — Тираж 50000 экз.
Ссылки
- Наука организации жизнеспособных систем Архивная копия от 18 января 2012 на Wayback Machine
- Уроки Стаффорда Бира Архивная копия от 21 января 2021 на Wayback Machine // Компьютерра — № 36 — 2004
- Библиотечка управленца // (подборка для аспирантов в области математической теории управления и кибернетики), ИПУ РАН.
- «Principia Cybernetica Project» (PCP) Архивная копия от 23 апреля 2021 на Wayback Machine (англ.).
- Организации
- The Cybernetics Society Архивная копия от 23 декабря 2021 на Wayback Machine — Кибернетическое общество (англ.)
В другом языковом разделе есть более полная статья Cybernetics (англ.). |