Die Hauptabschnitte der Kybernetik

2024 Autor: Angel Austin | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2023-12-17 05:21

Hier und jetzt betrachten wir die Kybernetik als eine komplexe Wissenschaft, die sich mit einer Vielzahl von Problemen der Menschheit befasst. Wir listen die Zweige dieser Wissenschaft auf und charakterisieren ihre Hauptunterschiede und die Probleme der Themen, mit denen sie sich befassen, und achten auch auf die Entwicklungsgeschichte der Kybernetik.

Wissenschaftsübersicht

Kybernetik (k-ka) ist eine Wissenschaft, die viele Komponenten der untersuchten Zweige der menschlichen Aktivität kombiniert. Es zielt darauf ab, die allgemeinen Gesetze über den Empfang, die Speicherung, die Umwandlung und die Übertragung von Informationen in komplexen und regulierten Systemen zu untersuchen, beispielsweise in einem Auto, in der Gesellschaft oder in einem lebenden Organismus.

Abschnitte der Kybernetik sind in eine Vielzahl von Bestandteilen unterteilt und untersuchen eine Vielzahl von Bereichen menschlicher Aktivitäten, alles Orte, an denen eine Person mit Hilfe der Informationsausbeutung in den Lauf der Ereignisse eingreifen könnte.

Der Begriff wurde von Ampère geprägt. Zunächst definierte er kybernetische Wissenschaft als Information über die Regierung des Landes, die verpflichtet ist, zivilgesellschaftliche Vielf alt zu gewährleisten.bestehende Vorteile. Gegenwärtig wird diese Wissenschaft definiert als die Lehre von den Gesetzen, die bei der Übertragung von Informationen in mechanischen Strukturen, dem Körper und der Gesellschaft beobachtet und verwendet werden; der Begriff wurde von N. Wiener geprägt.

Es gibt viele andere Möglichkeiten, diese Wissenschaft zu definieren, wie Lewis Kaufman, Gordon Pask usw.

Bereiche der Kybernetik umfassen das Studium von Feedback, Black Box, abgeleiteten Elementen von Konzepten innerhalb von Maschinen, lebenden Organismen und Organisationen. Diese Wissenschaft konzentriert sich auf die Verarbeitung und Reaktion auf Informationen.

Es gibt 7 Hauptbereiche der Kybernetik, aber oft können Psychologie und Soziologie in separate Studien- und Tätigkeitszweige dieser Wissenschaft unterteilt werden, daher werden sie manchmal in 8 unterteilt.

Tätigkeitsfelder

Die Entwicklung und Teilgebiete der Kybernetik, ihre Entstehung und Forschungsgebiete sind eng mit dem Untersuchungsgegenstand verbunden, der jedes beherrschbare System ist. Die Konzepte des kybernetischen Ansatzes und des Systems wurden in die Kybernetik eingeführt, wo das System selbst als abstraktes Konzept betrachtet wird, das von der Herkunft seiner materiellen Natur nicht berührt wird. Beispiele für solche Strukturen können automatische Regulatoren in verschiedenen Mechanismen, Maschinen, dem menschlichen Gehirn und seiner Gesellschaft, biologischen Populationen usw. sein. Jedes der oben genannten Systeme ist zuallererst die Beziehung zwischen den vielen Komponenten des betrachteten Systems, der die Art und Weise, wie sie Informationen wahrnehmen, speichern und verarbeiten, und natürlich die Möglichkeit ihres Austauschs zwischen Systemen. Die Kybernetik entwickelt sichallgemeine Prinzipien, die es Ihnen ermöglichen, das System zu verw alten und zu automatisieren. Das Aufkommen der Kybernetik ist auf die Schaffung von Maschinen in den vierziger Jahren des zwanzigsten Jahrhunderts zurückzuführen, und ihre rasche Entwicklung und Anwendung in der Praxis ist mit der Entwicklung der elektronischen Computertechnologie verbunden.

Zusätzlich zur Analyse von Informationen verwendet die Kybernetik leistungsstarke Werkzeuge, um die Lösung von Problemen zu synthetisieren, die durch mathematische Analyse, lineare Algebra, Wahrscheinlichkeitstheorie, Informatik, Ökonometrie usw. bereitgestellt werden.

Kybernetik spielt die wichtigste Rolle in der Arbeitspsychologie. Dies liegt daran, dass die Kybernetik als Wissenschaft von der besten Art und Weise, ein dynamisches System zu steuern, die Gesamtzahl der existierenden Steuerungsprinzipien und ihre Wechselbeziehungen in Systemen jeglicher Art untersucht, von einer zielsuchenden Rakete bis zu einem komplexen lebenden Organismus. Die zweite kybernetische Ordnung und ihre Bestandteile.

Kybernetik besteht aus vielen Zweigen, und Systeme und Bereiche der Kybernetik können nach verschiedenen Prinzipien unterteilt werden, aber die beiden Hauptkomponenten dieser Wissenschaft sind Kybernetik zweiter Ordnung und Forschung in der Biologie.

Reine Kybernetik

Betrachten wir ein (reines) k-ku zweiter Ordnung. Dies ist eine Wissenschaft, die Kontrollsysteme als Konzept untersucht. Sie versucht, ihre Hauptprinzipien zu finden.

In der reinen Kybernetik lassen sich die Hauptstudien- und Tätigkeitsbereiche identifizieren:

• Künstliche Intelligenz ist die Wissenschaft und Technologie, mit der Maschinen ausgestattet werdenIntellekt. Besonderes Augenmerk wird auf Computerprogramme, die Eigenschaften intelligenter Systeme und ihre Fähigkeit gelegt, eine kreative Funktion auszuüben, die als Merkmal einer Person angesehen wird.
• K-ka zweiter Ordnung - eine Form der Kybernetik, die sich früher auf die biologische Natur und die Form ihres Wissens konzentrierte und sich auf das Subjekt konzentrierte. Befürworter dieses Wissenschaftspfades glauben, dass die Realität individuell konstruiert wird und das vorhandene Wissen zwischen den Subjekten „konsistent“ist, aber nicht mit der Welt der sinnlichen Erfahrung identisch ist.
• Computerform des Sehens - technisches Sehen, das auf einer Technologie basiert, die es Maschinen ermöglicht, Objekte zu erkennen, zu verfolgen und zu klassifizieren. Als technologische Disziplin versucht diese Branche, theoretische Daten und Modelle des virtuell aufgezeichneten Sehens anzuwenden, um ein Computer-Vision-Modell zu erstellen. Anschauliche Beispiele sind: Videoüberwachung, Modellierung von Umgebungsobjekten, Interaktionssystem, Computerfotos usw.

• Kontrollsystem - eine Teilmenge von Werkzeugen zum Sammeln von Daten über ein kontrolliertes Objekt sowie Optionen zu dessen Beeinflussung. Das Hauptziel ist es, das beste Ergebnis zu erzielen. Objekte können sowohl Menschen als auch Maschinen sein. Eine Beziehungsstruktur kann zwei Objekte enth alten.
• Das Managementsystem, bei dem eine Person als regulatorisches Bindeglied fungiert, wird als Managementsystem bezeichnet.
• Zu den Hauptbereichen der Kybernetik gehört auch Emergenz (Emergenz). Die Systemtheorie definiert dieses ElementKybernetik als besondere Eigenschaften eines Systems, die seine Elemente nicht haben. Somit besteht eine Irreduzibilität der qualitativen Eigenschaften des Systems auf die Gesamtsumme seiner Parameter bei Vorhandensein aller Komponenten. Ein Synonym für dieses Phänomen ist der Systemeffekt.

Forschung in Biologie

Der Abschnitt der Kybernetik, der den Organismus untersucht, basiert auf Daten, die bei der Untersuchung und Analyse von Informationen über einen lebenden Organismus gewonnen wurden. Das Hauptstudiengebiet ist die Anpassung lebender Organismen an ihre Umwelt und die Betrachtung der Art und Weise, wie genetisches Material von Eltern auf Kinder übertragen wird. Es gibt eine andere Richtung - Cyborgs.

Zu den klassischen Abschnitten der Kybernetik, die biologische Systeme untersuchen, gehören:

• Bioengineering ist die Wissenschaft der Technologie und wie man sie in der medizinischen Praxis und biologischen Forschung einsetzt. Die Bereiche der Biotechnologie reichen von der Herstellung und dem Betrieb eines künstlichen Organs bis hin zur Züchtung von Organen aus Gewebe.
• Biological k-ka - wissenschaftliche Wahrnehmung der Idee der Methode und Technologie der Kybernetik, die sich mit der Berücksichtigung physiologischer und biologischer Probleme beschäftigt.
• Bioinformatik ist ein Zweig der Kybernetik, der die Gesamtzahl der Wege und Ansätze untersucht. Beinh altet mathematische, algorithmische und strategische Methoden.
• Bionik ist eine praktische Lehre über die Anwendung von Eigenschaften, Parametern, durchgeführten Handlungen und der strukturellen Anordnung der Natur auf technische Geräte und die systemischen Prinzipien ihrer Organisation.
• WeiterDer Teil der Kybernetik, der den Körper untersucht, heißt medizinische Wissenschaft - Möglichkeiten zur Verwertung technologischer Errungenschaften und ihrer Ergebnisse im Bereich der Medizin und des Gesundheitswesens. Hier werden Computerdiagnostik und ein automatisiertes System in einer Gesundheitsorganisation herausgegriffen.
• Neben den oben genannten Studien- und Tätigkeitsbereichen der Biowissenschaften gehören dazu auch die Neurokybernetik, die Lehre vom Zustand der Homöostase, die Synthetische Biologie und die Systembiologie.

Einführung in die Theorie komplexer Systeme

In der Kybernetik wird der Begriff der Existenz eines komplexen Systems herausgegriffen. Die Theorie solcher Systeme befasst sich mit der Analyse ihrer Natur und der Gründe für ihre außergewöhnlichen Eigenschaften. Seine konstituierenden Elemente werden als Complex Adaptive System (CAS), die Theorie komplexer Systeme und das komplexe System selbst bezeichnet.

Betrachten wir eine dieser Komponenten, nämlich CAC. Es hat eine bestimmte Anzahl von Eigenschaften:

1. Aufgebaut aus vielen Subsystemen.
2. Gilt als offenes System; tauscht Energiepotentiale, Substanzen und Informationen zwischen Systemen aus.
3. Die Eigenschaften einer solchen Struktur lassen sich nicht aus ihren kleineren Organisationsebenen ableiten.
4. Sie hat eine fraktale Struktur.
5. Möglicherweise in einem stationären Zustand.
6. Hat die Fähigkeit, Ordnung und Komplexität durch adaptive Aktivität zu erhöhen.

Computersysteme und Kybernetik

Computertechnologie wird vom Menschen verwendet, um das Gesammelte zu analysierenInformations- und Geräteverw altung. Die oben genannten Elemente der reinen Kybernetik, der künstlichen Intelligenz und des maschinellen Sehens sind hier ebenfalls enth alten, werden aber zusätzlich zu ihnen auch unterschieden:

• Robotik - eine praktische Übung zur Schaffung von technischen Systemen automatisierter Art;
• DSSS ist ein Unterstützungs- und Entscheidungsfindungssystem, dessen Hauptzweck darin besteht, einer Person bei schwierigen Entscheidungen zu helfen. Das Hauptmerkmal ist eine völlig objektive Analyse des Bewertungsgegenstands;
• zellulärer Automat ist ein Modell eines diskreten Typs, das studiert wird von: Mathematik, Theoretischer Biologie, Berechenbarkeitstheorie, Physik und auch Mikromechanik. Das Hauptgebiet der Forschung zu zellulären Automaten ist die Untersuchung der algorithmischen Lösbarkeit beliebiger Probleme;
• Simulator - Nachahmung eines Prozesses, der von einer Maschine oder einem Menschen gesteuert wird;
• Theorie der Mustererkennung ist ein Zweig der Informatik und verwandter Disziplinen, der sich mit der Entwicklung von Methoden zur Klassifizierung und Identifizierung von Ereignissen, Signalen, situativen Umständen, Prozessen des untersuchten Objekts oder der untersuchten Objektgruppe beschäftigt, gekennzeichnet durch das Vorhandensein einer Grenze in der Menge qualitativer Merkmale und Merkmale. Die Anwendungen reichen vom Militär bis hin zu Sicherheitssystemen;
• Kontrollsystem - eine Reihe von Methoden zum Sammeln von Daten über ein kontrolliertes Objekt und Optionen zum Beeinflussen des Verh altens eines Subjekts oder Objekts. Das Hauptziel ist es, bestimmte Ziele zu erreichen;
• automatisiertes Kontrollsystem (ACS) - eine umfassende Ausbildung von den MittelnHardware- und Softwaretyp. Ein weiterer Teil eines solchen Systems ist das Personal, das zur Regulierung der Prozesse im Rahmen der technologischen Aktivitäten, der Produktion eines Unternehmens, erforderlich ist.

Nutzung der Kybernetik im Ingenieurwesen

Bereiche der Kybernetik im ingenieurwissenschaftlichen Tätigkeitsfeld gliedern sich in:

1. Ein adaptives System, bei dem die automatische Änderung algorithmischer Daten während des Betriebs des Systems erfolgt.
2. Ergonomie - die Wissenschaft von der Anpassung von Aufgaben, Arbeitsplatz, Arbeitsobjekten und deren Gegenständen und virtuellen Programmen.
3. Biomedizinische Technik - die Form und Methode der Anwendung der Prinzipien der Technik, ihrer Prinzipien in der medizinischen Praxis und der Biowissenschaft.
4. Neurocomputer sind ein Datenverarbeitungsmechanismus, der auf dem Prinzip des natürlichen neuronalen Systems basiert.
5. Technische Kybernetik ist ein Wissenschaftszweig, der sich mit der Erforschung technischer Managementsysteme befasst. Die Hauptrichtung ist die Schaffung eines automatisierten Regulierungssystems.
6. Systemtechnik ist eine Disziplin aus dem Bereich des sowjetischen Ingenieurwesens, die sich mit den Methoden zum Entwerfen, Erstellen und Testen von Systemen komplexer technischer Art im Hinblick auf ihren weiteren Betrieb befasste.

Beziehung zwischen Kybernetik und Ökonomie und Mathematik

Bereiche der Kybernetik der Mathematik und Wirtschaftswissenschaften sind in 6 Studienzweige unterteilt, drei für jede einzelne Wissenschaft.

Unter den wirtschaftswissenschaftlichen Studienrichtungen heben wir hervor: Wirtschaftswissenschaften, ihr Management undUnternehmensforschung. Ihre Hauptaufgaben sind das Finden von Ideen, die in der Wirtschaftstätigkeit verwendet werden, und die optimale Lösung von Problemen bei einer Vielzahl von Problemen, beispielsweise durch statistische oder mathematische Modellierung.

Bereiche der mathematischen Kybernetik umfassen Systeme dynamischen Typs, Informationstheorie und allgemeine Systemtheorie. Sie beschäftigen sich hauptsächlich mit der Lösung von Problemen, bei denen eine klare Spezifikation von Parametern, analysierten Daten usw. erforderlich ist. Die mathematische Darstellung von Informationen über die Kybernetik ist die genaueste und korrekteste.

Psychologie, Soziologie und Kybernetik

In der Psychologie und Soziologie werden Abschnitte der Kybernetik in psychologische und soziale K-Tik und Memetik unterteilt. Die Hauptaufgaben dieser Wissenschaftszweige sind das Studium der Struktur und Funktionsweise von Interaktionen in verschiedenen Systemen analysierender Natur, bewusster und unbewusster Sphären, die Modellierung der mentalen Eigenschaften einer Person und das Studium der Theorie des Inh alts von Bewusstsein, Kultur und ihre Evolution.

Historische Informationen

Die Geschichte und Teilgebiete der Kybernetik sind eng mit der Entwicklung dieser Wissenschaft verbunden. Die Anfänge des modernen k-ki können als Beginn der 1940er Jahre angesehen werden, wo es sich um ein interdisziplinäres Forschungsgebiet handelte, das Systeme verschiedener Steuerungsformen, die Theorie des elektrischen Stromkreises, die Struktur von Maschinen, logische Modellierung und Biologie kombinierte in seiner evolutionären Entwicklungsrichtung und der neurologischen Forschung. Die erste Arbeit, aus der das elektronische Steuersystem stammt, gilt als die Arbeit von HaroldSchwarz (1927). Im Allgemeinen wurde der Begriff "Kybernetik" im antiken Griechenland zunächst verwendet, um die Kunst der Staatsmänner zu bezeichnen.

Informationen und Abschnitte der Kybernetik können bedingt nach der Zugehörigkeit zu der Periode, in der dieses oder jenes Phänomen, Informationen untersucht wurden, eingeteilt werden. Die Wissenschaft selbst kann in neues und altes k-ku unterteilt werden, wobei das Neue in den 1970er Jahren beginnt und das Alte von dem Moment an, als die Wissenschaft auftauchte.

Das Studium der siebziger Jahre boomte in der Biologie, aber die Forschung in den achtziger Jahren konzentrierte sich bereits mehr auf „die Interaktion einer autonomen politischen Figur und ihrer Untergruppen, das reflexive Bewusstsein des Subjekts, das die Strukturen erzeugt und reproduziert politische Gemeinschaften.

In letzter Zeit wurde viel Mühe in das Studium der Spieltheorie, evolutionärer Rückkopplungssysteme und des Studiums von Materialien gesteckt. Diese Forschungsgebiete beleben das Interesse an der jeweiligen Wissenschaft.