Кибернетика и ее принципы

Кибернетика (греч. искусство управлять) – наука об управлении, связи и переработке информации. Основной объект исследования – т.н. кибернетической системы, рассматриваемые абсолютно, в не 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 так же обмениваться ею.

Современная кибернетика состоит из ряда разделов, представляющих собой самостоятельные научные направления. Теоретическое ядро кибернетики составляют теория информации, теория алгоритмов, теория автоматов, исследование операции, теория оптимального управления, теория распознавания образов. Кибернетика разрабатывает общие принципы создания систем управления и систем для автоматизации умственного труда.

Основные технические средства для решения задач кибернетики как самостоятельной науки (Н. Винер, 1948г.) связано с созданием в 40-х г.г. XX века этих машин, а развитие кибернетики в теоретических и практических аспектах – с прогрессом электронной вычислительной техники.

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

Кибернетика – наука об управлении связи и переработки информации.

Система, изучаемая кибернетикой – множество подсистем и элементов, соединенных между собой цепью причинно-следственных взаимосвязей.

Пример: В химических, биологических, машинных, социально-экономических процессах.

Кибернетику можно представить:

· Общая (теоретическая) – теории информации, программирование и систем управления.

· Прикладная (техническая, биологическая, военная и экономическая).

Экономическая кибернетика – изучает процессы, происходящие в системах народного хозяйства.

При исследования систем управления общие методы (для общей прикладной кибернетики) системный анализ, исследование операций, имитационное моделирование, планирование экспериментов, распознание объектов, явлений и ситуаций и т.д. (см. рис. 2.3)

Рис. 2.3 Кибернетика как совокупность наук

Кибернетика открыла общие принципы систем:

· Саморегулирование;

· Изоморфизм – соответствие соотношения закономерности подсистем и элементов одной системы свойством подсистем и элементов другой системы

· Обратная связь – необходима для эффективного функционирования любой системы, сигнализирует о достигнутых результатах.

Рис. 2.4

· Иерархичность управления – многоступенчатость управления (для живых организмов, технических, социально-экономических и других систем).

· Деление целого на подсистемы – множество элементов, составляющих систему, объединяются в нее по определенному признаку или правилу.

Множество элементов делится на подмножество(составные части системы – подсистемы).

· Динамическая локализация – локализация информации, при каторой сообщения передаются во временной последовательности по каналам связи.