Παραδείγματα κυβερνητικής. Τι είδους επιστήμονας είναι ο κυβερνητικός; Σύγχρονη κατανόηση της επιστήμης

Ένας άλλος ορισμός προτάθηκε από τον Lewis Kaufman (Αγγλικά): «Η Κυβερνητική είναι η μελέτη συστημάτων και διαδικασιών που αλληλεπιδρούν με τον εαυτό τους και αναπαράγονται».

Οι κυβερνητικές μέθοδοι χρησιμοποιούνται για τη μελέτη της περίπτωσης όπου η δράση ενός συστήματος στο περιβάλλον προκαλεί κάποια αλλαγή στο περιβάλλον και αυτή η αλλαγή εκδηλώνεται στο σύστημα μέσω ανατροφοδότησης, η οποία προκαλεί αλλαγές στον τρόπο συμπεριφοράς του συστήματος. Η μελέτη αυτών των «βρόχων ανατροφοδότησης» είναι εκεί που βρίσκονται οι μέθοδοι της κυβερνητικής.

Προέκυψε η σύγχρονη κυβερνητική, συμπεριλαμβανομένης της έρευνας σε διάφορους τομείς συστημάτων ελέγχου, θεωρία ηλεκτρικών κυκλωμάτων, μηχανολογία, μαθηματική μοντελοποίηση, μαθηματική λογική, εξελικτική βιολογία, νευροεπιστήμη, ανθρωπολογία. Οι μελέτες αυτές εμφανίστηκαν το 1940, κυρίως στις εργασίες των επιστημόνων για το λεγόμενο. συνέδρια Macy's (Αγγλικά).

Άλλοι τομείς έρευνας που επηρέασαν ή επηρεάστηκαν από την ανάπτυξη της κυβερνητικής: θεωρία ελέγχου, θεωρία παιγνίων, θεωρία συστημάτων (το μαθηματικό ανάλογο της κυβερνητικής), ψυχολογία (ιδιαίτερα νευροψυχολογία, συμπεριφορισμός, γνωστική ψυχολογία) και φιλοσοφία.

Σφαίρα κυβερνητικής

Το αντικείμενο της κυβερνητικής είναι όλα τα ελεγχόμενα συστήματα. Τα συστήματα που δεν μπορούν να ελεγχθούν, κατ' αρχήν, δεν αποτελούν αντικείμενα μελέτης της κυβερνητικής. Η Κυβερνητική εισάγει έννοιες όπως η κυβερνητική προσέγγιση, το κυβερνητικό σύστημα. Τα κυβερνητικά συστήματα θεωρούνται αφηρημένα, ανεξάρτητα από την υλική τους φύση. Παραδείγματα κυβερνητικών συστημάτων είναι οι αυτόματοι ρυθμιστές στην τεχνολογία, οι υπολογιστές, ο ανθρώπινος εγκέφαλος, οι βιολογικοί πληθυσμοί, η ανθρώπινη κοινωνία. Κάθε τέτοιο σύστημα είναι ένα σύνολο διασυνδεδεμένων αντικειμένων (στοιχεία του συστήματος) ικανά να αντιλαμβάνονται, να θυμούνται και να επεξεργάζονται πληροφορίες, καθώς και να τις ανταλλάσσουν. Η Cybernetics αναπτύσσει γενικές αρχές για τη δημιουργία συστημάτων ελέγχου και συστημάτων για την αυτοματοποίηση της διανοητικής εργασίας. Τα κύρια τεχνικά μέσα για την επίλυση προβλημάτων της κυβερνητικής είναι οι υπολογιστές. Ως εκ τούτου, η εμφάνιση της κυβερνητικής ως ανεξάρτητης επιστήμης (N. Wiener, 1948) συνδέεται με τη δημιουργία αυτών των μηχανών στη δεκαετία του '40 του 20ου αιώνα και η ανάπτυξη της κυβερνητικής σε θεωρητικές και πρακτικές πτυχές συνδέεται με την πρόοδο των ηλεκτρονικών τεχνολογία υπολογιστών.

Θεωρία περίπλοκων συστημάτων

Η θεωρία πολύπλοκων συστημάτων αναλύει τη φύση των πολύπλοκων συστημάτων και τους λόγους πίσω από τις ασυνήθιστες ιδιότητές τους.

• Πολύπλοκα συστήματα
• Θεωρία περίπλοκων συστημάτων

Στην πληροφορική

Στους υπολογιστές, οι μέθοδοι της κυβερνητικής χρησιμοποιούνται για τον έλεγχο συσκευών και την ανάλυση πληροφοριών.

Στη μηχανική

Η Cybernetics στη μηχανική χρησιμοποιείται για την ανάλυση αστοχιών συστήματος, στις οποίες μικρά σφάλματα και ελαττώματα μπορούν να οδηγήσουν σε αστοχία ολόκληρου του συστήματος.

Στην οικονομία και τη διοίκηση

• Κυβερνητικός έλεγχος

Στα μαθηματικά

Στην κοινωνιολογία

Ιστορία

Στην Αρχαία Ελλάδα, ο όρος «κυβερνητική», που αρχικά υποδηλώνει την τέχνη του τιμονιού, άρχισε να χρησιμοποιείται με μεταφορική έννοια για να δηλώσει την τέχνη του πολιτικού που κυβερνά την πόλη. Με αυτή την έννοια, χρησιμοποιείται, ειδικότερα, από τον Πλάτωνα στους Νόμους.

Το πρώτο τεχνητό αυτόματο σύστημα ρύθμισης, το ρολόι του νερού, εφευρέθηκε από τον αρχαίο Έλληνα μηχανικό Κτησίβιο. Στο ρολόι του νερού του, το νερό έρεε από μια πηγή, όπως μια δεξαμενή σταθεροποίησης, σε μια πισίνα και μετά από την πισίνα στους μηχανισμούς του ρολογιού. Η συσκευή του Ctesibius χρησιμοποίησε μια ροή σε σχήμα κώνου για να παρακολουθεί τη στάθμη του νερού στη δεξαμενή του και να προσαρμόζει ανάλογα τον ρυθμό ροής του νερού για να διατηρεί σταθερή στάθμη νερού στη δεξαμενή έτσι ώστε να μην υπερχειλίζεται ούτε να αποστραγγίζεται. Ήταν η πρώτη τεχνητή, πραγματικά αυτόματη, αυτορυθμιζόμενη συσκευή που δεν απαιτούσε καμία εξωτερική παρέμβαση μεταξύ των μηχανισμών ανάδρασης και ελέγχου. Αν και φυσικά δεν αναφέρθηκαν σε αυτή την έννοια ως επιστήμη της κυβερνητικής (τη θεωρούσαν πεδίο μηχανικής), ο Κτησίβιος και άλλοι αρχαίοι δάσκαλοι όπως ο Ήρων της Αλεξάνδρειας ή ο Κινέζος επιστήμονας Su Song θεωρούνται από τους πρώτους που μελέτησαν την κυβερνητική αρχές. Η μελέτη μηχανισμών σε μηχανές με διορθωτική ανάδραση χρονολογείται από τα τέλη του 18ου αιώνα, όταν η ατμομηχανή του James Watt ήταν εξοπλισμένη με μια συσκευή ελέγχου, έναν φυγόκεντρο ρυθμιστή ανάδρασης, προκειμένου να ελέγχει την ταχύτητα του κινητήρα. Ο A. Wallace περιέγραψε την ανατροφοδότηση ως «απαραίτητη για την αρχή της εξέλιξης» στο διάσημο έργο του του 1858. Το 1868, ο μεγάλος φυσικός J. Maxwell δημοσίευσε ένα θεωρητικό άρθρο σχετικά με τις συσκευές ελέγχου και ήταν ένας από τους πρώτους που ανασκόπησαν και βελτίωσαν τις αρχές των αυτορυθμιζόμενων συσκευών. Ο J. Uexküll χρησιμοποίησε τον μηχανισμό ανάδρασης στο μοντέλο λειτουργικού κύκλου του (Γερμανικό Funktionskreis) για να εξηγήσει τη συμπεριφορά των ζώων.

ΧΧ αιώνα

Η σύγχρονη κυβερνητική ξεκίνησε τη δεκαετία του 1940 ως ένα διεπιστημονικό πεδίο μελέτης που συνδυάζει συστήματα ελέγχου, θεωρία ηλεκτρικών κυκλωμάτων, μηχανολογία, λογική μοντελοποίηση, εξελικτική βιολογία και νευροεπιστήμη. Τα συστήματα ηλεκτρονικού ελέγχου χρονολογούνται από την εργασία του μηχανικού της Bell Labs, Harold Black, το 1927 σχετικά με τη χρήση αρνητικής ανάδρασης για τον έλεγχο των ενισχυτών. Οι ιδέες έχουν επίσης συνδέσεις με το βιολογικό έργο του Ludwig von Bertalanffy στη γενική θεωρία συστημάτων.

Η Κυβερνητική ως επιστημονικός κλάδος βασίστηκε στο έργο των Wiener, McCulloch και άλλων όπως ο W. R. Ashby και ο W. G. Walter.

Ο Walter ήταν ένας από τους πρώτους που κατασκεύασε αυτόνομα ρομπότ για να βοηθήσει στην έρευνα της συμπεριφοράς των ζώων. Μαζί με τη Μεγάλη Βρετανία και τις Ηνωμένες Πολιτείες, η Γαλλία ήταν μια σημαντική γεωγραφική τοποθεσία για την πρώιμη κυβερνητική.

Κατά τη διάρκεια αυτής της παραμονής στη Γαλλία, ο Wiener έλαβε μια πρόταση να γράψει ένα δοκίμιο σχετικά με το θέμα του συνδυασμού αυτού του τμήματος των εφαρμοσμένων μαθηματικών, το οποίο βρίσκεται στη μελέτη της κίνησης Brown (η λεγόμενη διαδικασία Wiener) και στη θεωρία των τηλεπικοινωνιών. Το επόμενο καλοκαίρι, ήδη στις Ηνωμένες Πολιτείες, χρησιμοποίησε τον όρο «κυβερνητική» ως τίτλο μιας επιστημονικής θεωρίας. Αυτό το όνομα προοριζόταν να περιγράψει τη μελέτη των «σκόπιμων μηχανισμών» και διαδόθηκε στο βιβλίο Cybernetics, or Control and Communication in the Animal and the Machine (Hermann & Cie, Παρίσι, 1948). Στο Ηνωμένο Βασίλειο, το Ratio Club δημιουργήθηκε γύρω από αυτό το 1949 (Αγγλικά).

Κυβερνητική στην ΕΣΣΔ

Οι Ολλανδοί κοινωνιολόγοι Geyer και Van der Zouwenτο 1978, εντόπισαν μια σειρά από χαρακτηριστικά της αναδυόμενης νέας κυβερνητικής. «Ένα από τα χαρακτηριστικά της νέας κυβερνητικής είναι ότι βλέπει τις πληροφορίες ως κατασκευασμένες και ανακατασκευασμένες από ανθρώπους που αλληλεπιδρούν με το περιβάλλον. Αυτό παρέχει την γνωσιολογική βάση της επιστήμης όταν την δούμε από την οπτική γωνία ενός παρατηρητή. Ένα άλλο χαρακτηριστικό της νέας κυβερνητικής είναι η συμβολή της στην υπέρβαση του προβλήματος της μείωσης (αντιφάσεις μεταξύ μακρο- και μικροανάλυσης). Έτσι, συνδέει το άτομο με την κοινωνία». Οι Geyer και Van der Zouwen σημείωσαν επίσης ότι «η μετάβαση από την κλασική κυβερνητική στη νέα κυβερνητική οδηγεί σε μια μετάβαση από τα κλασικά προβλήματα σε νέα προβλήματα. Αυτές οι αλλαγές στη σκέψη περιλαμβάνουν, μεταξύ άλλων, αλλαγές από την έμφαση στο διαχειριζόμενο σύστημα στο σύστημα ελέγχου και στον παράγοντα που καθοδηγεί τις αποφάσεις της διοίκησης. Και μια νέα έμφαση στην επικοινωνία μεταξύ πολλαπλών συστημάτων που προσπαθούν να διαχειριστούν το ένα το άλλο».

Πρόσφατες προσπάθειες στη μελέτη της κυβερνητικής, των συστημάτων ελέγχου και της συμπεριφοράς υπό αλλαγή, καθώς και σε συναφή πεδία όπως η θεωρία παιγνίων (ανάλυση ομαδικής αλληλεπίδρασης), τα συστήματα ανάδρασης στην εξέλιξη και η μελέτη μεταϋλικών (υλικών με ιδιότητες των ατόμων τους συστατικά πέρα ​​από τις νευτώνειες ιδιότητες) έχουν οδηγήσει σε αναβίωση του ενδιαφέροντος για αυτόν τον ολοένα και πιο σχετικό τομέα.

Η Κυβερνητική είναι η επιστήμη των γενικών νόμων των διαδικασιών ελέγχου και της μεταφοράς πληροφοριών σε μηχανές, ζωντανούς οργανισμούς και τις συσχετίσεις τους. Η κυβερνητική είναι η θεωρητική βάση.

Οι βασικές αρχές της κυβερνητικής διατυπώθηκαν το 1948 από τον Αμερικανό επιστήμονα Norbert Wiener στο βιβλίο «Κυβερνητική, ή έλεγχος και επικοινωνία σε μηχανές και ζωντανούς οργανισμούς».

Η εμφάνιση της κυβερνητικής οφείλεται, αφενός, στις ανάγκες της πρακτικής, που θέτει το έργο της δημιουργίας πολύπλοκων συσκευών αυτόματου ελέγχου και, αφετέρου, στην ανάπτυξη επιστημονικών κλάδων που μελετούν διαδικασίες ελέγχου σε διάφορες φυσικές πεδία προετοιμασίας για τη δημιουργία μιας γενικής θεωρίας αυτών των διαδικασιών.

Τέτοιες επιστήμες περιλαμβάνουν: τη θεωρία συστημάτων αυτόματου ελέγχου και παρακολούθησης, τη θεωρία ηλεκτρονικών υπολογιστών που ελέγχονται από προγράμματα, τη στατιστική θεωρία μετάδοσης μηνυμάτων, τη θεωρία παιχνιδιών και βέλτιστων λύσεων κ.λπ., καθώς και ένα σύμπλεγμα βιολογικών επιστημών που μελετούν έλεγχος διεργασιών στη ζωντανή φύση (ρεφλεξολογία, γενετική κ.λπ.).

Σε αντίθεση με αυτές τις επιστήμες, που ασχολούνται με συγκεκριμένες διαδικασίες διαχείρισης, Η κυβερνητική μελετά ό,τι είναι κοινό σε όλες τις διαδικασίες ελέγχου, ανεξάρτητα από τη φυσική τους φύση, και θέτει ως στόχο της τη δημιουργία μιας ενοποιημένης θεωρίας αυτών των διεργασιών.

Κάθε διαδικασία διαχείρισης χαρακτηρίζεται από:

η παρουσία ενός οργανωμένου συστήματος που αποτελείται από διοικητικά και διευθυντικά (εκτελεστικά) όργανα·

αλληλεπίδραση αυτού του οργανωμένου συστήματος με το εξωτερικό περιβάλλον, το οποίο αποτελεί πηγή τυχαίων ή συστηματικών διαταραχών.

εφαρμογή ελέγχου με βάση τη λήψη και τη μετάδοση πληροφοριών·

παρουσία ενός στόχου και ενός αλγορίθμου ελέγχου.

Η μελέτη του προβλήματος της φυσικής αιτιώδους εμφάνισης συστημάτων πρόσφορου ελέγχου της ζωντανής φύσης είναι ένα σημαντικό έργο της κυβερνητικής, το οποίο θα καταστήσει δυνατή την καλύτερη κατανόηση των σχέσεων μεταξύ αιτιότητας και σκοπιμότητας στη ζωντανή φύση.

Το έργο της κυβερνητικής περιλαμβάνει επίσης μια συστηματική συγκριτική μελέτη της δομής και των διαφόρων φυσικών αρχών λειτουργίας των συστημάτων ελέγχου από την άποψη της ικανότητάς τους να αντιλαμβάνονται και να επεξεργάζονται πληροφορίες.

Στις μεθόδους της, η κυβερνητική είναι μια επιστήμη που χρησιμοποιεί ευρέως μια ποικιλία μαθηματικών συσκευών, καθώς και μια συγκριτική προσέγγιση στη μελέτη διαφόρων διαδικασιών ελέγχου.

Οι κύριοι κλάδοι της κυβερνητικής μπορούν να διακριθούν:

θεωρία πληροφοριών·

θεωρία των μεθόδων ελέγχου (προγραμματισμός).

θεωρία συστημάτων ελέγχου.

Θεωρία πληροφοριώνμελετά μεθόδους αντίληψης, μετασχηματισμού και μετάδοσης πληροφοριών. Οι πληροφορίες μεταδίδονται χρησιμοποιώντας σήματα - φυσικές διεργασίες στις οποίες ορισμένες παράμετροι βρίσκονται σε σαφή αντιστοιχία με τις μεταδιδόμενες πληροφορίες. Η δημιουργία μιας τέτοιας αντιστοιχίας ονομάζεται κωδικοποίηση.

Η κεντρική έννοια της θεωρίας πληροφοριών είναι ένα μέτρο της ποσότητας της πληροφορίας, που ορίζεται ως η αλλαγή στον βαθμό αβεβαιότητας στην προσδοκία κάποιου γεγονότος που αναφέρεται στο μήνυμα πριν και μετά τη λήψη του μηνύματος. Αυτό το μέτρο σάς επιτρέπει να μετράτε την ποσότητα των πληροφοριών στα μηνύματα, όπως ακριβώς στη φυσική μετράτε την ποσότητα ενέργειας ή την ποσότητα των ουσιών. Η σημασία και η αξία των μεταδιδόμενων πληροφοριών για τον παραλήπτη δεν λαμβάνεται υπόψη.

Θεωρία προγραμματισμούασχολείται με τη μελέτη και ανάπτυξη μεθόδων επεξεργασίας και χρήσης πληροφοριών για διαχείριση. Ο προγραμματισμός της λειτουργίας οποιουδήποτε συστήματος ελέγχου περιλαμβάνει γενικά:

προσδιορισμός αλγορίθμου για την εύρεση λύσεων.

μεταγλώττιση ενός προγράμματος σε κώδικα που γίνεται αντιληπτός από ένα δεδομένο σύστημα.

Η εύρεση λύσεων καταλήγει στην επεξεργασία των δεδομένων εισόδου στις αντίστοιχες πληροφορίες εξόδου (εντολές ελέγχου), διασφαλίζοντας την επίτευξη των τεθέντων στόχων. Εκτελείται με βάση μια συγκεκριμένη μαθηματική μέθοδο, που παρουσιάζεται με τη μορφή αλγορίθμου. Οι πιο ανεπτυγμένες είναι οι μαθηματικές μέθοδοι για τον προσδιορισμό των βέλτιστων λύσεων, όπως ο γραμμικός προγραμματισμός και ο δυναμικός προγραμματισμός, καθώς και οι μέθοδοι για την ανάπτυξη στατιστικών λύσεων στη θεωρία παιγνίων.

Θεωρία αλγορίθμων, που χρησιμοποιείται στην κυβερνητική, μελετά επίσημες μεθόδους περιγραφής διαδικασιών επεξεργασίας πληροφοριών με τη μορφή μαθηματικών σχημάτων - αλγορίθμων υπό όρους. Την κύρια θέση εδώ καταλαμβάνουν ερωτήσεις κατασκευής αλγορίθμων για διάφορες κατηγορίες διεργασιών και ερωτήσεις πανομοιότυπων (ισοδύναμων) μετασχηματισμών αλγορίθμων.

Το κύριο καθήκον της θεωρίας προγραμματισμού είναι να αναπτύξει μεθόδους για την αυτοματοποίηση των διαδικασιών επεξεργασίας πληροφοριών σε ηλεκτρονικά ελεγχόμενα από προγράμματα μηχανές. Ο κύριος ρόλος εδώ παίζεται από ερωτήματα αυτοματοποίησης προγραμματισμού, δηλαδή ερωτήσεις μεταγλώττισης προγραμμάτων για την επίλυση διαφόρων προβλημάτων σε μηχανές που χρησιμοποιούν αυτές τις μηχανές.

Από τη σκοπιά της συγκριτικής ανάλυσης των διαδικασιών επεξεργασίας πληροφοριών σε διάφορα φυσικά και τεχνητά οργανωμένα συστήματα, η κυβερνητική προσδιορίζει τις ακόλουθες κύριες κατηγορίες διαδικασιών:

σκέψη και αντανακλαστική δραστηριότητα των ζωντανών οργανισμών.

αλλαγές στις κληρονομικές πληροφορίες κατά την εξέλιξη των βιολογικών ειδών.

Επεξεργασία πληροφοριών σε αυτόματα συστήματα·

επεξεργασία πληροφοριών σε οικονομικά και διοικητικά συστήματα·

επεξεργασία πληροφοριών στη διαδικασία της επιστημονικής ανάπτυξης.

Η αποσαφήνιση των γενικών νόμων αυτών των διαδικασιών είναι ένα από τα κύρια καθήκοντα της κυβερνητικής.

Θεωρία συστημάτων ελέγχουμελετά τη δομή και τις αρχές κατασκευής τέτοιων συστημάτων και τις συνδέσεις τους με τα διαχειριζόμενα συστήματα και το εξωτερικό περιβάλλον. Γενικά, σύστημα ελέγχου μπορεί να ονομαστεί οποιοδήποτε φυσικό αντικείμενο που πραγματοποιεί σκόπιμη επεξεργασία πληροφοριών (το νευρικό σύστημα ενός ζώου, ένα αυτόματο σύστημα ελέγχου για την κίνηση ενός αεροσκάφους κ.λπ.).

Η Κυβερνητική μελετά αφηρημένα συστήματα ελέγχου, που παρουσιάζονται με τη μορφή μαθηματικών σχημάτων (μοντέλων) που διατηρούν τις ιδιότητες πληροφοριών των αντίστοιχων κατηγοριών πραγματικών συστημάτων. Στο πλαίσιο της κυβερνητικής, προέκυψε ένας ειδικός μαθηματικός κλάδος - θεωρία αυτομάτων, που μελετά μια ειδική κατηγορία διακριτών συστημάτων επεξεργασίας πληροφοριών που περιλαμβάνουν μεγάλο αριθμό στοιχείων και μοντελοποιούν τη λειτουργία των νευρωνικών δικτύων.

Μεγάλη θεωρητική και πρακτική σημασία έχει η αποσαφήνιση σε αυτή τη βάση των μηχανισμών σκέψης και της δομής του εγκεφάλου, που παρέχουν την ικανότητα αντίληψης και επεξεργασίας τεράστιων ποσοτήτων πληροφοριών σε όργανα μικρού όγκου με ασήμαντη δαπάνη ενέργειας και με εξαιρετικά υψηλή αξιοπιστία.

Η Cybernetics προσδιορίζει δύο γενικές αρχές για την κατασκευή συστημάτων ελέγχου: την ανάδραση και τον έλεγχο πολλαπλών σταδίων (ιεραρχικό). Η αρχή της ανάδρασης επιτρέπει στο σύστημα ελέγχου να λαμβάνει συνεχώς υπόψη την πραγματική κατάσταση όλων των ελεγχόμενων οργάνων και τις πραγματικές επιρροές του εξωτερικού περιβάλλοντος. Το κύκλωμα ελέγχου πολλαπλών σταδίων εξασφαλίζει οικονομική αποδοτικότητα και σταθερότητα του συστήματος ελέγχου.

Κυβερνητική και αυτοματισμός διαδικασιών

Ο ολοκληρωμένος αυτοματισμός που χρησιμοποιεί τις αρχές της αυτορρύθμισης και των συστημάτων αυτομάθησης καθιστά δυνατή την επίτευξη των πιο συμφέρουσες λειτουργίες ελέγχου, κάτι που είναι ιδιαίτερα σημαντικό για πολύπλοκες βιομηχανίες. Απαραίτητη προϋπόθεση για έναν τέτοιο αυτοματισμό είναι η παρουσία για μια δεδομένη παραγωγική διαδικασία λεπτομερούς μαθηματικής περιγραφής (μαθηματικό μοντέλο), η οποία εισάγεται στον υπολογιστή που ελέγχει τη διαδικασία με τη μορφή προγράμματος για τη λειτουργία της.

Αυτό το μηχάνημα λαμβάνει πληροφορίες σχετικά με την πρόοδο της διαδικασίας από διάφορες συσκευές μέτρησης και αισθητήρες και το μηχάνημα, βάσει του υπάρχοντος μαθηματικού μοντέλου της διαδικασίας, υπολογίζει την περαιτέρω πρόοδό του υπό ορισμένες εντολές ελέγχου.

Εάν μια τέτοια μοντελοποίηση και πρόβλεψη προχωρήσει πολύ πιο γρήγορα από την πραγματική διαδικασία, τότε είναι δυνατό να επιλέξετε την πιο συμφέρουσα λειτουργία ελέγχου υπολογίζοντας και συγκρίνοντας έναν αριθμό επιλογών. Η αξιολόγηση και η επιλογή των επιλογών μπορεί να πραγματοποιηθεί είτε από το ίδιο το μηχάνημα, πλήρως αυτόματα, είτε με τη βοήθεια ανθρώπινου χειριστή. Σημαντικό ρόλο σε αυτή την περίπτωση παίζει το πρόβλημα της βέλτιστης σύζευξης του ανθρώπινου χειριστή και του μηχανήματος ελέγχου.

Μεγάλη πρακτική σημασία έχει η ενοποιημένη προσέγγιση που αναπτύχθηκε από την κυβερνητική για την ανάλυση και την περιγραφή (αλγόριθμο) διαφόρων διαδικασιών διαχείρισης και επεξεργασίας πληροφοριών διαιρώντας διαδοχικά αυτές τις διαδικασίες σε στοιχειώδεις πράξεις που αντιπροσωπεύουν εναλλακτικές επιλογές («ναι» ή «όχι»).

Η συστηματική εφαρμογή αυτής της μεθόδου καθιστά δυνατή την επισημοποίηση όλο και πιο περίπλοκων διαδικασιών νοητικής δραστηριότητας, που είναι το πρώτο απαραίτητο βήμα για την μετέπειτα αυτοματοποίησή τους. Το πρόβλημα της συμβίωσης πληροφοριών μηχανής και ανθρώπου, δηλαδή η άμεση αλληλεπίδραση μεταξύ ανθρώπου και πληροφορικής-λογικής μηχανής στη διαδικασία της δημιουργικότητας κατά την επίλυση επιστημονικών προβλημάτων, έχει μεγάλες προοπτικές για την αύξηση της αποτελεσματικότητας της επιστημονικής εργασίας.

Η επιστήμη της διαχείρισης τεχνικών συστημάτων. Οι μέθοδοι και οι ιδέες της τεχνικής κυβερνητικής αναπτύχθηκαν αρχικά παράλληλα και ανεξάρτητα σε επιμέρους τεχνικούς κλάδους που σχετίζονται με τις επικοινωνίες και τον έλεγχο - στον αυτοματισμό, την ραδιοηλεκτρονική, τον τηλεέλεγχο, την τεχνολογία υπολογιστών κ.λπ. Ως κοινό στοιχείο των κύριων προβλημάτων της θεωρίας και των μεθόδων επίλυσης κατέστησαν σαφείς, οι διατάξεις της τεχνικής κυβερνητικής, που αποτελεί μια ενιαία θεωρητική βάση για όλους τους τομείς της τεχνολογίας επικοινωνίας και ελέγχου.

Η τεχνική κυβερνητική, όπως και η κυβερνητική γενικά, μελετά τις διαδικασίες ελέγχου ανεξάρτητα από τη φυσική φύση των συστημάτων στα οποία συμβαίνουν αυτές οι διεργασίες. Το κεντρικό καθήκον της τεχνικής κυβερνητικής είναι η σύνθεση αποτελεσματικών αλγορίθμων ελέγχου προκειμένου να προσδιοριστεί η δομή, τα χαρακτηριστικά και οι παράμετροί τους.Οι αποδοτικοί αλγόριθμοι αναφέρονται σε κανόνες για την επεξεργασία πληροφοριών εισόδου σε σήματα ελέγχου εξόδου που είναι επιτυχή υπό μια ορισμένη έννοια.

Η τεχνική κυβερνητική σχετίζεται στενά με αυτές, αλλά δεν συμπίπτει με αυτές, καθώς η τεχνική κυβερνητική δεν εξετάζει το σχεδιασμό συγκεκριμένου εξοπλισμού. Η τεχνική κυβερνητική συνδέεται επίσης με άλλους τομείς της κυβερνητικής, για παράδειγμα, οι πληροφορίες που λαμβάνονται από τις βιολογικές επιστήμες διευκολύνουν την ανάπτυξη νέων αρχών ελέγχου, συμπεριλαμβανομένων αρχών για την κατασκευή νέων τύπων αυτόματα που μοντελοποιούν τις πολύπλοκες λειτουργίες της ανθρώπινης νοητικής δραστηριότητας.

Η τεχνική κυβερνητική, που προέκυψε από τις ανάγκες της πρακτικής, χρησιμοποιώντας ευρέως μαθηματικούς μηχανισμούς, είναι πλέον ένας από τους πιο ανεπτυγμένους κλάδους της κυβερνητικής. Ως εκ τούτου, η πρόοδος της τεχνικής κυβερνητικής συμβάλλει σημαντικά στην ανάπτυξη άλλων κλάδων, κατευθύνσεων και τομέων της κυβερνητικής.

Κατέχει σημαντική θέση στην τεχνική κυβερνητική θεωρία βέλτιστων αλγορίθμωνή, που είναι ουσιαστικά το ίδιο, η θεωρία μιας βέλτιστης στρατηγικής αυτόματου ελέγχου που παρέχει ένα άκρο κάποιου κριτηρίου βελτιστοποίησης.

Σε διαφορετικές περιπτώσεις, τα κριτήρια βελτιστοποίησης μπορεί να είναι διαφορετικά. Για παράδειγμα, σε μια περίπτωση μπορεί να απαιτείται η μέγιστη ταχύτητα μεταβατικών διεργασιών, σε άλλη - η ελάχιστη διασπορά των τιμών μιας ορισμένης ποσότητας κ.λπ. Ωστόσο, υπάρχουν γενικές μέθοδοι για τη διαμόρφωση και την επίλυση μιας μεγάλης ποικιλίας προβλημάτων αυτού είδος.

Ως αποτέλεσμα της επίλυσης του προβλήματος, καθορίζεται ο βέλτιστος αλγόριθμος ελέγχου σε ένα αυτόματο σύστημα ή ο βέλτιστος αλγόριθμος για την αναγνώριση σημάτων στο φόντο του θορύβου στον δέκτη ενός συστήματος επικοινωνίας κ.λπ.

Μια άλλη σημαντική κατεύθυνση στην τεχνική κυβερνητική είναι η ανάπτυξη της θεωρίας και των αρχών λειτουργίας συστημάτων με αυτόματη προσαρμογή, η οποία συνίσταται στη σκόπιμη αλλαγή των ιδιοτήτων του συστήματος ή των τμημάτων του, διασφαλίζοντας την αυξανόμενη επιτυχία των ενεργειών του. Σε αυτόν τον τομέα έχουν μεγάλη σημασία αυτόματα συστήματα βελτιστοποίησης, φέρεται με αυτόματη αναζήτηση σε βέλτιστο τρόπο λειτουργίας και διατηρείται κοντά σε αυτόν τον τρόπο λειτουργίας κάτω από απρόβλεπτες εξωτερικές επιρροές.

Η τρίτη κατεύθυνση είναι η ανάπτυξη θεωρία περίπλοκων συστημάτων ελέγχου, που αποτελείται από μεγάλο αριθμό στοιχείων, συμπεριλαμβανομένων πολύπλοκων διασυνδέσεων εξαρτημάτων και λειτουργίας σε δύσκολες συνθήκες.

Η θεωρία της πληροφορίας και η θεωρία των αλγορίθμων έχουν μεγάλη σημασία για την τεχνική κυβερνητική, ιδιαίτερα θεωρία μηχανών πεπερασμένης κατάστασης.

Η θεωρία των μηχανών πεπερασμένης κατάστασης ασχολείται με τη σύνθεση μηχανών σύμφωνα με δεδομένες συνθήκες λειτουργίας, συμπεριλαμβανομένης της επίλυσης του προβλήματος του "μαύρου κουτιού" - προσδιορίζοντας την πιθανή εσωτερική δομή της μηχανής με βάση τα αποτελέσματα της μελέτης των εισόδων και εξόδων της, καθώς και άλλων προβλήματα, για παράδειγμα, ζητήματα σκοπιμότητας ορισμένων τύπων μηχανών.

Οποιαδήποτε συστήματα ελέγχου συνδέονται με τον ένα ή τον άλλο τρόπο με ένα άτομο που τα σχεδιάζει, τα εγκαθιστά, τα παρακολουθεί, διαχειρίζεται την εργασία τους και χρησιμοποιεί τα αποτελέσματα των συστημάτων για τους δικούς του σκοπούς. Αυτό εγείρει προβλήματα ανθρώπινης αλληλεπίδρασης με ένα σύμπλεγμα αυτόματων συσκευών και την ανταλλαγή πληροφοριών μεταξύ τους.

Η λύση σε αυτά τα προβλήματα είναι απαραίτητη για την ανακούφιση του ανθρώπινου νευρικού συστήματος από την αγχωτική και καθημερινή εργασία και τη διασφάλιση της μέγιστης αποτελεσματικότητας ολόκληρου του συστήματος «άνθρωπος-μηχανή». Το πιο σημαντικό καθήκον της τεχνικής κυβερνητικής είναι η μοντελοποίηση ολοένα και πιο περίπλοκων μορφών ανθρώπινης νοητικής δραστηριότητας με στόχο την αντικατάσταση των ανθρώπων με αυτόματα όπου αυτό είναι δυνατό και λογικό. Επομένως, στην τεχνική κυβερνητική, αναπτύσσονται θεωρίες και αρχές για την κατασκευή διαφόρων ειδών μαθησιακών συστημάτων, τα οποία, μέσω της εκπαίδευσης ή της εκπαίδευσης, αλλάζουν σκόπιμα τον αλγόριθμό τους.

Κυβερνητική συστημάτων ηλεκτρικής ενέργειας- επιστημονική εφαρμογή της κυβερνητικής για την επίλυση προβλημάτων ελέγχου, τη ρύθμιση των τρόπων λειτουργίας τους και τον εντοπισμό τεχνικών και οικονομικών χαρακτηριστικών κατά το σχεδιασμό και τη λειτουργία.

Μεμονωμένα στοιχεία του συστήματος ηλεκτρικής ενέργειας, που αλληλεπιδρούν μεταξύ τους, έχουν πολύ βαθιές εσωτερικές συνδέσεις που δεν επιτρέπουν τη διαίρεση του συστήματος σε ανεξάρτητα στοιχεία και την αλλαγή των παραγόντων που επηρεάζουν έναν προς έναν κατά τον προσδιορισμό των χαρακτηριστικών του. Σύμφωνα με τη μεθοδολογία της έρευνας, το σύστημα ηλεκτρικής ενέργειας θα πρέπει να θεωρείται ως κυβερνητικό σύστημα, αφού στη μελέτη του χρησιμοποιούνται μέθοδοι γενίκευσης: θεωρία ομοιότητας, φυσική, μαθηματική, ψηφιακή και λογική μοντελοποίηση.

Η σύγχρονη γενιά είναι μάρτυρας της δημιουργίας των τελευταίων εξελίξεων στον τομέα της επιστήμης και της τεχνολογίας. Σε μόλις τριακόσια χρόνια, η επιστήμη έχει προχωρήσει πολύ.
Υπάρχουν πολλοί ορισμοί της έννοιας κυβερνητική. Και όλοι έχουν δίκιο με τον τρόπο τους. Τι είναι λοιπόν η κυβερνητική; Γενικά, πιστεύεται ότι η κυβερνητική είναι μια επιστήμη που αντιπροσωπεύει τους νόμους της αλληλεπίδρασης των μηχανών με τους ζωντανούς οργανισμούς. Αλλά η βασική έννοια της κυβερνητικής καταλήγει στον στόχο του ελέγχου. Εξάλλου, η διαχείριση είναι πάντα μια σκόπιμη διαδικασία, για την οποία υπάρχει ένα δημιουργημένο σύστημα.

Δεδομένου ότι η διαδικασία διαχείρισης είναι δυνατή μόνο σε ένα οργανωμένο περιβάλλον, είναι απαραίτητο να δημιουργηθούν οι κατάλληλες συνθήκες για αυτό και να οριστούν φορείς εκτέλεσης. Μεταξύ τους θα γίνει η ανταλλαγή πληροφοριών. Τα σήματα πληροφοριών μεταδίδονται μέσω ειδικών αισθητήρων. Έτσι, η ανταλλαγή πληροφοριών είναι μια συνεχής διαδικασία. Η έννοια της πληροφορίας είναι ένα από τα κύρια σημεία στην κυβερνητική. Μελετά διαδικασίες διαχείρισης. Από αυτό προκύπτει ότι η επιστήμη της κυβερνητικής χρησιμοποιείται για τη μετάδοση, επεξεργασία και αποθήκευση βασικών πληροφοριών τόσο σε μηχανές όσο και σε ζωντανούς οργανισμούς.

Ιατρικός κυβερνητικός

Ο τομέας της κυβερνητικής περιλαμβάνει τη μελέτη της βασικής δομής και των αρχών λειτουργίας των συστημάτων ελέγχου, την ικανότητα αντίληψης και επεξεργασίας των απαραίτητων πληροφοριών. Η μεθοδολογία της κυβερνητικής βασίζεται στη χρήση μαθηματικών συσκευών για την κατασκευή μαθηματικών μοντέλων δομών.

Υπάρχει ακόμα ιατρική κυβερνητική, αλλά αυτό μπορεί να θεωρηθεί ως ξεχωριστή πτυχή του πεδίου. Ο κύριος στόχος της ιατρικής κυβερνητικής είναι να χρησιμοποιήσει τις προόδους στον ιατρικό τομέα για τη δημιουργία νέων τεχνολογιών για αποτελεσματικούς τρόπους θεραπείας ασθενών. Αυτά τα επιτεύγματα εφαρμόζονται πλήρως σήμερα. Και πολλοί άνθρωποι γνωρίζουν περιπτώσεις όπου ένα άρρωστο όργανο αντικαταστάθηκε από μια συσκευή. Η εισαγωγή της μηχανικής διάγνωσης στην ιατρική πρακτική επιτρέπει όχι μόνο τη σωστή διάγνωση, αλλά και την επιλογή της βέλτιστης ατομικής πορείας θεραπείας για τους ασθενείς. Επί του παρόντος αναπτύσσεται ένα σύστημα για την πλήρη αυτοματοποίηση της διαχείρισης των ιατρικών ιδρυμάτων.

Η ιδιαιτερότητα αυτής της επιστήμης έγκειται στο γεγονός ότι δεν μελετά την υλική σύνθεση των συστημάτων ή τη δομή τους, αλλά το αποτέλεσμα της εργασίας μιας δεδομένης κατηγορίας συστημάτων. Στην κυβερνητική, η έννοια του «μαύρου κουτιού» διατυπώθηκε για πρώτη φορά ως μια συσκευή που εκτελεί μια συγκεκριμένη λειτουργία στο παρόν και στο παρελθόν δυναμικό εισόδου, αλλά για την οποία δεν έχουμε απαραίτητα πληροφορίες σχετικά με τη δομή που διασφαλίζει την εκτέλεση αυτής της λειτουργίας.

Η Κυβερνητική, ως επιστήμη ελέγχου του αντικειμένου της μελέτης της, διαθέτει συστήματα ελέγχου. Για να πραγματοποιηθούν διεργασίες διαχείρισης σε ένα σύστημα, πρέπει αυτό να έχει έναν ορισμένο βαθμό πολυπλοκότητας. Από την άλλη πλευρά, η υλοποίηση διαδικασιών ελέγχου σε ένα σύστημα έχει νόημα μόνο αν αυτό το σύστημα αλλάξει και κινηθεί, δηλαδή αν μιλάμε για ένα δυναμικό σύστημα. Επομένως, μπορεί να διευκρινιστεί ότι το αντικείμενο μελέτης της κυβερνητικής είναι πολύπλοκα δυναμικά συστήματα. Τα σύνθετα δυναμικά συστήματα περιλαμβάνουν: ζωντανούς οργανισμούς (ζώα και φυτά), κοινωνικοοικονομικά συμπλέγματα (οργανωμένες ομάδες ανθρώπων, ομάδες, τμήματα, επιχειρήσεις, βιομηχανίες, κράτη) και τεχνικές μονάδες (γραμμές παραγωγής, οχήματα, συστήματα μονάδων).

Ωστόσο, όταν εξετάζουμε πολύπλοκα δυναμικά συστήματα, η κυβερνητική δεν έχει ως καθήκον της να μελετήσει διεξοδικά τη λειτουργία τους. Αν και η κυβερνητική μελετά τους γενικούς νόμους των συστημάτων ελέγχου, τα ειδικά φυσικά χαρακτηριστικά τους είναι πέρα ​​από το οπτικό της πεδίο. Έτσι, όταν μελετάμε από τη σκοπιά της κυβερνητικής επιστήμης ένα τόσο περίπλοκο δυναμικό σύστημα όπως ένα ισχυρό εργοστάσιο ηλεκτροπαραγωγής, δεν εστιάζουμε άμεσα στο θέμα της απόδοσής του, στις διαστάσεις των γεννητριών, στις φυσικές διαδικασίες παραγωγής ενέργειας κ.λπ. τη λειτουργία μιας σύνθετης ηλεκτρονικής μηχανής, δεν μας ενδιαφέρει η βάση για το ποια στοιχεία (ηλεκτρομηχανικά ρελέ, σκανδαλισμοί σωλήνων ή τρανζίστορ, πυρήνες φερρίτη, ολοκληρωμένα κυκλώματα ημιαγωγών) λειτουργούν οι αριθμητικές και λογικές συσκευές της, η μνήμη κ.λπ ενδιαφέρεται για το ποιες λογικές λειτουργίες εκτελούν αυτές οι συσκευές, πώς συμμετέχουν στις διαδικασίες ελέγχου. Τέλος, μελετώντας από μια κυβερνητική σκοπιά το έργο μιας συγκεκριμένης κοινωνικής συλλογικότητας, δεν εμβαθύνουμε στις βιοφυσικές και βιοχημικές διεργασίες που συμβαίνουν μέσα στο σώμα των ατόμων που αποτελούν αυτή τη συλλογικότητα.

Όλα αυτά τα θέματα μελετώνται στη μηχανική, την ηλεκτρική μηχανική, τη φυσική, τη χημεία και τη βιολογία. Το θέμα της κυβερνητικής αποτελείται μόνο από εκείνες τις πτυχές της λειτουργίας των συστημάτων που καθορίζουν τη ροή των διαδικασιών διαχείρισης σε αυτά, δηλαδή τις διαδικασίες συλλογής, επεξεργασίας, αποθήκευσης πληροφοριών και χρήσης τους για διαχειριστικούς σκοπούς. Ωστόσο, όταν ορισμένες συγκεκριμένες φυσικές και χημικές διεργασίες αρχίζουν να επηρεάζουν σημαντικά τις διαδικασίες ελέγχου του συστήματος, η κυβερνητική θα πρέπει να τις συμπεριλάβει στο πεδίο της έρευνάς της, αλλά όχι συνολικά, συγκεκριμένα από την άποψη του αντίκτυπού τους στις διαδικασίες ελέγχου. Έτσι, αντικείμενο μελέτης της κυβερνητικής είναι οι διαδικασίες ελέγχου σε πολύπλοκα δυναμικά συστήματα.

Ο κύριος στόχος της κυβερνητικής ως επιστήμης διαχείρισης είναι να επιτύχει την κατασκευή, με βάση τη μελέτη δομών και μηχανισμών ελέγχου, τέτοιων συστημάτων, τέτοια οργάνωση της εργασίας τους, τέτοια αλληλεπίδραση στοιχείων μέσα σε αυτά τα συστήματα και τέτοια αλληλεπίδραση με το εξωτερικό περιβάλλον, έτσι ώστε τα αποτελέσματα της λειτουργίας αυτών των συστημάτων να είναι τα καλύτερα, δηλαδή να οδηγούν ταχύτερα στον δεδομένο στόχο λειτουργίας με ελάχιστη δαπάνη ορισμένων πόρων (πρώτων υλών, ανθρώπινης εργασίας, χρόνου μηχανής, καυσίμων κ.λπ.). Όλα αυτά μπορούν να οριστούν εν συντομία με τον όρο «βελτιστοποίηση». Έτσι, ο κύριος στόχος της κυβερνητικής είναι η βελτιστοποίηση των συστημάτων ελέγχου.

Τα κύρια καθήκοντα της κυβερνητικής περιλαμβάνουν:

α) καθιέρωση κοινών γεγονότων για όλα τα συστήματα διαχείρισης ή τουλάχιστον για ορισμένους από τους πληθυσμούς τους·

β) εντοπισμός των εγγενών περιορισμών στα ελεγχόμενα συστήματα και προσδιορισμός της προέλευσής τους·

γ) εύρεση γενικών νόμων στους οποίους υπακούουν τα ελεγχόμενα συστήματα.

δ) τον καθορισμό τρόπων πρακτικής χρήσης των καθιερωμένων γεγονότων και των προτύπων που βρέθηκαν.

Η Κυβερνητική είναι μια νέα κατεύθυνση στην επιστήμη που εμφανίστηκε στα μέσα του 20ού αιώνα. Παρά την ηλικία του, με την ανάπτυξη της πληροφορικής έχει γίνει ένα από τα πιο πολλά υποσχόμενα και σε ζήτηση. Σήμερα, οι μέθοδοι αυτού του κλάδου χρησιμοποιούνται στα οικονομικά, την κοινωνιολογία και άλλους τομείς. Ποιος ήταν μεταξύ των θεμελιωτών αυτής της επιστήμης, σε ποιους οφείλει την εμφάνιση και την ανάπτυξή της η σύγχρονη εποχή;

Σε επαφή με

Λίγη ιστορία

Ο όρος " κυβερνητική» εισάγεται στην επιστημονική κυκλοφορία Γάλλος φυσικός Ampereτη δεκαετία του '30 του XIX αιώνα. Σύμφωνα με τον ορισμό του Ampere, πρόκειται για την αποτελεσματική διαχείριση του κράτους, κύριος στόχος του οποίου είναι η κάλυψη των αναγκών των κατοίκων του.

Κυβερνητικήπώς ξεκίνησε η επιστήμη τη δεκαετία του 1940. Συνδύαζε θεωρητική γνώση και έρευνα από διάφορους τομείς:

• μηχανολογία;
• συστήματα ελέγχου·
• λογική μοντελοποίηση?
• θεωρία ηλεκτρικών κυκλωμάτων?
• νευρολογία.

Παρά το γεγονός ότι ο Ampere ήταν ο πρώτος που το όρισε, δεν ήταν αυτός που έθεσε τα θεμέλια της κυβερνητικής. Ο ιδρυτής του επιστημονικού κινήματος θεωρείται επιστήμονας από. Η ιστορία της κυβερνητικής με τη σύγχρονη έννοια ξεκίνησε το 1948, όταν δημοσιεύτηκε το ομώνυμο έργο του Wiener, το οποίο έγινε το θεμέλιο για μια νέα κατεύθυνση στην επιστήμη.

Υπολογιστικές μηχανές των μέσων του 20ου αιώναχαρακτηρίζονταν από χαμηλή απόδοση. Ο Norbert Wiener, του οποίου η περιοχή ενδιαφέροντος και έρευνας περιελάμβανε αυτές τις μηχανές, συνέταξε στο έργο του έναν γενικό κατάλογο απαιτήσεων για αυτά.

Ο επιστήμονας προέβλεψε με ακρίβεια πώς θα εξελισσόταν Μηχανικός ηλεκτρονικών υπολογιστών. Συγκεκριμένα, ο ιδρυτής της κυβερνητικής προέβλεψε τη μετάβαση από το δεκαδικό σύστημα στο δυαδικό σύστημα στις υπολογιστικές συσκευές.

Αυτό το θεώρησε απαραίτητο βήμα για την αύξηση της ταχύτητας του υπολογιστή, αφού δυαδικό σύστημαείναι πιο οικονομικό. Ο Norbert Wiener επέμεινε επίσης ότι οι μηχανές θα πρέπει να είναι ικανές να μαθαίνουν μόνοι τους και, ως εκ τούτου, να διορθώνουν ανεξάρτητα τα λάθη.

Εκτός από το έργο του Wiener, τα έργα του Ουίλιαμ Ρος Άσμπι, Warren McCulloch και William Walter.Αυτοί οι επιστήμονες, μαζί με τον Wiener, ήταν αυτοί που έθεσαν τα θεμέλια της κυβερνητικής.

Σύγχρονη κατανόηση της επιστήμης

Ο όρος «κυβερνητική» χρησιμοποιήθηκε για πρώτη φορά σε επιστημονικό πλαίσιο στις εργασίες των αρχαίων Ελλήνων επιστημόνων. Με αυτή τη λέξη κατανοούσαν την τέχνη ενός αξιωματούχου που διαχειρίζεται μια πόλη. Ωστόσο, ούτε αυτός ο ορισμός ούτε ο ορισμός Αντρέ-Μαρί Αμπερά, που αναφέρθηκε παραπάνω, δεν αντικατοπτρίζει τις σύγχρονες ιδέες σχετικά με αυτό. Τον 20ο αιώνα, ο όρος ερμηνεύτηκε εκ νέου από επιστήμονες που συνέβαλαν στη διαμόρφωση μιας νέας επιστημονικής κατεύθυνσης. Για παράδειγμα, ο Louis Couffignal το ονόμασε τέχνη της διασφάλισης της αποτελεσματικότητας της δράσης και ο Stafford Vere το ονόμασε επιστήμη της σωστής διαχείρισης σε οποιοδήποτε σύνολο.

Σπουδαίος!Οι επιστήμονες εξακολουθούν να διαφωνούν για το τι είναι η κυβερνητική. Δεν υπάρχει συμφωνία μεταξύ τους ως προς το ποιος ορισμός της επιστήμης τους είναι ο πιο σωστός και ακριβής. Η πιο γνωστή είναι η εκδοχή που προτείνει ο Norbert Wiener.

Σύμφωνα με τον Wiener, πρόκειται για μια επιστήμη που μελετά τα γενικά πρότυπα εργασίας με πληροφορίες σε πολύπλοκα συστήματα ελέγχου. Λαμβάνει υπόψη τέσσερις βασικές λειτουργίες με πληροφορίες:

• λήψη?
• αναμετάδοση;
• αποθήκευση;
• τροποποίηση.

Η Κυβερνητική ως επιστήμη, που προέκυψε στη διασταύρωση της διεπιστημονικής έρευνας, έχει βρει ευρεία εφαρμογή τόσο σε ακριβείς τύπους γνώσης όσο και στην κοινωνική σφαίρα.

Αντικείμενα μελέτης

Αυτή η επιστήμη μελετά όλα τα είδη διαχειριζόμενα συστήματα, χρησιμοποιώντας τις έννοιες ενός κυβερνητικού συστήματος και μιας κυβερνητικής προσέγγισης.

Κυβερνητική προσέγγιση

Κυβερνητική προσέγγισησυνίσταται στην αντικατάσταση του αρχικού συστήματος ελέγχου με ένα ισομορφικό μοντέλο και στην περαιτέρω μελέτη αυτού του μοντέλου. Για την υλοποίηση της προσέγγισης, χρησιμοποιείται μία από τις δύο μεθόδους μοντελοποίησης: υπολογιστής ή προσομοίωση. Και οι δύο μέθοδοι περιλαμβάνουν τη χρήση της αρχής του «μαύρου κουτιού». Τα μοντέλα των πειραματιστών εξωτερικές δραστηριότητεςαυτός που εξετάζεται συστήματα, και η δομή του, που αναπαράγει χαρακτηριστικά συμπεριφοράς, παραμένει κρυφή.

Η κυβερνητική προσέγγιση μας επιτρέπει να μελετήσουμε διάφορους τύπους μοντέλων πληροφοριών που διαφέρουν ως προς τα αιτήματά τους:

• απόκριση του συστήματος στην επίδραση εξωτερικών παραγόντων.
• βελτιστοποίηση απόδοσηςσυστήματα σχετικά με τη συνάρτηση τιμής·
• προσαρμοστικός έλεγχος?
• πρόβλεψη της δυναμικής του μετασχηματισμού του συστήματος.

Κυβερνητικό σύστημα

Κυβερνητικό σύστημαείναι ένα σύνολο διασυνδεδεμένων στοιχείων ικανών να λαμβάνουν, να επεξεργάζονται, να αποθηκεύουν και ανταλλαγή πληροφοριών. Οι κύριες ιδιότητες τέτοιων συστημάτων είναι: προσαρμογή, αυτοοργάνωση και αυτομάθηση χρησιμοποιώντας τη συσσωρευμένη εμπειρία.

Η Cybernetics στο σύνολό της θεωρεί οποιαδήποτε διαχειριζόμενα συστήματασε αφηρημένη μορφή, χωρίς να λαμβάνεται υπόψη η υλική τους φύση, επομένως το σύστημα μπορεί να είναι τόσο υπολογιστής όσο και κοινωνία ή μεμονωμένες ομάδες της.

Κατευθύνσεις

Οι κυβερνητικές μέθοδοι χρησιμοποιούνται σε πολλές βιομηχανίες:

• Βιολογία. Στα πλαίσια του βιολογικού κλάδου αυτής της επιστήμης μελετάμε Κυβερνητικά συστήματα σε οργανισμούς. Οι επιστήμονες επιλύουν επίσης ζητήματα μεταφοράς γενετικών πληροφοριών μεταξύ γενεών ζωντανών οργανισμών. Με μια ευρεία έννοια, η βιολογική κυβερνητική ασχολείται με τη μελέτη μεθόδων για τη μοντελοποίηση των δομών και της συμπεριφοράς των βιολογικών συστημάτων.
• Φάρμακο. Κυβερνητική στην ιατρικήβοηθά στη διάγνωση ασθενειών χρησιμοποιώντας τεχνολογία υπολογιστών και χρησιμοποιείται για τη δημιουργία προσθετικών υψηλής τεχνολογίας.
• . Οι μέθοδοι αυτής της επιστήμης χρησιμοποιούνται για την ανάλυση ολόκληρης της οικονομίας και των επιμέρους στοιχείων της ως ένα σύνθετο σύστημα χρησιμοποιώντας οικονομική και μαθηματική μοντελοποίηση.
• Μηχανική. Κυβερνητική στη μηχανικήχρησιμοποιείται για την ανάλυση αστοχιών συστημάτων μεγάλης κλίμακας που προκαλούνται από μικρά και ασήμαντα σφάλματα.
• Επιστήμη των υπολογιστών. Στην επιστήμη των υπολογιστών, οι μέθοδοί της χρησιμοποιούνται για να ανάλυση πληροφοριών και διαχείριση τεχνολογίας υπολογιστών.
• Ψυχολογία. Στην ψυχολογία, υπάρχει μια ξεχωριστή κατεύθυνση της ψυχολογικής κυβερνητικής, εντός της οποίας μελετάται η αλληλεπίδραση των συστημάτων ανάλυσης, των σφαιρών της συνείδησης και του ασυνείδητου κατά την αλληλεπίδραση των ανθρώπων με διάφορα συστήματα, καθώς και μεταξύ τους. Επιπλέον, αυτή η πειθαρχία επηρέασε σημαντικά την ανάπτυξη της εργασιακής ψυχολογίας και των υποτύπων της.

Ξεχωρίζει η κατεύθυνση της καθαρής κυβερνητικής, στο πλαίσιο της οποίας γίνεται η εννοιολογική μελέτη συστήματα ελέγχου. Το κύριο καθήκον του είναι να ανακαλύψει τις βασικές αρχές τέτοιων συστημάτων.

Προσοχή!Υπάρχει ένα πολύ γνωστό ανέκδοτο για το πανεπιστήμιο πυρηνικής κυβερνητικής, αλλά αυτή τη στιγμή δεν υπάρχει ούτε τέτοιο πανεπιστήμιο ούτε πεδίο όπως η πυρηνική κυβερνητική.

Σύγχρονα επιτεύγματα και μονοπάτια ανάπτυξης

Αλλαγή ορόσημων

Το τέλος του 20ου αιώνα έγινε μια καθοριστική περίοδος για την κυβερνητική ως επιστήμη. Στα τέλη της δεκαετίας του '60, αυτή η κατεύθυνση έχασε την υποστήριξη από την επιστημονική κοινότητα και βρέθηκε αντιμέτωπη με το πρόβλημα της επιλογής μιας περαιτέρω πορείας ανάπτυξης. Μια αναβίωση συνέβη στη δεκαετία του '70, όταν οι βιολόγοι άρχισαν να αναπτύσσουν μια νέα κυβερνητική αντίληψη που να εφαρμόζεται σε φυσικές οργανώσεις και συστήματα που δεν εφευρέθηκαν από τον άνθρωπο. Η ιστορία της κυβερνητικής έχει λάβει μια νέα κατεύθυνση ανάπτυξης.

Στη δεκαετία του 1980, « νέα κυβερνητική», η οποία μελέτησε την αλληλεπίδραση πολιτικών υποομάδων και στοιχείων που δημιουργούν τη δομή της πολιτικής κοινότητας. Μια νέα έννοια πληροφοριών αναπτύχθηκε - έγινε Καιθεωρείται ως κάτι που δημιουργείται από τον άνθρωπο στη διαδικασία της αλληλεπίδρασης με το περιβάλλον. Ένα από τα κύρια καθήκοντα της νέας κυβερνητικής ήταν να επιλύσει την αντίφαση μεταξύ μικρο- και μακροανάλυσης. Η έμφαση έχει μετατοπιστεί από το διαχειριζόμενο στο σύστημα ελέγχου, καθώς και στις διασυστημικές συνδέσεις.

Κυβερνοτεχνολογία

Μιλώντας για πρακτικά επιτεύγματα, είναι απαραίτητο να σημειωθεί η εμφάνιση μιας ξεχωριστής κατεύθυνσης, η οποία συνδέεται με την ανάπτυξη και τη δημιουργία κυβερνητικοί οργανισμοί. Κυρίως, η τεχνολογία στον κυβερνοχώρο έχει επιτρέψει καινοτομίες στην ιατρική και βελτίωσε τη ζωή για άτομα με σοβαρούς τραυματισμούς και ασθένειες.

Ένα σημαντικό στάδιο σε αυτόν τον τομέα ήταν η εφεύρεση και η ευρεία χρήση του κοχλιακά εμφυτεύματα- μπορούν να βελτιώσουν την αντίληψη των ήχων σε άτομα με προβλήματα ακοής. Υπάρχουν και ηλεκτρονικά εμφυτεύματα ματιών, αλλά μέχρι στιγμής είναι λιγότερο συχνά λόγω της πολυπλοκότητας της παραγωγής και της εμφύτευσης σε ασθενείς.

Οι τεχνολογίες του κυβερνοχώρου έχουν επίσης καταστήσει δυνατή τη δημιουργία βιονικές προθέσεις- τεχνητά χέρια και πόδια που λαμβάνουν και ανταποκρίνονται σε σήματα από το νευρικό σύστημα εμφυτεύονται με επιτυχία σε ασθενείς με ακρωτηριασμό.

Στη δεκαετία του 2000, επιτεύχθηκαν ενδιαφέροντα αποτελέσματα από Αμερικανούς επιστήμονες που δημιούργησαν ελεγχόμενα σκαθάρια συνδέοντας ηλεκτρόδια με τους νευρικούς κόμβους των εντόμων. Έτσι, κατάφεραν να ελέγξουν την πτήση ενός από τα σκαθάρια για μισή ώρα.

Ο επόμενος στόχος των επιστημόνων είναι να δημιουργήσουν τεχνητή καρδιά, το οποίο μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως εμφύτευμα. Το 2011, οι γιατροί κατάφεραν να εμφυτέψουν μια παρόμοια καρδιά σε έναν ασθενή, αλλά μετά από αυτό έζησε μόνο ένα μήνα. Η έρευνα συνεχίζεται και οι επιστήμονες πιστεύουν ότι στο μέλλον, η πρόοδος στον τομέα της κυβερνητικής θα τους επιτρέψει να δημιουργήσουν ένα πλήρες υποκατάστατο για οποιοδήποτε ανθρώπινο όργανο.

Τι μας διδάσκει η κυβερνητική;

Σχετικά με την επιστήμη της Κυβερνητικής

συμπέρασμα

Η Cybernetics ασχολείται με τη μελέτη συστημάτων και είναι η ίδια ένα ανοιχτό σύστημα. Αλληλεπιδρά με δεκάδες άλλα επιστημονικά πεδία και είναι σε θέση να ανταλλάσσει πληροφορίες με το περιβάλλον. Επομένως, αυτή η επιστημονική κατεύθυνση παίζει σημαντικό ρόλο στην εποχή της πληροφορίας.