Кибернетика

Библиография

• 1914 — «Упрощение в логике отношений»
• 1930 — «Обобщенный гармонический анализ»
• 1933 — «Интеграл Фурье и некоторые его приложения»
• 1942 — «Экстраполяция, интерполяция и сглаживание стационарных временных рядов»
• 1948 — «Кибернетика, или Управление и связь в животном и машине»
• 1950 — «Человеческое использование человеческих существ: Кибернетика и общество»
• 1953 — «Бывший вундеркинд: мое детство и юность»
• 1956 — «Я — математик»
• 1958 — «Нелинейные задачи в теории случайных процессов»
• 1959 — «Искуситель»
• 1964 — «Акционерное общество «Бог и Голем»: Обсуждение некоторых проблем, в которых кибернетика сталкивается с религией»

Цитаты

• «Дисциплина учёного заключается в том, что он посвящает себя поискам истины.»
• «Наиболее совершенной моделью кота является такой же кот, а лучше — он сам.»
• «Учёные обычно отличаются излишней чувствительностью, и так же легко возбуждаются, как художники и поэты.»
• «То, что мы пока не можем телеграфировать схему человека из одного места в другое, связано, в основном, с техническими трудностями.»
• «В вероятностном мире мы уже не имеем больше дела с величинами и суждениями, относящимися к определенной реальной вселенной в целом, а вместо этого ставим вопросы, ответы на которые можно найти в допущении огромного числа подобных миров.»

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 – 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 – управлять, , 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.

Объекты изучения

Эта наука изучает всевозможные управляемые системы, используя понятия кибернетической системы и кибернетического подхода.

Кибернетический подход

Кибернетический подход состоит в замене исходной системы управления изоморфной моделью и дальнейшем изучении этой модели. Чтобы реализовать подход, применяется один из двух методов моделирования: компьютерное или имитационное. Оба метода подразумевают использование принципа «черного ящика». Экспериментатор моделирует внешнюю деятельность рассматриваемой системы, а ее структура, воспроизводящая поведенческие характеристики, остается скрытой.

Кибернетический подход позволяет исследовать несколько видов информационных моделей, отличающихся по запросам:

• ответная реакция системы на воздействие внешних факторов;
• оптимизация характеристик системы относительно функции ценности;
• адаптивное управление;
• прогноз динамики системного преобразования.

Информационная система

Кибернетическая система

Кибернетическая система представляет собой множество взаимосвязанных элементов, способных к приему, обработке, запоминанию и обмену информацией. Основные свойства подобных систем: адаптация, самоорганизация и самообучение с использованием накопленного опыта.

Кибернетика в целом рассматривает любые управляемые системы в абстрактной форме, не учитывая их материальную природу, поэтому системой может являться как вычислительная машина, так и общество либо его отдельные группы.

Направления

Кибернетические методы применяются во многих отраслях:

• Биология. В рамках биологической ветви этой науки исследуются кибернетические системы в организмах. Также ученые решают вопросы передачи генной информации между поколениями живых организмов. В широком смысле биологическая кибернетика занимается исследованием методов моделирования структур и поведения биологических систем.
• Медицина. Кибернетика в медицине помогает диагностировать заболевания при помощи вычислительной техники и используется для создания высокотехнологичных протезов.
• Экономика. Методы данной науки используют для анализа всей экономики и отдельных ее элементов как сложной системы при помощи экономико-математического моделирования.
• Инженерия. Кибернетика в инженерии применяется для анализа масштабных сбоев систем, вызванных мелкими и незначительными ошибками.
• Информатика. В информатике ее методы используют для анализа информации и управления вычислительной техникой.
• Психология. В психологии существует отдельное направление психологической кибернетики, в рамках которого изучается взаимодействие систем анализа, сфер сознания и бессознательного в ходе взаимодействия людей с различными системами, а также между собой. Кроме того, эта дисциплина значительно повлияла на развитие психологии труда и ее подвидов.

Особняком стоит направление чистой кибернетики, в рамках которого происходит понятийное изучение систем управления. Ее главная задача – обнаружение основных принципов таких систем.

Информационная система

Внимание! Есть известная шутка про университет ядерной кибернетики, однако на данный момент не существует ни такого вуза, ни такого направления, как ядерная кибернетика.

Кибернетика и футурология

Норберт Винер. Кибернетика. 1968 год

Виктор Сокирко читал «Кибернетику» Норберта Винера и ссылался на пьесу Карела Чапека «R.U.R.»  «R.U.R.» («Rossumovi univerzální roboti», «Россумские универсальные роботы») — научно-фантастическая пьеса Карела Чапека, написанная в 1920 году. Ее действие происходит на фабрике по производству роботов-андроидов. как на возможный сценарий кибернетического будущего. Однако для него и для Доры Штурман главной целью было не пред­сказать путь развития человечества, а утвердить свои идеологические взгляды. Не кибернетика привела Сокирко и Штурман к либеральным убеждениям, она стала лишь инструментом защиты их идей о перспективах развития советского общества. На фоне других, более полемических и эмоциональных самиздат­ских работ о советском обществе, книги Штурман и Сокирко выглядели серьез­ными исследованиями, основанными на научных теориях и экономической статистике. И все же это публицистические, а не научные труды.

В отличие от Штурман и Сокирко Валентин Турчин пришел к своим взглядам через знакомство с кибернетикой. Он заинтересовался ею как общей теорети­ческой дисциплиной, потенциально пригодной для ответа на разные философ­ские вопросы. Сейчас идеи Валентина Турчина об универсальных космических законах эволюции, которым подчинена жизнь человечества, кажутся наив­ными. Однако в 1960-е и 1970-е годы в объяснительную силу науки и идею закономерного прогресса верили как на Западе, так и в СССР. Можно сказать, что «Инерция страха» Турчина была в духе времени. Он смело применял к общественной жизни выводы кибернетики и называл XX век веком инфор­мации. В этом его работа не отличалась от трудов известных западных ученых-футурологов, таких как Элвин Тоффлер и Дэниел Белл  Элвин Тоффлер и Дэниел Белл считали, что развитые страны входят в стадию постин­ду­стриального, или информационного, обще­ства, где информация и наука будут главными ценностями и движущими силами прогресса. По их прогнозам, человечество должно было вскоре объединиться в одну мировую систему без разделения на государства.. Валентин Турчин предвосхитил в своей брошюре их идеи, однако не стоит думать, что у него самого не было предшественников.

Станислав Лем. Сумма технологии. Обложка издания 1974 года

Так, в СССР были популярны произведения польского писателя-фантаста Станислава Лема. В своем футуристическом трактате «Сумма технологии», переведенном на русский в 1968 году, он также соединял эволюцию человечества с эволюцией живой природы. Лем утверждал, что разумная жизнь появилась в космосе закономерно, вслед за низшими формами жизни. Больше того — в «Сумме технологий» Лем настаивал на том, что все страны мира стоят на грани глобального единства, когда национальные и государственные границы отойдут на второй план. Нельзя не увидеть в этом сходство с главной идей Турчина — о постепенном усложнении кибернетических организмов согласно закону увеличивающейся интеграции. 

Были и другие — футуристическая работа писателя-фантаста Артура Кларка «Черты будущего» (изданная в 1962 году и переведенная на русский в 1966-м) или популярная книга советского астрофизика Иосифа Шкловского «Вселен­ная. Жизнь. Разум» 1962 года. В них тоже говорилось о единстве человека и космоса, главенстве информации для будущего объединенного человечества.

1 / 2

Обложка книги Артура Кларка «Черты будущего». 1966 год Издательство «Мир»

2 / 2

Обложка книги Иосифа Шкловского. «Вселенная. Жизнь. Разум». 1976 год Издательство «Наука»

Все эти работы относились к футурологии. Как особая научная дисциплина, которая пытается предсказать будущее человечества на основе выводов естественных и точных наук, футурология появилась как раз в 1960-е годы. Когда люди открыли дорогу в космос, они почувствовали себя неотъемлемой частью космической системы. Казалось, что физические и химические законы развития вселенной одинаково применимы как к микробам и растениям, так и к человеку. 

История советской кибернетики показала, что у науки нет границ. Ее влияние на общественную мысль в СССР было таким же, как в США, несмотря на цен­зуру и идеологические препоны. Кибернетика позволяла отстаивать противо­положные идеологические взгляды: однопартийную и многопартийную систе­мы, плановую и рыночную экономику, сплоченное и разъединенное общество. Но главное, базовое «демократическое» правило кибернетики оставалось неизменным: чтобы успешно развиваться, государство должно обеспечивать свободу населению и находиться под его контролем.

Советская кибернетика в историях и картинках

литература

Классическая литература

• Джеймс Клерк Максвелл : О губернаторах. В: Труды Лондонского королевского общества. № 16, 1867/1868, стр. 270–283.
• Норберт Винер : Человек и человек-машина. Кибернетика и общество. Альфред Мецнер Верлаг, Франкфурт-на-Майне, 1952 год.
• Норберт Винер : Бог и Голем, Корпорация: Комментарий о некоторых моментах, в которых кибернетика затрагивает религию. MIT Press, 1966.
• Джон фон Нейман : Компьютер и мозг. Издательство Йельского университета, 1958.
• Гордон Паск : подход к кибернетике. Хатчинсон и Ко, 1961 год.
• К. Штайнбух , Х. Франк , Х. Кретц, Х. Мевес, К. Кюпфмюллер , У. Д. Кейдель, Й. Шварцкопфф, Р. Фельдткеллер , Ф. Венцель: Кибернетика — мост между науками . Umschau Verlag, Франкфурт-на-Майне, 1962 год.
• Луи Куффиньяль : Основные концепции кибернетики — Базовые понятия AGIS-Verlag, Баден-Баден, 1962.
• Георг Клаус , Хайнц Либшер : Что такое кибернетика и что такое? Urania-Verlag, Лейпциг, 1966 г. (с 1-го по 9-е издание, 1974 г.)
• Ханс Ронге : Искусство и кибернетика. Verlag M. Dumont Schauberg, Кельн, 1968, ISBN 3-7701-0440-4 .
• Георг Клаус: Словарь кибернетики. Дитц Верлаг, Берлин, 1968 г., и Справочники Фишера, том 1 и 2, Франкфурт / Гамбург, 1969 г.
• Людвиг фон Берталанфи : Общая теория систем: основы, развитие, приложения. Джордж Бразиллер, 1969 год.
• Ганс Иоахим Флехтнер : Основные понятия кибернетики. dtv, Штутгарт 1970.
• Грегори Бейтсон : шаги к экологии разума: сборник очерков по антропологии, психиатрии, эволюции и эпистемологии. Издательство Чикагского университета, 1972.
• Александр Лернер : Основы кибернетики. Перевод с русского Э. Гроса. Plenum Publ. Corp., Нью-Йорк, Нью-Йорк, 1972, ISBN 978-1-4684-1706-7 .
• В. Росс Эшби : Введение в кибернетику. Зуркамп, Франкфурт-на-Майне, 1974 год.
• Йорг Баетге : Основы экономической и социальной кибернетики: Теория управления бизнесом. (= Современные учебные тексты: экономика.), VS Verlag für Sozialwissenschaften, Wiesbaden 1975, ISBN 9783531111988 .
• Бернхард Хассенштейн : Биологическая кибернетика. Элементарное введение . 5-е издание Quelle & Meyer, Heidelberg 1977, ISBN 3-494-00184-7 .

Текущая литература

• Ларс Блюма: Норберт Винер и появление кибернетики во Второй мировой войне. LIT Verlag, Мюнстер 2005, ISBN 3-8258-8345-0 .
• Майкл Эккардт: Симбиоз человека и машины. Избранные труды Георга Клауса по строительной науке и теории медиа. VDG, издательство и база данных по гуманитарным наукам, Веймар 2002, ISBN 3-89739-316-6 .
• Слава Герович: От новояза к кибероязу. История советской кибернетики. MIT Press, 2002, ISBN 978-0-262-07232-8 .
• Клаус Фукс-Киттовски , Зигфрид Пиотровски (ред.): Кибернетика и междисциплинарность в науках. trafo Verlag, Берлин 2004 г., ISBN 3-89626-435-4 .
• Эрнст фон Глазерсфельд : Кибернетика. В: Леон Р. Цвасман (ред.): Большой лексикон средств массовой информации и коммуникации. Сборник междисциплинарных концепций. Ergon-Verlag, Würzburg 2006, ISBN 3-89913-515-6 .
• Мартин Кауфманн: Древо кибернетики. Линии развития кибернетики от исторических основ до их современных форм. proEval Verlag, Дорнбирн 2007, ISBN 978-3-200-01048-2 .
• Томас Рид : рассвет машин. Краткая история кибернетики. Пропилеи, Берлин 2016, ISBN 978-3-549-07469-5 .
• Клаус Пиас (Ред.): Кибернетика — Кибернетика. Конференции Macy 1946–1953. 2 тома, diaphanes Verlag, Zurich / Berlin 2003, ISBN 3-935300-35-2 и ISBN 3-935300-36-0 .
• Эндрю Пикеринг : Кибернетический мозг. Наброски другого будущего. Издательство Чикагского университета, Чикаго 2010, ISBN 978-0226667898 .
• Фредерик Вестер : Новые основы мысли — от технократического до кибернетического века. dtv, Мюнхен, 2002 г., ISBN 3-423-33001-5 .
• Хайнц фон Ферстер : CybernEthik. Merve Verlag, Берлин 1993, ISBN 978-3-88396-111-8 .
• Ганс-Кристиан Дэни : Завтра я буду идиотом — кибернетика и общество контроля. Наутилус, Гамбург, 2013 г., ISBN 978-3-89401-784-2 .
• Хорст Фёльц : Это информация. Shaker Verlag, Аахен 2017, ISBN 978-3-8440-5587-0 .
• Хорст Фёльц : Как мы узнали. Не все является информацией. Shaker Verlag, Аахен 2018, ISBN 978-3-8440-5865-9 .
• Ян Мюггенбург: Живые артефакты: Хайнц фон Ферстер и машины Биологической компьютерной лаборатории . Издатель: Konstanz University Press, 1-е издание, 2018 г., ISBN 978-3835391031 .
• Хорст Фёльц : Пора. Shaker Verlag, Düren 2019, ISBN 978-3-8440-6675-3 .

Недавние улучшения

простая кибернетическая схема управления в виде блок-схемы

Сегодня мы подходим к классической кибернетике более дифференцированно:

• в технической области z. Б. в контрольной технике и теории управления под общим термином технической кибернетики ,
• в гуманитарных науках под обозначением системности или кибернетики второго порядка ,
• в социальных и экономических науках по социокибернетике , экономической кибернетике , управленческой кибернетике или корпоративной кибернетике ,
• в науках о жизни в рамках биокибернетики и
• строительная кибернетика в строительстве .

Философский интерес к кибернетике восходит к тому , что это открывает возможность постигать термин « цель » рекурсивно : Цель комплексной системы, такие , как живое существо , или работа и система действий , рассматриваются в этом случае. Для установки цели не потребуется отдельный экземпляр из системы.

В контексте техники управления сегодня доступна специальная мощная математическая теория систем , с помощью которой можно описывать и рассчитывать поведение систем и контуров управления . С другой стороны, в теории сетей ищутся общие принципы структур сетевых эффектов. Теория решений и игр , которые имеют дело с принятием решений в некоторых сложных ситуациях с многомерными целевыми областями, приобретают все большее значение, особенно в медицине , военной и экономической областях .

Другими текущими примерами применения кибернетики в социальных науках являются концепции воли в психологии и менеджменте .

Ключевые термины в кибернетике:

• Система (открытые и закрытые системы)
• Обратная связь (или обратная связь )
• Саморегуляция
• самоорганизация
• Гомеостаз
• Гистерезис
• Устойчивое состояние (или устойчивое состояние )
• Адаптация (или адаптация, или адаптивное управление )
• Триггер , контроль
• Фактическое значение и уставка
• Рецептор и эффектор
• разнообразие

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

Современные достижения и пути развития

Смена ориентиров

Конец XX века стал определяющим периодом для кибернетики как науки. В конце 60-х это направление лишилось поддержки со стороны научного сообщества и столкнулось с проблемой выбора дальнейшего пути развития. Возрождение произошло в 70-х годах, когда биологи занялись разработкой новой кибернетической концепции, применимой для природных организаций и систем, не изобретенных человеком. История кибернетики получила новое направление для развития.

В 1980-х появилась «новая кибернетика», которая изучала взаимодействие политических подгрупп и элементов, создающих структуру политического сообщества. Была выработана новая концепция информации — ее стали рассматривать как нечто, созданное человеком в процессе взаимодействия с окружающей средой. Одной из главных задач новой кибернетики стало разрешение противоречия между микро- и макроанализом. Акцент с управляемой сместился к управляющей системе, а также к межсистемным связям.

Кибертехнологии

Говоря о практических достижениях, нужно отметить появление отдельного направления, которое связано с разработкой и созданием кибернетических организмов. Главным образом кибертехнологии позволили совершить прорыв в медицине и улучшить жизнь людей с тяжелыми травмами и заболеваниями.

Важным этапом в этой сфере стало изобретение и повсеместное применение кохлеарных имплантатов — они позволяют улучшить восприятие звуков у слабослышащих людей. Существуют и глазные электронные имплантаты, но пока что они менее распространены из-за сложности производства и вживления пациентам.

Также кибертехнологии позволили создать бионические протезы — искусственные руки и ноги, принимающие и откликающиеся на сигналы нервной системы, успешно имплантируют пациентам с ампутированными конечностями.

Интересных результатов в нулевые годы добились американские ученые, которые создали управляемых жуков, подключив электроды к нервным узлам насекомых. Таким образом им удалось контролировать полет одного из жуков в течение получаса.

Следующая цель ученых — создание искусственного сердца, которое можно будет использовать в качестве имплантата. В 2011 году врачам удалось вживить подобное сердце пациенту, но после этого он прожил всего месяц. Исследования продолжаются, и ученые полагают, что в будущем достижения в области кибернетики позволят им создать полноценную замену любому человеческому органу.

Чему нас учит кибернетика

О науке Кибернетике

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.

Что такое кибернетика?

Кибернетика — это междисциплинарная наука об общих закономерностях получения, хранения, преобразования и передачи информации в сложных управляющих системах, будь то машины, живые организмы или общество. Это попытка ученых создать общую математическую теорию управления сложными системами, совместить на первый взгляд несовместимое и найти общность там, где ее не может быть.

Сло­во «ки­бер­не­ти­ка» впер­вые упот­ребил Пла­то­н в диа­ло­ге «За­ко­ны» (4 в. до н. э.) для обо­зна­че­ния «принципов управ­ле­ния людь­ми». В научный оборот термин «кибернетика» ввел французский физик и математик Андре-Мари Ампер, чьим именем мы измеряем силу электрического тока. В 1834 году в своем фундаментальном труде «Опыт о философии наук, или аналитическое изложение естественной классификации всех человеческих знаний» он определил кибернетику как науку об управлении государством, которая должна обеспечить гражданам разнообразные блага.

В том виде, в каком мы понимаем его сегодня, термин «кибернетика» ввел американский математик Норберт Винер в своей книге «Кибернетика, или Управление и связь в животном и в машине», опубликованной издательством MIT Press/Wiley and Sons в 1948 году. Он создал совершенно новую область исследований и совершенно новый взгляд на мир.

Уникальность его идей в том, что он показал: животные, как и машины, могут быть включены в более обширный класс объектов, отличительной особенностью которого является наличие систем управления.

Винера называют «отцом кибернетики». Однако большой вклад в развитие науки внесли и другие ученые — английский психиатр Уильям Эшби, американский нейрофизиолог Уоррен Маккалок, английский математик Алан Тьюринг, мексиканский физиолог Артуро Розенблют, советские математики Андрей Колмогоров и Виктор Глушков и другие.

Академик Виктор Глушков — ключевая фигура советской кибернетики

(Фото: ТАСС)

Основные принципы кибернетики

Как и в любой науке, у кибернетики есть свои законы и принципы. Основные из них — это принцип «черного ящика» и закон обратной связи.

Принцип «черного ящика» ввел английский психиатр, специалист по кибернетике и пионер в исследовании сложных систем Уильям Эшби. Этот принцип позволяет изучать поведение системы, то, как она реагирует на внешние воздействия, и в то же время абстрагироваться от ее внутреннего устройства. То есть кибернетики соглашаются с когнитивными ограничениями человека и невозможностью понять всех состояний системы, которые она может принимать прямо сейчас.

Закон обратной связи заключается в простом факте: если есть объект управления и субъект управления, то для выработки адекватных управляющих воздействий, имея информацию о состоянии объекта, субъект может принимать адекватное решение по его управлению. То есть манипулируя входными сигналами, мы можем наблюдать некий результат работы системы на выходе. При этом принципы и законы кибернетики одинаково применимы к управлению автомобилем, крупным предприятием, поведением толпы или бионическим протезом.

Одно из важнейших достижений кибернетики — разработка и широкое использование метода математического моделирования. Он позволяет проводить эксперименты не с реальными физическими моделями изучаемых объектов, а с их математическим описанием в виде компьютерных программ.

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

Системный анализ и теория систем

Практическая потребность общества в научных основах принятия решений возникла с развитием науки и техники только в XVIII веке Началом науки «Теория принятия решений» следует считать работу Жозефа Луи Лагранжа, смысл которой заключался в следующем: сколько земли должен брать на лопату землекоп, чтобы его сменная производительность была наибольшей. Оказалось, что утверждение «бери больше, кидай дальше» неверен. Бурный рост технического прогресса, особенно во время и после второй мировой войны, ставил все новые и новые задачи, для решения которых привлекались и разрабатывались новые научные методы. Можно выделить следующие научно-технические предпосылки становления «Теории принятия решений»:

· удорожание «цены ошибки». Чем сложнее, дороже, масштабнее планируемое мероприятие, тем менее допустимы в нем «волевые» решения и тем важнее становятся научные методы, позволяющие заранее оценить последствия каждого решения, заранее исключить недопустимые варианты и рекомендовать наиболее удачные;

· ускорение научно-технической революции техники и технологии. Жизненный цикл технического изделия сократился настолько, что «опыт» не успевал накапливаться, и требовалось применение более развитого математического аппарата в проектировании;

· развитие ЭВМ. Размерность и сложность реальных инженерных задач не позволяло использовать аналитические методы.

Инженерное дело теснейшим образом связано с совокупностями объектов, которые принято называть сложными системами, которые характеризуются многочисленными и разнообразными по типу связями между отдельно существующими элементами системы и наличием у системы функции назначения, которой нет у составляющих ее частей. На первый взгляд каждая сложная система имеет уникальную организацию. Однако более детальное изучение способно выделить общее в системе команд ЭВМ, в процессах проектирования лесной машины, самолета и космического корабля.

В научно-технической литературе существует ряд термином, имеющих отношение к исследованию сложных систем. Наиболее общий термин «теория систем» относится к всевозможным аспектам исследования систем. Ее основными частями являются

· системный анализ, который понимается как исследование проблемы принятия решения в сложной системе,

· кибернетика, которая рассматривается как наука об управлении и преобразовании информации.

Здесь следует заметить, что понятие управления не совпадает с принятием решения. Условная граница между кибернетикой и системным анализом состоит в том, что первая изучает отдельные и строго формализованные процессы, а системный анализ — совокупность процессов и процедур.

Очень близкое к термину «системный анализ» понятие — «исследование операций«, которое традиционно обозначает математическую дисциплину, охватывающую исследование математических моделей для выбора величин, оптимизирующих заданную математическую конструкцию (критерий). Системный анализ может сводиться к решению ряда задач исследования операций, но обладает свойствами, не охватываемыми этой дисциплиной. Однако в зарубежной литературе термин «исследование операций» не является чисто математическим и приближается к термину «системный анализ». Широкая опора системного анализа на исследование операций приводит к таким его математизированным разделам, как

· постановка задач принятия решения;

· описание множества альтернатив;

· исследование многокритериальных задач;

· методы решения задач оптимизации;

· обработка экспертных оценок;

· работа с макромоделями системы.