ВВЕДЕНИЕ. История возникновения и развития кибернетики
ЭКОНОМИЧЕСКАЯ КИБЕРНЕТИКА
Кибернетика (от греч. kybernetike - искусство управления, и от kybernáo - правлю рулём, управляю) – прикладная наука об управлении, связи и переработке информации.
Основным объектом исследования в кибернетике являются так называемые кибернетические системы. В общей (или, как ещё говорят, в теоретической) кибернетике такие системы рассматриваются абстрактно, безотносительно к их реальной физической природе. Высокий уровень абстракции позволяет кибернетике находить общие методы подхода к изучению систем качественно различной природы, например технических, биологических, медицинских, экономических, лингвистических и даже социальных.
Считается, что первым, кто применил термин кибернетика для управления в общем смысле, был древнегреческий философ Платон. Однако реальное становление кибернетики как науки произошло много позже. Оно было предопределено развитием технических средств управления и преобразования информации. Ещё в средние века в Европе стали создавать так называемые андроиды — человекоподобные игрушки, представляющие собой механические, программно управляемые устройства.
Первые промышленные регуляторы уровня воды в паровом котле и скорости вращения вала паровой машины были изобретены Иваном Ползуновым [1] и Джеймсом Уаттом [2]. Первой замкнутой системой автоматического регулирования, получившей широкое техническое применение, была система автоматического регулирования с центробежным регулятором в паровой машине Уатта (рис.1.).
|
|
|
Рис. 1. Система автоматического регулирования с центробежным регулятором в паровой машине Уатта (1784). Простейший пример системы автоматического управления (САУ) — система прямого регулирования частоты вращения двигателя. Цель управления — поддержание постоянной частоты вращения маховика, управляемый объект — двигатель 1; управляющее воздействие — положение регулирующей заслонки дросселя 3; управляющее устройство - центробежный регулятор 2, муфта 4 которого смещается под действием центробежных сил при отклонении от заданного значения частоты частоты вращения вала 5, жестко связанного с маховиком. При смещении муфты изменяется положение заслонки дросселя.
Во 2-й половине 19 в. требовалось построение все более совершенных автоматических регуляторов. Наряду с механическими блоками в них всё чаще начинают применяться электромеханические и электронные блоки. Большую роль в развитии теории и практики автоматического регулирования сыграло изобретение в начале 20 в. дифференциальных анализаторов, способных моделировать и решать системы обыкновенных дифференциальных уравнений. Они положили начало быстрому развитию аналоговых вычислительных машин и их широкому проникновению в технику.
|
|
|
Немалое влияние на становление кибернетики оказали успехи нейрофизиологии и особенно классические труды Ивана Павлова [3] по условным рефлексам. Можно отметить также оригинальные работы Ярослава Грдины [4].
В 30-х гг. 20 в. все большее влияние на становление кибернетики начинает оказывать развитие теории дискретных преобразователей информации. Два основных источника идей и проблем направляли это развитие. Во-первых, задача построения оснований математики. Еще в середине прошлого века Джорджем Буль [5] заложил основы современной математический логики. В 20-е гг. 20 в. были заложены основы современной теории алгоритмов. В 1934 Курт Гёдель [6] показал ограниченность возможностей замкнутых познающих систем. В 1936 Алан Тьюринг [7]описал гипотетический универсальный преобразователь дискретной информации, получивший впоследствии название машины Тьюринга. Эти два результата, будучи полученными в рамках чистой математики, оказали и продолжают оказывать огромное влияние на становление основных идей кибернетики.
Вторым источником идей и проблем кибернетики служила практика создания реальных дискретных преобразователей информации. Простейший механический арифмометр был изобретён Блёзом Паскалем [8] ещё в 17 в. Лишь в 19 в. Чарльз Беббидж [9] предпринял первую попытку создания автоматического цифрового вычислителя — прообраза современной ЭВМ. К началу 20 века были созданы первые образцы электромеханических счетно-аналитических машин, позволивших автоматизировать простейшие преобразования дискретной информации. Резкое усиление интереса к теории дискретных преобразователей информации в 30-х гг. было обусловлено необходимостью создания сложных релейно-контактных устройств, прежде всего для нужд автоматических телефонных станций.
|
|
|
В 1938г. Клод Шеннон [10], а в 1941 Виктор Шестаков [11] показали возможность использования для синтеза и анализа релейно-контактных схем аппарата математической логики. Тем самым было положено начало развитию современной теории автоматов.
Решающее значение для становления кибернетики имело создание в 40-х гг. 20 в. электронных вычислительных машин (Джон фон Нейман [12] и др.). Благодаря ЭВМ возникли принципиально новые возможности для исследования и фактического создания действительно сложных управляющих систем. Оставалось объединить весь полученный к этому времени материал и дать название новой науке. Этот шаг был сделан Норбертом Винером [13], опубликовавшим в 1948 свою знаменитую книгу «Кибернетика».
|
|
|
Н. Винер предложил называть кибернетикой «науку об управлении и связи в животном и машине». В первой и во второй своей книге («Кибернетика и общество», 1954) Винер уделил большое внимание общефилософским и социальным аспектам новой науки.
Дальнейшее развитие кибернетики пошло двумя различными путями. В США и Западной Европе стало преобладать узкое понимание кибернетики, концентрирующее внимание на спорах и сомнениях, поднятых Винером, на аналогиях между процессами управления в технических средствах и живых организмах. В СССР после первоначального периода отрицания и сомнений утверждалось более естественное и содержательное определение кибернетики, включившее в нее все достижения, накопленные к тому времени в теории преобразования информации и управляющих систем. При этом особое внимание уделялось новым проблемам, возникающим в связи с широким внедрением ЭВМ в теорию управления и теорию преобразования информации.
На Западе подобные вопросы развивались в рамках специальных разделов науки, получивших название «информатика», «вычислительная наука», «системный анализ» и др. Лишь к концу 60-х гг. Наметилась тенденция расширения понятия кибернетики и включения в неё всех указанных разделов.
Дата добавления: 2016-01-03; просмотров: 27; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!