Bagian utama sibernetika

2024 Pengarang: Angel Austin | [email protected]. Terakhir diubah: 2023-12-17 05:30

Di sini dan sekarang kita akan mempertimbangkan sibernetika sebagai ilmu yang kompleks, menangani sejumlah besar masalah umat manusia. Kami mencantumkan cabang-cabang ilmu ini dan mencirikan perbedaan utama mereka dan masalah masalah yang mereka geluti, serta memperhatikan sejarah perkembangan sibernetika.

Ikhtisar Sains

Cybernetics (k-ka) adalah ilmu yang menggabungkan banyak komponen dari cabang-cabang aktivitas manusia yang dipelajari. Hal ini bertujuan untuk mempelajari hukum umum tentang penerimaan, penyimpanan, transformasi dan transmisi informasi dalam sistem yang kompleks dan diatur, misalnya, dalam mobil, masyarakat atau organisme hidup.

Bagian sibernetika dibagi menjadi sejumlah besar komponen penyusun dan mempelajari sejumlah besar area aktivitas manusia, semua tempat di mana, dengan bantuan eksploitasi informasi, seseorang dapat ikut campur dalam jalannya peristiwa.

Istilah ini diciptakan oleh Ampre. Awalnya, ia mendefinisikan ilmu sibernetika sebagai informasi tentang pemerintah negara, yang berkewajiban untuk memastikan keragaman sipil.manfaat yang ada. Saat ini, ilmu ini didefinisikan sebagai doktrin hukum yang diamati dan digunakan dalam transmisi informasi dalam struktur mekanis, tubuh, dan masyarakat; istilah ini diciptakan oleh N. Wiener.

Ada banyak cara lain untuk mendefinisikan ilmu ini, seperti Lewis Kaufman, Gordon Pask, dll.

Bagian dari sibernetika mencakup studi tentang umpan balik, kotak hitam, elemen turunan dari konsep di dalam mesin, organisme hidup, dan organisasi. Ilmu ini berfokus pada pemrosesan dan respons terhadap informasi.

Ada 7 bagian utama sibernetika, tetapi seringkali psikologi dan sosiologi dapat dibagi menjadi cabang-cabang studi dan aktivitas ilmu ini, oleh karena itu kadang-kadang dibagi menjadi 8.

Bidang kegiatan

Perkembangan dan bagian-bagian sibernetika, pembentukannya, dan bidang penelitiannya sangat erat kaitannya dengan objek kajiannya, yaitu sistem apa saja yang dapat dikendalikan. Konsep pendekatan dan sistem sibernetika diperkenalkan ke dalam sibernetika, di mana sistem itu sendiri dianggap sebagai konsep abstrak, yang tidak terpengaruh oleh asal usul sifat materialnya. Contoh struktur tersebut dapat berupa pengatur otomatis dalam berbagai mekanisme, mesin, otak manusia dan masyarakatnya, populasi biologis, dll. Salah satu dari sistem di atas, pertama-tama, adalah hubungan antara banyak komponen sistem yang dipertimbangkan, cara mereka memahami, menghafal dan memproses informasi dan, tentu saja, kemungkinan pertukarannya antar sistem. Sibernetika sedang berkembangprinsip umum yang memungkinkan Anda mengelola sistem dan membawanya ke otomatisasi. Munculnya sibernetika disebabkan oleh penciptaan mesin pada empat puluhan abad kedua puluh, dan perkembangan pesat serta penerapannya dalam praktik dikaitkan dengan perkembangan teknologi komputasi elektronik.

Selain cara menganalisis informasi, sibernetika menggunakan alat yang ampuh untuk mensintesis solusi masalah yang disediakan oleh analisis matematis, aljabar linier, teori probabilitas, ilmu komputer, ekonometrika, dll.

Sibernetika memainkan peran paling penting dalam psikologi tenaga kerja. Hal ini disebabkan oleh fakta bahwa sibernetika, sebagai ilmu tentang cara terbaik untuk mengontrol sistem dinamis, mempelajari jumlah total prinsip kontrol yang ada dan keterkaitannya dalam sistem apa pun, mulai dari misil pelacak hingga organisme hidup yang kompleks. Tatanan sibernetik kedua dan elemen-elemen penyusunnya.

Sibernetika terdiri dari banyak cabang, dan sistem serta bagian dari sibernetika dapat dibagi menurut berbagai prinsip, tetapi dua komponen utama dari ilmu ini adalah sibernetika tingkat kedua dan penelitian dalam biologi.

Sibernetika Murni

Mari kita pertimbangkan k-ku orde kedua (murni). Ini adalah ilmu yang mempelajari sistem kontrol sebagai sebuah konsep. Dia mencoba menemukan prinsip utamanya.

Dalam sibernetika murni, bidang studi dan aktivitas utama dapat diidentifikasi:

• Kecerdasan buatan adalah ilmu pengetahuan dan teknologi yang menciptakan mesin yang diberkahi denganintelek. Perhatian khusus diberikan pada program komputer, sifat-sifat sistem cerdas dan kemampuannya untuk melakukan fungsi kreatif, yang dianggap sebagai fitur seseorang.
• K-ka orde kedua - suatu bentuk sibernetika yang sebelumnya diorientasikan kembali ke sifat biologis dan bentuk pengetahuannya, yang berfokus pada subjek. Pendukung jalur sains ini percaya bahwa realitas dibangun secara individual, dan pengetahuan yang ada "konsisten" antara subjek, tetapi tidak identik dengan dunia pengalaman indrawi.
• Komputer bentuk visi - visi teknis, yang didasarkan pada teknologi yang memungkinkan mesin untuk mendeteksi, melacak dan mengklasifikasikan objek. Sebagai disiplin teknologi, industri ini berusaha untuk menerapkan data teoritis dan model visi yang direkam secara virtual untuk membuat model visi komputer. Contoh nyata adalah: pengawasan video, pemodelan objek di sekitarnya, sistem interaksi, foto komputasi, dll.

• Sistem kontrol - subset alat untuk mengumpulkan data pada objek yang dikontrol, serta opsi untuk memengaruhinya. Tujuan utamanya adalah untuk mencapai hasil terbaik. Objek bisa berupa orang dan mesin. Struktur relasi dapat berisi dua objek.
• Sistem manajemen, di mana seseorang bertindak sebagai penghubung pengatur, disebut sistem manajemen.
• Bagian utama sibernetika juga mencakup kemunculan (emergence). Teori sistem mendefinisikan elemen inisibernetika sebagai sifat khusus dari suatu sistem yang tidak dimiliki oleh elemen-elemennya. Dengan demikian, karakteristik kualitatif sistem tidak dapat direduksi menjadi jumlah total parameternya di hadapan semua komponen. Sinonim untuk fenomena ini disebut efek sistem.

Penelitian Biologi

Bagian sibernetika yang mempelajari organisme didasarkan pada data yang diperoleh dalam studi dan analisis informasi tentang organisme hidup. Bidang studi utama adalah adaptasi organisme hidup dengan lingkungan di sekitar mereka dan pertimbangan cara materi genetik ditransmisikan dari orang tua ke anak-anak. Ada arah lain - cyborg.

Bagian klasik sibernetika yang mempelajari sistem biologis meliputi:

• Bioengineering adalah ilmu tentang teknologi dan cara menggunakannya dalam praktik medis dan penelitian biologi. Bidang rekayasa biologi berkisar dari pembuatan dan pengoperasian organ buatan hingga budidaya organ dari jaringan.
• K-ka biologis - persepsi ilmiah tentang ide metode dan teknologi sibernetika, yang terlibat dalam pertimbangan masalah fisiologis dan biologis.
• Bioinformatika adalah cabang sibernetika yang mempelajari jumlah total cara dan pendekatan. Termasuk metode matematis, algoritmik, dan strategis.
• Bionics adalah pengajaran praktis tentang penerapan properti, parameter, tindakan yang dilakukan dan pengaturan struktural alam ke perangkat teknis dan prinsip-prinsip sistemik organisasi mereka.
• Selanjutnyabagian sibernetika yang mempelajari tubuh disebut ilmu kedokteran - opsi untuk eksploitasi pencapaian teknologi dan hasilnya di bidang kedokteran dan perawatan kesehatan. Di sini, diagnostik komputasi dan sistem otomatis dalam organisasi perawatan kesehatan dipilih.
• Selain cabang studi dan aktivitas ilmu biologi yang disebutkan di atas, ini juga mencakup neurocybernetics, studi tentang keadaan homeostasis, biologi sintetik, dan biologi sistem.

Pengantar teori sistem kompleks

Dalam sibernetika, konsep keberadaan sistem yang kompleks dipilih. Teori sistem tersebut berkaitan dengan analisis sifat mereka dan alasan yang mendasari sifat luar biasa mereka. Elemen penyusunnya disebut Complex Adaptive System (CAS), teori sistem kompleks dan sistem kompleks itu sendiri.

Mari kita perhatikan salah satu komponen ini, yaitu CAC. Ini memiliki sejumlah properti:

1. Dibangun dari banyak subsistem.
2. Dianggap sebagai sistem tipe terbuka; pertukaran energi potensial, zat dan informasi antar sistem.
3. Properti struktur seperti itu tidak disimpulkan dari tingkat organisasi yang lebih kecil.
4. Dia memiliki tipe struktur fraktal.
5. Mungkin dalam keadaan diam.
6. Memiliki kemampuan untuk meningkatkan keteraturan dan kerumitan melalui aktivitas adaptif.

Sistem komputer dan sibernetika

Teknologi komputer digunakan oleh manusia untuk menganalisis yang dikumpulkaninformasi dan manajemen perangkat. Elemen-elemen sibernetika murni, kecerdasan buatan, dan visi komputer di atas juga termasuk di sini, tetapi, selain itu, mereka juga dibedakan:

• robotics - latihan praktis yang terlibat dalam pembuatan sistem teknis tipe otomatis;
• DSSS adalah sistem pendukung dan pengambilan keputusan, yang tujuan utamanya adalah membantu seseorang dalam pengambilan keputusan yang sulit. Fitur utama adalah analisis objektif sepenuhnya dari subjek penilaian;
• automaton seluler adalah model dari jenis diskrit, yang dipelajari oleh: matematika, biologi teoretis, teori komputabilitas, fisika, dan juga mikromekanika. Area utama penelitian otomat seluler adalah studi tentang solvabilitas algoritmik dari masalah apa pun;
• simulator - tiruan dari proses yang dikendalikan oleh mesin atau orang;
• teori pengenalan pola adalah cabang ilmu komputer dan disiplin terkait, yang terlibat dalam pengembangan metode untuk mengklasifikasikan dan mengidentifikasi, insiden, sinyal, keadaan situasional, proses objek atau kelompok objek yang dipelajari, yang dicirikan oleh adanya batas dalam kumpulan karakteristik dan fitur kualitatif. Kegunaan mulai dari militer hingga sistem keamanan;
• sistem kontrol - seperangkat metode untuk mengumpulkan data tentang objek yang dikendalikan dan opsi untuk memengaruhi perilaku subjek atau objek. Tujuan utama adalah untuk mencapai tujuan tertentu;
• sistem kontrol otomatis (ACS) - pendidikan komprehensif dari saranajenis perangkat keras dan perangkat lunak. Bagian lain dari sistem semacam itu adalah personel yang diperlukan untuk mengatur proses dalam kerangka kegiatan teknologi, produksi perusahaan.

Eksploitasi sibernetika dalam rekayasa

Bagian sibernetika di bidang kegiatan engineering dibagi menjadi:

1. Sistem adaptif di mana perubahan otomatis data algoritmik terjadi selama pengoperasian sistem.
2. Ergonomi - ilmu tentang penyesuaian tugas, tempat kerja, objek kerja dan subjeknya, serta program virtual.
3. Teknik Biomedis - bentuk dan metode penerapan prinsip-prinsip teknik, prinsip-prinsipnya dalam praktik medis dan ilmu biologi.
4. Neurocomputer adalah mekanisme pemrosesan data berdasarkan prinsip sistem saraf alami.
5. Sibernetika teknis adalah cabang ilmu yang mempelajari sistem manajemen teknis. Arahan utamanya adalah pembuatan sistem regulasi otomatis.
6. Rekayasa sistem adalah disiplin dari bidang teknik Soviet, yang memperhatikan metode perancangan, pembuatan dan pengujian sistem dari jenis teknis yang kompleks, dengan tujuan untuk operasi lebih lanjut.

Hubungan antara sibernetika dan ekonomi dan matematika

Bagian sibernetika matematika dan ekonomi dibagi menjadi 6 cabang studi, tiga untuk masing-masing ilmu yang terpisah.

Di antara bidang studi ekonomi, kami memilih: ilmu ekonomi, manajemennya, danoperasi pencarian. Tugas utama mereka adalah menemukan ide-ide yang digunakan dalam kegiatan ekonomi dan solusi optimal dari masalah ketika menghadapi berbagai masalah menggunakan, misalnya, pemodelan statistik atau matematika.

Bagian dari sibernetika matematika mencakup sistem tipe dinamis, teori informasi, dan teori sistem umum. Mereka terutama terlibat dalam memecahkan masalah di mana perlu memiliki spesifikasi parameter yang jelas, data yang dianalisis, dll. Representasi matematis dari informasi tentang sibernetika adalah yang paling akurat dan benar.

Psikologi, sosiologi dan sibernetika

Dalam psikologi dan sosiologi bagian sibernetika dibagi menjadi k-tic dan memetika psikologis dan sosial. Tugas utama cabang-cabang ilmu ini adalah mempelajari struktur dan fungsi interaksi dalam berbagai sistem yang menganalisis alam, bidang sadar dan tidak sadar, pemodelan karakteristik mental seseorang, dan studi tentang teori konten kesadaran, budaya dan evolusinya.

Informasi sejarah

Sejarah dan bagian-bagian sibernetika berkaitan erat dengan perkembangan ilmu ini. Awal k-ki modern dapat dianggap sebagai awal tahun 1940-an, di mana itu adalah bidang penelitian interdisipliner, menggabungkan sistem dari berbagai bentuk kontrol, teori sirkuit listrik, struktur mesin, pemodelan tipe logis, biologi dalam arah evolusioner pengembangan dan penelitian neurologis. Karya pertama dari mana sistem kontrol elektronik berasal dianggap sebagai karya HaroldHitam (1927). Secara umum, awalnya istilah "cybernetics" di Yunani kuno digunakan untuk menyebut seni negarawan.

Informasi dan bagian dari sibernetika dapat dibagi secara kondisional sesuai dengan periode di mana fenomena ini atau itu, informasi dipelajari. Sains itu sendiri dapat dibagi menjadi k-ku baru dan lama, di mana yang baru dimulai pada 1970-an, dan yang lama, masing-masing, sejak sains muncul.

Studi tentang tahun tujuh puluhan sedang booming dalam biologi, tetapi penelitian di tahun delapan puluhan sudah lebih terfokus pada “interaksi tokoh politik yang otonom dan subkelompoknya, kesadaran refleksif subjek yang menciptakan dan mereproduksi struktur komunitas politik.

Baru-baru ini, banyak upaya telah dilakukan untuk mempelajari teori permainan, sistem umpan balik evolusioner, dan studi materi. Bidang penelitian ini menghidupkan kembali minat pada sains yang bersangkutan.