История Развития Кибернетики Реферат
История Развития Кибернетики Реферат
История зарождения и основные понятия кибернетики. Теория алгоритмов и информации, теория игр и автоматов, техническая кибернетика. Оптимизация систем управления - основная цель кибернетики. Управление и связи в автоматических машинах и живых организмах.
посмотреть текст работы
скачать работу можно здесь
полная информация о работе
весь список подобных работ
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Современное поколение является свидетелем стремительного развития науки и техники. За последние триста лет человечество прошло путь от простейших паровых машин до мощных атомных электростанций, овладело сверхзвуковыми скоростями полета, поставило себе на службу энергию рек, создало огромные океанские корабли и гигантские землеройные машины, оно проложило себе путь к освоению космического пространства.
Однако до середины XX века почти все создаваемые человеком механизмы предназначались для выполнения хотя и весьма разнообразных, но в основном исполнительных функций. Но их управление всегда осуществлялось человеком, который должен был оценивать внешние условия, обстановку, наблюдать за ходом протекающего процесса и соответственно управлять машинами. Область умственной деятельности, психики, сфера логических функций человеческого мозга казались до недавнего времени совершенно недоступными механизации.
Однако современный уровень развития радиоэлектроники позволяет ставить и решать задачи создания новых устройств, которые освободили бы человека от необходимости следить за производственным процессом и управлять им. В настоящее время появились новые машины, которые могут выполнять самые разнообразные и сложные задачи управления производственными процессами. Создание управляющих машин позволило перейти от автоматизации отдельных станков и агрегатов к комплексной автоматизации конвейеров, цехов, целых заводов.
Вычислительная техника используется не только для управления технологическими процессами и решения многочисленных трудоемких научно-теоретических задач, но и в сфере управления народным хозяйством, экономики и планирования.
Существует огромное количество разных определений понятия «кибернетика»:
Кибернетика - научное направление, представляющее собой совокупность теорий, гипотез и точек зрения, относящихся к общим вопросам управления и связи в автоматических машинах и живых организмах.
Кибернетика-это наука об управлении сложными системами с обратной связью.
Но все они сводятся к тому что кибернетика - это наука изучающая общие закономерности строения сложных систем управления и протекания в них процессов управления. А так как любые процессы управления связаны с принятием решений на основе получаемой информации, то кибернетику часто определяют еще и как науку об общих законах получения, хранения, передачи и преобразования информации в сложных управляющих системах.
Как самостоятельная наука кибернетика оформилась в середине двадцатого века, когда американский ученый, профессор математики Массачусетского технологического института Норберт Винер опубликовал книгу «Кибернетика, или управление и связь в животном и машине». В ней он обобщил закономерности, относящиеся к системам управления различной природы - биологическим, техническим и социальным. Вопросы управления в социальных системах были более подробно рассмотрены им в книге «Кибернетика и общество».
Новая наука получила свое название от древнегреческого слова “кибернетес”, что в переводе означает “управляющий”, “ рулевой”, “кормчий”. Древнегреческий философ Платон в своих сочинениях в одних случаях называет кибернетикой искусство управления кораблем или колесницей, а в других -- искусство править людьми.
Со сложными системами управления человек имел дело задолго до кибернетики (управление людьми, машинами).Но кибернетика выделила общие закономерности управления в различных процессах и системах, а не их специфику. В “ докибернетический” период знания об управлении и организации носили локальный характер, т. е. в отдельных областях. Так еще в 1843г. польский мыслитель Б. Трентовский опубликовал малоизвестную в настоящее время книгу “Отношение философии к кибернетике как искусству управления народом”. В своей книге “Опыт философских наук” в 1834 году известный физик Ампер дал классификацию наук, среди которых третьей по счету стоит кибернетика - наука о текущей политике и практическом управлении государством (обществом).
Эволюция представления об управлении происходила в форме накопления отдельных данных.
В общую кибернетику включают теорию алгоритмов, теорию информации теорию игр и теорию автоматов, техническую кибернетику.
Техническая кибернетика - отрасль науки, изучающая технические системы управления. Важнейшие направления исследований, разработка и создание автоматических и автоматизированных систем управления ,а также автоматических устройств и комплексов для передачи переработки и хранения информации.
Предмет кибернетики составляют те стороны функционирования систем, которыми определяется протекание в них процессов управления, т. е. процессов сбора, обработки, хранения информации и ее использования для целей управления. Однако когда те или иные частные физико-химические процессы начинают существенно влиять на процессы управления системой, кибернетика должна включать их в сферу своего исследования, но не всестороннего, а именно с позиций их воздействия на процессы управления. Таким образом, предметом изучения кибернетики являются процессы управления в сложных динамических системах.
К основным задачам кибернетики относятся
1. установление фактов, общих для управляемых систем или для их совокупностей
2. выявление ограничений, свойственных управляемым системам и установление их происхождения
3. нахождение общих законов, которым подчиняются управляемые системы
4. определение путей практического использования установленных фактов и найденных закономерностей
Основная цель кибернетики как науки об управлении - добиваться построения на основе изучения структур и механизмов управления таких систем, такой организации их работы, взаимодействия элементов внутри этих систем и такого взаимодействия с внешней средой, чтобы результаты функционирования систем были наилучшими и приводили бы наиболее быстро к заданной цели при минимальных затратах ресурсов (энергии, человеческого труда, сырья и т. д.). Все это можно определить кратко термином «оптимизация». Таким образом, основной целью кибернетики является оптимизация систем управления.
Кибернетический подход к системам характеризуется рядом понятий. Основные понятия кибернетики:
Управление - вызов изменений в системе или перевод системы из одного состояния в другое в соответствии с выбранной целью;
Управлять - предвидеть те изменения, которые произойдут в системе после подачи управляющего воздействия;
Всякая система управления рассматривается как единство управляющей системы - субъекта управления и управляемой системы- объекта управления. Управление системой или объектом всегда происходит в какой-то внешней среде. Поведение любой управляемой системы всегда изучается с учетом ее связей с окружающей средой. Для того, чтобы в системе могли протекать процессы управления она должна обладать определенной степенью сложности. Осуществление процессов управления в системе имеет смысл только в том случае, если эта система изменяется, движется, т.е. если речь идет о динамической системе.
Чтобы управление могло функционировать, т.е. целенаправленно изменять объект оно должно содержать четыре необходимых элемента:
1. каналы сбора информации о состоянии среды и объекта,
4. алгоритм управления, указывающий, каким образом можно достичь поставленной цели, располагая информацией о состоянии среды и объекта.
Понятие обратной связи. Если между воздействием внешней среды и реакцией системы устанавливается связь, то мы имеем дело с обратной связью. Принцип обратной связи характеризует информационную и пространственно-временную зависимость в кибернетической системе. Если поведение системы усиливает внешнее воздействие, то мы имеем дело с положительной обратной связью, а если уменьшает, - то с отрицательной обратной связью. Понятие обратной связи имеет отношение к цели управления.
Понятие информации. Управление - информационный процесс, информация - “ пища”, ” ресурс” управления. Поэтому кибернетика вместе с тем наука об информации, об информационных системах и процессах. Самый исходный смысл термина информация связан со сведениями сообщениями и их передачей. ”Докибернетическое” понятие информации связано с совокупностью сведений, данных и знаний. Оно стало непонятным, неопределенным с возникновением кибернетики. Понятие информации в кибернетике уточняется в математических теориях информации. Это теории комбинаторной, семантической, топологической, статистической информации.
В литературе предлагается много разных определений информации:
1. информация как отраженное разнообразие,
2. информация как устранение неопределенности (энтропии),
3. информация как связь между управляющей и управляемой системами,
4. информация как преобразование сообщений,
5. информация как единство содержания и формы,
6. информация-мера упорядоченности организации системы в ее связях с окружающей средой.
Общее понятие информации должно охватывать все определения, все виды информации, но такого универсального понятия информации еще не разработано.
Информация измеримая величина. Она измеряется в битах.
Информация обладает следующими свойствами:
1. способность управлять физическими химическими биологическими и социальными процессами.
2. способность передаваться на расстоянии при перемещении инфоносителя,
3. способность информации подвергаться переработке,
4. способность сохраняться в течении любых промежутков времени и изменяться во времени,
5. способность переходить из пассивной формы в активную.
6. Понятие самоорганизации. В современную науку это понятие вошло через идеи кибернетики. Процесс самоорганизации систем обусловлен таким неэнтропийным процессом как управление. Энтропия-мера неорганизованности. Энтропия и информация, как правило, рассматриваются совместно. Информация - это то, что устраняет неопределенность.
7. Термин самоорганизующаяся система ввел кибернетик Эшби для описания кибернетических систем. Для самоорганизующихся систем характерны:
1. способность активно взаимодействовать со средой, изменять ее в направлении, обеспечивающем более успешное функционирование системы,
2. наличие определенной гибкости структуры или адаптивного механизма,
3. непредсказуемость поведения самоорганизующихся систем,
4. способность учитывать прошлый опыт или возможность на учения.
5. Всеобщим методом познания, в равной степени применимым к исследованию всех явлений природы и общественной жизни, служит материалистическая диалектика. Однако, кроме общефилософского метода, в различных областях науки применяется большое количество специальных методов.
6. До недавнего времени в биологических и социально-экономических науках современные математические методы применялись весьма ограниченно. Только последние десятилетия характеризуются расширением использования в этих областях теории вероятностей и математической статистики, математической логики и теории алгоритмов, теории множеств и теории графов, теории игр, математического программирования и других математических методов. Теория и практика кибернетики базируются на применении математических методов при описаний и исследовании систем и процессов управления, на построении адекватных им математических моделей и решении этих моделей на ЭВМ. Таким образом, одним из основных методов кибернетики является метод математического моделирования систем и процессов управления.
7. К основным методологическим принципам кибернетики относится применение системного и функционального подхода при описании и исследовании сложных систем. Системный подход выражается в комплексном ее изучении с позиций системного анализа, анализа объектов и проблем как совокупности взаимосвязанных элементов.
8. Целью функционального анализа является изучение и выявление функциональных последствий явлений или событий для исследуемого объекта. Т.е. функциональный подход предполагает учет результатов функционального анализа при исследовании синтезе систем управления.
кибернетика алгоритм управление технический
1. Авдеев Р. Ф. Философия информационной цивилизации.- М. 1994.
3. Кибернетика. Итоги развития., М.: Наука, 1979. - (Серия «Кибернетика - неограниченные возможности и возможные ограничения»).
4. Крайзмер Л. П. Кибернетика. Учеб. Пособие для студ. с.-х. вузов по экон. спец. - М.: Агропромиздат,1985.
Кибернетика как наука. Значение кибернетики. Электронно-вычислительные машины и персональные компьютеры. Моделирование систем. Сферы использования кибернетики. Системный анализ и теория систем. Теория автоматического управления. реферат [21,7 K], добавлен 23.03.2004
Сфера исследований эволюционной кибернетики. Математическое моделирование и методы кибернетики в применении к другим системам. Основная задача кибернетики. Отличительная черта кибернетического подхода к познанию и совершенствованию процессов управления. презентация [1,3 M], добавлен 08.12.2010
Кибернетика как наука о системах, открытых для энергии, но замкнутых для информации и управления. Концепция "черного ящика" и способ его исследования. Математическая сторона кибернетики. Структура обобщенной системы связи. Понятие "системы управления". реферат [60,2 K], добавлен 20.08.2015
Кибернетика - научная дисциплина, которая основана на работах Винера, Мак-Каллока, У. Эшби, У. Уолтера. Кибернетика - наука об управлении объектом своего изучения. Роль компьютеров как сложных технических преобразователей информации. Значение кибернетики. контрольная работа [42,1 K], добавлен 29.11.2010
Кибернетика как научное направление, предмет методы ее исследования, история и основные этапы развития. Главные методы кибернетики и практическое значение, особенности применения методов к другим системам. Анализ достижений современной кибернетики. презентация [1,2 M], добавлен 02.12.2010
История зарождения кибернетики как науки, ее значение и основные причины развития. Кибернетический подход к изучению объектов различной природы. Познание и самообучение как важный признак кибернетики, ее направления развития и предметная область. курсовая работа [77,3 K], добавлен 27.05.2013
Появление, становление и структура информатики. Сущность теоретической информатики, математической логики, теории информации, системного анализа, кибернетики, биоинформатики, программирования. Особенности перехода от классической кибернетики к новой. реферат [40,9 K], добавлен 16.11.2009
Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д. PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах. Рекомендуем скачать работу .
© 2000 — 2020, ООО «Олбест»
Все права защищены
Развитие кибернетики | реферат [40,9 K], добавлен 16.11.2009
Зарождение и развитие кибернетики
История развития кибернетики - Кибернетика
История возникновения и развития кибернетики
реферат - Кибернетика .
Почему Люди Не Принимают Некоторых Людей Сочинение
Как Оформить Сочинение На Листе 4 Класс
Сочинение По Тексту День Был Тусклый Теплый
Товаропроводящая Система Фармацевтического Рынка Курсовая
Контрольная Работа По Периодической Системе Менделеева