39. Развитие системных и кибернетических представлений в технике. Технические науки и математика

Кибернетика возникла в 40-х годах XX века «на стыке» ряда наук (физики, математики, биологии, некоторых технических и социально-экономических наук) и явилась следствием ускоряющегося процесса интеграции научного знания. Возрастание роли процессов управления в общественной практике первой половины XX столетия, развитие военной техники и новых форм автомати­зации производства привели к созданию особой научной дисцип­лины - кибернетики.

К ее научно-техническим предпосылкам следует отнести раз­витие радиотехники и электроники, а также появление электрон­но-вычислительных машин. Возникнув в 40-х годах XX века, элек­тронно-вычислительная техника прошла в последующие десяти­летия огромный путь своего развития и явилась технической ба­зой кибернетики. Практика радиотехники послужила основой для создания такой важнейшей составной части кибернетики как тео­рия информации.

В подготовке идей кибернетики важную роль сыграли статисти­ческая физика (труды Л. Больцмана и Д. Гиббса в конце XIX в.) и теория вероятностей. В XX веке достижения этих научных на­правлений имели большое значение в разработке задач управле­ния и, особенно, в теории информации. В развитии последней важ­ную роль сыграли работы отечественных ученых АЯ. Колмогоро­ва и А.Я. Хинчина.

Другим направлением прогресса физико-математических наук, формировавшим теоретический фундамент кибернетики, явилась математическая логика, в рамках которой было, в частности, раз­работано учение об алгоритме.

Еще одна группа идей, подготовивших возникновение кибер­нетики, была связана с прогрессом биологических наук. Успехи в изучении высшей нервной деятельности животных и человека создали предпосылки для попыток технического моделирования некоторых психических процессов. Работы У. Мак-Каллока, В. Питтса и А. Розенблюта в начале 40-х годов XX века обосно­вывали, так сказать, нейрофизиологический аспект кибернетики.

Сложный комплекс социально-экономических условий, есте­ственнонаучных и технических достижений создал ту «питатель­ную среду», на базе которой успешно развивались работы, при­ведшие к формированию ряда исходных принципов кибернетики. После того как была вскрыта общность в функционировании био­логических и ряда технических систем, стало возможным офор­мить все это в виде общей теории об управлении и связи в живых организмах и некоторых технических самоуправляемых устрой­ствах (в искусственно созданных из неживого субстрата системах с самоорганизующимися процессами - типа автоматических вы­числительных машин и самонастраивающихся автоматов). Это и было сделано американским математиком Н. Винером, опублико­вавшем в 1948 г. книгу «Кибернетика, или управление и связь в животном и машине». Данная работа Винера, а также известная книга фон Неймана и О. Маргенштерна «Теория игр и оптималь­ное поведение» (1944 г.) оказались весьма продуктивными для разработки электронно-вычислительной техники.

Заметим, что при создании кибернетики ставилась более или менее ограниченная задача: объяснить принципы действия новой системы управления (в которой автоматы выполняют функции, аналогичные мышлению человека) и теоретически обосновать за­кономерности функционирования этой системы. Но так как не­возможно было обойтись без использования совершенно новых понятий, характеризующих важнейшие процессы в управлении технических и биологических систем (к ним относятся понятия информации, обратной связи, самоорганизации и др.), то первоначально поставленная задача вскоре утратила свою ограниченность. В результате была создана теория, охватывающая более обширную область знания: процессы управления в живых (биологических), неживых (технических) и социальных системах.

Кибернетика как одно из направлений неклассической науки середины XX века «обеспечивала значительное расширение поля исследуемых объектов, открывая пути к освоению сложных само регулирующихся систем... Именно включение таких объектов в процесс научного исследования вызвало резкие перестройки в картинах реальности ведущих областей естествознания. Процессы интеграции этих картин и развитие общенаучной картины мир стали осуществляться на базе представлений о природе как сложной динамической системе».

Новая (для середины XX века) интегративная научная дисциплина - кибернетика сыграла свою роль в развитии научной картины мира. Ее принципы имели революционный характер, ибо; отражали важные закономерности объективного мира, касающиеся функционирования различных по своей природе самоуправляемых систем - независимо от вида и формы движения материи.