Сфера кибернетики

Объектом кибернетики являются все управляемые системы. Системы, не поддающиеся управлению, в принципе, не являются объектами изучения кибернетики. Кибернетика вводит такие понятия, как кибернетический подход, кибернетическая система. Кибернетические системы рассматриваются абстрактно, вне зависимости от их материальной природы. Примеры кибернетических систем — автоматические регуляторы в технике, ЭВМ, человеческий мозг, биологические популяции, человеческое общество. Каждая такая система представляет собой множество взаимосвязанных объектов (элементов системы), способных воспринимать, запоминать и перерабатывать информацию, а также обмениваться ею. Кибернетика разрабатывает общие принципы создания систем управления и систем для автоматизации умственного труда. Основные технические средства для решения задач кибернетики — ЭВМ. Поэтому возникновение кибернетики как самостоятельной науки (Н. Винер, 1948) связано с созданием в 40-х гг. XX века этих машин, а развитие кибернетики в теоретических и практических аспектах — с прогрессом электронной вычислительной техники.

Кибернетика является междисциплинарной наукой. Она возникла на стыке математики, логики, семиотики, физиологии, биологии, социологии. Ей присущ анализ и выявление общих принципов и подходов в процессе научного познания. Наиболее весомыми теориями, объединяемыми кибернетикой, можно назвать следующие:

• Теория передачи сигналов

• Теория управления

• Теория автоматов

• Теория принятия решений

• Синергетика

• Теория алгоритмов

• Распознавание образов

• Теория оптимального управления

Кроме средств анализа, в кибернетике используются мощные инструменты для синтеза решений, предоставляемые аппаратами математического анализа, линейной алгебры, геометрии выпуклых множеств, теории вероятностей и математической статистики, а также более прикладными областями математики, такими как математическое программирование, эконометрика, информатика и прочие производные дисциплины.

[Править] Направления

Кибернетика — более раннее, но всё ещё используемое общее обозначение для многих предметов. Эти предметы также простираются в области многих других наук, но объединены при исследовании управления системами.

[Править] Чистая кибернетика

Чистая кибернетика изучает системы управления как понятие, пытаясь обнаружить основные её принципы.

ASIMO использует датчики и интеллектуальные алгоритмы, чтобы избежать препятствий и перемещаться по лестнице.

• Искусственный интеллект

• Кибернетика второго порядка

• Компьютерное зрение

• Системы управления

• Эмерджентность

• Обучающиеся организации

• Новая кибернетика

• Interactions of Actors Theory

• Теория общения

[Править] в биологии

Кибернетика в биологии — исследование кибернетических систем в биологических организмах, прежде всего сосредотачиваясь на том, как животные приспосабливаются к их окружающей среде, и как информация в форме генов передаются от поколения к поколению. Также имеется второе направление — киборги.

Термический снимок холоднокровного тарантула на теплокровной руке человека

• Биоинженерия

• Биологическая кибернетика

• Биоинформатика

• Бионика

• Медицинская кибернетика

• Нейрокибернетика

• Гомеостаз

• Синтетическая биология

• Системная биология

[править] Теория сложных систем

Теория сложных систем анализирует природу сложных систем и причины, лежащие в основе их необычных свойств.

Способ моделирования сложной адаптивной системы

• Сложная адаптивная система

• Сложные системы

• Теория сложных систем

[править] В компьютерной науке

Компьютерная наука напрямую применяет концепты кибернетики для управления устройствами и анализа информации.

• Робототехника

• Система поддержки принятия решений

• Клеточный автомат

• Симуляция

[править] В инженерии

Кибернетика в инженерии используется, чтобы проанализировать отказы систем, в которых маленькие ошибки и недостатки могут привести к сбою всей системы.

Искусственное сердце, пример биомедицинской инженерии.

• Адаптивная система

• Инженерная кибернетика

• Эргономика

• Биомедицинская инженерия

• Нейрокомпьютинг

• Техническая кибернетика

• Системотехника

[править] В экономике и управлении

• Кибернетическое управление

• Экономическая кибернетика

• Исследование операций

• Системотехника

[править] В математике

• Динамическая система

• Теория информации

• Теория систем

[править] В психологии

[править] Связь психологии с кибернетикой

Одна из важных задач психологии в современных условиях — задача установления закономерностей и разработка принципов управления психической деятельностью учащихся системы профессионально-технического обучения в учебных заведениях и рабочих на производстве. Огромное значение в решении подобных задач имеет кибернетика с ее законами, закономерностями и принципами, которые могут быть использованы психологической наукой. «Кибернетизация» психологии неразрывно связана с ее математизацией, причем оба эти процесса требуют осторожного подхода, опирающегося на понимание специфики психики, обобщающей объективные и субъективные явления. Особенно велика роль кибернетики (и этой оговорки) в психологии труда и таких ее отраслях, как инженерная психология и психология профессионально-технического образования. Кибернетика — наука об оптимальном управлении сложными динамическими системами, изучающая общие принципы управления и связи, лежащие в основе работы самых разнообразных по природе систем — от самонаводящих ракет-снарядов и быстродействующих вычислительных машин до сложного живого организма. Управление — это перевод управляемой системы из одного состояния в другое посредством целенаправленного воздействия управляющего. Оптимальное управление — это перевод системы в новое состояние с выполнением некоторого критерия оптимальности, например, минимизации затрат времени, труда, веществ или энергии. Сложная динамическая система — это любой реальный объект, элементы которого изучаются в такой высокой степени взаимосвязи и подвижности, что изменение одного элемента приводит к изменению других.