Кибернетика и синергетика наука о самоорганизующихся системах
Другие рефераты
юридический факультет заочное обучение
специальность – юриспруденция
Контрольная работа №
По концепции современного естествознания.
На тему кибернетика и синергетика – науки о самоорганизующихся системах.
Слушатель Глазков Э.Н. курс учебная группа
|Дата отправки на факультет: |Место работы и занимаемая должность:|
| | |
| | |
| | |
|Дата регистрации работы факультетом:|Индекс, почтовый адрес слушателя: |
| | |
| | |
2000 г.
Оглавление.
1. Кибернетика как наука, основные понятия кибернетик ……………………………. 1
2. Вклад кибернетики в научную картину мира ………………………………………… 9
3. От хаоса к порядку. Синергетика как наука ………………………………………… 10
4. Синергетические закономерности …………………………………………………….. 16
5. Значение синергетики для современной науки и мировоззрения ………………… 17
Вводная часть.
Фронт современной науки простирается от сравнительно частных, конкретных
концепций относительно различных областей физического и химического мира,
до глубочайших теорий, охватывающих различные сферы природы, общества и
технической деятельности человека. К последним следует отнести кибернетику
и синергетику. Поражает дерзость новых наук. Первая посягнула на познание
механизмов управления в разных системах. Вторая -на проблему
самоорганизации самой материи, творения нового.
Рассмотрим различного рода системы, представляющие на первый взгляд смесь
различных и далеко отстоящих друг от друга предметов и явлений. В мире есть
"самодействующие" физические системы (от атома до планетарных систем и
звездных ассоциаций), химические системы (например, органические
соединения, биополимеры), биологические системы (растения, животное,
человек), социальные системы (коллективы, отрасли производства, народное
хозяйство, общество в целом). На самом деле, во всех этих системах есть
общие свойства: способность к самодействию, подчиненность законам
управления, процессы переработки информации, способность к самонастройке и
самоорганизации и др. Изучением процессов управления в природе, обществе и
технике и занимается наука кибернетика.
1. Кибернетика как наука, основные понятия кибернетики
Кибернетика - наука об общих закономерностях процессов управления и
передачи информации в технических, биологических и социальных системах. Она
сравнительно молода. Её основателем является американский математик Н.
Винер (1894-1964), выпустивший в 1948 году книгу "Кибернетика, или
управление их связь в животном и машине". Своё название новая наука
получила от древнегреческого слова "кибернетес", что в переводе означает
"управляющий", "рулевой", "кормчий". Она возникла на стыке математики,
теории информации, техники и нейрофизиологии, ее интересовал широкий класс
как живых, так и неживых систем.
Со сложными системами управления человек имел дело задолго до кибернетики
(управление людьми, машинами; наблюдал регуляционные процессы у живых
организмов и т.д.). 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 1843 г. польский мыслитель Б. Трентовский
опубликовал малоизвестную в настоящее время книгу «Отношении 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,
суммирования отдельных данных. Кибернетика рассматривает проблемы
управления уж ком фундаменте, вводя в науку новые теоретические «заделы»,
новый понятийный, категориальный аппарат. В общую кибернетику обычно
включают теорию информации теорию алгоритмов, 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.
К основным задачам кибернетики относятся:
1) установление фактов, общих для управляемых систем или для некоторых 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.
«Кибернетический» подход к системам характеризуется рядом понятий.
Основные понятия кибернетики: управление, управляющая система, управляемая
система, организация, обратная связь, алгоритм, модель, оптимизация, сигнал
и др. Для систем любой природы понятие "управление" можно определить
следующим образом: управление - это воздействие на объект, выбранное на
основании имеющейся для этого информации из множества возможных
воздействий, улучшающее его функционирование или развитие. У управляемых
систем всегда существует некоторое множество возможных изменений, из
которого производится выбор предпочтительного изменения. Если у системы нет
выбора, то не может быть и речи об управлении.
Есть существенная разница между работой дачника, орудующего лопатой, и
манипуляциями регулировщика - "гибэдэдэшника" на перекрестке улиц. Первый
оказывает на орудие силовое воздействие, второй - управляет движением
автомобилей. Управление - это вызов изменений в системе или перевод системы
из одного состояния в другое в соответствии с объективно существующей или
выбранной целью.
Управлять - это и предвидеть те изменения, которые произойдут в системе
после подачи управляющего воздействия (сигнала, несущего информацию).
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. Поскольку все объекты, явления и процессы
взаимосвязаны и влияют друг на друга, то, выделяя какой-либо объект,
необходимо учитывать влияние среды на этот объект и наоборот. Свойством
управляемости может обладать не любая система. Необходимым условием наличия
в системе хотя бы потенциальных возможностей управления является ее
организованность.
Чтобы управление могло функционировать, то есть целенаправленно изменять
объект, оно должно содержать четыре необходимых элемента:
1. Каналы сбора информации о состоянии среды и объекта.
2. Канал воздействия на объект.
3. Цель управления.
4. Способ (алгоритм, правило) управления, указывающий, каким образом
можно достичь поставленной цели, располагая информацией о состоянии
среды и объекта.
Понятие пели, целенаправленности. Основатель кибернетики Н. Винер писал,
что "действие или поведение допускает истолкование как направленность на
достижение некоторой цели, т.е. некоторого конечного состояния, при котором
объект вступает в определенную связь в пространстве и во времени с
некоторым другим объектом или событием" (Кибернетика. М., 1968. С. 288).
Цель определяется как внешней средой, так и внутренними потребностями
субъекта управления. Цель должна быть принципиально достижимой, она должна
соответствовать реальной ситуации и возможностям системы (управляющей и
управляемой). За счет управляющих воздействий управляемая система может
целенаправленно изменять свое поведение. Целенаправленность управления
биологических управляемых систем сформирована в процессе эволюционного
развития живой природы. Она означает стремление организмов к их выживанию и
размножению. Целенаправленность искусственных управляемых систем
определяется их разработчиками и пользователями.
Понятие обратной связи. Управление по "принципу обратной связи". Вели
между воздействием внешней Среды и реакцией системы устанавливается связь,
то мы имеем дело с обратной связью. Принцип обратной связи характеризует
информационную и пространственно-временную
| |  скачать работу |
Другие рефераты
|
