Кибернетика и синергетика наука о самоорганизующихся системах
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.
Поведение объекта управляется величиной ошибки в положении объекта по
отношению к стоящей цели. Яркий пример обратной связи - работа термопары в
холодильнике.
Понятие информации. Управление - информационный процесс. информация -
"пища", "ресурс" управления. Поэтому кибернетика есть вместе с тем наука,
об информации, об информационных системах и процессах. Самый исходный смысл
термина "информация" связан со сведениями, сообщениями и их передачей.
Бурное развитие в нашем веке телефона, телеграфа, радио, телевидения и
других средств массовой коммуникации потребовало повышения эффективности
процессов передачи, хранения и переработки передаваемых сообщении
информации. "Докибернетическое" понятие информации связано с совокупностью
сведений, данных и знаний. Оно стало явно непонятным, неопределенным с
возникновением кибернетики. Понятие информации в кибернетики уточняется в
математических "теориях информации". Это теории статистической,
комбинаторной, топологической, семантической информации.
В отечественной и зарубежной литературе предлагается много разных
концепций (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 (например, мысль -
содержание, а само слово, звук - форма),
6) информация - это мера упорядоченности, организации системы в ее связях
с окружающей средой.
Общее понятие информации должно непротиворечиво охватывать все
определения информация, все виды информации. К сожалению. такого
универсального понятия информации еще не разработано.
Информация может быть структурной, застывшей, окостенелой. например, в
минералах, машинах, приборах, автоматических линиях. Любая машина - это
овеществленная научная и техническая информация, разум общества, ставший
предметом.
Информация может быть также функциональной, " актуальным управлением".
Информация измеримая величина. Она измеряется в битах.
Каковы свойства информации? Первое - способность управлять физическими,
химическими, биологическими и социальными процессами. Там, где есть
информация, действует управление, а там, где осуществляется управление,
непременно наличествует и информация. Второе свойство информации -
способность передаваться на расстоянии (при перемещении инфоносителя).
Третье - способность информации подвергаться переработке. Четвертое -
способность сохраняться в течение любых промежутков времени и изменяться во
времени. Пятое свойство - способность переходить из пассивной формы в
активную. Например, когда извлекается из "памяти" для построения тех или
иных структур (синтез белка, создание текста на компьютере и т. д.).
Информация существенно влияет на ускоренное развитие науки. систем
управления, техники и различных отраслей народного хозяйства. Политика,
политическое управление, экономика - это концентрированная смысловая
информация, т. е. такая, которая перерабатывается человеческим сознанием и
реализуется в различных социальных сферах. Она обусловлена политическими,
экономическими потребностями общества и циркулирует в процессе управления
производством и обществом. Социальная информация играет огромную роль в
обеспечении правопорядка, работы правоохранительных органов, в деле
образования и воспитания подрастающих поколений. Информация -неисчерпаемый
ресурс общества. Информация - первооснова мира, всего сущего. Современным
научным обобщением всех информационных процессов в природе и обществе
явилась информациология -генерализованная наука о природе информации и
законах информации.
Понятие самоорганизации. В современную науку это понятие вошло через идеи
кибернетики. Процесс самоорганизации систем обусловлен таким неэнтропийным
процессом, как управление. Энтропия -мера неорганизованности, хаоса.
Энтропия и информация, как правило, рассматриваются совместно. Информация -
это то, что устраняет неопределенность, количество "снятой"
неопределенности. Тенденция к определенности, к повышению информативности -
процесс негэнтропийный (процесс с обратным знаком).
Термин "самоорганизующаяся система" ввел кибернетик У. Росс Эшби для
описания кибернетических систем. Для самоорганизующихся систем характерны:
1) Способность активно взаимодействовать со средой, изменять ее в
направлении, обеспечивающим более успешное функционирование системы:
2)наличие определенной гибкости структуры или адаптивного механизма,
выработанного в ходе эволюции;
3)непредсказуемость поведения самоорганизующихся систем;
4)способность учитывать прошлый опыт или возможность научения.
Одним из первых объектов, к которым были применены принципы
самоорганизации, был головной мозг.
Использование понятий и идей кибернетики в вопросах физики, химии,
биологии, социологии, психологии и других науках дали превосходные всходы,
позволили глубоко продвинуться в сущность процессов, протекающих в неживой
и живой природе. Нет никакого сомнения в том, что грядущий XXI век и
прогресс естествознания и науки всей будет протекать по линии изучения
закономерностей управляющих процессов в сложноорганизованных системах.
Самоорганизующаяся система - это познавательная модель науки XXI века.
2. Вклад кибернетики в научную картину мира
Кибернетика устранила ту принципиально неполную научную картину мира,
которая была присуща науке XIX и первой половине XX века. Классическая и
неклассическая наука строила представление о мире на двух фундаментальных
постулатах - материя и энергия. Создавала вещественно- энергетическую,
вещественно- полевую картину мира.
На постулатах о материи и энергии строились представления о пространстве
и времени. Но в палитре научной картины мира не хватала важнейшей " краски"
- информации. Самая глубокая причина сопряжения пространства и времени, а
равно всех изменений в мире проистекает из изменения массы, энергии и
информации. Опыт развития науки последнего времени показал, что реальный
мир состоит из этих предельно фундаментальных элементов- Системы
материальных объектов, вещественно-энергетические процессы являются и
носителями, хранителями и потребителями информации. И подобному тому, как
Эйнштейн установил закон эквивалентности вещества и энергии, есть закон (не
открытый еще) эквивалентности массы, энергии и информации. Кибернетика
(вместе с теорией информации) дала новое представление о мире, основанное
на информации, управлении, организованности, обратной связи,
целенаправленности. Создала информационную картину мира. Не энергия, а
информация выйдет в XXI столетии на первое место в мире научных понятий.
Фундаментальный характер информации означает, что хаос не может быть
абсолютным. В любом хаосе существует некоторый уровень упорядоченности.
Космос не способен опуститься до сплошной энтропии. Живые организмы и
социальные системы питаются отрицательной энтропией (негэнтропией), то есть
они противостоят беспорядку и хаосу. Масс-энерго-информационные
преобразования исчерпывают собой все возможные состояния Космоса, а равно
его подсистем, включая человека, общество.
Кибернетика оказала революционизирующее влияние на теоретическое
содержание и методологию всех наук. Она устранила непреодолимые грани между
естественными, общественными и техническими науками. Способствовала синтезу
научных знаний, создала из понятий частных наук структуры новых понятий,
новый язык науки. Такие понятия, как информация, управление, обратная
связь, система, модель, алгоритм и др. обрели общенаучный статус.
Кибернетика дала в руки человека сильнейшее оружие управления
производством, обществом, инструмент усиления интеллектуальных способностей
человека (ЭВМ). Современные ЭВМ (компьютеры) - универсальные
преобразователи информации, а с преобразованием информации человек связан
во всех областях своей деятельности (в политике, экономике, науке,
профессиональной сфере и др.).
Философ Ф. Бекон писал, что "когда истина обнаружена, она налагает
ограничения на мысли людей". На мир уже нельзя смотреть "докибернетическим
взглядом". Новая наука -кибернетика- сформировала свой взгляд на мир.
информационно-кибернетический стиль мышления.
3. От хаоса к порядку. Синергетика как наука.
В физической картине мира до 70-х годов XX века царствовали два закона
классической термодинамики. Первый закон термодинамики (закон сохранения и
превращения энергии) фиксировал всеобщее постоянство и превращаемость
энергии. Закон констатировал, что в замкнутой системе тел нельзя ни
увеличить, ни уменьшить общее количество энергии. Этот закон утверждал
независимость такого изменения энергии от уровня организации животного,
человека, общества и техники. Второй закон термодинамики выражает
направленность перехода энергии, именно переход теплоты от более нагретых
тел к менее нагретым. Иногда этот закон формулируют та
| |  скачать работу |
Кибернетика и синергетика наука о самоорганизующихся системах |
