![]() |
|
сделать стартовой | добавить в избранное |
![]() |
Кибернетика - наука ХХ века |
Реферат по концепции современного естествознания на тему: «Кибернетика – наука ХХ века» Введение. 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, заменяющие труд десятков тысяч землекопов. Запуском первого искусственного спутника Земли и полетом первого человека в космос наша страна проложила 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. Их конструкция предусматривала всегда более или менее сложное управление, осуществляемое человеком, который должен оценивать внешнюю обстановку, внешние условия, наблюдать за ходом того или иного процесса и соответственно управлять машинами, движением транспорта и т. д. Область умственной деятельности, психики, сфера логических функций человеческого мозга казались до недавнего времени совершенно недоступными механизации. Рисуя картины жизни будущего общества, авторы фантастических рассказов и повестей часто представляли, что всю работу за человека будут выполнять машины, а роль человека сведется лишь к тому, чтобы, наблюдая за работой этих машин, нажимать на пульте соответствующие кнопки, управляющие определенными операциями. Однако современный уровень развития радиоэлектроники позволяет ставить и разрешать задачи создания новых устройств, которые освободили бы человека от необходимости следить за производственным процессом и управлять им, т. е. заменили бы собой оператора, диспетчера. Появился новый класс машин - управляющие машины, которые могут выполнять самые разнообразные и часто весьма сложные задачи управления производственными процессами, движением транспорта и т. д. Создание управляющих машин позволяет 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 и конструкторских вычислительных задач, но и в сфере управления народным хозяйством, экономики и планирования. 1. Зарождение кибернетики Существует большое количество различных определений понятия «кибернетика», однако все они в конечном счете 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. Появление кибернетики как самостоятельного научного направления относят к 1948 г., когда американский ученый, профессор математики Массачусетского технологического института Норберт Винер (1894 -1964гг.)
опубликовал книгу «Кибернетика, или управление и связь в животном и машине». В этой книге Винер 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», опубликованной в 1954 г. Название «кибернетика» происходит от греческого «кюбернетес», что первоначально означало «рулевой», «кормчий», но впоследствии стало обозначать и «правитель над людьми». Так, древнегреческий философ Платон в своих сочинениях в одних случаях называет кибернетикой искусство управления кораблем или колесницей, а в других — искусство править людьми. Примечательно, что римлянами слово «кюбернетес» было преобразовано в «губернатор». Известный французский ученый-физик А. М. Ампер (1775-1836 гг.) в своей работе «Опыт о философии наук, или Аналитическое изложение естественной классификации всех человеческих знаний», первая часть которой вышла в 1834 г., назвал кибернетикой науку о текущем управлении государством (народом), которая помогает правительству решать встающие перед ним конкретные задачи с учетом разнообразных обстоятельств в свете общей задачи принести стране мир и процветание. Однако вскоре термин «кибернетика» был забыт и, как отмечалось ранее, возрожден в 1948 г. Винером в качестве названия науки об управлении техническими, биологическими и социальными системами. 1.1 Причины Необходимость или целесообразность замещения человека автоматом может определяться одной из следующих причин. Во-первых, функционирование объекта управления может характеризоваться такими большими скоростями, что человек в силу нейрофизиологических ограничений скорости своих реакции не может достаточно быстро в темпе функционирования объекта или, как принято говорить, в реальном масштабе времени осуществлять необходимые управляющие воздействия. Данное ограничение относится в той или иной мере, например, к процессам управления самолетами, космическими кораблями, ракетами, атомными и химическими реакциями. Во-вторых, управляющий автомат оказывается необходимым, когда управление должно осуществляться в тех местах, где присутствие человека либо невозможно, либо связано с большими трудностями и затратами (космические аппараты, другие планеты, опасные и вредные производственные помещения), а телеуправление по тем или иным причинам нецелесообразно. В-третьих, в ряде производственных процессов автоматическое управление может обеспечить более высокие показатели точности изготовления изделий и улучшение других качественных показателей. Наконец, в-четвертых, даже и в тех случаях, когда человек может успешно управлять некоторым производственным процессом, применение управляющих автоматов может дать значительный экономический эффект за счет существенного снижения трудовых затрат. 1.2 Развитие кибернетики Становление и успешное развитие любого научного направления связаны, с одной стороны, с накоплением достаточного количества знаний, на базе которых может развиваться данная наука, и, с другой — с потребностями общества в ее развитии.
Поэтому не случайно, что размышления о кибернетике Платона и Ампера не получили в свое время дальнейшего развития и были в сущности забыты. Достаточно солидная научная база для становления кибернетики создавалась лишь в течение XIX—XX веков, а технологическая база непосредственно связана с развитием электроники за период последних 50—60 лет. Социальная потребность в развитии кибернетики на современной ступени общественного развития определяется прежде всего бурным ростом технологического уровня производства, в результате чего доля суммарных физических усилий человека и животных составляет в настоящее время менее 1 % мирового энергетического баланса. Снижение данной величины обусловлено стремительным ростом энерговооруженности работников физического труда, сопровождающимся и значительным повышением его производительности. Вместе с тем так как управление современной техникой требует все больших затрат нервной энергии, а психофизические возможности человека ограничены, то оказывается, что именно они. В значительной степени ограничивали полноценное использование достижений технического прогресса. С другой стороны, в развитых странах доля работников умственного труда по отношению ко всем работающим приближается уже к 50%, причем дальнейшее возрастание ее является объективным законом общественного развития. А производительность умственного труда, в процессе которого до недавнего времени использовались лишь самые примитивные технические средства повышения его эффективности (арифмометры, конторские счеты, логарифмические линейки, пишущие машинки), практически оставалась на уровне прошлого века. Если учитывать также непрерывное возрастание сложности технологических процессов, характеризующихся большим количеством разнообразных показателей, то становится ясным, что отсутствие механизации информационных процессов тормозит дальнейшее развитие научно-технического прогресса. Перечисленные факторы в совокупности и обусловили быстрое развитие кибернетики и ее технической базы - кибернетической техники 2.1 Работы ученых Развитие кибернетики как науки было подготовлено многочисленными работами ученых в области математики, механики, автоматического управления, вычислительной техники, физиологии высшей нервной деятельности. Основы теории автоматического регулирования и теории устойчивости систем регулирования содержались в трудах выдающегося русского математика и механика Ивана Алексеевича Вышнеградского (1831—1895 гг.), обобщившего опыт эксплуатации и разработавшего теорию и методы расчета автоматических регуляторов паровых машин. Общие задачи устойчивости движения, являющиеся фундаментом современной теории автоматического управления, были решены одним из крупнейших математиков своего времени Александром Михайловичем Ляпуновым (1857—1918 гг.), многочисленные труды которого сыграли огромную роль в разработке теоретических вопросов технической кибернетики. Работы по теории колебаний, выполненные коллективом ученых под руководством известного советского физика и математика Александра Александровича Андронова (1901—1952 гг.), послужили основой для решения впоследствии ряда нелинейных задач теории автоматического регулирования.
Этот аспект реальности пусть он и лежит за пределами досягаемости для методов точной науки может оказаться незаменимым для истинного понимания Вселенной и ее исчерпывающего описания. Трудно вообразить, что теперь или когда-либо в будущем физики смогут в рамках своей дисциплины найти доступ к этой предельной тайне. Поэтому лишь повторением старой ошибки было бы заимствовать у физики новую парадигму и сделать ее обязательным базисом исследований сознания. Существенно, чтобы парадигма возникла из нужд нашей собственной дисциплины и пыталась прокладывать ходы к другим дисциплинам, а не подражала бы им. Значение достижений физики для изучения сознания заключается в уничтожении концептуальной смирительной рубашки ньютоно-картезианской науки, а не в предложении новой парадигмы. Здесь уместно оценить, что же следует из данных, полученных в квантово-релятивистской физике, в современных исследованиях сознания и в других областях науки двадцатого века, для понимания психики и человеческой природы. В прошлом механистическая наука собрала массу свидетельств того, что человека можно со значительной долей успеха понимать и изучать как отдельный материальный объект - по существу, как биологическую машину, собранную по частям, т. е. из телесных органов, тканей, клеток
1. Апофатика - основной метод науки XXI века
2. Образование и наука конца 19 начала 20 века
4. Быт женщины-дворянки во второй половине XIX века и начале XX века
5. Важнейшие достижения науки в конце XIX–начале XX вв
10. Проблемы национального характера в русской прозе 20 века
11. Исторические события в России в начале 20 века
12. Развитие сельского хозяйства и промышленности России на рубеже 19-20 веков
13. Основные ремесла Казахстана в начале 20 века
14. Политические партии России конца 19 - начала 20 века. Конституционно-демократическая партия
15. Философская антропология в 20 веке
16. Основное отличие науки экономики от других наук
17. История России (80 годы 19 века - конец 20 века)
18. Общая история. С древних времен до 20 века
20. США в 20 веке
21. История России конца 19 - начала 20 века
25. Античность – Средние века – Новое время. Причины и механизмы смены веков
27. Великая Отечественная война в русской литературе 20 века
29. Гуманистические идеи в Российской педагогике 18-20 веков
30. Психология и бизнес. Россия. Конец 20 века.
32. Обзор философских школ конца 19 - начала 20 века.
33. Особенности экономического развития Японии в 70-80-е годы 20 века
34. Важнейшие достижения в освоении космоса 20 век
35. Проблемы аграрного реформирования в России на рубеже 19-20 веков. П.А. Столыпин
36. Российское общество 19-20 веков
37. Политические партии в начале 20 века
41. История развития фармакогнозии в России и СССР в первой половине 20 века
42. История социальной помощи глухонемым 19-20 веках
43. История русской эмиграции в Чехословакии в 20-30-ее годы 20 века
45. Квантовая механика – наука XX века
46. Культура России в 19 веке. Развитие исторической науки
47. Средние века в исторической науке
48. Просвещение и наука в 18 веке
49. Трансформации художественной системы реализма на рубеже XX-XXI веков
50. Развитие точных наук в 20-м веке и христианская апологетика
51. Развитие наук о неорганической природе в ХVIII-ХIХ веках
53. Поиск новых философских парадигм в России и на Западе на рубеже XIX - XX и XX - XXI веков
57. Образование, наука и культура России в первой половине XIX века
58. Развитие юридической и социологической науки во второй половине XVIII века. С.Е. Десницкий
59. Французские культурные центры в Санкт-Петербурге в 90-е годы XX – начале XXI века
60. Иммиграционная политика Испании в конце XX - начале XXI веков
61. Особенности развития рынка ценных бумаг России в XX-XXI веках
62. Школы экономической науки XIX века. Институционализм
63. Италия в XX веке
64. Германия в конце XIX - начале XX веков
65. Россия в 90-е годы XX века
66. Внешняя политика СССР в XX веке
67. История экономики России XX века. 1917-2000 годы
68. Средства художественного языка в авангардных стилях начала XX века
69. Русская культура в начале XX века
73. Поиск романтического идеала в русской литературе XX века
76. Аграрный вопрос в России в XX веке
77. Материалы семинарских занятий по истории (с IX по 30гг. XX веков)
78. Проблемы экологии XXI века и основные аспекты экологических проблем
79. А.К. Гастев и альтернативная педагогика 20-х гг. XX века
80. Тоталитаризм - феномен XX Века
81. Проблемы социальной защиты в произведениях художественной литературы 20-30 годов XX века
82. Русская религиозная философия XIX - XX веков (Контрольная)
83. Основные тенденции в развитии мирового капиталистического хозяйства в конце XIX начале XX века
84. Изучение социальной структуры в России в начале XX века
85. Социальная политика в России на рубеже XIX – XX веков
89. СССР в период форсированного строительства социализма (30-е годы XX века)
91. Алжир во второй половине XX века
92. Геноцид армян XIX - XX века
93. Земство в России в середине XIX - начале XX века
94. Кодификация и систематизация русского права: Соборное уложение - начало XX века
95. Политическое развитие Японии во второй половине XX века
96. Развитие капитализма в России на рубеже XIX-XX веков
98. Женское движение в великобритании в конце XIX - начале XX веков