Основные понятия и принципы кибернетики

Ответ

Лектор

Конспект лекции от 19.04.2008:

Норберт Винер ввёл термин «кибернетика» в научный лексикон. И. Г. Поспелов отмечает, что приходится признать, что как область знаний кибернетика так и не сложилась. Стаффорд Бир: некоторые считают, что кибернетика является синонимом автоматики, другие — что это опыты с крысами, третьи — область математики, четвёртые — что целью является создание машины, способной управлять целой страной. Стаффорд Бир: основные понятия: понятие системы, управления, обратной связи, модели, алгоритма, чёрного ящика.

Система — любой комплекс динамически связанных элементов. Бир отказался вводить классификацию по признакам (живая/неживая). Но ввел боллее хитрую классификацию:

Степень сложности:

  1. Простые динамические системы
  2. Сложные системы, поддающиеся описанию.
  3. Очень сложные системы.

Природа связей:

  1. Детерминированные
  2. Вероятностные

Каждая система характеризуется по этим двум критериям:

  • Простая детерминированная система (например, 2 биллиардных шара), чаще всего есть результат сильной абстракции
  • Сложная детерминированная система (ЭВМ)
  • Простая вероятностная: подбрасывание монеты
  • Сложная вероятностная: условные рефлексы животных, механизм прибыльности предприятия
  • Очень сложные вероятностные системы: экономика государства, человеческий мозг.

Очень сложных детерминированных систем не бывает.

Как различить сложные и очень сложные системы?

  1. Важнейшим признаком является свойственная системе система управления. Сложные вероятностные системы должна исследовать теория операций, а кибернетика должна исследовать очень сложные вероятностностные системы, которые помимо сложности характеризуются гомеостатической природой, т.е. управление осуществляется по принципу обратной связи.
  2. Особый системный подход к объекту исследования.
    Существует два подхода: теоретико-множественный и системный.
теор-множ системный
первичность элемента (и онтологически и гносеологически) первичность целого - система предшествует компонентам
неразборчивость (можно объединять произвольные эл-ты в множества) естественная система: совокупность есть масса элементов общей природы, элементы класса существуют в системе как в целом
априорная индивидуализация абстракция отождествления - элементы должны искусственно выделяться из аморфного поля
внешняя организация: Шрейдер: Организация элементов в множества является внешней по отношению к множеству элементов, т.е. нужен кто-то, кто помыслил бы это множество. внутренняя организация:Представление системы в виде набора подсистем определяется не произволом наблюдателя, а внутренними свойствами самой системы, т.е. сущностью системы по Аристотелю.
теоретико-множественный подход учит видеть во многих повторяющихся явлениях элементы вероятностной природы каждый объект может быть классифицирован на основе сущности системы

Целостность системы доступна непосредственному наблюдению, как некая пространственно-временная организация. Внешние системы — такие системы, чья целостность недоступна непосредственному наблюдению, например, некая экологическая ниша.

Основная цель теории систем - сформировать такую теорию, которая была бы применима к любой системе, независимо от ее природы. На текущем этапе значительных успехов нет.
Саймон: вряд ли можно ожидать от систем столь различного рода (биологических, физических, социальных) существования каких-то общих свойств, которые не являются тривиальными. Зато возникает проблема разработки математического аппарата для исследования систем с точки зрения их целостности. Сам подход оказывается достаточно полезным в некоторых областях знания.


Понятие сложности

Сложность - слово перегружено. Употребляется непонятно и не всегда по делу.

Платон:
Простое — вечное, неизменное, божественное и единое. Душа проста. Сложное — изменчивое, непостоянное, вторичное по природе.

Аристотель: неправильно отождествлять единое и простое. Единое означает меру, а простое — то, что у самой вещи есть определённая природа. Деление: простое — необходимое, а сложное — составное, когда оно мыслится в модусе бытия и разделённое, когда оно мыслится в модусе небытия. Если что-то можно мыслить так или иначе, значит оно является случайным. Т.е. сложное связано со случайностью.

Кузанский: простота — свойство Бога, свойство единого, свойство сущности вещи, необходимое бытие, слияние противоположностей. Сложное — множественность, конечность, случайность. Онтологически простота предшествует сложности, простое постигается непосредственно, при помощи деятельности ума, а сложное — чувственным восприятием, при условии познания простого.

Декарт рассматривает сложное и простое в гносеологическом аспекте, простое — непосредственно, сложное — познанное опосредованно. Гегель — так же. В ХХ столетии учёные исследовали составные объекты.

Саймон: под сложной системой мы понимаем систему, состоящую из большого числа частей, взаимодействующих между собой сложным образом. Какие части считать элементарными — произвол. Главное свойство сложных систем — они проявляются в форме иерархии. Саймон связывает понятие сложности с понятием эволюции и времени.

Р. Карп — сложность может означать много разных вещей: существует дескриптивная сложность и вычислительная сложность. Алгоритм может быть сложен для постороения, но вычисляться быстро.

Хаккен — один из основателей синергетики — алгебраическая сложность — это минимальная длина программы и множества исходных данных, необходимых для построения какой-либо последовательности на универсальной машине Тьюринга. Это понятие Хаккен считал универсальным для науки.

Шрейдер — сложная система — система, которая имеет семиотическую полноценно-языковую природу связи между подсистемами, в противовес простым системам, где имеется только функциональная сигнализация. Т.е. система является сложной, когда она функционирует на основе единой системы ценностей, связывающей её элементы.

—-
Просто на всякий случай - еще одно определение кибернетики + обратной связи
Кибернетика - наука об общих закономерностях процессов управления и передачи информации
Обратная связь — процесс, приводящий к тому, что результат функционирования какой-либо системы влияет на параметры, от которых зависит функционирование этой системы

Unless otherwise stated, the content of this page is licensed under Creative Commons Attribution-ShareAlike 3.0 License