Курсовая на тему Философия в кибернетике
Работа добавлена на сайт bukvasha.net: 2014-11-27Поможем написать учебную работу
Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
от 25%
Подписываем
договор
Содержание
Введение
1. Кибернетика. Труды Норберга Винера
2. Познание и самообучение
3. Понятие кибернетики
4. Связь информации и управления. Кибернетический подход
Заключение
Список литературы
Введение
Поиск ответов на многие нерешенные проблемы информации и управления, продолжающие оставаться предметом дискуссий, актуализирует задачу более глубокого изучения творческого наследия Норберта Винера. Основоположнику кибернетики принадлежит целый ряд работ, посвященных вопросам философии и методологии науки, роли научного познания в обществе, проблеме мироздания, анализу возможных последствий научно-технической революции, а также этике ученого.
Интерес Винера к философской проблематике не случаен: известно, что вначале он собирался посвятить себя философии, учился в Гарвардском университете под руководством Дж. Ройса и Дж. Сантаяны, получил в 18 лет докторскую степень и лишь затем, продолжая совершенствовать свое образование в Европе, под влиянием Рассела отдал предпочтение математике. Тем не менее, Винер в своем научном творчестве неоднократно обращался к философским темам как в “докибернетический” период, так и при выработке проекта новой науки “об управлении и связи в животном и машине”.
Кибернетика – наука об общих законах управления в природе, обществе, живых организмах и машинах или же наука об управлении, связи и переработке информации. Объектом изучения являются динамические системы. Предметом – информационные процессы, связанные с управлением ими.
Оригинальность этой науки заключается в том, что она изучает не вещественный состав систем и не их структуру, а результат работы данного класса систем. В кибернетике впервые было сформулировано понятие «черного ящика» как устройства, которое выполняет определенную операцию над настоящим и прошлым входного потенциала, но для которого мы не обязательно располагаем информацией о структуре, обеспечивающей выполнение этой операции.
Системы изучаются в кибернетике по их реакциям на внешние воздействия, другими словами, по тем функциям, которые они выполняют. Наряду с вещественным и структурным подходом, кибернетика ввела в научный обиход функциональный подход как еще один вариант системного подхода в широком смысле слова.
Кибернетический подход – исследование системы на основе кибернетических принципов, в частности, с помощью выявления прямых и обратных связей рассмотрение элементов системы как некоторых «черных ящиков».
Цель кибернетического подхода заключается в применение принципов, методов и технических средств для достижения наиболее эффективных в том или ином смысле результатов оптимизирующего управления. Коренными понятиями кибернетики являются: система, обратная связь, информация.
Глава 1. Кибернетика. Труды Норберга Винера
Кибернетика возникла на стыке многих областей знания: математики, логики, семиотики, биологии и социологии.
Обобщающий характер кибернетических идей и методов сближает науку об управлении, каковой является кибернетика, с философией.
Сама кибернетика как наука об управлении многое дает современному философскому мышлению. Она позволяет более глубоко раскрыть механизм самоорганизации материи, обогащает содержание категории связей, причинности, позволяет более детально изучить диалектику необходимости и случайности, возможности и действительности. Открываются пути для разработки "кибернетической" гносеологии, которая не подменяет диалектический материализм теорией познания, но позволяет уточнить, детализировать и углубить в свете науки об управлении ряд существенно важных проблем.
Возникнув в результате развития и взаимного стимулирования ряда, в недалеком прошлом слабо связанных между собой, дисциплин технического, биологического и социального профиля кибернетика проникла во многие сферы жизни.
Столь необычная "биография" кибернетики объясняется целым рядом причин, среди которых надо выделить две.
Во-первых, кибернетика имеет необычайный, синтетический характер. В связи с этим до сих пор существуют различия в трактовке некоторых ее проблем и понятий.
Во-вторых, основополагающие идеи кибернетики пришли в нашу страну с Запада, где они с самого начала оказались под влиянием идеализма и метафизики, а иногда и идеологии. То же самое, или почти то же самое происходило и у нас. Таким образом, становится очевидной необходимость разработки философских основ кибернетики, освещение ее основных положений с позиции философского познания.
Осмысление кибернетических понятий с позиции философии будет способствовать более успешному осуществлению теоретических и практических работ в этой области, создаст лучшие условия для эффективной работы и научного поиска в этой области познания.
Нужно сказать и о большом значении кибернетики для построения научной картины мира. Собственно предмет кибернетики это процессы, протекающие в системах управления, общие закономерности таких процессов.
Итак, кибернетика (в переводе с греческого искусство управления) – это наука об управлении сложными системами с обратной связью. Она возникла на стыке математики, техники и нейрофизиологии, и ее интересовал целый класс систем, как живых, так и не живых, в которых существовал механизм обратной связи. Основателем кибернетики по праву считается американский математик Н. Винер (1894-1964), выпустивший в 1948 году книгу, которая так и называлась «Кибернетика».
Выдающийся американский ученый ХХ века Норберт Винер вошел в историю мировой науки как основоположник кибернетики – области знания, которая за сравнительно короткий по историческим меркам период не только стала одной из лидирующих, но и существенно преобразовала многие сферы человеческой деятельности.
Книга Винера «Кибернетика», давшая имя соответствующей науке, обратила внимание читателей на то, что в общем смысле целесообразно рассматривать следующие кирпичи мироздания — элементы, устройства, системы, связи, управление и информацию. Первые три «кирпича» образуют произвольную структуру, четвертый характеризует ее целостность, пятый — выполняемые функции, а шестой — смысловое назначение. В целом эти кирпичи сформировали стройное здание системы. Вышедшая книга оставалась подлинным хитом на протяжении трех десятилетий, лишь постепенно уступив место учебникам, работам толкователей и подлинных продолжателей.
Очень важным результатом последействия книги явилось становление модельного мышления в науке и инженерных дисциплинах. Отныне при рассмотрении любой системы необходимо было описывать не только ее состав, но и множество состояний, в которых она может находиться, что позволяло с приемлемой адекватностью во многих случаях иметь дело лишь с ее математической или физической моделью. Это открыло путь к созданию математической теории автоматов, которая и по нынешний день успешно развивается в самых различных применениях — от криптографии до программирования. Несомненно, основным результатом выхода в свет этой книги стало понимание роли управления в системе, гораздо более разнообразного, чем простая обратная связь. Оказалось, что управление определяет целесообразность поведения системы. И это, разумеется, зависит от обрабатываемой в системе информации.
До сих пор остаются актуальными мысли Винера о проблемах и возможных социальных последствиях научно-технической революции.
Более четырех десятилетий назад, в самом начале “кибернетической эры”, ученый предвидел приобретающую сегодня глобальный характер информатизацию общества, предсказывая, что в будущем “развитию обмена информацией между человеком и машиной, между машиной и человеком и между машиной и машиной суждено играть все возрастающую роль”.
В условиях изменившихся реалий начала ХХI века требует своего нового прочтения и винеровская критика любых проявлений мировоззренческого догматизма.
Приведем определение информации, данное Винером в книге «Кибернетика и общество»: “Информация – это обозначение содержания, полученного из внешнего мира в процессе нашего приспособления к нему и приспосабливания к нему наших чувств”, это определение трудно назвать исчерпывающим даже с точки зрения кибернетики, так как оно имеет выраженный антропологический оттенок и не охватывает, к примеру, область процессов информационного обмена между частями вычислительной машины.
Тем не менее, данная дефиниция, по сути, близка к попыткам раскрыть содержание понятия “информация” через понятие “отражение”, под которым, с позиций, как кибернетики, так и общей теории систем можно понимать процесс и результат взаимодействия сложной динамической системы с внешней средой, приводящий к изменению состояния системы либо к изменению ее организации, соответствующему каким-либо сторонам отражаемого внешнего воздействия.
Подобная трактовка понятия “отражение” и не претендующие на бесспорность варианты его использования для раскрытия содержания кибернетических понятий “информация”, “коммуникация”, “сообщение”, не противоречат винеровскому замыслу кибернетики – и как науки “об управлении и коммуникации в животном и машине”, и как теории организации сложных динамических систем.
По сравнению с концепцией Белла подход Винера к пониманию особенностей “двух промышленных революций” представляется свободным от внутренних противоречий и более логичным.
Характерной чертой первой из них, начавшейся более двухсот лет назад и завершившейся во второй половине прошлого века, Винер называет использование технологических новшеств, развивавшихся “за исключением значительного числа изолированных примеров... по линии замены человека и животного как источника энергии машинами, не затрагивая в какой-либо значительной степени другие человеческие функции”.
Начало научно-технической, или “второй промышленной” революции открывает эру использования техники, для которой “человеческий мозг служит своего рода показателем того, на что способна автоматическая машинерия”, в сфере интеллектуальной деятельности людей.
Задача обоснования исходных понятий кибернетики, особенно таких, как информация, управление, обратная связь и др. требуют выхода в более широкую, философскую область знаний, где рассматриваются атрибуты материи – общие свойства движения, закономерности познания.
Основные особенности кибернетики как самостоятельной научной области состоит в следующем:
1. Кибернетика способствовала формированию информационной концепции представления систем.
2. Кибернетика рассматривает системы только в динамике.
3. Кибернетика практикует вероятностные методы исследования поведения сложных систем.
4. В кибернетики применяется метод исследования систем с использованием понятия «черный ящик», под которым понимается система, в которой исследователю доступна лишь входная и выходная информация этой системы, а внутреннее устройство может быть неизвестно.
5. Очень важным методом кибернетики, использующим понятие «черного ящика», является метод моделирования.
1.2. Познание и самообучение
Винер четко и однозначно определяет главный признак "разумной" кибернетической системы, будь это человек, развитое животное или машина. Этим признаком является способность к самообучению, которое заключается не просто в накоплении информации об окружающей среде, а в выработке алгоритмов поведения в динамически меняющихся условиях. Так как изменение условий внешней среды может быть вызвано действиями обучаемого, то речь может идти об обучающихся системах первого, второго и более высоких порядков, в зависимости от того насколько возможно прогнозирование последствий собственных действий. Это особенно важно для человека в индустриальном обществе, так как "мы изменили свою окружающую среду до такой степени, что должны измениться сами, для того чтобы выжить". Таким образом, развитие интеллекта (человеческого или машинного) путем самообучения является необходимым условием выживания.
Более того, так как прогресс и, соответственно, техническое могущество человека существенно опережают возможности биологической эволюции, передача части функций по управлению и контролю машине становится неизбежной. Причем такая "машина, созданная для принятия решений, будет в буквальном смысле "озадачена", если не будет обладать способностью к обучению". Но если часть функций, до этого свойственных исключительно человеку, неизбежно должна быть передана машине, то человек должен будет сам стать самосовершенствующейся системой второго порядка, то есть быть способным прогнозировать последствия такой передачи управления. "Горе тому, кто позволит машине принимать за него решения, если только этому не предшествовало изучение принципов ее действия и не было установлено, что их применение приемлемо для нас". Роль человека в технологии принятия решений не снижается, а, наоборот, качественно возрастает. Само определение жизни в информационной среде приобретает специфические кибернетические очертания: "Я повторяю, жить эффективно, это значит быть подверженным постоянному потоку влияния внешнего мира и самим оказывать активное влияние на окружающий мир, в котором мы лишь промежуточный этап. Образно выражаясь, быть живым в мире - значит, принимать участие в продолжающемся процессе развития знания и его беспрепятственном постоянном обмене".
Какова же цель этой игры? (Не путать со смыслом). Она, буквально, заключается в том, чтобы "бежать впереди паровоза". Здесь необходимо вспомнить о связи информации и энтропии. Паровоз - это движение прогресса и цивилизации, требующее все новых энергетических ресурсов, сжигаемых в топке и повышающих энтропию в ее стремлении к состоянию равновесного "теплого болота", и дающее кратковременные (пока горит огонь) удобства и преимущества. Остановить паровоз невозможно. Он может остановиться сам, когда нечего будет бросать в топку, но это равносильно смерти. Вы сами можете и не участвовать в процессе, если он вам не нравится, но на ваше место погреться у топки всегда найдется много претендентов. Поэтому удел большинства разумных, активных и неэгоистичных существ - буквально, бежать впереди нашего паровоза, с тем чтобы на ближайшем полустанке на смену дровам заготовить бункер с углем, а потом - цистерну нефти, а затем - тележку с ураном, потом - бидон с дейтерием... Что ждет на следующем полустанке? По этому поводу Винер пишет: "Мы живем только благодаря изобретениям, причем не только тем из них, которые уже были сделаны, но, в большей степени, благодаря нашей надежде на новые, еще не сделанные изобретения в будущем".
Но это пока все о цели. Мы все участвуем в движении к ней, хотим мы этого или нет, так как эту постоянно ускользающую цель устанавливает даже не общество, а второе начало термодинамики. А в чем же смысл? Не следует ожидать так много от этой статьи! В конце концов, для каждого этот смысл может быть своим. Винер знал свой смысл, и это знание помогало ему победить депрессию. Я предполагаю, что такой смысл присутствует в жизни каждого человека, поэтому для вас хочу оставить несколько намеков, которые могут помочь в поиске. Вот они.
Информация не возникает и не создается. Она только передается (как правило, с искажениями). Кто же тогда первичный источник информации? Важно не кто или что является этим источником, а то, что в первичном источнике адекватной информации содержатся все ответы на все вопросы, даже незаданные. Доступ к ним получают те, кто осознает свою инструментальную роль и ответственность за ее осуществление при условии готовности общества в целом. Для остальных - эта информация остается скрытой в шумоподобных сигналах с высокой избыточностью.
1.3. Понятие кибернетики
Кибернетика возникла на стыке многих областей знания: математики, логики, семиотики, биологии и социологии.
Обобщающий характер кибернетических идей и методов сближает науку об управлении, каковой является кибернетика, с философией.
Задача обоснования исходных понятий кибернетики, особенно таких, как информация, управление, обратная связь и др. требуют выхода в более широкую, философскую область знаний, где рассматриваются атрибуты материи - общие свойства движения, закономерности познания.
Сама кибернетика как наука об управлении многое дает современному философскому мышлению. Она позволяет более глубоко раскрыть механизм самоорганизации материи, обогащает содержание категории связей, причинности, позволяет более детально изучить диалектику необходимости и случайности, возможности и действительности. Открываются пути для разработки "кибернетической" гносеологии, которая не подменяет диалектический материализм теорией познания, но позволяет уточнить, детализировать и углубить в свете науки об управлении ряд существенно важных проблем.
Введение
1. Кибернетика. Труды Норберга Винера
2. Познание и самообучение
3. Понятие кибернетики
4. Связь информации и управления. Кибернетический подход
Заключение
Список литературы
Введение
Поиск ответов на многие нерешенные проблемы информации и управления, продолжающие оставаться предметом дискуссий, актуализирует задачу более глубокого изучения творческого наследия Норберта Винера. Основоположнику кибернетики принадлежит целый ряд работ, посвященных вопросам философии и методологии науки, роли научного познания в обществе, проблеме мироздания, анализу возможных последствий научно-технической революции, а также этике ученого.
Интерес Винера к философской проблематике не случаен: известно, что вначале он собирался посвятить себя философии, учился в Гарвардском университете под руководством Дж. Ройса и Дж. Сантаяны, получил в 18 лет докторскую степень и лишь затем, продолжая совершенствовать свое образование в Европе, под влиянием Рассела отдал предпочтение математике. Тем не менее, Винер в своем научном творчестве неоднократно обращался к философским темам как в “докибернетический” период, так и при выработке проекта новой науки “об управлении и связи в животном и машине”.
Кибернетика – наука об общих законах управления в природе, обществе, живых организмах и машинах или же наука об управлении, связи и переработке информации. Объектом изучения являются динамические системы. Предметом – информационные процессы, связанные с управлением ими.
Оригинальность этой науки заключается в том, что она изучает не вещественный состав систем и не их структуру, а результат работы данного класса систем. В кибернетике впервые было сформулировано понятие «черного ящика» как устройства, которое выполняет определенную операцию над настоящим и прошлым входного потенциала, но для которого мы не обязательно располагаем информацией о структуре, обеспечивающей выполнение этой операции.
Системы изучаются в кибернетике по их реакциям на внешние воздействия, другими словами, по тем функциям, которые они выполняют. Наряду с вещественным и структурным подходом, кибернетика ввела в научный обиход функциональный подход как еще один вариант системного подхода в широком смысле слова.
Кибернетический подход – исследование системы на основе кибернетических принципов, в частности, с помощью выявления прямых и обратных связей рассмотрение элементов системы как некоторых «черных ящиков».
Цель кибернетического подхода заключается в применение принципов, методов и технических средств для достижения наиболее эффективных в том или ином смысле результатов оптимизирующего управления. Коренными понятиями кибернетики являются: система, обратная связь, информация.
Глава 1. Кибернетика. Труды Норберга Винера
Кибернетика возникла на стыке многих областей знания: математики, логики, семиотики, биологии и социологии.
Обобщающий характер кибернетических идей и методов сближает науку об управлении, каковой является кибернетика, с философией.
Сама кибернетика как наука об управлении многое дает современному философскому мышлению. Она позволяет более глубоко раскрыть механизм самоорганизации материи, обогащает содержание категории связей, причинности, позволяет более детально изучить диалектику необходимости и случайности, возможности и действительности. Открываются пути для разработки "кибернетической" гносеологии, которая не подменяет диалектический материализм теорией познания, но позволяет уточнить, детализировать и углубить в свете науки об управлении ряд существенно важных проблем.
Возникнув в результате развития и взаимного стимулирования ряда, в недалеком прошлом слабо связанных между собой, дисциплин технического, биологического и социального профиля кибернетика проникла во многие сферы жизни.
Столь необычная "биография" кибернетики объясняется целым рядом причин, среди которых надо выделить две.
Во-первых, кибернетика имеет необычайный, синтетический характер. В связи с этим до сих пор существуют различия в трактовке некоторых ее проблем и понятий.
Во-вторых, основополагающие идеи кибернетики пришли в нашу страну с Запада, где они с самого начала оказались под влиянием идеализма и метафизики, а иногда и идеологии. То же самое, или почти то же самое происходило и у нас. Таким образом, становится очевидной необходимость разработки философских основ кибернетики, освещение ее основных положений с позиции философского познания.
Осмысление кибернетических понятий с позиции философии будет способствовать более успешному осуществлению теоретических и практических работ в этой области, создаст лучшие условия для эффективной работы и научного поиска в этой области познания.
Нужно сказать и о большом значении кибернетики для построения научной картины мира. Собственно предмет кибернетики это процессы, протекающие в системах управления, общие закономерности таких процессов.
Итак, кибернетика (в переводе с греческого искусство управления) – это наука об управлении сложными системами с обратной связью. Она возникла на стыке математики, техники и нейрофизиологии, и ее интересовал целый класс систем, как живых, так и не живых, в которых существовал механизм обратной связи. Основателем кибернетики по праву считается американский математик Н. Винер (1894-1964), выпустивший в 1948 году книгу, которая так и называлась «Кибернетика».
Выдающийся американский ученый ХХ века Норберт Винер вошел в историю мировой науки как основоположник кибернетики – области знания, которая за сравнительно короткий по историческим меркам период не только стала одной из лидирующих, но и существенно преобразовала многие сферы человеческой деятельности.
Книга Винера «Кибернетика», давшая имя соответствующей науке, обратила внимание читателей на то, что в общем смысле целесообразно рассматривать следующие кирпичи мироздания — элементы, устройства, системы, связи, управление и информацию. Первые три «кирпича» образуют произвольную структуру, четвертый характеризует ее целостность, пятый — выполняемые функции, а шестой — смысловое назначение. В целом эти кирпичи сформировали стройное здание системы. Вышедшая книга оставалась подлинным хитом на протяжении трех десятилетий, лишь постепенно уступив место учебникам, работам толкователей и подлинных продолжателей.
Очень важным результатом последействия книги явилось становление модельного мышления в науке и инженерных дисциплинах. Отныне при рассмотрении любой системы необходимо было описывать не только ее состав, но и множество состояний, в которых она может находиться, что позволяло с приемлемой адекватностью во многих случаях иметь дело лишь с ее математической или физической моделью. Это открыло путь к созданию математической теории автоматов, которая и по нынешний день успешно развивается в самых различных применениях — от криптографии до программирования. Несомненно, основным результатом выхода в свет этой книги стало понимание роли управления в системе, гораздо более разнообразного, чем простая обратная связь. Оказалось, что управление определяет целесообразность поведения системы. И это, разумеется, зависит от обрабатываемой в системе информации.
До сих пор остаются актуальными мысли Винера о проблемах и возможных социальных последствиях научно-технической революции.
Более четырех десятилетий назад, в самом начале “кибернетической эры”, ученый предвидел приобретающую сегодня глобальный характер информатизацию общества, предсказывая, что в будущем “развитию обмена информацией между человеком и машиной, между машиной и человеком и между машиной и машиной суждено играть все возрастающую роль”.
В условиях изменившихся реалий начала ХХI века требует своего нового прочтения и винеровская критика любых проявлений мировоззренческого догматизма.
Приведем определение информации, данное Винером в книге «Кибернетика и общество»: “Информация – это обозначение содержания, полученного из внешнего мира в процессе нашего приспособления к нему и приспосабливания к нему наших чувств”, это определение трудно назвать исчерпывающим даже с точки зрения кибернетики, так как оно имеет выраженный антропологический оттенок и не охватывает, к примеру, область процессов информационного обмена между частями вычислительной машины.
Тем не менее, данная дефиниция, по сути, близка к попыткам раскрыть содержание понятия “информация” через понятие “отражение”, под которым, с позиций, как кибернетики, так и общей теории систем можно понимать процесс и результат взаимодействия сложной динамической системы с внешней средой, приводящий к изменению состояния системы либо к изменению ее организации, соответствующему каким-либо сторонам отражаемого внешнего воздействия.
Подобная трактовка понятия “отражение” и не претендующие на бесспорность варианты его использования для раскрытия содержания кибернетических понятий “информация”, “коммуникация”, “сообщение”, не противоречат винеровскому замыслу кибернетики – и как науки “об управлении и коммуникации в животном и машине”, и как теории организации сложных динамических систем.
По сравнению с концепцией Белла подход Винера к пониманию особенностей “двух промышленных революций” представляется свободным от внутренних противоречий и более логичным.
Характерной чертой первой из них, начавшейся более двухсот лет назад и завершившейся во второй половине прошлого века, Винер называет использование технологических новшеств, развивавшихся “за исключением значительного числа изолированных примеров... по линии замены человека и животного как источника энергии машинами, не затрагивая в какой-либо значительной степени другие человеческие функции”.
Начало научно-технической, или “второй промышленной” революции открывает эру использования техники, для которой “человеческий мозг служит своего рода показателем того, на что способна автоматическая машинерия”, в сфере интеллектуальной деятельности людей.
Задача обоснования исходных понятий кибернетики, особенно таких, как информация, управление, обратная связь и др. требуют выхода в более широкую, философскую область знаний, где рассматриваются атрибуты материи – общие свойства движения, закономерности познания.
Основные особенности кибернетики как самостоятельной научной области состоит в следующем:
1. Кибернетика способствовала формированию информационной концепции представления систем.
2. Кибернетика рассматривает системы только в динамике.
3. Кибернетика практикует вероятностные методы исследования поведения сложных систем.
4. В кибернетики применяется метод исследования систем с использованием понятия «черный ящик», под которым понимается система, в которой исследователю доступна лишь входная и выходная информация этой системы, а внутреннее устройство может быть неизвестно.
5. Очень важным методом кибернетики, использующим понятие «черного ящика», является метод моделирования.
1.2. Познание и самообучение
Винер четко и однозначно определяет главный признак "разумной" кибернетической системы, будь это человек, развитое животное или машина. Этим признаком является способность к самообучению, которое заключается не просто в накоплении информации об окружающей среде, а в выработке алгоритмов поведения в динамически меняющихся условиях. Так как изменение условий внешней среды может быть вызвано действиями обучаемого, то речь может идти об обучающихся системах первого, второго и более высоких порядков, в зависимости от того насколько возможно прогнозирование последствий собственных действий. Это особенно важно для человека в индустриальном обществе, так как "мы изменили свою окружающую среду до такой степени, что должны измениться сами, для того чтобы выжить". Таким образом, развитие интеллекта (человеческого или машинного) путем самообучения является необходимым условием выживания.
Более того, так как прогресс и, соответственно, техническое могущество человека существенно опережают возможности биологической эволюции, передача части функций по управлению и контролю машине становится неизбежной. Причем такая "машина, созданная для принятия решений, будет в буквальном смысле "озадачена", если не будет обладать способностью к обучению". Но если часть функций, до этого свойственных исключительно человеку, неизбежно должна быть передана машине, то человек должен будет сам стать самосовершенствующейся системой второго порядка, то есть быть способным прогнозировать последствия такой передачи управления. "Горе тому, кто позволит машине принимать за него решения, если только этому не предшествовало изучение принципов ее действия и не было установлено, что их применение приемлемо для нас". Роль человека в технологии принятия решений не снижается, а, наоборот, качественно возрастает. Само определение жизни в информационной среде приобретает специфические кибернетические очертания: "Я повторяю, жить эффективно, это значит быть подверженным постоянному потоку влияния внешнего мира и самим оказывать активное влияние на окружающий мир, в котором мы лишь промежуточный этап. Образно выражаясь, быть живым в мире - значит, принимать участие в продолжающемся процессе развития знания и его беспрепятственном постоянном обмене".
Какова же цель этой игры? (Не путать со смыслом). Она, буквально, заключается в том, чтобы "бежать впереди паровоза". Здесь необходимо вспомнить о связи информации и энтропии. Паровоз - это движение прогресса и цивилизации, требующее все новых энергетических ресурсов, сжигаемых в топке и повышающих энтропию в ее стремлении к состоянию равновесного "теплого болота", и дающее кратковременные (пока горит огонь) удобства и преимущества. Остановить паровоз невозможно. Он может остановиться сам, когда нечего будет бросать в топку, но это равносильно смерти. Вы сами можете и не участвовать в процессе, если он вам не нравится, но на ваше место погреться у топки всегда найдется много претендентов. Поэтому удел большинства разумных, активных и неэгоистичных существ - буквально, бежать впереди нашего паровоза, с тем чтобы на ближайшем полустанке на смену дровам заготовить бункер с углем, а потом - цистерну нефти, а затем - тележку с ураном, потом - бидон с дейтерием... Что ждет на следующем полустанке? По этому поводу Винер пишет: "Мы живем только благодаря изобретениям, причем не только тем из них, которые уже были сделаны, но, в большей степени, благодаря нашей надежде на новые, еще не сделанные изобретения в будущем".
Но это пока все о цели. Мы все участвуем в движении к ней, хотим мы этого или нет, так как эту постоянно ускользающую цель устанавливает даже не общество, а второе начало термодинамики. А в чем же смысл? Не следует ожидать так много от этой статьи! В конце концов, для каждого этот смысл может быть своим. Винер знал свой смысл, и это знание помогало ему победить депрессию. Я предполагаю, что такой смысл присутствует в жизни каждого человека, поэтому для вас хочу оставить несколько намеков, которые могут помочь в поиске. Вот они.
Информация не возникает и не создается. Она только передается (как правило, с искажениями). Кто же тогда первичный источник информации? Важно не кто или что является этим источником, а то, что в первичном источнике адекватной информации содержатся все ответы на все вопросы, даже незаданные. Доступ к ним получают те, кто осознает свою инструментальную роль и ответственность за ее осуществление при условии готовности общества в целом. Для остальных - эта информация остается скрытой в шумоподобных сигналах с высокой избыточностью.
1.3. Понятие кибернетики
Кибернетика возникла на стыке многих областей знания: математики, логики, семиотики, биологии и социологии.
Обобщающий характер кибернетических идей и методов сближает науку об управлении, каковой является кибернетика, с философией.
Задача обоснования исходных понятий кибернетики, особенно таких, как информация, управление, обратная связь и др. требуют выхода в более широкую, философскую область знаний, где рассматриваются атрибуты материи - общие свойства движения, закономерности познания.
Сама кибернетика как наука об управлении многое дает современному философскому мышлению. Она позволяет более глубоко раскрыть механизм самоорганизации материи, обогащает содержание категории связей, причинности, позволяет более детально изучить диалектику необходимости и случайности, возможности и действительности. Открываются пути для разработки "кибернетической" гносеологии, которая не подменяет диалектический материализм теорией познания, но позволяет уточнить, детализировать и углубить в свете науки об управлении ряд существенно важных проблем.
Возникнув в результате развития и взаимного стимулирования ряда, в недалеком прошлом слабо связанных между собой, дисциплин технического, биологического и социального профиля кибернетика проникла во многие сферы жизни.
Столь необычная "биография" кибернетики объясняется целым рядом причин, среди которых надо выделить две.
Во-первых, кибернетика имеет необычайный, синтетический характер. В связи с этим до сих пор существуют различия в трактовке некоторых ее проблем и понятий.
Во-вторых, основополагающие идеи кибернетики пришли в нашу страну с Запада, где они с самого начала оказались под влиянием идеализма и метафизики, а иногда и идеологии. То же самое, или почти то же самое происходило и у нас. Таким образом, становится очевидной необходимость разработки философских основ кибернетики, освещение ее основных положений с позиции философского познания.
Осмысление кибернетических понятий с позиции философии будет способствовать более успешному осуществлению теоретических и практических работ в этой области, создаст лучшие условия для эффективной работы и научного поиска в этой области познания.
Кибернетика как перспективная область научного познания привлекает к себе все большее внимание философов. Положения и выводы кибернетики включаются в их области знания, которые в значительной степени определяют развитие современной теории познания. Как справедливо отмечают отечественные исследователи, кибернетика, достижения которой имеет громадное значение для исследования познавательного процесса, по своей сущности и содержанию должна входить в теорию познания.
Исследование методологического и гносеологического аспектов кибернетики способствует решению многих философских проблем. В их числе - проблемы диалектического понимания простого и сложного, количества и качества, необходимости и случайности, возможности и действительности, прерывности и непрерывности, части и целого. Для развития самих математики и кибернетики важное значение имеет применение к материалу этих наук ряда фундаментальных философских принципов и понятий, применение, обязательно учитывающее специфику соответствующих областей научного знания. Среди этих принципов и понятий следует особо выделить положение отражения, принцип материального единства мира конкретного и абстрактного, количества и качества, нормального и содержательного подхода к познанию и др.
Философская мысль уже много сделала в анализе аспектов и теоретико-познавательной роли кибернетики. Было показано, сколь многообещающим в философском плане является рассмотрение в свете кибернетики таких вопросов и понятий, как природа информации, цель и целенаправленность, соотношение детерминизма и теологии, соотношение дискретного и непрерывного, детерминистского и вероятностного подхода к науке.
Нужно сказать и о большом значении кибернетики для построения научной картины мира. Собственно предмет кибернетики - процессы, протекающие в системах управления, общие закономерности таких процессов.
Кибернетика - это учение об управляющих устройствах, о передаче и переработке в них информации. Она использует некоторые результаты математической логики, теории вероятностей, электроники, использует количественные аналогии между работой машины, деятельностью живого организма, а также некоторыми общественными явлениями. Аналогии эти основываются на том, что как у машины, так и в организме и обществе имеются управляющие и управляемые составные части, связанные передаваемыми сигналами, встречается обратная связь и т. д. Центральным понятием здесь является “информация” - последовательность сигналов, передаваемых от передатчика к приемнику, накопляемых в запоминающем устройстве, обрабатываемых и выдаваемых в виде готовых результатов. Так и наш мозг обрабатывает сигналы органов чувств, которые он получает при посредстве центростремительных нервов.
Количественная сторона вышеперечисленного позволяет построить цельную теорию информации и связи, применимую в существенно различных областях - в автоматической технике, языкознании, в физиологии, психологии, в управлении предприятиями, планировании и т. п. Типичными для кибернетических устройств являются быстродействующие электронные вычислительные машины. В отличие от большинства прежних машин, которые заменяют мускульную работу человека, эти машины выполняют важные функции умственного труда.
Кибернетика - эта высшая ступень автоматизации - вместе с ядерной энергией, реактивным двигателем и искусственными материалами образует основу новой промышленной революции, принципиально новой технической эры.
Общее значение кибернетики обозначается в следующих направлениях:
1. Философское значение, поскольку кибернетика дает новое представление о мире, основанное на роли связи, управления, информации, организованности, обратной связи и вероятности.
2. Социальное значение, поскольку кибернетика дает новое представление об обществе, как организованном целом. О пользе кибернетики для изучения общества не мало было сказано уже в момент возникновения этой науки.
3. Общенаучное значение в трех смыслах: во-первых, потому что кибернетика дает общенаучные понятия, которые оказываются важными в других областях науки - понятия управления, сложно динамической системы и тому подобное; во-вторых, потому что дает науке новые методы исследования: вероятностные, стохастические, моделирования на ЭВМ и так далее; в-третьих, потому что на основе функционального подхода «сигнал-отклик» кибернетика формирует гипотезы о внутреннем составе и строении систем, которые затем могут быть проверены в процессе содержательного исследования.
4. Методологическое значение кибернетики определяется тем, что изучение функционирования более простых технических систем используется для выдвижения гипотез о механизме работы качественно более сложных систем с целью познания происходящих в них процессов - воспроизводства жизни, обучения и так далее.
5. Наиболее известно техническое значение кибернетики - создание на основе кибернетических принципов ЭВМ, роботов, ПЭВМ, породившее тенденцию кибернетизации и информатизации не только научного познания, но и всех сфер жизни.
Глава 2. Связь информации и управления.
Кибернетический подход
Если 17-ое столетие и начало 18-ого столетия – век паровых машин, то настоящее время есть век связи и управления.
В изучение этих процессов кибернетика внесла значительный вклад. Она изучает способы связи и модели управления, и в этом исследовании ей понадобилось еще одно понятие, которое было давно известным, но впервые получило фундаментальный статус в естествознании – понятие информации (с латинского ознакомление) как меры организованности системы в противоположность понятию энтропии как меры неорганизованности.
Чтобы яснее стало значение информации, рассмотрим деятельность идеального существа, получившего название «демон Максвелла». Идею такого существа, нарушающего второе начало термодинамики, Максвелл изложил в «Теории теплоты» вышедшей в 1871 году. «Когда частица со скоростью выше средней подходит к дверце из отделения А или частица со скоростью ниже средней подходит к дверце из отделения В, привратник открывает дверцу и частица проходит через отверстие; когда же частица со скоростью ниже средней подходит из отделения А или частица со скоростью выше средней подходит из отделения В дверца закрывается. Таким образом, в отделении А их концентрация уменьшается. Это вызывает очевидное уменьшение энтропии, и если соединить оба отделения тепловым двигателем, мы, как будто, получим вечный двигатель второго рода».
Кибернетика выявляет зависимости между информацией и другими характеристиками систем. Работа «демона Максвелла» позволяет установить обратно пропорциональную зависимость между информацией и энтропией. С повышением энтропии уменьшается информации и наоборот, понижение энтропии увеличивает информацию. Связь информации с энтропией свидетельствует и о связи информации с энергией.
Энергия (от греческого energeia - деятельность) характеризует общую меру различных видов движения и взаимодействия в формах: механической, тепловой, электромагнитной, химической, гравитационной, ядерной. Точность сигнала, передающего информацию, не зависит от количества энергии, которая используется для передачи сигнала. Тем не менее, энергия и информация связаны между собой.
Винер в своей книге «Кибернетика и общество» приводит такой пример: «Кровь, оттекающая от мозга, на долю градуса теплее, чем кровь, притекающая к нему».
Рассмотрим понятия информации, наиболее часто используемые в различных отраслях человеческого знания.
1. Общим философским определением понятия информации является следующее: информация - это отраженное многообразие. Это означает, что информация возникает, когда нарушается однообразие и это нарушение каким - то образом отражается, проявляет себя в сигналах.
2. В быту под информацией понимают сведения, которые нас интересуют. Но заинтересовать нас могут только те сведения, которые мы восприняли и осознали.
3. В журналистике под информацией понимают не любые сообщения или сведения, а только те из них, которые обладают новизной.
4. В технике связи под информацией принято понимать любую последовательность сигналов, которая хранится, передается или обрабатывается с помощью технических средств, не учитывая смысл этих сигналов.
5. Под информацией в теории информации понимают не любые сведения, а лишь те из них, которые снимают полностью или уменьшают существующую до их получения неопределенность (неизвестность). Информация - это снятая неопределенность (определение информации по К. Шеннону).
6. Под информацией в семантической теории (рассматривающей смысл сообщения) понимают сведения, обладающие новизной.
7. Под информацией в документалистике понимают все то, что, так или иначе зафиксировано в знаковой форме в виде документов.
8. В вычислительной технике под информацией принято понимать значения, присваиваемые подлежащим вводу в компьютер переменным (данным), хранимые в памяти компьютера, обрабатываемые компьютером и выдаваемые пользователям.
9. Под информацией (применительно к информационным, компьютерным технологиям) понимают конечную совокупность знаков (символов) или сигналов, которые образуют бесконечное разнообразие информационных объектов (текстов, изображений и т.п.).
10. В кибернетике (теории управления) под информацией понимают ту часть знаний, которая используется для ориентирования, активного действия, управления, т.е. в целях сохранения, совершенствования, развития системы (определение информации по Н. Винеру).
Итак, в научной литературе основными являются две точки зрения на природу и сущность информации: атрибутивная и функциональная.
Суть первой из них состоит в трактовке информации как общего свойства всей материи. Типичным примером такой точки зрения является следующая цитата: “Допустим, что общим свойством объективной реальности всех уровней (от элементарных частиц и неорганических соединений до человека и социальных явлений) является информация. Используем представление об информационном пространстве как совокупности информации, содержащейся в объективной реальности. Какая-то часть этой информации постепенно становится достоянием человечества”.
Согласно второй точке зрения информация трактуется как функциональное явление, связанное с управлением и, следовательно, относящееся только к системам управления в живой природе, технике и обществе. В этом смысле понятие информации является основным понятием кибернетики - науки об управлении.
Как писал Н. Винер (используя термин организм в широком смысле): “Всякий организм скрепляется наличием средств приобретения, использования, хранения и передачи информации”. Там же он отмечал, что “сообщество простирается лишь до того предела, до которого простирается действительная передача информации”.
Термин информация неоднозначен еще и потому, что различают два типа информации. Первый тип - это связанная или структурная информация, которая характеризует организованность, упорядоченность самой системы управления. Вторым типом является свободная, относительная информация, информация-сообщение; именно такое понимание информации наиболее распространено в науке. Объем и само восприятие такой информации зависит от подготовки управляющей системы к ее использованию, т.е. от состава и объема имеющейся в системе связанной информации. Результатом взаимодействия свободной и связанной информации в системе управления является актуальная информация. При этом постоянно происходит процесс превращения свободной информации в связанную.
Информационный подход к процессам управления – первая особенность кибернетики. В информационной трактовке кибернетического подхода управление в организационных системах, рассматривается, прежде всего, как процесс преобразования информации: информация об объекте управления воспринимается управляющей системой, перерабатывается в соответствии с той или иной целью управления и в виде управляющих воздействий передается на объект управления. Поэтому понятие информации принадлежит к числу наиболее фундаментальных понятий кибернетики. В информационной трактовке процессы кибернетического управления связаны с получением, передачей, переработкой и использованием информации. Процессы получения информации, ее хранение и передачи в этом случае отождествляются с понятием «связь».
Переработка воспринятой информации в сигналы, направляющие деятельность в объекте, отождествляется с понятием управление.
Если системы способны воспринимать и использовать информацию о результатах своего функционирования, то говорят, что они обладают обратной связью. Переработка информации, идущей по каналам обратной связи, в сигналы, корректирующие деятельность системы, называют регулированием. Между терминами «управление» и «регулирование» существует различие: если считать, что управление обозначает воздействие на результаты работы системы для достижения намеченной цели, то регулирование обозначает тип управления, основанный на методе выравнивания отклонений от нормы (эталона, заданной величины). Устройства (или органы), служащие для этой цели, носят название регуляторов.
Явления, которые отображаются в таких фундаментальных понятиях кибернетики, как информация и управление, имеют место в органической природе и общественной жизни. Таким образом, кибернетику можно определить как науку об управлении и связи с живой природой в обществе и технике.
Один из важнейших вопросов, вокруг которого идут философские дискуссии - это вопрос о том, что такое информация, какова ее природа? Для характеристики природы информационных процессов необходимо кратко рассмотреть естественную основу всякой информации, а таковой естественной основой информации является присущее материи объективное свойство отражения.
Положение о неразрывной связи информации и отражения стало одним из важнейших в изучении информации и информационных процессов и признается абсолютным большинством отечественных философов.
Информация в живой природе в отличие от неживой играет активную роль, так как участвует в управлении всеми жизненными процессами.
Материалистическая теория отражения видит решение новых проблем науки и, в частности, такой кардинальной проблемы естествознания как переход от неорганической материи к органической, в использовании методологической основы диалектического материализма. Проблема заключается в том, что существует материя, способная ощущать, и материя, созданная из тех же атомов и в тоже время не обладающая этой способностью. Вопрос, таким образом, поставлен вполне конкретно и, тем самым, толкает проблему к решению.
Кибернетика вплотную занялась исследованием механизмов саморегуляции и самоуправления. Вместе с тем, оставаясь методически ограниченными, эти достижения оставили открытыми ряд проблем, к рассмотрению которых привела внутренняя ломка кибернетики.
Сознание является не столько продуктом развития природы, сколько продуктом общественной жизни человека, общественного труда предыдущих поколений людей. Оно является существенной частью деятельности человека, посредством которой создается человеческая природа и не может быть принята вне этой природы.
Если в машинах и вообще в неорганической природе отражение есть пассивный, мертвый физико-химический, механический акт без обобщения и проникновения в сущность обобщаемого явления, то отражение в форме сознания есть, то мнению Ф.Энгельса "познание высокоорганизованной материей самой себя, проникновение в сущность, закон развития природы, предметов и явлений объективного мира".
В машине же отражение не осознанно, так как оно осуществляется без образования идеальных образов и понятий, а происходит в виде электрических импульсов, сигналов и т.п. Поскольку машина не мыслит, эта не есть та форма отражения, которая имеет место в процессе познания человеком окружающего мира. Закономерности процесса отражения в машине определяются, прежде всего, закономерностями отражения действительности в сознании человека, так как машину создает человек в целях более точного отражения действительности, и не машина сама по себе отражает действительность, а человек отражает ее с помощью машины. Поэтому отражение действительности машиной является составным элементом отражения действительности человеком. Появление кибернетических устройств приводит к возникновению не новой формы отражения, а нового звена, опосредующего отражение природы человеком.
Вот почему информацию можно считать бесполезной при отсутствие обратной связи. В своей книге «Кибернетика и общество» Винер пишет: «обратная связь есть метод управления системой путем включения в нее результатов предшествующих выполнению ею своих задач».
Чем короче информационная цепочка, тем меньше вероятность неправильного понимания сигнала управления. Поскольку с точки зрения Винера «любая передача сигналов (или внешнее вмешательство в них) уменьшает объем, содержащийся в них информации».
С кибернетической точки зрения семантически значимая информация – это информация, проходящая через линию передачи плюс фильтр, а не информация, проходящая только через линию передачи.
Фильтр в данном случае это «последний механизм, открывающий генераторы и выпускающий аналогичные задачи».
Заключение
Поиск ответов на многие нерешенные проблемы информации и управления, продолжающие оставаться предметом дискуссий, актуализирует задачу более глубокого изучения творческого наследия Норберта Винера. Основоположнику кибернетики принадлежит целый ряд работ, посвященных вопросам философии и методологии науки, роли научного познания в обществе, проблеме мироздания, анализу возможных последствий научно-технической революции, а также этике ученого.
Изучив идеи Норберта Винера, можно заключить, что он рассматривает три узловые проблемы кибернетики, тесно связанные с перспективами развития человеческого общества. Это проблема обучающихся машин, проблема самовоспроизведения машин и проблема взаимоотношения человека и машины.
Что несет человечеству “магия автоматизации”, какое место принадлежит человеку в бурно развивающемся комплексе “человек – машина”, моральная ответственность ученых и правительств, направляющих стремительный бег автоматизации, – вот вопросы, которые волнуют Винера.
Нужно сказать и о большом значении работ Норберта Винера для построения научной картины мира. Собственно, книга Винера «Кибернетика», давшая имя соответствующей науке, обратила внимание читателей на то, что в общем смысле целесообразно рассматривать следующие кирпичи мироздания — элементы, устройства, системы, связи, управление и информацию.
Рассматривая проблему взаимоотношения человека и машины, Винер считает наиболее перспективным путем развития их разумный симбиоз, а котором направляющей силой служат человеческие цели. “Человеку – человеческое, вычислительной машине – машинное”, – предупреждает Винер. Идеи такого симбиоза иллюстрируются на примере биоэлектронных устройств, машинного перевода при участии человека-редактора и диагностических машин.
Вместе с тем Винер подчеркивает, что догматическое разграничение возможностей живого и неживого, чрезмерное противопоставление человеческого начала машинному столь же неправомерно, как и религиозное возвышение бога над человеком.
Как и в предыдущих своих научно-публицистических работах, Винер решительно выступает против всякого античеловеческого применения кибернетики: против ее применения для “развязывания ядерной войны с ее апокалипсическими ужасами”, против ее применения в целях сверхобогащения немногих и еще большего угнетения человека.
Вместе с тем идеи Винера представляют интерес и для специалистов, занятых приложениями кибернетических методов в технике, биологии, медицине, лингвистике и экономике.
До сих пор остаются актуальными мысли Винера о проблемах и возможных социальных последствиях научно-технической революции.
Более четырех десятилетий назад, в самом начале “кибернетической эры”, ученый предвидел приобретающую сегодня глобальный характер информатизацию общества, предсказывая, что в будущем “развитию обмена информацией между человеком и машиной, между машиной и человеком и между машиной и машиной суждено играть все возрастающую роль, ведь жизнь и разум - уникальный итог многих миллиардов лет эволюции материи. Вот почему, наша социальная, жизненная стратегия должна быть "нацелена на то, чтобы люди берегли планету, небесное и космическое пространство, осваивали его как новоселы мирной цивилизации, очистив жизнь от ядерных кошмаров и до конца, раскрепостив для целей созидания, и только созидания, все лучшие качества такого уникального обитателя Вселенной, как Человек".
Список используемой литературы
1. Баженов Л. Б. Кибернетика, ее предмет, методы и место в системе наук // Философия естествознания. – М., 1966.
2. Бирюков Б.В., Спиркин А.Г. Философские проблемы кибернетики. // Вопросы философии. – 1964
3. Винер Н. «Бывший вундеркинд»; перевод – М.:Наука,1964.
4. Винер Н. «Индивидуальный и общественный гомеостазис.» / Перевод с англ. М.Н.Грачева. // Общественные науки и современность. - 1994.
5. Винер Н. «Кибернетика и общество»; перевод – М.:ИЛ,1958.
6. Баженов Л. Б. Кибернетика, ее предмет, методы и место в системе наук // Философия естествознания. – М., 1966.
7. Поваров Г.Н. Hорберт Винер и его Кибернетика. М., 1990.
8. Винер Н. Кибернетика, или управление и связь в животном и машине.– 2-е изд.– М., 1968.
9. Винер Н. Кибернетика и общество. – М., 1958.
Столь необычная "биография" кибернетики объясняется целым рядом причин, среди которых надо выделить две.
Во-первых, кибернетика имеет необычайный, синтетический характер. В связи с этим до сих пор существуют различия в трактовке некоторых ее проблем и понятий.
Во-вторых, основополагающие идеи кибернетики пришли в нашу страну с Запада, где они с самого начала оказались под влиянием идеализма и метафизики, а иногда и идеологии. То же самое, или почти то же самое происходило и у нас. Таким образом, становится очевидной необходимость разработки философских основ кибернетики, освещение ее основных положений с позиции философского познания.
Осмысление кибернетических понятий с позиции философии будет способствовать более успешному осуществлению теоретических и практических работ в этой области, создаст лучшие условия для эффективной работы и научного поиска в этой области познания.
Кибернетика как перспективная область научного познания привлекает к себе все большее внимание философов. Положения и выводы кибернетики включаются в их области знания, которые в значительной степени определяют развитие современной теории познания. Как справедливо отмечают отечественные исследователи, кибернетика, достижения которой имеет громадное значение для исследования познавательного процесса, по своей сущности и содержанию должна входить в теорию познания.
Исследование методологического и гносеологического аспектов кибернетики способствует решению многих философских проблем. В их числе - проблемы диалектического понимания простого и сложного, количества и качества, необходимости и случайности, возможности и действительности, прерывности и непрерывности, части и целого. Для развития самих математики и кибернетики важное значение имеет применение к материалу этих наук ряда фундаментальных философских принципов и понятий, применение, обязательно учитывающее специфику соответствующих областей научного знания. Среди этих принципов и понятий следует особо выделить положение отражения, принцип материального единства мира конкретного и абстрактного, количества и качества, нормального и содержательного подхода к познанию и др.
Философская мысль уже много сделала в анализе аспектов и теоретико-познавательной роли кибернетики. Было показано, сколь многообещающим в философском плане является рассмотрение в свете кибернетики таких вопросов и понятий, как природа информации, цель и целенаправленность, соотношение детерминизма и теологии, соотношение дискретного и непрерывного, детерминистского и вероятностного подхода к науке.
Нужно сказать и о большом значении кибернетики для построения научной картины мира. Собственно предмет кибернетики - процессы, протекающие в системах управления, общие закономерности таких процессов.
Кибернетика - это учение об управляющих устройствах, о передаче и переработке в них информации. Она использует некоторые результаты математической логики, теории вероятностей, электроники, использует количественные аналогии между работой машины, деятельностью живого организма, а также некоторыми общественными явлениями. Аналогии эти основываются на том, что как у машины, так и в организме и обществе имеются управляющие и управляемые составные части, связанные передаваемыми сигналами, встречается обратная связь и т. д. Центральным понятием здесь является “информация” - последовательность сигналов, передаваемых от передатчика к приемнику, накопляемых в запоминающем устройстве, обрабатываемых и выдаваемых в виде готовых результатов. Так и наш мозг обрабатывает сигналы органов чувств, которые он получает при посредстве центростремительных нервов.
Количественная сторона вышеперечисленного позволяет построить цельную теорию информации и связи, применимую в существенно различных областях - в автоматической технике, языкознании, в физиологии, психологии, в управлении предприятиями, планировании и т. п. Типичными для кибернетических устройств являются быстродействующие электронные вычислительные машины. В отличие от большинства прежних машин, которые заменяют мускульную работу человека, эти машины выполняют важные функции умственного труда.
Кибернетика - эта высшая ступень автоматизации - вместе с ядерной энергией, реактивным двигателем и искусственными материалами образует основу новой промышленной революции, принципиально новой технической эры.
Общее значение кибернетики обозначается в следующих направлениях:
1. Философское значение, поскольку кибернетика дает новое представление о мире, основанное на роли связи, управления, информации, организованности, обратной связи и вероятности.
2. Социальное значение, поскольку кибернетика дает новое представление об обществе, как организованном целом. О пользе кибернетики для изучения общества не мало было сказано уже в момент возникновения этой науки.
3. Общенаучное значение в трех смыслах: во-первых, потому что кибернетика дает общенаучные понятия, которые оказываются важными в других областях науки - понятия управления, сложно динамической системы и тому подобное; во-вторых, потому что дает науке новые методы исследования: вероятностные, стохастические, моделирования на ЭВМ и так далее; в-третьих, потому что на основе функционального подхода «сигнал-отклик» кибернетика формирует гипотезы о внутреннем составе и строении систем, которые затем могут быть проверены в процессе содержательного исследования.
4. Методологическое значение кибернетики определяется тем, что изучение функционирования более простых технических систем используется для выдвижения гипотез о механизме работы качественно более сложных систем с целью познания происходящих в них процессов - воспроизводства жизни, обучения и так далее.
5. Наиболее известно техническое значение кибернетики - создание на основе кибернетических принципов ЭВМ, роботов, ПЭВМ, породившее тенденцию кибернетизации и информатизации не только научного познания, но и всех сфер жизни.
Глава 2. Связь информации и управления.
Кибернетический подход
Если 17-ое столетие и начало 18-ого столетия – век паровых машин, то настоящее время есть век связи и управления.
В изучение этих процессов кибернетика внесла значительный вклад. Она изучает способы связи и модели управления, и в этом исследовании ей понадобилось еще одно понятие, которое было давно известным, но впервые получило фундаментальный статус в естествознании – понятие информации (с латинского ознакомление) как меры организованности системы в противоположность понятию энтропии как меры неорганизованности.
Чтобы яснее стало значение информации, рассмотрим деятельность идеального существа, получившего название «демон Максвелла». Идею такого существа, нарушающего второе начало термодинамики, Максвелл изложил в «Теории теплоты» вышедшей в 1871 году. «Когда частица со скоростью выше средней подходит к дверце из отделения А или частица со скоростью ниже средней подходит к дверце из отделения В, привратник открывает дверцу и частица проходит через отверстие; когда же частица со скоростью ниже средней подходит из отделения А или частица со скоростью выше средней подходит из отделения В дверца закрывается. Таким образом, в отделении А их концентрация уменьшается. Это вызывает очевидное уменьшение энтропии, и если соединить оба отделения тепловым двигателем, мы, как будто, получим вечный двигатель второго рода».
Кибернетика выявляет зависимости между информацией и другими характеристиками систем. Работа «демона Максвелла» позволяет установить обратно пропорциональную зависимость между информацией и энтропией. С повышением энтропии уменьшается информации и наоборот, понижение энтропии увеличивает информацию. Связь информации с энтропией свидетельствует и о связи информации с энергией.
Энергия (от греческого energeia - деятельность) характеризует общую меру различных видов движения и взаимодействия в формах: механической, тепловой, электромагнитной, химической, гравитационной, ядерной. Точность сигнала, передающего информацию, не зависит от количества энергии, которая используется для передачи сигнала. Тем не менее, энергия и информация связаны между собой.
Винер в своей книге «Кибернетика и общество» приводит такой пример: «Кровь, оттекающая от мозга, на долю градуса теплее, чем кровь, притекающая к нему».
Рассмотрим понятия информации, наиболее часто используемые в различных отраслях человеческого знания.
1. Общим философским определением понятия информации является следующее: информация - это отраженное многообразие. Это означает, что информация возникает, когда нарушается однообразие и это нарушение каким - то образом отражается, проявляет себя в сигналах.
2. В быту под информацией понимают сведения, которые нас интересуют. Но заинтересовать нас могут только те сведения, которые мы восприняли и осознали.
3. В журналистике под информацией понимают не любые сообщения или сведения, а только те из них, которые обладают новизной.
4. В технике связи под информацией принято понимать любую последовательность сигналов, которая хранится, передается или обрабатывается с помощью технических средств, не учитывая смысл этих сигналов.
5. Под информацией в теории информации понимают не любые сведения, а лишь те из них, которые снимают полностью или уменьшают существующую до их получения неопределенность (неизвестность). Информация - это снятая неопределенность (определение информации по К. Шеннону).
6. Под информацией в семантической теории (рассматривающей смысл сообщения) понимают сведения, обладающие новизной.
7. Под информацией в документалистике понимают все то, что, так или иначе зафиксировано в знаковой форме в виде документов.
8. В вычислительной технике под информацией принято понимать значения, присваиваемые подлежащим вводу в компьютер переменным (данным), хранимые в памяти компьютера, обрабатываемые компьютером и выдаваемые пользователям.
9. Под информацией (применительно к информационным, компьютерным технологиям) понимают конечную совокупность знаков (символов) или сигналов, которые образуют бесконечное разнообразие информационных объектов (текстов, изображений и т.п.).
10. В кибернетике (теории управления) под информацией понимают ту часть знаний, которая используется для ориентирования, активного действия, управления, т.е. в целях сохранения, совершенствования, развития системы (определение информации по Н. Винеру).
Итак, в научной литературе основными являются две точки зрения на природу и сущность информации: атрибутивная и функциональная.
Суть первой из них состоит в трактовке информации как общего свойства всей материи. Типичным примером такой точки зрения является следующая цитата: “Допустим, что общим свойством объективной реальности всех уровней (от элементарных частиц и неорганических соединений до человека и социальных явлений) является информация. Используем представление об информационном пространстве как совокупности информации, содержащейся в объективной реальности. Какая-то часть этой информации постепенно становится достоянием человечества”.
Согласно второй точке зрения информация трактуется как функциональное явление, связанное с управлением и, следовательно, относящееся только к системам управления в живой природе, технике и обществе. В этом смысле понятие информации является основным понятием кибернетики - науки об управлении.
Как писал Н. Винер (используя термин организм в широком смысле): “Всякий организм скрепляется наличием средств приобретения, использования, хранения и передачи информации”. Там же он отмечал, что “сообщество простирается лишь до того предела, до которого простирается действительная передача информации”.
Термин информация неоднозначен еще и потому, что различают два типа информации. Первый тип - это связанная или структурная информация, которая характеризует организованность, упорядоченность самой системы управления. Вторым типом является свободная, относительная информация, информация-сообщение; именно такое понимание информации наиболее распространено в науке. Объем и само восприятие такой информации зависит от подготовки управляющей системы к ее использованию, т.е. от состава и объема имеющейся в системе связанной информации. Результатом взаимодействия свободной и связанной информации в системе управления является актуальная информация. При этом постоянно происходит процесс превращения свободной информации в связанную.
Информационный подход к процессам управления – первая особенность кибернетики. В информационной трактовке кибернетического подхода управление в организационных системах, рассматривается, прежде всего, как процесс преобразования информации: информация об объекте управления воспринимается управляющей системой, перерабатывается в соответствии с той или иной целью управления и в виде управляющих воздействий передается на объект управления. Поэтому понятие информации принадлежит к числу наиболее фундаментальных понятий кибернетики. В информационной трактовке процессы кибернетического управления связаны с получением, передачей, переработкой и использованием информации. Процессы получения информации, ее хранение и передачи в этом случае отождествляются с понятием «связь».
Переработка воспринятой информации в сигналы, направляющие деятельность в объекте, отождествляется с понятием управление.
Если системы способны воспринимать и использовать информацию о результатах своего функционирования, то говорят, что они обладают обратной связью. Переработка информации, идущей по каналам обратной связи, в сигналы, корректирующие деятельность системы, называют регулированием. Между терминами «управление» и «регулирование» существует различие: если считать, что управление обозначает воздействие на результаты работы системы для достижения намеченной цели, то регулирование обозначает тип управления, основанный на методе выравнивания отклонений от нормы (эталона, заданной величины). Устройства (или органы), служащие для этой цели, носят название регуляторов.
Явления, которые отображаются в таких фундаментальных понятиях кибернетики, как информация и управление, имеют место в органической природе и общественной жизни. Таким образом, кибернетику можно определить как науку об управлении и связи с живой природой в обществе и технике.
Один из важнейших вопросов, вокруг которого идут философские дискуссии - это вопрос о том, что такое информация, какова ее природа? Для характеристики природы информационных процессов необходимо кратко рассмотреть естественную основу всякой информации, а таковой естественной основой информации является присущее материи объективное свойство отражения.
Положение о неразрывной связи информации и отражения стало одним из важнейших в изучении информации и информационных процессов и признается абсолютным большинством отечественных философов.
Информация в живой природе в отличие от неживой играет активную роль, так как участвует в управлении всеми жизненными процессами.
Материалистическая теория отражения видит решение новых проблем науки и, в частности, такой кардинальной проблемы естествознания как переход от неорганической материи к органической, в использовании методологической основы диалектического материализма. Проблема заключается в том, что существует материя, способная ощущать, и материя, созданная из тех же атомов и в тоже время не обладающая этой способностью. Вопрос, таким образом, поставлен вполне конкретно и, тем самым, толкает проблему к решению.
Кибернетика вплотную занялась исследованием механизмов саморегуляции и самоуправления. Вместе с тем, оставаясь методически ограниченными, эти достижения оставили открытыми ряд проблем, к рассмотрению которых привела внутренняя ломка кибернетики.
Сознание является не столько продуктом развития природы, сколько продуктом общественной жизни человека, общественного труда предыдущих поколений людей. Оно является существенной частью деятельности человека, посредством которой создается человеческая природа и не может быть принята вне этой природы.
Если в машинах и вообще в неорганической природе отражение есть пассивный, мертвый физико-химический, механический акт без обобщения и проникновения в сущность обобщаемого явления, то отражение в форме сознания есть, то мнению Ф.Энгельса "познание высокоорганизованной материей самой себя, проникновение в сущность, закон развития природы, предметов и явлений объективного мира".
В машине же отражение не осознанно, так как оно осуществляется без образования идеальных образов и понятий, а происходит в виде электрических импульсов, сигналов и т.п. Поскольку машина не мыслит, эта не есть та форма отражения, которая имеет место в процессе познания человеком окружающего мира. Закономерности процесса отражения в машине определяются, прежде всего, закономерностями отражения действительности в сознании человека, так как машину создает человек в целях более точного отражения действительности, и не машина сама по себе отражает действительность, а человек отражает ее с помощью машины. Поэтому отражение действительности машиной является составным элементом отражения действительности человеком. Появление кибернетических устройств приводит к возникновению не новой формы отражения, а нового звена, опосредующего отражение природы человеком.
Вот почему информацию можно считать бесполезной при отсутствие обратной связи. В своей книге «Кибернетика и общество» Винер пишет: «обратная связь есть метод управления системой путем включения в нее результатов предшествующих выполнению ею своих задач».
Чем короче информационная цепочка, тем меньше вероятность неправильного понимания сигнала управления. Поскольку с точки зрения Винера «любая передача сигналов (или внешнее вмешательство в них) уменьшает объем, содержащийся в них информации».
С кибернетической точки зрения семантически значимая информация – это информация, проходящая через линию передачи плюс фильтр, а не информация, проходящая только через линию передачи.
Фильтр в данном случае это «последний механизм, открывающий генераторы и выпускающий аналогичные задачи».
Заключение
Поиск ответов на многие нерешенные проблемы информации и управления, продолжающие оставаться предметом дискуссий, актуализирует задачу более глубокого изучения творческого наследия Норберта Винера. Основоположнику кибернетики принадлежит целый ряд работ, посвященных вопросам философии и методологии науки, роли научного познания в обществе, проблеме мироздания, анализу возможных последствий научно-технической революции, а также этике ученого.
Изучив идеи Норберта Винера, можно заключить, что он рассматривает три узловые проблемы кибернетики, тесно связанные с перспективами развития человеческого общества. Это проблема обучающихся машин, проблема самовоспроизведения машин и проблема взаимоотношения человека и машины.
Что несет человечеству “магия автоматизации”, какое место принадлежит человеку в бурно развивающемся комплексе “человек – машина”, моральная ответственность ученых и правительств, направляющих стремительный бег автоматизации, – вот вопросы, которые волнуют Винера.
Нужно сказать и о большом значении работ Норберта Винера для построения научной картины мира. Собственно, книга Винера «Кибернетика», давшая имя соответствующей науке, обратила внимание читателей на то, что в общем смысле целесообразно рассматривать следующие кирпичи мироздания — элементы, устройства, системы, связи, управление и информацию.
Рассматривая проблему взаимоотношения человека и машины, Винер считает наиболее перспективным путем развития их разумный симбиоз, а котором направляющей силой служат человеческие цели. “Человеку – человеческое, вычислительной машине – машинное”, – предупреждает Винер. Идеи такого симбиоза иллюстрируются на примере биоэлектронных устройств, машинного перевода при участии человека-редактора и диагностических машин.
Вместе с тем Винер подчеркивает, что догматическое разграничение возможностей живого и неживого, чрезмерное противопоставление человеческого начала машинному столь же неправомерно, как и религиозное возвышение бога над человеком.
Как и в предыдущих своих научно-публицистических работах, Винер решительно выступает против всякого античеловеческого применения кибернетики: против ее применения для “развязывания ядерной войны с ее апокалипсическими ужасами”, против ее применения в целях сверхобогащения немногих и еще большего угнетения человека.
Вместе с тем идеи Винера представляют интерес и для специалистов, занятых приложениями кибернетических методов в технике, биологии, медицине, лингвистике и экономике.
До сих пор остаются актуальными мысли Винера о проблемах и возможных социальных последствиях научно-технической революции.
Более четырех десятилетий назад, в самом начале “кибернетической эры”, ученый предвидел приобретающую сегодня глобальный характер информатизацию общества, предсказывая, что в будущем “развитию обмена информацией между человеком и машиной, между машиной и человеком и между машиной и машиной суждено играть все возрастающую роль, ведь жизнь и разум - уникальный итог многих миллиардов лет эволюции материи. Вот почему, наша социальная, жизненная стратегия должна быть "нацелена на то, чтобы люди берегли планету, небесное и космическое пространство, осваивали его как новоселы мирной цивилизации, очистив жизнь от ядерных кошмаров и до конца, раскрепостив для целей созидания, и только созидания, все лучшие качества такого уникального обитателя Вселенной, как Человек".
Список используемой литературы
1. Баженов Л. Б. Кибернетика, ее предмет, методы и место в системе наук // Философия естествознания. – М., 1966.
2. Бирюков Б.В., Спиркин А.Г. Философские проблемы кибернетики. // Вопросы философии. – 1964
3. Винер Н. «Бывший вундеркинд»; перевод – М.:Наука,1964.
4. Винер Н. «Индивидуальный и общественный гомеостазис.» / Перевод с англ. М.Н.Грачева. // Общественные науки и современность. - 1994.
5. Винер Н. «Кибернетика и общество»; перевод – М.:ИЛ,1958.
6. Баженов Л. Б. Кибернетика, ее предмет, методы и место в системе наук // Философия естествознания. – М., 1966.
7. Поваров Г.Н. Hорберт Винер и его Кибернетика. М., 1990.
8. Винер Н. Кибернетика, или управление и связь в животном и машине.– 2-е изд.– М., 1968.
9. Винер Н. Кибернетика и общество. – М., 1958.
