Що не відноситься до сфери вивчення кібернетики. Що таке кібернетика? Що вивчає і для чого потрібна. В економіці та управлінні

Ще одне визначення запропоновано Льюїсом Кауфманом (Англ.): «Кібернетика - це дослідження систем і процесів, які взаємодіють самі з собою і відтворюють себе».

Кібернетичні методи застосовуються при дослідженні випадку, коли дія системи в навколишньому середовищі викликає деяку зміну в навколишньому середовищі, а це зміна проявляється на системі через зворотний зв'язок, що викликає зміни в способі поведінки системи. У дослідженні цих «петель зворотного зв'язку» і полягають методи кібернетики.

Сучасна кібернетика зароджувалася, включаючи в себе дослідження в різних областях систем управління, теорії електричних ланцюгів, машинобудування, математичного моделювання, математичної логіки, еволюційної біології, неврології, антропології. Ці дослідження з'явилися в 1940 році, в основному, в працях вчених на т. Зв. конференціях Мейсі (Англ.).

Інші галузі досліджень, що вплинули на розвиток кібернетики або опинилися під її впливом: теорія управління, теорія ігор, теорія систем (математичний аналог кібернетики), психологія (особливо нейропсихологія, біхевіоризм, пізнавальна психологія) і філософія.

Сфера кібернетики

Об'єктом кібернетики є все керовані системи. Системи, що не піддаються управлінню, в принципі, не є об'єктами вивчення кібернетики. Кібернетика вводить такі поняття, як кібернетичний підхід, кібернетична система. Кібернетичні системи розглядаються абстрактно, незалежно від їх матеріальної природи. Приклади кібернетичних систем - автоматичні регулятори в техніці, ЕОМ, людський мозок, біологічні популяції, людське суспільство. Кожна така система являє собою безліч взаємопов'язаних об'єктів (елементів системи), здатних сприймати, запам'ятовувати і переробляти інформацію, а також обмінюватися нею. Кібернетика розробляє загальні принципи створення систем управління і систем для автоматизації розумової праці. Основні технічні засоби для вирішення завдань кібернетики - ЕОМ. Тому виникнення кібернетики як самостійної науки (Н. Вінер, 1948) пов'язане зі створенням в 40-х роках XX століття цих машин, а розвиток кібернетики в теоретичних і практичних аспектах - з прогресом електронної обчислювальної техніки.

Теорія складних систем

Теорія складних систем аналізує природу складних систем і причини, що лежать в основі їх незвичайних властивостей.

складні системи
Теорія складних систем

В обчислювальній техніці

В обчислювальній техніці методи кібернетики застосовуються для управління пристроями і аналізу інформації.

В інженерії

Кібернетика в інженерії використовується, щоб проаналізувати відмови систем, в яких маленькі помилки і недоліки можуть привести до збою всієї системи.

В економіці та управлінні

кібернетичне управління

У математиці

У соціології

Історія

У Стародавній Греції термін «кібернетика», спочатку позначав мистецтво керманича, став використовуватися в переносному сенсі для позначення мистецтва державного діяча, керівника містом. У цьому сенсі він, зокрема, використовується Платоном в «Законах».

Перша штучна автоматична регулююча система, водяний годинник, була винайдена давньогрецьким механіком Ктезібій. У його водяних годинниках вода витікала з джерела, такого як стабілізуючий бак, в басейн, потім з басейну - на механізми годин. Пристрій Ктезібій використовувало конусоподібний потік для контролю рівня води в своєму резервуарі і регулювання швидкості потоку води відповідно, щоб підтримати постійний рівень води в резервуарі, так, щоб він не був ні переповнений, ні осушений. Це було першим штучним дійсно автоматичним саморегульованим пристроєм, який не вимагало ніякого зовнішнього втручання між зворотним зв'язком і керуючими механізмами. Хоча вони, природно, не посилалися на це поняття як на науку кібернетику (вони вважали це областю інженерної справи), Ктезібій і інші майстри давнини, такі як Герон Олександрійський або китайський вчений Су Сун, вважаються одними з перших, які вивчали кібернетичні принципи. Дослідження механізмів в машинах з коректує зворотним зв'язком датується ще кінцем XVIII століття, коли паровий двигун Джеймса Уатта був обладнаний керуючим пристроєм, відцентровим регулятором зворотного зв'язку для того, щоб керувати швидкістю двигуна. А. Уоллес описав зворотний зв'язок як «необхідну для принципу еволюції» в його відомій праці 1858 року. У 1868 році великий фізик Дж. Максвелл опублікував теоретичну статтю по керуючих пристроїв, одним з перших розглянув і вдосконалив принципи саморегулюючих пристроїв. Я. Ікскюль застосував механізм зворотного зв'язку в своїй моделі функціонального циклу (нім. Funktionskreis) для пояснення поведінки тварин.

XX століття

Сучасна кібернетика почалася в 1940-х як міждисциплінарна область дослідження, яка об'єднує системи управління, теорії електричних ланцюгів, машинобудування, логічне моделювання, еволюційну біологію, неврологію. Системи електронного управління беруть початок з роботи інженера Bell Labs Гарольда Блека в 1927 році з використання негативного зворотного зв'язку, для управління підсилювачами. Ідеї також мають відношення до біологічної роботі Людвіга фон Берталанфі в загальній теорії систем.

Кібернетика як наукова дисципліна була заснована на роботах Вінера, Мак-Каллока і інших, таких як У. Р. Ешбі і У. Г. Уолтер.

Уолтер був одним з перших, хто побудував автономні роботи в допомогу дослідженню поведінки тварин. Поряд з Великобританією і США, важливим географічним місцем розташування ранньої кібернетики була Франція.

Під час цього перебування у Франції Вінер отримав пропозицію написати твір на тему об'єднання цієї частини прикладної математики, яка знайдена в дослідженні броунівського руху (т. Н. Винеровский процес) і в теорії телекомунікацій. Наступного літа, вже в Сполучених Штатах, він використовував термін «кібернетика» як назву наукової теорії. Ця назва була покликана описати вивчення «цілеспрямованих механізмів» і було популяризувати в книзі «Кібернетика, або управління і зв'язок в тварині і машині» (Hermann & Cie, Париж, 1948). У Великобританії навколо цього в 1949 році утворився Ratio Club (Англ.).

Кібернетика в СРСР

Голландські вчені-соціологи Гейер і Ван дер Зоувенв 1978 році виділили ряд особливостей з'являється нової кібернетики. «Однією з особливостей нової кібернетики є те, що вона розглядає інформацію як побудовану і відновлену людиною, взаємодіє з навколишнім середовищем. Це забезпечує епістемологічної підставу науки, якщо дивитися на це з точки зору спостерігача. Інша особливість нової кібернетики - її внесок у подолання проблеми редукції (протиріч між макро- і мікроаналізом). Таким чином, це пов'язує індивідуума з суспільством ». Гейер і Ван дер Зоувен також відзначили, що «перехід від класичної кібернетики до нової кібернетики призводить до переходу від класичних проблем до нових проблем. Ці зміни в міркуванні включають, серед інших, зміни від акценту на керованій системі до керуючої і фактору, який направляє управлінські рішення. І новий акцент на комунікації між декількома системами, які намагаються управляти один одним ».

Останні зусилля у вивченні кібернетики, систем управління та поведінки в умовах змін, а також в таких суміжних областях, як теорія ігор (аналіз групової взаємодії), системи зворотного зв'язку в еволюції і дослідження метаматеріалів (матеріалів з властивостями атомів, їх складових, за межами ньютонова властивостей), привели до відродження інтересу до цієї все більш актуальною області.

Розширив визначення, включивши потоки інформації «з будь-яких джерел», починаючи з зірок і закінчуючи мозком.

Згідно з іншим визначенням кібернетики, запропонованого в 1956 році Л. Куффіньялем (Англ.), Одним з піонерів кібернетики, кібернетика - це «мистецтво забезпечення ефективності дії».

Сфера кібернетики

Теорія складних систем

В обчислювальній техніці

В інженерії

В економіці та управлінні

У математиці

У соціології

Історія

Джеймс Уатт

XX століття

Норберт Вінер

Кібернетика в СРСР

відомі вчені

Ампер, Андре Марі (-)
Вишнеградський, Іван Олексійович (-)
Норберт Вінер (Norbert Wiener) (-)
Вільям Ешбі (Ashby) (-)
Хайнц фон Ферстер (-)
Клод Шеннон (-)
Грегорі Бейтсон (-)
Клаус, Георг (-)
Китів, Анатолій Іванович (-)
Ляпунов Олексій Андрійович (-)

Специфіка цієї науки полягає в тому, що вона вивчає не речовинний склад систем і не їх структуру, а результат роботи даного класу систем. У кібернетиці вперше було сформульовано поняття «чорного ящика» як пристрою, що виконує певну операцію над сьогоденням і минулим вхідного потенціалу, але для якого ми не обов'язково маємо інформацію про структуру, що забезпечує виконання цієї операції.

Кібернетика як наука про управління об'єктом свого вивчення має керуючі системи. Для того щоб в системі могли протікати процеси управління, вона повинна мати певний ступінь складності. З іншого боку, здійснення процесів управління в системі має сенс тільки в тому випадку, якщо ця система змінюється, рухається, т. Е. Якщо мова йде про динамічну систему. Тому можна уточнити, що об'єктом вивчення кібернетики є складні динамічні системи. До складних динамічних систем відносяться: живі організми (тварини і рослини), соціально-економічні комплекси (організовані групи людей, бригади, підрозділи, підприємства, галузі промисловості, держави) і технічні агрегати (потокові лінії, транспортні засоби, системи агрегатів). Однак, розглядаючи складні динамічні системи, кібернетика не ставить перед собою завдань всебічного вивчення їх функціонування. Хоча кібернетика і вивчає загальні закономірності керуючих систем, їх конкретні фізичні особливості знаходяться поза полем її зору. Так, при дослідженні з позицій кібернетичної науки такої складної динамічної системи, як потужна електростанція, ми не зосереджуємо увагу безпосередньо на питанні про коефіцієнт її корисної дії, габаритах генераторів, фізичних процесах генерування енергії і т. Д..

Розглядаючи роботу складного електронного автомата, ми не цікавимося, на основі яких елементів (електромеханічні реле, лампові або транзисторні тригери, феритові сердечники, напівпровідникові інтегральні схеми) функціонують його арифметичні і логічні пристрої, пам'ять і ін. Нас цікавить, які логічні функції виконують ці пристрої , як вони беруть участь в процесах управління.

Вивчаючи, нарешті, з кібернетичної точки зору роботу деякого соціального колективу, ми не вникаємо в біофізичні і біохімічні процеси, що відбуваються всередині організму індивідуумів, які складають цей колектив.

Вивченням всіх перерахованих питань займаються механіка, електротехніка, фізика, хімія, біологія. Предмет кібернетики становлять лише ті сторони функціонування систем, якими визначається перебіг у них процесів управління, т. Е. Процесів збору, обробки, зберігання інформації і її використання для цілей управління. Однак коли ті чи інші приватні фізико-хімічні процеси починають істотно впливати на процеси управління системою, кібернетика повинна включати їх в сферу свого дослідження, але не всебічного, а саме з позицій їх впливу на процеси управління.

Основна мета кібернетики як науки про управління - домагатися побудови на основі вивчення структур і механізмів управління таких систем, такий організації їх роботи, такої взаємодії елементів всередині цих систем і такої взаємодії із зовнішнім середовищем, щоб результати функціонування цих систем були найкращими, т. Е . приводили б найшвидше до заданої мети функціонування при мінімальних витратах тих чи інших ресурсів (сировини, людської праці, машинного часу, пального і т. д.).

Все це можна визначити коротко терміном «оптимізація». До головних завдань кібернетики відносяться:

а) встановлення фактів, загальних для всіх керованих систем або, по крайней мере, для деяких їх сукупностей;
б) виявлення обмежень, властивих керованим системам, і встановлення їх походження;
в) знаходження спільних законів, яким підкоряються керовані системи;
г) визначення шляхів практичного використання встановлених фактів і знайдених закономірностей.

Таким чином, основною метою кібернетики є оптимізація систем управління. Предметом вивчення кібернетики є процеси управління в складних динамічних системах.

Загальним методом пізнання, в рівній мірі можуть застосовуватися до дослідження всіх явищ природи і суспільного життя, служить матеріалістична діалектика. Однак, крім філософського методу, в різних областях науки застосовується велика кількість спеціальних методів. До недавнього часу в біологічних і соціально-економічних науках сучасні математичні методи застосовувалися в досить обмежених масштабах.

Тільки останні десятиліття характеризуються значним розширенням використання в цих областях теорії ймовірностей і математичної статистики, математичної логіки і теорії алгоритмів, теорії множин та теорії графів, теорії ігор і дослідження операцій, кореляційного аналізу, математичного програмування та інших математичних методів.

Теорія і практика кібернетики безпосередньо базуються на застосуванні математичних методів при описі і дослідженні систем і процесів управління, на побудові адекватних їм математичних моделей і вирішенні цих моделей на швидкодіючих ЕОМ.

Системи вивчаються в кібернетиці по їх реакцій на зовнішні впливи, інакше кажучи, за тими функціями, які вони виконують. Поряд з речовим і структурним підходами, кібернетика ввела в науковий обіг функціональний підхід як варіант системного підходу в широкому сенсі слова. Застосування системного та функціонального підходів при описі і дослідженні складних систем відноситься до основних методологічних принципів кібернетики.

Системний підхід виражається в комплексному вивченні системи з позицій системного аналізу, т. Е. Аналізу проблем і об'єктів як сукупності взаємозалежних елементів, виходячи з уявлень про певної цілісності системи.

Функціональний аналіз має на меті виявлення і вивчення функціональних наслідків тих чи інших явищ або подій для досліджуваного об'єкта.

Відповідно, функціональний підхід передбачає врахування результатів функціонального аналізу при дослідженні і синтезі систем управління. Для дослідження систем кібернетика використовує три принципово різних методу: математичний аналіз, фізичний експеримент і обчислювальний експеримент.

Перші два з них широко застосовуються і в інших науках. Сутність першого методу полягає в описі досліджуваного об'єкта в рамках того чи іншого математичного апарату (наприклад, у вигляді системи рівнянь) і подальшого вилучення різних наслідків з цього опису шляхом математичної дедукції (наприклад, шляхом вирішення відповідної системи рівнянь). Сутність другого методу полягає в проведенні різних експериментів або з самим об'єктом, або з його реальною фізичною моделлю. У разі унікальності досліджуваного об'єкта і неможливості істотного впливу на нього (як, наприклад, в разі Сонячної системи або процесу біологічної еволюції) активний експеримент переходить в пасивне спостереження.

Таким чином, одним з основних методів кібернетики є метод математичного моделювання систем і процесів управління.

У динамічних системах, яка ґрунтується на теоретичній базі логіки, математики та широкого використання в цих цілях

Андре Марі Амперблизько двохсот років тому завершив працю під назвою «Нариси з філософії наук». В роботі французький математик і фізик прагнув привести в систему всі існуючі наукові знання. В окрему рубрику вчений помістив науку, яка за його припущенням повинна була займатися вивченням способів управління суспільством. Назва цієї науки він утворив від грецького слова «кібернетес», що означає «керманич», «керманич».

наука кібернетикабула поміщена Ампером в розділ «Політика». Довгий час терміном взагалі не користувалися, по суті про нього забувши.

Лише в 1948 році Норберт Вінер, Американський математик, видав працю «Кібернетика, або Управління і зв'язок в живих організмах і машинах». Книга викликала жвавий інтерес громадськості.

Наріжними каменями кібернетикиназивалися автоматів і теорія алгоритмів, які вивчали способи побудови систем, призначених для Математичний апарат науки кібернетики дуже широкий. Він включає теорію ймовірностей, теорію функцій, математичну логіку і інші розділи математики.

У розвитку наукових підходів до кібернетики велику роль зіграла біологія, що вивчає процеси управління, властиві живій природі. Вирішальним же в розвитку кібернетики стало зростання автоматики і електроніки, які привели до появи обчислювальних машин з високою швидкістю роботи. Це відкрило небачені можливості для обробки інформації та моделювання систем управління.

Послугами нової науки почали користуватися фізика, математика, біологія, психіатрія, фізіологія, економіка, філософія, інженерія різних напрямків.

оскільки кібернетика вивчаєпроцеси управління, то ці науки прагнули розвивати процеси управління в сферах власних інтересів. В результаті найпильнішу увагу при вивченні було залучено до живого організму - самій людині, який представляв собою керуючу систему вищого типу, функції якої вчені та інженери прагнули відтворити за допомогою автоматів.

кібернетика досліджуєзагальні властивості різних систем управління, які притаманні і живій природі, і органічного світу, і колективу людей.

об'єкт управління(Машина, автоматизована лінія, жива клітина, набір символів) і пристрій з управління (мозок або машина-автомат) постійно обмінюються інформацією.

Управління пов'язане з передачею, зберіганням, накопиченням, переробкою даних, інформації, яка характеризує об'єкт, зовнішні умови, хід процесів, робочу програму.

Різні системи відрізняються один від одного природою (світло, звук, хімічні, механічні, електричні сигнали, документи). Але в будь-якому випадку ці процеси підпорядковуються загальним закономірностям. Всім їм характерно наявність зворотного зв'язку. Також всі вузли знаходяться включають елементи і функції, які мають спільні риси, властиві і живим організмам і штучним машинам. Вони здатні сприймати інформацію, накопичувати її, запам'ятовувати і т.д.

Кібернетика розвивалася надзвичайно швидко. Приблизно за чверть століття вона перетворилася в одну з провідних дисциплін, що отримала наукове визнання і загальне значення.

сьогодні кібернетика- повноправна наука про принципи управління в окремих сферах наук і життя суспільства (економічна, технічна, ядерна кібернетика і т.д.) Кібернетика розробляє концепції та будує

Кібернетичним називається такий тип управління, який розглядає організацію як систему, елементи якої взаємопов'язані; забезпечує оптимальне рішення динамічних задач; використовує специфічні методи кібернетики (зворотний зв'язок, самоорганізація і т.д.); застосовує автоматизацію і механізацію робіт з управління на основі керуючої та обчислювальної техніки і комп'ютерів.

Кібернетика - наука про загальні закономірності процесів управління і передачі інформації в машинах, живих організмах і їх об'єднаннях. Кібернетика є теоретичною основою.

Основні положення кібернетики сформулював в 1948 американський вчений Норберт Вінер в книзі «Кібернетика, або управління і зв'язок в машинах і живих організмах».

Виникнення кібернетики обумовлено, з одного боку, потребами практики, яка висунула завдання створення складних пристроїв автоматичних управління, і, з іншого боку - розвитком наукових дисциплін, що вивчають процеси управління в різних фізичних областях в підготували створення загальної теорії цих процесів.

До числа таких наук відносяться: теорія автоматичного регулювання та стежать систем, теорія електронних програмно-керованих обчислювальних машин, статистична теорія передачі повідомлень, теорія ігор і оптимальних рішень і т. Д., А також комплекс біологічних наук, що вивчають процеси управління в живій природі ( рефлексологія, генетика та ін.).

На відміну від зазначених наук, що займаються конкретними процесами управління, кібернетика вивчає те спільне, що властиво всім процесам управління, незалежно від їх фізичної природи, і ставить своїм завданням створення єдиної теорії цих процесів.

Для будь-яких процесів управління характерно:

наявність організованої системи, що складається з керівників і керованих (виконавчих) органів;

взаємодія даної організованої системи з зовнішнім середовищем, що є джерелом випадкових або систематичних збурень;

здійснення управління на основі прийому і передачі інформації;

наявність мети і алгоритму управління.

Вивчення проблеми природно-причинного виникнення доцільних керуючих систем живої природи є важливим завданням кібернетики, яка дозволить глибше з'ясувати співвідношення причинності і доцільності в живій природі.

У завдання кібернетики входить також систематичне порівняльне вивчення структури і різних фізичних принципів роботи систем управління з точки зору їх здатності сприймати і переробляти інформацію.

Кібернетика за своїми методами є наукою, широко використовує різноманітний математичний апарат, а також порівняльний підхід при вивченні різних процесів управління.

В якості основних розділів кібернетики можуть бути виділені:

теорія інформації;

теорія методів управління (програмування);

теорія систем управління.

теорія інформаціївивчає способи сприйняття, перетворення і передачі інформації. Інформація передається за допомогою сигналів - фізичних процесів, у яких певні параметри знаходяться в однозначній відповідності з інформацією, що передається. Встановлення такої відповідності називається кодуванням.

Центральним поняттям теорії інформації є міра кількості інформації, яка визначається як зміна ступеня невизначеності в очікуванні деякого події, про який йдеться в повідомленні до і після отримання повідомлення. Цей захід дозволяє вимірювати кількість інформації в повідомленнях подібно до того, як у фізиці вимірюється кількість енергії або кількість речовин. Сенс і цінність інформації, що передається для одержувача при цьому не враховуються.

теорія програмуваннязаймається вивченням і розробкою методів переробки та використання інформації для управління. Програмування роботи будь-якої системи управління в загальному випадку включає в себе:

визначення алгоритму знаходження рішень;

складання програми в коді, що сприймається даною системою.

Знаходження рішень зводиться до переробки заданої вхідної інформації в відповідну вихідну інформацію (команди управління), що забезпечує досягнення поставлених цілей. Воно здійснюється на основі деякого математичного методу, представленого у вигляді алгоритму. Найбільш розвиненими є математичні методи визначення оптимальних рішень, такі, як лінійне програмування і динамічне програмування, а також методи вироблення статистичних рішень в теорії ігор.

теорія алгоритмів, Яка використовується в кібернетиці, вивчає формальні способи опису процесів переробки інформації у вигляді умовних математичних схем - алгоритмів. Основне місце займають тут питання побудови алгоритмів для різних класів процесів і питання тотожних (рівносильних) перетворень алгоритмів.

Основним завданням теорії програмування є вироблення методів автоматизації процесів переробки інформації на електронних програмно-керованих машинах. Основну роль відіграють тут питання автоматизації програмування, т. Е. Питання складання програм рішення різних завдань на машинах за допомогою цих машин.

З точки зору порівняльного аналізу процесів переробки інформації в різних природно і штучно організованих системах кібернетика виділяє такі основні класи процесів:

мислення і рефлекторна діяльність живих організмів;

зміна спадкової інформації в процесі еволюції біологічних видів;

переробка інформації в автоматичних системах;

переробка інформації в економічних і адміністративних системах;

переробка інформації в процесі розвитку науки.

З'ясування загальних закономірностей цих процесів становить одну з основну завдань кібернетики.

Теорія систем управліннявивчає структуру і принципи побудови таких систем і їх зв'язку з керованими системами і зовнішнім середовищем. Системою управління в загальному випадку може бути названий будь-який фізичний об'єкт, який здійснює цілеспрямовану переробку інформації (нервова система тварини, система автоматичного управління рухом літака і ін.).

Кібернетика вивчає абстрактні системи управління, представлені у вигляді математичних схем (моделей), що зберігають інформаційні властивості відповідних класів реальних систем. В рамках кібернетики виникла спеціальна математична дисципліна - теорія автоматів, Що вивчає спеціальний клас дискретних систем переробки інформації, що включають в себе велику кількість елементів і моделюють роботу нейронних мереж.

Велике теоретичне і практичне значення має з'ясування на цій основі механізмів мислення і структури мозку, що забезпечують можливість сприйняття і переробки величезних кількостей інформації в органах малого обсягу з незначною витратою енергії і з виключно високою надійністю.

Кібернетика виділяє два загальних принципу побудови систем управління: зворотного зв'язку і многоступенчатости (ієрархічності) управління. Принцип зворотного зв'язку дозволяє системі управління постійно враховувати фактичний стан всіх керованих органів і реальних впливів зовнішнього середовища. Багатоступенева схема управління забезпечує економічність і стійкість системи управління.

Кібернетика та автоматизації технологічних процесів

Комплексна автоматизація при застосуванні принципів самоналагоджувальних і самообучающихся систем дозволяє забезпечити досягнення найвигідніших режимів управління, що особливо важливо для складних виробництв. Необхідною передумовою такої автоматизації є наявність для даного виробництв, процесу детального математичного опису (математичної моделі), яке вводиться в ЕОМ, що управляє процесом, у вигляді програми її роботи.

У цю машину надходить інформація про хід процесу від різних вимірювальних пристроїв і датчиків, і машина на основі наявної математичні моделі процесу розраховує його подальший хід при тих чи інших командах управління.

Якщо подібне моделювання і прогнозування протікає значно швидше реального процесу, то є можливість шляхом розрахунку і порівняння ряду варіантів вибирати найвигідніший режим управління. Оцінка і вибір варіантів можуть проводитися як самою машиною повністю автоматично, так і за допомогою людини-оператора. Важливу роль при цьому відіграє проблема оптимального сполучення людини-оператора і керуючої машини.

Велике практичне значення має вироблений кібернетикою єдиний підхід до аналізу і опису (алгоритмізації) різних процесів управління і переробки інформації шляхом послідовного розчленування цих процесів на елементарні акти, що представляють собою альтернативні вибори ( «так» або «ні»).

Систематичне застосування цього методу дозволяє формалізовивать все більш складні процеси розумової діяльності, що є першим необхідним етапом для їх подальшої автоматизації. Великі перспективи для підвищення ефективності наукової роботи має проблема інформаційного симбіозу машини і людини, т. Е. Безпосередньої взаємодії людини і інформаційно-логічної машини в процесі творчості при вирішенні наукових завдань.

Наука про управління технічними системами. Методи і ідеї технічної кібернетики виростали спочатку паралельно і незалежно в окремих технічних дисциплінах, що відносяться до зв'язку і управління, - в автоматиці, радіоелектроніці, телекеруванні, обчислювальній техніці і т. Д. У міру з'ясування спільності основної завдань теорії і методів їх вирішення формувалися положення технічної кібернетики, що утворює єдину теоретичну базу для всіх областей техніки зв'язку і управління.

Технічна кібернетика, як і кібернетика взагалі, вивчає процеси управління безвідносно до фізичних природі систем, в яких відбуваються ці процеси. Центральна завдання технічної кібернетики - синтез ефективних алгоритмів управління з метою визначення їх структури, характеристик і параметрів.Під ефективними алгоритмами розуміються правила переробки вхідної інформації в вихідні сигнали управління, які є успішними в певному сенсі.

Технічна кібернетика найтіснішим чином пов'язана з, по не збігається з ними, оскільки в технічній кібернетиці не розглядаються питання конструювання конкретної апаратури. Технічна кібернетика пов'язана також з іншими напрямками кібернетики, наприклад, добуті біологічними науками відомості полегшують розробку нових принципів управління, в т. Ч. Принципів побудови нових типів автоматів, що моделюють складні функції розумової діяльності людини.

Технічна кібернетика виникла з потреб практики, широко використовує математичний апарат, є зараз одним з найбільш розроблених розділів кібернетики. Тому прогрес технічної кібернетики істотно сприяє розвитку інших галузей, напрямів і розділів кібернетики.

Значне місце в технічній кібернетиці займає теорія оптимальних алгоритмівабо, що по суті те ж, теорія оптимальної стратегії автоматичного управління, що забезпечує екстремум деякого критерію оптимальності.

У різних випадках критерії оптимальності можуть бути різними. Наприклад, в одному випадку може знадобитися максимальна швидкість перехідних процесів, в іншому - мінімальний розкид значень деякої величини і т. Д. Однак існують загальні методи формулювання і вирішення найрізноманітніших завдань цього роду.

В результаті рішення задачі визначається оптимальний алгоритм управління в автоматичній системі, або оптимальний алгоритм розпізнавання сигналів на тлі шумів в приймальнику системи зв'язку і т. Д.

Інший важливий напрям в технічній кібернетиці - розробка теорії і принципів дії систем з автоматичним пристосуванням, яке полягає в цілеспрямованому зміні властивостей системи або її частин, що забезпечує зростаючу успішність її дій. У цій області мають велике значення системи автоматичної оптимізації, Наведені пошуком автоматичним до оптимального режиму функціонування і підтримувані поблизу цього режиму при непередбачених заздалегідь зовнішніх впливах.

Третім напрямком є розробка теорії складних систем управління, Що складаються з великої кількості елементів, що включають складні взаємозв'язку частин і працюють у важких умовах.

Велике значення для технічної кібернетики мають теорія інформації та теорія алгоритмів, зокрема теорія кінцевих автоматів.

Теорія кінцевих автоматів займається синтезом автоматів за заданими умовами роботи і в тому числі рішенням проблеми «чорного ящика» - визначенням можливої внутрішньої структури автомата за результатами вивчення його входів і виходів, а також іншими проблемами, наприклад, питаннями здійсненності автоматів певного типу.

Будь-які системи управління так чи інакше пов'язані з людиною, який їх проектує, налагоджує, контролює, управляє їх роботою і використовує результати роботи систем в своїх цілях. Звідси виникають проблеми взаємодії людини з комплексом автоматичних пристроїв і обміну інформацією між ними.

Вирішення цих проблем необхідно для розвантаження нервової системи людини від напруженої і рутинної роботи і забезпечення макс, ефективності всієї системи «людина - автомат». Найважливіше завдання технічної кібернетики - моделювання все більш складних форм розумової діяльності людини з метою заміни людини автоматами там, де це можливо і розумно. Тому в технічній кібернетиці розвиваються теорії і принципи побудови різного роду навчаються систем, які шляхом тренування або навчання цілеспрямовано змінюють свій алгоритм.

Кібернетика електроенергетичних систем- наукове застосування кібернетики до вирішення завдань управління, регулювання їх режимів і виявлення техніко-економічних характеристик при проектуванні і експлуатації.

Окремі елементи електроенергетичної системи, взаємодіючи між собою, мають досить глибокі внутрішні зв'язки, що не дозволяють розчленувати систему на незалежні складові і при визначенні її характеристик змінювати впливають фактори по одному. За методологією досліджень електроенергетична система повинна розглядатися як кібернетична система, т. К. При її дослідженні застосовуються узагальнюючі методи: теорія подібності, фізичне, математичне, цифрове і логічне моделювання.