В-1. Истоки кибернетики

Для того чтобы управлять, необходимы технические средства управления: датчики для съема информации, исполнительные устройства, вычислительные машины. Но прежде всего необходима наука об управлении, которая дала бы в руки человека эффективные методы и приемы.

Такой наукой является кибернетика, название которой происходит от соединения двух греческих слов: "кибер" (в переводе "над") и "наутис" (моряк), т. е. "кибернаутис" - старший над моряками, главный моряк, кормчий. Греческий философ Платон впервые использовал термин "кибернетика" в смысле искусства управления обществом. В XVIII в. французский ученый Ампер, составляя классификацию наук, также назвал кибернетикой науку об управлении обществом. Но в то время эта наука не имела математической и технической основы, и этот термин был на 200 лет забыт. В 1948 г. Винер в своей книге "Кибернетика или управление и связь в животном и машине" возродил этот термин в более широком, современном смысле и наметил по существу программу развития кибернетики. В этой книге четко высказано утверждение о том, что кибернетика как наука об управлении в живом и неживом мире основывается на математике и вычислительных машинах [Л. 1-5].

Нам представляется, что кибернетика много взяла от разных наук. Исторически она создавалась как бы по двум направлениям. С одной стороны, многие науки - физика, химия, экономика, радио-техника, медицина, биология и т. д. - на определенном этапе своего развития в стремлении активно воздействовать на изучаемые явления и управлять ими стали создавать математические или кибернетические модели этих явлений, .Случилось так, что различные по природе явления, изучаемые разными науками, стали описывать одинаковыми математическими моделями. Например, движение ракеты, работа промышленного предприятия, процесс размножения клеток могут быть описаны дифференциальными уравнениями. Для управления этими различными по природе явлениями потребовались одни и те же математические методы автоматизированной обработки информации, а также технические средства, начиная от ЦВМ и кончая устройствами ввода и вывода информации. С другой стороны, математики, понимая все значение задач управления, стали разрабатывать методы, которые позволили бы наиболее полно и адекватно описывать различные процессы с информационной точки зрения, находить оптимальные режимы управления, а также автоматически обрабатывать информацию с помощью ЦВМ. Благодаря потребностям кибернетики за последние годы получили интенсивное развитие такие новые разделы в математике, как теория оптимального управления, теория устойчивости движения, теория алгоритмов.

В результате совместных усилий появились универсальные математические методы автоматизированной обработки информации любой специфики с помощью ЦВМ, общие математические модели управления различными по природе явлениями, методы отыскания оптимального процесса управления и многое другое, что составило содержание науки кибернетики.

Благодаря деятельности кибернетиков, системных программистов, математиков, главным образом в разработке и внедрении АСУ, появились совершенно новые методы переработки информации для управления, новые методы ее представления и выдачи человеку. С помощью этих методов и специальных технических средств человек может общаться с большими массивами информации, записанными на магнитных носителях. Взамен бумажных деловых документов и книг появились документы на магнитных носителях (магнитных лентах, барабанах и дисках). Человек в процессе управления должен научиться "читать" информацию, записанную на магнитных носителях, так же свободно, как печатные документы и книги. При этом благодаря большому уровню автоматизации производительность процесса получения информации повышается на несколько порядков.

В некоторых научных кругах распространена тенденция - вопросы, находящиеся в компетенции кибернетики, объединять термином "прикладная математика". Действительно, круг проблем, описываемых прикладной математикой, настолько широк, что позволяет в ее рамках наряду с другими разделами рассматривать и кибернетические методы, тем более что имеются руководства по математическим основам физики, химии, квантовой механики и т. д. Однако у кибернетики, так же как и у другой самостоятельной науки, есть свой специфический объект исследования - процессы управления и преобразования информации, что позволяет ей быть фундаментальной наукой.

Нам представляется возможным разделить кибернетику на общую, изучающую принципы и методы управления, справедливые для любых систем, и специальную, в которой изучаются специфические методы управления определенными классами систем, методы составления кибернетических моделей этих систем. Поэтому с этой точки зрения правомерно ввести названия специальных кибернетик: физической, химической, технической, экономической, военной и т. д.

В научно-технической литературе часто встречается термин "исследование операций", который в большинстве случаев совпадает с понятием кибернетики при нашей трактовке ее содержания.

Характерная особенность методов исследования операций заключается в расчленении (представлении) исходного процесса на совокупность мелких операций, что позволяет лучше понять поведение исходного процесса. Так, в случае применения сетевого планирования исходный комплексный проект представляется в виде совокупности отдельных работ, которых может насчитываться несколько тысяч. Однако кибернетика также содержит в своем арсенале методы сетевого планирования, и различие в подходе заключается в методологии изучения явлений. Кибернетика на первое место выдвигает преобразование информации, а теория исследования операций - представление исходного процесса в виде совокупности мелких операций. Иногда указывают на то, что исследование операций рассматривает математические методы управления массовыми явлениями, вопросы организации, тогда как кибернетика наряду с этим исследует процессы управления отдельными объектами. Однако процесс управления отдельным объектом можно расчленить на совокупность операций и, применив методы исследования операций, свести его по существу к массовому явлению. Такая путаница в терминах возникла, по- видимому, из-за того, что в современном понимании исследование операций появилось раньше, чем кибернетика: в 1942-1943 гг. английские ученые и инженеры ввели этот термин для обозначения науки, занимающейся математическими методами организации сложных систем, а термин "кибернетика" появился позднее в США (1945-1946 гг.) для обозначения науки об управлении [Л. 1, 7].

В результате быстрых темпов научно-технической революции появляется много новых научных направлений и теорий. Некоторые из них имеют под собой серьезную основу и право на длительное существование. Так, благодаря необходимости системного подхода при разработке АСУ и других кибернетических систем появилась теория систем, также противопоставляемая кибернетике как теория, в которой .на первое место выделяются не информационные принципы, а вопросы сложности. Однако следует заметить, что кибернетика немыслима без теории систем, так как она занимается системами управления, правда с информационной точки зрения. Но, как будет видно из дальнейшего, мера информации существенным образом зависит от размеров и сложности системы. Наконец, в литературе появился новый термин "информатика", который объединяет методы обработки информации, не предусматривающие процесс 'управления или передачу информации по каналам связи (например, перевод с одного естественного языка на другой, поиск заданного типа информации и т. д.). Однако практически все приемы обработки информации, разработанные в информатике, применяются в системах управления.

антикварные статуэтки хутченройтер, alka в россии