Норберт винер

Немного истории

Термин «кибернетика» в научный оборот ввел французский физик Ампер в 30-х годах XIX века. Согласно определению Ампера, она является наукой об эффективном управлении государством, главная цель которого — обеспечение потребностей его жителей.

Кибернетика как наука зародилась в 1940-е. Она объединила теоретические знания и исследования из нескольких областей:

• машиностроения,
• систем управления,
• логического моделирования,
• теории электрических цепей,
• биологии,
• неврологии.

Несмотря на то, что первым определение дал Ампер, он не тот, кто заложил основы кибернетики. Основателем научного течения считается Норберт Винер, ученый из США. История кибернетики в современном понимании началась в 1948 году, когда была издана работа Винера под одноименным названием, ставшая фундаментом для нового направления в науке.

Вычислительные машины середины XX века отличались низким быстродействием. Норберт Винер, в сферу интересов и исследований которого входили эти машины, сформировал в своем труде общий список требований к ним.

Ученый довольно точно спрогнозировал, как будет развиваться вычислительная техника. В частности, основоположником кибернетики был предсказан переход от десятичной системы к двоичной в вычислительных устройствах.

Он считал это необходимым шагом для увеличения быстродействия ЭВМ, так как двоичная система является более экономичной. Также Норберт Винер настаивал на том, что машины должны быть способны к самообучению и, как следствие, к самостоятельному исправлению допущенных ошибок.

Помимо работы Винера, базовыми для нового научного направления стали труды Уильяма Росса Эшби, Уоррена Мак-Каллока и Уильяма Уолтера. Эти ученые наравне с Винером были теми, кто заложил основы кибернетики.

Ранняя жизнь

Норберт Винер родился 26 ноября 1894 года в Колумбии, штат Миссури, США. Он был старшим ребенком еврейских иммигрантов Лео Винера и Берты Кан. Его отец был начитанным человеком и профессиональным преподавателем немецкого и славянского языков. Именно он дал Норберту начальное образование. Позднее Винер стал агностиком.

Он получил аттестат об окончании средней школы Айер в 1906 году, когда ему было всего 11 лет. Он поступил в Колледж Тафтса, откуда в 1909 году получил степень бакалавра математики. Затем Винер поступил в Гарвард для получения диплома по зоологии, но оставил его год спустя и поступил в Корнелл, чтобы получить степень философии, которую он получил в 1911 году.

Примечания[]

1. Мак-Каллок У. С., Питтс В.,Логическое исчисление идей, относящихся к нервной активности // В сб.: «Автоматы» под ред. К. Э. Шеннона и Дж. Маккарти. — М.: Изд-во иностр. лит., 1956. — с.363-384. (Перевод английской статьи 1943 г.)
2. Уидроу Б., Стирнс С., Адаптивная обработка сигналов. — М.: Радио и связь, 1989. — 440 c.
3. Werbos P. J., Beyond regression: New tools for prediction and analysis in the behavioral sciences. Ph.D. thesis, Harvard University, Cambridge, MA, 1974.
4. Галушкин А. И. Синтез многослойных систем распознавания образов. — М.: «Энергия», 1974.
5. Rumelhart D.E., Hinton G.E., Williams R.J., Learning Internal Representations by Error Propagation. In: Parallel Distributed Processing, vol. 1, pp. 318—362. Cambridge, MA, MIT Press. 1986.
6. Барцев С. И., Охонин В. А. Адаптивные сети обработки информации. Красноярск : Ин-т физики СО АН СССР, 1986. Препринт N 59Б. — 20 с.
7. BaseGroup Labs — Практическое применение нейросетей в задачах классификации
8. Такой вид кодирования иногда называют кодом «1 из N»
9. ↑ Открытые системы — введение в нейросети
10. Миркес Е. М.,Логически прозрачные нейронные сети и производство явных знаний из данных, В кн.: Нейроинформатика / А. Н. Горбань, В. Л. Дунин-Барковский, А. Н. Кирдин и др. — Новосибирск: Наука. Сибирское предприятие РАН, 1998. — 296 с ISBN 5020314102
11. Упоминание этой истории в журнале «Популярная механика»
12. http://www.intuit.ru/department/expert/neuro/10/ INTUIT.ru — Рекуррентные сети как ассоциативные запоминающие устройства]
13. Kohonen, T. (1989/1997/2001), Self-Organizing Maps, Berlin — New York: Springer-Verlag. First edition 1989, second edition 1997, third extended edition 2001, ISBN 0-387-51387-6, ISBN 3-540-67921-9

14. Зиновьев А. Ю. Визуализация многомерных данных. — Красноярск: Изд. Красноярского государственного технического университета, 2000. — 180 с.

15. Горбань А. Н., Обобщенная аппроксимационная теорема и вычислительные возможности нейронных сетей, Сибирский журнал вычислительной математики, 1998. Т.1, № 1. С. 12-24.
16. Gorban A.N., Rossiyev D.A., Dorrer M.G., MultiNeuron — Neural Networks Simulator For Medical, Physiological, and Psychological Applications, Wcnn’95, Washington, D.C.: World Congress on Neural Networks 1995 International Neural Network Society Annual Meeting : Renaissance Hotel, Washington, D.C., USA, July 17-21, 1995.
17. Доррер М. Г., Психологическая интуиция искусственных нейронных сетей, Дисс. … 1998. Другие копии онлайн: ,

Биография

Норберт Винер родился в еврейской семье. Он был первым ребенком Лео Винера и Берты Кан. Отец учёного, Лео Винер (1862—1939), потомок Маймонида, родился в городе Белосток Российской империи, учился в Минской, а затем Варшавской гимназии, поступил в Берлинский технологический институт, после окончания второго курса которого переехал в США, где в итоге стал профессором на кафедре славянских языков и литературы в Гарвардском университете. Родители матери, Берты Кан, были выходцами из Германии.

В 4 года Винер уже был допущен к родительской библиотеке, а в 7 лет написал свой первый научный трактат по дарвинизму.
Норберт никогда по-настоящему не учился в средней школе. Зато 11 лет отроду он поступил в престижный Тафтс-колледж, который закончил с отличием уже через три года, получив степень бакалавра искусств.

В 18 лет Норберт Винер получил степени доктора философии по математической логике в Корнельском и Гарвардском университетах. В девятнадцатилетнем возрасте доктор Винер был приглашён на кафедру математики Массачусетского технологического института.

В 1913 году молодой Винер начинает своё путешествие по Европе, слушает лекции Б. Рассела и Г. Харди в Кембридже и Д. Гильберта в Гёттингене. После начала войны он возвращается в Америку. Во время учёбы в Европе будущему «отцу кибернетики» пришлось попробовать свои силы в роли журналиста околоуниверситетской газеты, испытать себя на педагогическом поприще, прослужить пару месяцев инженером на заводе.

В 1915 году он пытался попасть на фронт, но не прошёл медкомиссию из-за плохого зрения.

С 1919 года Винер становится преподавателем кафедры математики Массачусетского технологического института.

В 1920—1930 годах он вновь посещает Европу. В теории радиационного равновесия звёзд появляется уравнение Винера-Хопфа. Он читает курс лекций в пекинском университете Цинхуа. Среди его знакомых — Н. Бор, М. Борн, Ж. Адамар и другие известные учёные.

В 1926 году женился на Маргарет Енгерман.

Перед второй мировой войной Винер стал профессором Гарвардского, Корнельского, Колумбийского, Брауновского, Геттингенского университетов, получил в собственное безраздельное владение кафедру в Массачусетском институте, написал сотни статей по теории вероятностей и статистике, по рядам и интегралам Фурье, по теории потенциала и теории чисел, по обобщённому гармоническому анализу…

Во время второй мировой войны, на которую профессор пожелал быть призванным, он работает над математическим аппаратом для систем наведения зенитного огня (детерминированные и стохастические модели по организации и управлению американскими силами противовоздушной обороны). Он разработал новую действенную вероятностную модель управления силами ПВО.

«Кибернетика» Винера увидела свет в 1948 году. Полное название главной книги Винера выглядит следующим образом «Кибернетика, или управление и связь в животном и машине».

За несколько месяцев до смерти Норберт Винер был удостоен Национальной научной медали США, высшей награды для человека науки в Америке. На торжественном собрании, посвящённом этому событию, президент Джонсон произнёс: «Ваш вклад в науку на удивление универсален, ваш взгляд всегда был абсолютно оригинальным, вы потрясающее воплощение симбиоза чистого математика и прикладного учёного».

Норберт Винер скончался 18 марта 1964 года в Стокгольме.

Современные достижения и пути развития

Смена ориентиров

Конец XX века стал определяющим периодом для кибернетики как науки. В конце 60-х это направление лишилось поддержки со стороны научного сообщества и столкнулось с проблемой выбора дальнейшего пути развития. Возрождение произошло в 70-х годах, когда биологи занялись разработкой новой кибернетической концепции, применимой для природных организаций и систем, не изобретенных человеком. История кибернетики получила новое направление для развития.

В 1980-х появилась «новая кибернетика», которая изучала взаимодействие политических подгрупп и элементов, создающих структуру политического сообщества. Была выработана новая концепция информации — ее стали рассматривать как нечто, созданное человеком в процессе взаимодействия с окружающей средой. Одной из главных задач новой кибернетики стало разрешение противоречия между микро- и макроанализом. Акцент с управляемой сместился к управляющей системе, а также к межсистемным связям.

Кибертехнологии

Говоря о практических достижениях, нужно отметить появление отдельного направления, которое связано с разработкой и созданием кибернетических организмов. Главным образом кибертехнологии позволили совершить прорыв в медицине и улучшить жизнь людей с тяжелыми травмами и заболеваниями.

Важным этапом в этой сфере стало изобретение и повсеместное применение кохлеарных имплантатов — они позволяют улучшить восприятие звуков у слабослышащих людей. Существуют и глазные электронные имплантаты, но пока что они менее распространены из-за сложности производства и вживления пациентам.

Также кибертехнологии позволили создать бионические протезы — искусственные руки и ноги, принимающие и откликающиеся на сигналы нервной системы, успешно имплантируют пациентам с ампутированными конечностями.

Интересных результатов в нулевые годы добились американские ученые, которые создали управляемых жуков, подключив электроды к нервным узлам насекомых. Таким образом им удалось контролировать полет одного из жуков в течение получаса.

Следующая цель ученых — создание искусственного сердца, которое можно будет использовать в качестве имплантата. В 2011 году врачам удалось вживить подобное сердце пациенту, но после этого он прожил всего месяц. Исследования продолжаются, и ученые полагают, что в будущем достижения в области кибернетики позволят им создать полноценную замену любому человеческому органу.

Чему нас учит кибернетика

О науке Кибернетике

Кибернетика и футурология

Норберт Винер. Кибернетика. 1968 год

Виктор Сокирко читал «Кибернетику» Норберта Винера и ссылался на пьесу Карела Чапека «R.U.R.»  «R.U.R.» («Rossumovi univerzální roboti», «Россумские универсальные роботы») — научно-фантастическая пьеса Карела Чапека, написанная в 1920 году. Ее действие происходит на фабрике по производству роботов-андроидов. как на возможный сценарий кибернетического будущего. Однако для него и для Доры Штурман главной целью было не пред­сказать путь развития человечества, а утвердить свои идеологические взгляды. Не кибернетика привела Сокирко и Штурман к либеральным убеждениям, она стала лишь инструментом защиты их идей о перспективах развития советского общества. На фоне других, более полемических и эмоциональных самиздат­ских работ о советском обществе, книги Штурман и Сокирко выглядели серьез­ными исследованиями, основанными на научных теориях и экономической статистике. И все же это публицистические, а не научные труды.

В отличие от Штурман и Сокирко Валентин Турчин пришел к своим взглядам через знакомство с кибернетикой. Он заинтересовался ею как общей теорети­ческой дисциплиной, потенциально пригодной для ответа на разные философ­ские вопросы. Сейчас идеи Валентина Турчина об универсальных космических законах эволюции, которым подчинена жизнь человечества, кажутся наив­ными. Однако в 1960-е и 1970-е годы в объяснительную силу науки и идею закономерного прогресса верили как на Западе, так и в СССР. Можно сказать, что «Инерция страха» Турчина была в духе времени. Он смело применял к общественной жизни выводы кибернетики и называл XX век веком инфор­мации. В этом его работа не отличалась от трудов известных западных ученых-футурологов, таких как Элвин Тоффлер и Дэниел Белл  Элвин Тоффлер и Дэниел Белл считали, что развитые страны входят в стадию постин­ду­стриального, или информационного, обще­ства, где информация и наука будут главными ценностями и движущими силами прогресса. По их прогнозам, человечество должно было вскоре объединиться в одну мировую систему без разделения на государства.. Валентин Турчин предвосхитил в своей брошюре их идеи, однако не стоит думать, что у него самого не было предшественников.

Станислав Лем. Сумма технологии. Обложка издания 1974 года

Так, в СССР были популярны произведения польского писателя-фантаста Станислава Лема. В своем футуристическом трактате «Сумма технологии», переведенном на русский в 1968 году, он также соединял эволюцию человечества с эволюцией живой природы. Лем утверждал, что разумная жизнь появилась в космосе закономерно, вслед за низшими формами жизни. Больше того — в «Сумме технологий» Лем настаивал на том, что все страны мира стоят на грани глобального единства, когда национальные и государственные границы отойдут на второй план. Нельзя не увидеть в этом сходство с главной идей Турчина — о постепенном усложнении кибернетических организмов согласно закону увеличивающейся интеграции. 

Были и другие — футуристическая работа писателя-фантаста Артура Кларка «Черты будущего» (изданная в 1962 году и переведенная на русский в 1966-м) или популярная книга советского астрофизика Иосифа Шкловского «Вселен­ная. Жизнь. Разум» 1962 года. В них тоже говорилось о единстве человека и космоса, главенстве информации для будущего объединенного человечества.

1 / 2

Обложка книги Артура Кларка «Черты будущего». 1966 год Издательство «Мир»

2 / 2

Обложка книги Иосифа Шкловского. «Вселенная. Жизнь. Разум». 1976 год Издательство «Наука»

Все эти работы относились к футурологии. Как особая научная дисциплина, которая пытается предсказать будущее человечества на основе выводов естественных и точных наук, футурология появилась как раз в 1960-е годы. Когда люди открыли дорогу в космос, они почувствовали себя неотъемлемой частью космической системы. Казалось, что физические и химические законы развития вселенной одинаково применимы как к микробам и растениям, так и к человеку. 

История советской кибернетики показала, что у науки нет границ. Ее влияние на общественную мысль в СССР было таким же, как в США, несмотря на цен­зуру и идеологические препоны. Кибернетика позволяла отстаивать противо­положные идеологические взгляды: однопартийную и многопартийную систе­мы, плановую и рыночную экономику, сплоченное и разъединенное общество. Но главное, базовое «демократическое» правило кибернетики оставалось неизменным: чтобы успешно развиваться, государство должно обеспечивать свободу населению и находиться под его контролем.

Советская кибернетика в историях и картинках

Библиография

• 1914 — «Упрощение в логике отношений»
• 1930 — «Обобщенный гармонический анализ»
• 1933 — «Интеграл Фурье и некоторые его приложения»
• 1942 — «Экстраполяция, интерполяция и сглаживание стационарных временных рядов»
• 1948 — «Кибернетика, или Управление и связь в животном и машине»
• 1950 — «Человеческое использование человеческих существ: Кибернетика и общество»
• 1953 — «Бывший вундеркинд: мое детство и юность»
• 1956 — «Я — математик»
• 1958 — «Нелинейные задачи в теории случайных процессов»
• 1959 — «Искуситель»
• 1964 — «Акционерное общество «Бог и Голем»: Обсуждение некоторых проблем, в которых кибернетика сталкивается с религией»

Смерть

Норберт Винер скончался от сердечного приступа 18 марта 1964 года в Стокгольме, Швеция. Ему тогда было 69 лет. Он похоронен на кладбище Vittum Hill Sandwich, округ Кэрролл, Нью-Гэмпшир, США. Рядом с ним похоронена его жена, умершая в ноябре 1989 года.

Винер считается отцом кибернетики. Его достижения в других областях науки столь же астрономические. Однако некоторые ученые и почитатели Винера считают, что он не получил признания за многие идеи либо из-за того, что он значительно опередил свое время, либо из-за его готовности раскрыть свои открытия своим менее щедрым коллегам и конкурентам, которые позже использовали их в личных целях.

Научная деятельность

За первые 5 лет работы в Массачусетском технологическом институте ученый выпустил 29 научных статей, освещающих разные области математики. Еще в начале 1920-х годов американец увлекся работой Альберта Эйнштейна, в которой тот исследовал движение частицы пыльцы под воздействием нескольких молекул воды. До Эйнштейна это явление впервые зафиксировал ботаник Роберт Броун в 1827-м, но формально в математике оно не было рассмотрено.

Винера заинтересовал феномен, и вскоре мужчина создал математическую формулу, получившую в дальнейшем название винеровского процесса. В 30-х годах ученый разработал теорему Винера – Хинчина, в которой рассмотрел корреляцию между сигналами и задержанными копиями этих сигналов в зависимости от типа задержки.

Мужчина мечтал приносить пользу стране во время военных катаклизмов. Когда началась Первая мировая война, Норберт захотел воевать, но не прошел комиссию из-за зрения. Во время Второй мировой исследователь занялся разработками аппарата для систем наведения зенитного огня. В итоге изобретение положило начало новой странице в научной биографии американца — изобретению кибернетики.

Глубоко погружаясь в изучение кибернетических законов, математик ввел в научный обиход понятие обратной связи, которое позднее нашло проявление в искусственном интеллекте, информационных процессах, нейрологии и других областях. Саму кибернетику Винер определил как науку о связи и управлении и в живых организмах (биологических системах), и в машинах (искусственных системах).

За время научной деятельности мужчина написал множество книг, в которых рассматривал проблемы техники и общества. Так, в труде «Корпорация “Бог и Голем”» ученый в контексте религиозного мировоззрения рассматривал сложности, с которыми человечество вынуждено будет столкнуться по мере развития интеллектуальных машин.

В центре исследования — вопросы креации. Математик задается вопросами: если бог создал человека, человек — машину, не окажется ли способной к воспроизведению и сама техника. Искусственный интеллект, постепенно охватывая сферы человеческой жизни, может изменить основные моральные и этические категории.

Фразы из этой книги стали популярными цитатами. Также известность получили труды «Наука и общество», «Кибернетика и общество». Изучение Винером информатики позволило провести параллели с научной деятельностью француза Блеза Паскаля, механика и физика, оказавшегося создателем первых образцов счетной техники.

Будущее кибернетики

Ожидания от кибернетики как научной дисциплины, которая сотворит революцию в обществе, в середине XX века были очень велики, но не все они смогли оправдаться. По мнению ученых, это произошло не из-за ограничений самой науки, а ограниченности специалистов, не сумевших реализовать потенциал кибернетических идей из-за их технологической и экономической несвоевременности. Спустя 70 лет у кибернетики есть все шансы реабилитироваться. Сегодня мы живем во времена, когда вычислительные возможности кажутся безграничными. Уже сейчас правительства и компании соревнуются, чтобы использовать преимуществами инноваций.

По мнению профессора Колледжа естественных наук Техасского университета Энди Эллингтона, в будущем люди начнут представлять собой нечто вроде новой «жизненной» формы, более связанной чем когда-либо с вычислительными устройствами. Достижения в области нейробиологии, электрохимии и синтетической биологии позволят нам подключаться к Сети напрямую.

Доктор биологических наук, профессор физического факультета и ведущий сотрудник Центра нейротехнологий ЮФУ Борис Владимирский считает, что интеграция мозга и кибернетики приведет к созданию виртуальной доли человеческого мозга. Она будет служить не только для распознавания образов или решения логических задач. Но и сообщать информацию, предлагать варианты разумного взаимодействия, отвечать на вопросы, а порой и задавать их.

Объекты изучения

Эта наука изучает всевозможные управляемые системы, используя понятия кибернетической системы и кибернетического подхода.

Кибернетический подход

Кибернетический подход состоит в замене исходной системы управления изоморфной моделью и дальнейшем изучении этой модели. Чтобы реализовать подход, применяется один из двух методов моделирования: компьютерное или имитационное. Оба метода подразумевают использование принципа «черного ящика». Экспериментатор моделирует внешнюю деятельность рассматриваемой системы, а ее структура, воспроизводящая поведенческие характеристики, остается скрытой.

Кибернетический подход позволяет исследовать несколько видов информационных моделей, отличающихся по запросам:

• ответная реакция системы на воздействие внешних факторов,
• оптимизация характеристик системы относительно функции ценности,
• адаптивное управление,
• прогноз динамики системного преобразования.

Информационная система

Кибернетическая система

Кибернетическая система представляет собой множество взаимосвязанных элементов, способных к приему, обработке, запоминанию и обмену информацией. Основные свойства подобных систем: адаптация, самоорганизация и самообучение с использованием накопленного опыта.

Кибернетика в целом рассматривает любые управляемые системы в абстрактной форме, не учитывая их материальную природу, поэтому системой может являться как вычислительная машина, так и общество либо его отдельные группы.

Направления

Кибернетические методы применяются во многих отраслях:

• Биология. В рамках биологической ветви этой науки исследуются кибернетические системы в организмах. Также ученые решают вопросы передачи генной информации между поколениями живых организмов. В широком смысле биологическая кибернетика занимается исследованием методов моделирования структур и поведения биологических систем.
• Медицина. Кибернетика в медицине помогает диагностировать заболевания при помощи вычислительной техники и используется для создания высокотехнологичных протезов.
• Экономика. Методы данной науки используют для анализа всей экономики и отдельных ее элементов как сложной системы при помощи экономико-математического моделирования.
• Инженерия. Кибернетика в инженерии применяется для анализа масштабных сбоев систем, вызванных мелкими и незначительными ошибками.
• Информатика. В информатике ее методы используют для анализа информации и управления вычислительной техникой.
• Психология. В психологии существует отдельное направление психологической кибернетики, в рамках которого изучается взаимодействие систем анализа, сфер сознания и бессознательного в ходе взаимодействия людей с различными системами, а также между собой. Кроме того, эта дисциплина значительно повлияла на развитие психологии труда и ее подвидов.

Особняком стоит направление чистой кибернетики, в рамках которого происходит понятийное изучение систем управления. Ее главная задача – обнаружение основных принципов таких систем.

Информационная система Внимание! Есть известная шутка про университет ядерной кибернетики, однако на данный момент не существует ни такого вуза, ни такого направления, как ядерная кибернетика

Немного истории

Термин «кибернетика» в научный оборот ввел французский физик Ампер в 30-х годах XIX века. Согласно определению Ампера, она является наукой об эффективном управлении государством, главная цель которого — обеспечение потребностей его жителей.

Кибернетика как наука зародилась в 1940-е. Она объединила теоретические знания и исследования из нескольких областей:

• машиностроения;
• систем управления;
• логического моделирования;
• теории электрических цепей;
• биологии;
• неврологии.

Несмотря на то, что первым определение дал Ампер, он не тот, кто заложил основы кибернетики. Основателем научного течения считается Норберт Винер, ученый из США. История кибернетики в современном понимании началась в 1948 году, когда была издана работа Винера под одноименным названием, ставшая фундаментом для нового направления в науке.

Вычислительные машины середины XX века отличались низким быстродействием. Норберт Винер, в сферу интересов и исследований которого входили эти машины, сформировал в своем труде общий список требований к ним.

вычислительная техника

Он считал это необходимым шагом для увеличения быстродействия ЭВМ, так как двоичная система является более экономичной. Также Норберт Винер настаивал на том, что машины должны быть способны к самообучению и, как следствие, к самостоятельному исправлению допущенных ошибок.

Помимо работы Винера, базовыми для нового научного направления стали труды Уильяма Росса Эшби, Уоррена Мак-Каллока и Уильяма Уолтера. Эти ученые наравне с Винером были теми, кто заложил основы кибернетики.

Что такое кибернетика?

Кибернетика — это междисциплинарная наука об общих закономерностях получения, хранения, преобразования и передачи информации в сложных управляющих системах, будь то машины, живые организмы или общество. Это попытка ученых создать общую математическую теорию управления сложными системами, совместить на первый взгляд несовместимое и найти общность там, где ее не может быть.

Сло­во «ки­бер­не­ти­ка» впер­вые упот­ребил Пла­то­н в диа­ло­ге «За­ко­ны» (4 в. до н. э.) для обо­зна­че­ния «принципов управ­ле­ния людь­ми». В научный оборот термин «кибернетика» ввел французский физик и математик Андре-Мари Ампер, чьим именем мы измеряем силу электрического тока. В 1834 году в своем фундаментальном труде «Опыт о философии наук, или аналитическое изложение естественной классификации всех человеческих знаний» он определил кибернетику как науку об управлении государством, которая должна обеспечить гражданам разнообразные блага.

В том виде, в каком мы понимаем его сегодня, термин «кибернетика» ввел американский математик Норберт Винер в своей книге «Кибернетика, или Управление и связь в животном и в машине», опубликованной издательством MIT Press/Wiley and Sons в 1948 году. Он создал совершенно новую область исследований и совершенно новый взгляд на мир.

Уникальность его идей в том, что он показал: животные, как и машины, могут быть включены в более обширный класс объектов, отличительной особенностью которого является наличие систем управления.

Винера называют «отцом кибернетики». Однако большой вклад в развитие науки внесли и другие ученые — английский психиатр Уильям Эшби, американский нейрофизиолог Уоррен Маккалок, английский математик Алан Тьюринг, мексиканский физиолог Артуро Розенблют, советские математики Андрей Колмогоров и Виктор Глушков и другие.

Академик Виктор Глушков — ключевая фигура советской кибернетики

(Фото: ТАСС)

Основные принципы кибернетики

Как и в любой науке, у кибернетики есть свои законы и принципы. Основные из них — это принцип «черного ящика» и закон обратной связи.

Принцип «черного ящика» ввел английский психиатр, специалист по кибернетике и пионер в исследовании сложных систем Уильям Эшби. Этот принцип позволяет изучать поведение системы, то, как она реагирует на внешние воздействия, и в то же время абстрагироваться от ее внутреннего устройства. То есть кибернетики соглашаются с когнитивными ограничениями человека и невозможностью понять всех состояний системы, которые она может принимать прямо сейчас.

Закон обратной связи заключается в простом факте: если есть объект управления и субъект управления, то для выработки адекватных управляющих воздействий, имея информацию о состоянии объекта, субъект может принимать адекватное решение по его управлению. То есть манипулируя входными сигналами, мы можем наблюдать некий результат работы системы на выходе. При этом принципы и законы кибернетики одинаково применимы к управлению автомобилем, крупным предприятием, поведением толпы или бионическим протезом.

Одно из важнейших достижений кибернетики — разработка и широкое использование метода математического моделирования. Он позволяет проводить эксперименты не с реальными физическими моделями изучаемых объектов, а с их математическим описанием в виде компьютерных программ.

Современное понимание науки

Впервые термин «кибернетика» в научном контексте был использован в трудах древнегреческих ученых. Под этим словом они понимали искусство чиновника, управляющего городом. Однако ни это определение, ни определение Андре-Мари Ампера, упомянутое выше, не отражает современные представления о ней. В XX веке термин был переосмыслен учеными, поспособствовавшими становлению нового научного направления. Например, Луи Куффиньяль называл ее искусством обеспечения эффективности действия, а Стаффорд Вир — наукой о правильном управлении в какой-либо совокупности.

Важно! Ученые до сих пор спорят о том, что такое кибернетика. Среди них нет согласия в том, какое определение их науки — наиболее правильное и точное

Самым известным является вариант, предложенный Норбертом Винером.

Согласно Винеру, это наука, которая занимается изучением общих закономерностей работы с информацией в сложных системах управления. Она рассматривает четыре основные операции с информацией:

• получение;
• передача;
• хранение;
• модификация.

Кибернетика как наука, зародившаяся на стыке междисциплинарных исследований, нашла обширное применение и в точных видах познания, и в социальной сфере.