|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese
NAJWAŻNIEJSZE ODKRYCIA NAUKOWE
Cybernetyka. Historia i istota odkryć naukowych
Katalog / Najważniejsze odkrycia naukowe "Parówka jest słusznie nazywany ojcem cybernetyki, pisze V.D. Pekilisa. - Jego książka „Cybernetyka” ukazała się w 1948 roku i zaszokowała wielu nieoczekiwanymi wnioskami, wywarła oszałamiający wpływ na opinię publiczną. Jego wygląd można przyrównać do stopniowo przygotowywanej eksplozji. W historii cybernetyki, jak w każdej innej nauce, są dwa okresy: akumulacja materiału i jego przekształcenie w nową naukę... W tym miejscu warto wspomnieć o pracy inżyniera A. Stodoły poświęconej teorii regulacji , opublikowany pod koniec ubiegłego wieku w jednym ze szwajcarskich czasopism. Rozważali zasadę kontroli sprzężenia zwrotnego. Specyfika historii technologii komputerowej jest o tyle znacząca, że pierwsze maszyny liczące natychmiast otworzyły przed człowiekiem możliwość zmechanizowania pracy umysłowej. Tutaj nie można zignorować „Matematycznego studium logiki” George'a Boole'a. Był to początek rozwoju algebry logiki, która jest obecnie szeroko stosowana w cybernetyce. Kiedy w teorii prawdopodobieństwa powstał nowy dział - teoria informacji, uniwersalność nowej teorii, choć nie od razu, stała się jasna dla wszystkich. Na przykład odkryto zgodność między ilością informacji a miarą przejścia różnych form energii w ciepło - entropią. Po raz pierwszy zwrócił na to uwagę w 1929 roku słynny fizyk L. Szilard. Następnie teoria informacji stała się jednym z ważnych fundamentów cybernetyki. W XIX wieku zauważalne były także osiągnięcia w fizjologii wyższej aktywności nerwowej. Zwłaszcza w badaniu procesów uczenia się zwierząt. W latach 30. naszego wieku teoria aktywności fizjologicznej Berksteina stała się fenomenem, a jeszcze później zasadą układu funkcjonalnego Anokhina. Wraz z postępem następuje również konwergencja środków technicznych stosowanych zarówno w fizjologii, jak iw automatyce. Takiemu zbliżeniu towarzyszy wzajemna wymiana zasad konstruowania schematów blokowych, idei modelowania, metod analizy i syntezy systemów. Podobny trend był jednym z pierwszych, który złapał rosyjskiego filozofa Aleksandra Aleksandrowicza Bogdanowa. „Moim punktem wyjścia – napisał naukowiec – jest to, że relacje strukturalne można uogólnić do takiej formalnej czystości schematów, jak w matematyce i relacjach wielkości, i na tej podstawie problemy organizacyjne można rozwiązywać w sposób podobny do matematycznego. ” W ten sposób Bogdanow przewidział pojawienie się ogólnej teorii systemów - jednego z kluczowych pojęć cybernetyki. Rosyjski naukowiec był w stanie uzasadnić zasadę sprzężenia zwrotnego, nazywając ją „mechanizmem podwójnej wzajemnej regulacji”. Później, w 1936 roku, angielski matematyk A. Turing opublikował artykuł opisujący abstrakcyjny komputer. Niektóre zapisy jego pracy pod wieloma względami wyprzedzały różne problemy cybernetyki. Jednak decydujące słowo w narodzinach nowej nauki wypowiedział wielki amerykański matematyk Wiener. Norbert Wiener (1894–1964) urodził się w Kolumbii w stanie Missouri. Czytać nauczył się w wieku czterech lat, a w wieku sześciu lat czytał już Darwina i Dantego. W wieku dziewięciu lat wstąpił do szkoły średniej, gdzie dzieci rozpoczynały naukę w wieku 15–16 lat, po wcześniejszym ukończeniu ośmiu lat nauki. Szkołę średnią ukończył w wieku jedenastu lat. Chłopiec natychmiast wstąpił do wyższej uczelni, Tufte College. Po ukończeniu studiów, w wieku 14 lat, uzyskał tytuł licencjata sztuki. Następnie studiował na uniwersytetach Harvard i Cornell, w wieku 17 lat uzyskał tytuł Master of Arts na Harvardzie, a w wieku 18 lat uzyskał tytuł doktora filozofii ze specjalizacją w logice matematycznej. Uniwersytet Harvarda przyznał Wienerowi stypendium na studia na uniwersytetach w Cambridge (Anglia) i Getyndze (Niemcy). Przed I wojną światową, wiosną 1914, Wiener przeniósł się do Getyngi, gdzie studiował na uniwersytecie z E. Landau i wielki D. Gilbert. Na początku wojny Wiener wrócił do Stanów Zjednoczonych, spędził rok w Cambridge, ale w panujących warunkach nie mógł osiągnąć wyników naukowych. Na Columbia University zaczął studiować topologię, ale nie skończył tego, co zaczął. W roku akademickim 1915-1916 Wiener wykładał matematykę na Uniwersytecie Harvarda jako asystent. Przez kolejny rok akademicki Viner pracował jako pracownik Uniwersytetu Maine. Po przystąpieniu USA do wojny pracował w fabryce General Electric, skąd przeniósł się do redakcji American Encyclopedia w Albany. Następnie Norbert przez pewien czas brał udział w tworzeniu tabel ostrzału artyleryjskiego na poligonie, gdzie został nawet zaciągnięty do wojska, ale wkrótce został zwolniony z powodu krótkowzroczności. Potem radził sobie z artykułami w gazetach, napisał dwie prace z algebry, po których opublikowaniu otrzymał rekomendację od profesora matematyki V.F. Osgood, aw 1919 dołączył do Wydziału Matematyki w Massachusetts Institute of Technology (MIT). Tak rozpoczęła się jego posługa w tym instytucie, która trwała całe jego życie. Tutaj Wiener zapoznał się z treścią mechaniki statystycznej W. Gibbsa. Udało mu się połączyć jego główne postanowienia z integracją Lebesgue'a w badaniu ruchów Browna i napisał kilka artykułów. To samo podejście okazało się możliwe przy ustalaniu istoty efektu strzału w związku z przepływem prądu elektrycznego przez przewody lub przez lampy elektronowe. Wracając do Stanów Zjednoczonych, Wiener intensywnie zajmuje się nauką. W latach 1920-1925 rozwiązywał problemy fizyczne i techniczne za pomocą abstrakcyjnej matematyki i znalazł nowe wzorce w teorii ruchu Browna, teorii potencjału i analizie harmonicznej. W latach 1922, 1924 i 1925 Wiener odwiedził Europę z przyjaciółmi i rodziną. W 1925 wygłosił w Getyndze prezentację na temat swojej pracy nad uogólnioną analizą harmoniczną, która zainteresowała Hilberta, Couranta i Borna. Następnie Wiener zdał sobie sprawę, że jego wyniki były w pewnym stopniu związane z rozwijającą się wówczas teorią kwantową. W tym samym czasie Wiener spotkał się z jednym z projektantów komputerów, V. Bushem i przedstawił pomysł nowego analizatora harmonicznych, który pewnego dnia przyszedł mu do głowy. Bush wcielił to w życie. Awans Wienera był powolny. Próbował znaleźć przyzwoitą pracę w innych krajach, ale mu się to nie udało. Jednak w końcu nadszedł czas i szczęście. Na spotkaniu Amerykańskiego Towarzystwa Matematycznego Wiener spotkał się z Ya.D. Tamarkin, znajomy Getyngi, który zawsze wysoko oceniał swoją pracę. Takiego samego wsparcia udzielił mu Hardy, który wielokrotnie odwiedzał Stany Zjednoczone. I to wpłynęło na pozycję Wienera: dzięki Tamarkinowi i Hardy'emu stał się sławny w Ameryce. Szczególnie znacząca była wspólna działalność Wienera z E. Hopfem, który przyjechał z Niemiec na Uniwersytet Harvarda – w wyniku której do nauki weszło „równanie Wienera-Hopfa”, opisujące równowagi radiacyjne gwiazd, a także związane z inne problemy, w których omawiane są dwa różne reżimy, oddzielone granicą. W 1929 roku szwedzkie czasopismo Akta Mathematica i American Annals of Mathematics opublikowały dwa obszerne artykuły końcowe Wienera dotyczące uogólnionej analizy harmonicznej. Od 1932 Wiener jest profesorem na MIT. Na Harvardzie poznał fizjologa A. Rosenblutha i zaczął uczęszczać na jego seminarium metodologiczne, które gromadziło przedstawicieli różnych nauk. Seminarium to odegrało ważną rolę w kształtowaniu idei cybernetyki Wienera. Po wyjeździe Rosenblutha do Mexico City, sesje seminaryjne odbywały się czasem w Mexico City, czasem w MIT. W 1934 roku Wiener otrzymał zaproszenie z Uniwersytetu Tsinghua (w Pekinie) do prowadzenia wykładów z matematyki i elektrotechniki. Rok swojej wizyty w Chinach uważał za rok pełnego rozwoju naukowego. W czasie wojny Wiener niemal w całości poświęcił się zadaniom wojskowym. Bada problem ruchu samolotów podczas ostrzału przeciwlotniczego. Myśl i eksperymenty przekonały Wienera, że system kierowania ogniem przeciwlotniczym powinien być systemem sprzężenia zwrotnego; że sprzężenie zwrotne odgrywa zasadniczą rolę w ludzkim ciele. Coraz większą rolę odgrywają procesy predykcyjne, których nie można przeprowadzić wyłącznie na ludzkiej świadomości. Komputery, które istniały w tym czasie, nie miały niezbędnej szybkości. Zmusiło to Wienera do sformułowania szeregu wymagań dla takich maszyn. W rzeczywistości przewidział ścieżki, którymi komputery elektroniczne pójdą w przyszłości. Jego zdaniem urządzenia obliczeniowe „powinny składać się z lamp próżniowych, a nie z przekładni czy przekaźników elektromechanicznych. Jest to konieczne, aby zapewnić odpowiednią prędkość”. Kolejnym wymaganiem było, aby urządzenia obliczeniowe „powinny używać bardziej ekonomicznego systemu binarnego niż dziesiętnego”. Wiener uważał, że maszyna sama musi korygować swoje działanie, trzeba w niej wykształcić umiejętność samouczenia się. Aby to zrobić, musi być wyposażony w blok pamięci, w którym będą przechowywane sygnały sterujące, a także informacje, które maszyna otrzyma podczas pracy. O ile wcześniej maszyna była tylko organem wykonawczym, całkowicie zależnym od woli człowieka, to teraz stała się myśląca i uzyskała pewien stopień samodzielności. W 1943 roku ukazał się artykuł Wiener, Rosenbluth, Byglow „Zachowanie, celowość i teleologia”, który jest zarysem metody cybernetycznej. W 1948 roku nowojorskie wydawnictwo „John Wheely and Sons” oraz paryskie „Hermann et Tsi” opublikowały książkę Wienera „Cybernetics”. „Główną tezą książki” – pisze G. N. Povarov we wstępie do „Cybernetyki” – „jest podobieństwo procesów sterowania i komunikacji w maszynach, organizmach żywych i społeczeństwach, czy to społeczności zwierzęcych (mrowisko), czy ludzkich. Procesy te to przede wszystkim procesy przekazywania, przechowywania i przetwarzania informacji, czyli różnorodnych sygnałów, komunikatów, informacji.Każdy sygnał, każdą informację, niezależnie od jej konkretnej treści i przeznaczenia, można rozpatrywać jako wybór pomiędzy dwiema lub większą liczbą wartości obdarzona znanymi prawdopodobieństwami (selektywna informacja o pojęciu), co pozwala podejść do wszystkich procesów jedną miarą, jednym aparatem statystycznym.Stąd wzięła się idea ogólnej teorii sterowania i komunikacji – cybernetyki. Ilość informacji – ilość wyboru – utożsamiana jest przez Wienera z ujemną entropią i staje się, podobnie jak ilość materii czy energii, jedną z podstawowych cech zjawisk przyrodniczych. To drugi kamień węgielny cybernetycznego budynku. Stąd interpretacja cybernetyki jako teorii organizacji, jako teorii walki ze światowym chaosem, ze zgubnym wzrostem entropii. Działająca istota wchłania informacje ze środowiska zewnętrznego i wykorzystuje je do wyboru właściwego zachowania. Informacje nigdy nie są tworzone, są tylko przesyłane i odbierane, ale mogą zostać utracone lub zniknąć. Jest zniekształcony przez zakłócenia, „hałas”, w drodze do obiektu jestem w nim i gubię się dla niego. Sam Wiener uważany za twórcę nowoczesnej teorii sterowania JK Maxwelli to jest absolutnie poprawne. Teorię automatycznego sterowania sformułowali głównie J. Maxwell, I. Wysznegradski, A. Lapunow i A. Stodoła. Jaka jest zasługa N. Wienera? Może jego książka jest po prostu kompilacją znanych informacji, skupiającą dobrze znany, ale odmienny materiał? Główną zasługą Wienera jest to, że jako pierwszy zrozumiał fundamentalne znaczenie informacji w procesach zarządzania. Mówiąc o kontroli i komunikacji w żywych organizmach i maszynach, najważniejsze widział nie tylko w słowach „kontrola” i „komunikacja”, ale w ich kombinacji. Podobnie jak w teorii względności, ważny jest nie fakt, że prędkość oddziaływania jest skończona, ale połączenie tego faktu z koncepcją jednoczesności zdarzeń zachodzących w różnych punktach przestrzeni. Cybernetyka jest nauką o zarządzaniu informacją, a Wienera można słusznie uznać za twórcę tej nauki. "Wraz z publikacją książki zakończył się pierwszy okres inkubacji w historii cybernetyki" - pisze G.N. Povarov - "a rozpoczął się drugi, niezwykle burzliwy okres rozpowszechniania i zatwierdzania. Dyskusje zszokowały świat naukowy. Cybernetyka znalazła zagorzałych obrońców i równie zagorzali przeciwnicy. .. ...Niektórzy widzieli w cybernetyce kompletny zwrot filozoficzny i „zimną wojnę” przeciwko naukom Pawłowa. Inni, entuzjaści, przypisywali jej wszystkie sukcesy automatyzacji i technologii komputerowej i zgodzili się widzieć prawdziwe inteligentne istoty już w „elektronicznych mózgach” tamtych czasów. Jeszcze inni, nie sprzeciwiając się istocie projektu, wątpili jednak w powodzenie podjętej syntezy i sprowadzali cybernetykę do zwykłych apeli. ... Wokół tego wszystkiego szalały namiętności. Jednak cybernetyka ostatecznie wygrała bitwę i uzyskała obywatelstwo w starożytnej rodzinie nauk. Okres zatwierdzania trwał około dekady. Stopniowo zdecydowane odrzucenie cybernetyki zostało zastąpione poszukiwaniem w niej „racjonalnego jądra” oraz uznaniem jej użyteczności i nieuchronności. Do 1958 prawie nikt nie był przeciwny. Wezwanie Wienera do syntezy pojawiło się w niezwykle sprzyjającym momencie, okoliczności działały na cybernetykę, mimo jej niedoskonałości i przesady. W 1959 akademik JAKIŚ. Kołmogorów napisał: "Teraz jest już za późno, aby spierać się o stopień szczęścia Wienera, kiedy w swojej słynnej książce z 1948 roku wybrał nazwę "cybernetyka" dla nowej nauki. Nazwa ta jest dość ugruntowana i jest postrzegana jako nowy termin, który ma ma to niewiele wspólnego z grecką etymologią systemy jakiejkolwiek natury zdolne do postrzegania, przechowywania i przetwarzania informacji oraz wykorzystywania ich do kontroli i regulacji. Jednocześnie cybernetyka szeroko wykorzystuje metodę matematyczną i dąży do uzyskania określonych specjalnych wyników, które pozwalają jak analizować takie systemy (odtwarzać ich strukturę w oparciu o doświadczenia z ich obsługą) i je syntetyzować (obliczać schematy systemów zdolnych do wykonywania określonych czynności).Dzięki tej specyfice cybernetyka nie sprowadza się w żaden sposób do filozoficznej dyskusji o charakterze „celowości” w maszynach oraz filozoficzną analizę zakresu badanych przez nią zjawisk”. Autor: Samin D.K.
Hałas drogowy opóźnia rozwój piskląt
06.05.2024 Bezprzewodowy głośnik Samsung Music Frame HW-LS60D
06.05.2024 Nowy sposób kontrolowania i manipulowania sygnałami optycznymi
05.05.2024
▪ Drum RAM dla komputera kwantowego ▪ Powstają krople pierwotnej materii Wszechświata ▪ Starożytni ludzie widzieli dinozaury
▪ Sekcja telewizyjna serwisu. Wybór artykułów ▪ Artykuł Pediatria szpitalna. Notatki do wykładów ▪ artykuł Jakie zachowania społeczne mogą wystąpić u pająków? Szczegółowa odpowiedź ▪ artykuł Elektryk łączności i radio. Opis pracy
Strona główna | biblioteka | Artykuły | Mapa stony | Recenzje witryn
www.diagram.com.ua |
Polecamy ciekawe artykuły Sekcja 
Zobacz inne artykuły Sekcja 
Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika:
Wszystkie języki tej strony