Кибернетические системы (1245702)

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла

Кибернетические системыКибернетика - наука об общих закономерностях процессов управления и передачиинформации в различных системах, будь то машины, живые организмы или общество.Предметом исследования кибернетики являются не все вопросы структуры и поведенияэтих систем, а только те из них, которые связаны с процессами управлении. Управление- информационный процесс. Информация - «нища», «ресурс» управления. Поэтомукибернетика есть, вместе с тем, наука об информации, об информационных системах ипроцессах.Кибернетика подразделяется на теоретическую кибернетику, техническую и прикладную.Задача теоретической кибернетики - разработка научного аппарата и методовисследования систем управления независимо от их конкретной природы.Техническая кибернетика - отрасль науки, изучающая технические системы управления.Важнейшие направления исследований - разработка и создание автоматических иавтоматизированных систем управления, а также автоматических устройств и комплексовдля передачи, переработки и хранения информации.

Одно из важнейших ее направлений разработка и создание различных автоматических устройств: технологических (например,станков-автоматов, автоматических регуляторов и др.), измерительных (автоматическихдатчиков, регистраторов, измерительных комплексов), информационных(вычислительных и управляющих машин) (Википедия).Прикладная кибернетика, в зависимости ог типа изучаемых систем управления, можетбыть разделена: • на биологическую кибернетику; • социальную кибернетику; • экономическую кибернетику.Экономическая кибернетика решает проблемы оптимизации управления экономикой вцелом, его отдельными отраслями, экономическими районами, промышленнымикомплексами, предприятиями и т.

д.В общем, круг вопросов, решаемых кибернетикой чрезвычайно широк: • физическое, математическое и компьютерное моделирование различныхпроцессов и систем; • программная и аппаратная реализация технических средств сбора, передачи,хранения и преобразования информации; • управление системами, в том числе производственными; • робототехнические системы; • искусственный интеллект; • распознавание образов; • нейронные сети; • анализ и синтез конечных автоматов; • системный анализ и др.Промежуточным звеном между биологической и технической кибернетикой являетсябионика (биомиметика) - наука об использовании моделей биологических процессов имеханизмов в качестве прототипов для совершенствования существующих и созданияновых технических устройств.Основные направления работ по бионике охватывают следующие проблемы:• изучение нервной системы человека и животных и моделирование нервных клеток(нейронов) и нейронных сетей для дальнейшего совершенствования вычислительнойтехники и разработки новых элементов и устройств автоматики и телемеханики(нейробионика); • исследование органов чувств и других воспринимающих систем живыхорганизмов с целью разработки новых датчиков и систем обнаружения; • изучение принципов ориентации, локации и навигации у различных животныхдля использования этих принципов в технике; • исследование морфологических, физиологических, биохимических особенностейживых организмов для выдвижения новых технических и научных идей.Бионика стала особенно бурно развиваться с освоением нанотехнологий.

Создаютсяминиатюрные роботы в медицине, для военных целей - искусственные летающиенасекомые для уничтожения живой силы противника. Разрабатываются алгоритмыобъединения таких насекомых в стаи.Кибернетика в основном рассматривает закрытые системы, то есть замкнутые исамодостаточные.Кибернетическая система - эго множество взаимосвязанных объектов - элементовсистемы, способных воспринимать, запоминать и перерабатывать информацию, а такжеобмениваться информацией. Система включает также связи между элементами. Элементыи связи между ними могут обладать свойствами (показателями), каждое из которых можетпринимать некоторое множество значений.К основным задачам кибернетики относятся: • установление фактов, общих для управляемых систем или для некоторых ихсовокупностей; • выявление ограничений, свойственных управляемым системам и установление ихпроисхождения; • нахождение общих законов, которым подчиняются управляемые системы; • определение путей практического использования установленных фактов инайденных закономерностей.Для управлении применяют специальные методы, выдвинутые кибернетикой (обратнуюсвязь, саморегулирование и самоорганизацию и т.

н.). Управлять - это и предвидеть теизменения, которые произойдут в системе после подачи управляющего воздействия(сигнала, несущего информацию). Всякая система управления рассматривается какединство управляющей системы (субъекта управления) и управляемой системы - объектауправления. Управление системой или объектом всегда происходит в какой-то внешнейсреде. Поведение любой управляемой системы всегда изучается с учетом ее связей сокружающей средой.

Общая схема управления показана на рис. 3.2.Рис. 3.2. Схема управления системойЧтобы управление могло функционировать, то есть целенаправленно изменять объект,оно должно содержать четыре необходимых элемента: • каналы сбора информации о состоянии среды и объекта; • канал воздействия на объект; • цель управления; • способ (алгоритм, правило) управления, указывающий, каким образом можнодостичь поставленной цели, располагая информацией о состоянии среды и объекта.Целенаправленность искусственных управляемых систем задается ихразработчиками и пользователями. Кибернетика является предшественницей наукио сложных динамических системах. Она заложила основы методов изучениясамопод- держивающихся систем используя понятия обратной связи и контроля.Теория сложности включает некоторые новые понятия, такие как самоорганизация и ееразные виды, уделяет более важное место заимствованным понятиям возникновения,фазового пространства и ландшафта соответствия, и, по существу, устанавливает иисследует связи между разными системами.

Она рассматривает двусторонние потокиинформации между системами, их взаимные реакции на окружающую среду и ихсовместную эволюцию. Теория сложных систем рассматривает системы, которые могутэволюционировать и адаптироваться, что делает их существенно отличными от систем,рассматриваемых кибернетикой.Кибернетический подходМежду информатикой и кибернетикой существует тесная связь. Основал кибернетику вконце 1940-х гг. американский ученый Норберт Винер. Можно сказать, что кибернетикапородила современную информатику, выполнила роль одного из ее источников. Сейчаскибернетика входит в информатику как составная часть.Кибернетика имеет дело со слоясными системами: машинами, живыми организмами,общественными системами.

Но она не стремится разобраться в их внутреннем механизме.Кибернетику интересуют процессы взаимодействия между такими системами или ихкомпонентами. Рассматривая такие взаимодействия, как процессы управления,кибернетику определяют как науку об общих свойствах процессов управления в живых инеживых системах.С точки зрения кибернетики любое управление происходит путем информационноговзаимодействия управляющего и управляемого объектов, которые обмениваются междусобой сигналами (символами, знаками), передаваемыми по каналам связи. Информацияесть содержание этих сигналов. В частности, любой текст на каком-то языке естьпоследовательность букв (в письменной форме) или звуков (в устной форме), которыеможно рассматривать как графические или акустические сигналы.Передача сигналов требует определенных материальных и энергетических затрат.Например, при использовании электрической связи нужны провода и источникиэлектроэнергии.

Однако содержание сигналов не зависит от затрат вещества или энергии.В последовательностях сигналов закодированы определенные смысловые символы, вкоторых и заключается их содержание. Эти символы могут быть буквами текста на какомто языке (например, в азбуке Морзе: « . — » обозначает букву «А») или целымипонятиями (например, красный сигнал светофора обозначает «Стоять!»)..

Характеристики

Тип файла PDF

PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.

Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.

Список файлов лекций