Основные проблемы кибернетики

Министерство образования и науки РФ

ФГБОУ ВПО КГУ имени К.Э. Циолковского

кафедра социологии и философии

 

 

 

 

 

 

 

 

Контрольная работа

по дисциплине: Концепция современного естествознания

Основные проблемы кибернетики

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                                    Студентки V-го курса

                                                 заочного отделения                                   

                                                             исторического факультета 

                                       Князевой Н.Н.    

                                                                   Преподаватель:  Шарова М.А.                                          

 

 

 

 

 

 

 

 

Калуга

2014 год

План

Введение………………………………………...……………………………… 3-4

Глава I Кибернетика…………………………………………………………… 5-6

§1 Основное понятие……………………………………………………………. .6

§2 Кибернетика и сложные самоорганизующиеся системы ………………...6-9

§3 Моделирование в кибернетике …………………………………………...9-10

Глава II  Мышление и информация…………………………………………… 10

§1 Природа мышления ………………………………………………………10-12

§2 Понятие модели и моделирования ……………………………………...12-13

§3 Пути и фазы моделирования интеллекта ………………………………13-15

Заключение ………………………………………………………………….16 -17

Список литературы……………………………………………………………... 18

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

   Поиск ответов на многие нерешённые проблемы информации и управления, продолжающие оставаться предметом дискуссий, актуализирует задачу более глубокого изучения творческого наследия Н.Винера. Основоположнику кибернетики принадлежит целый ряд работ, посвящённых вопросам философии и методологии науки, роли научного познания в обществе, проблеме мироздания, анализу возможных последствий научно-технической революции, а также этике учёного.

   Кибернетика – наука об общих законах управления в природе, обществе, живых организмах и машинах или же наука об управлении, связи и переработке информации. Объектом изучения являются динамические системы. Предметом – информационные процессы, связанные с управлением ими. Оригинальность этой науки заключается в том, что она изучает не вещественный состав систем и не их структуру, а результат работы данного класса систем. В кибернетике впервые было сформулировано понятие «черного ящика» как устройства, которое выполняет определенную операцию над настоящим и прошлым входного потенциала, но для которого мы не обязательно располагаем информацией о структуре, обеспечивающей выполнение этой операции. Системы изучаются в кибернетике по их реакциям на внешние воздействия, другими словами, по тем функциям, которые они выполняют. Наряду с вещественным и структурным подходом, кибернетика ввела в научный обиход функциональный подход как еще один вариант системного подхода в широком смысле слова. Кибернетический подход – исследование системы на основе кибернетических принципов, в частности, с помощью выявления прямых и обратных связей рассмотрение элементов системы как некоторых «чёрных ящиков». Цель кибернетического подхода заключается в применение принципов, методов и технических средств, для достижения наиболее эффективных в том или ином смысле результатов оптимизирующего управления. Коренными понятиями кибернетики являются: система, обратная связь, информация.

   Актуальность данной  темы представляет, несомненно, огромный  интерес, поскольку кибернетика как перспективная область научного познания привлекает к себе  всё  большее  внимание, не только в кругах учёных, но и тех, кто интересуется  развитием современной кибернетики, которая имеет громадное значение для исследования познавательного процесса в целом.

   Целью данной работы является изучение кибернетических представлений о самоорганизующихся системах, жизни и сознании; исследование взглядов Н. Винера на проблемы сущности и возможных социально-экономических последствий научно-технической революции; рассмотрение возможностей использования кибернетических моделей и представлений при анализе общественных явлений. В связи с этим возникают следующие задачи:

1. проанализировать соответствующую литературу по данной теме;
2. обосновать исходные понятия кибернетики.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Глава I Кибернетика

§1 Основное понятие

   Кибернетика (в переводе с греческого искусство управления) -  это наука об управлении сложными системами с обратной связью. Она  возникла  на стыке математики, техники и нейрофизиологии, и её  интересовал  целый  класс систем, как живых, так и не живых, в которых существовал  механизм  обратной связи. Основателем кибернетики по праву считается американский математик  Н. Винер (1894-1964), выпустивший в 1948 году книгу, которая так  и  называлась «Кибернетика».1 Оригинальность этой науки заключается в том, что она изучает не вещественный состав систем и не их структуру, а результат работы данного класса систем. В кибернетике впервые было сформулировано понятие «черного ящика» как устройства, которое выполняет определенную операцию над настоящим и прошлым входного потенциала, но для которого мы не обязательно располагаем информацией о структуре, обеспечивающей выполнение этой операции. Системы изучаются в кибернетике по их реакциям на внешние воздействия, другими словами, по тем функциям, которые они выполняют. Наряду с вещественным и структурным подходом, кибернетика ввела в научный обиход функциональный подход как ещё один вариант системного подхода в широком смысле слова. Если 17-ое столетие и начало 18-ого столетия - век паровых машин, то настоящее время есть век связи и управления. В  изучение  этих  процессов кибернетика внесла значительный вклад.   Кибернетика выявляет зависимости между информацией и  другими характеристиками систем.

   Нужно сказать  и  о  большом  значении  кибернетики  для  построения научной  картины  мира. Явления,  которые  отображаются  в  таких  фундаментальных  понятиях кибернетики,  как  информация  и  управление,  имеют  место  в  органической природе и общественной жизни. Таким образом,  кибернетику  можно  определить как науку об управлении и связи с живой природой в обществе и технике. Одним  из  важнейших  вопросов,  вокруг  которого  идут   философские дискуссии - это вопрос о том, что такое информация,  какова  её  природа?  Информация в живой природе в  отличие  от  неживой  играет  активную роль, так как участвует в управлении всеми жизненными процессами. Сознание является не столько  продуктом  развития  природы,  сколько продуктом  общественной  жизни  человека,  общественного  труда   предыдущих поколений людей. Оно является  существенной  частью  деятельности  человека, посредством которой создается человеческая природа и не может  быть  принята вне этой природы.

   В настоящее время происходит обсуждение вопроса о перспективах развития кибернетических машин и их взаимоотношений с человеческим разумом. Чтобы создать машину, функционирующую как мозг, необходимо создать вещество, обладающее свойствами или подобное высокоорганизованной белковой материи, каковое образует мозг. Действительно, такая машина будет функционировать «как мозг», но именно функционировать, а не мыслить. Чтобы мыслить материя должна существовать не только в экономической, но и в социальной форме. А замена неорганического содержимого органическим этого не дает, более того, в результате подобной замены будет утрачено одно из основных преимуществ электронной машины - быстродействие.

§2 Кибернетика и сложные самоорганизующиеся системы

Философские вопросы,2 поставленные кибернетикой, интенсивно обсуждаются в отечественной и мировой литературе. При этом результаты кибернетики и её философских идей интерпретируются с разных позиций, нередко сторонниками противоположных философских направлений.

Реальное развитие кибернетики в нашей стране и значительная работа, направленная на установление научного и философского статуса кибернетики, которую ведут философы совместно со специалистами в области естественных наук, выявляют действительные взаимосвязи философских идей кибернетики и материалистической диалектики, показывают методологическую плодотворность диалектико-материалистической трактовки основных принципов кибернетики.    Философско-методологические вопросы кибернетики имеют важное мировоззренческое значение. Принципы, понятия и методы кибернетики, конкретизируя некоторые философские принципы и категории, обладают глубоким диалектико-материалистическим содержанием. Так, принципы самоорганизации, будучи областью, где сосредоточены существенные задачи кибернетического исследования, являются формой конкретизации принципов самодвижения и саморазвития материи через её внутренние противоречия, взаимосвязи и взаимообусловленности. Вместе с тем принципы и понятия кибернетики, приобретая в силу синтетического характера этой науки общенаучное содержание, уточняют и углубляют принципы материалистической диалектики, облегчая их проникновение в новые области научного исследования. Через сферу философского осознания кибернетика вносит новые элементы диалектико-материалистического мышления в технические, биологические и социальные науки, ибо самоорганизация, говоря философским языком, - это самодвижение и саморазвитие. Кибернетические принципы сложных систем выступают носителями диалектико-материалистического мировоззрения в технических науках. Идеи информации и самоорганизации и соответствующие им методы исследования нашли применение в биологических науках, способствуя становлению и развитию биофизики, молекулярной биологии, а также целостной теории эволюции. Возникновение кибернетики ознаменовало становление новых методов познания и вызвало переосмысление некоторых принципов и понятий, сложившихся в классической науке. Кибернетика представляет собой научный синтез целого ряда относительно далеких друг от друга специальных дисциплин, чем и объясняется широта приложения ее основных принципов. Причем кибернетические исследования приобретают значение для традиционных (физических, биологических, химических, а также математических) фундаментальных наук. Кибернетика впервые в истории науки вступила на путь объективного естественнонаучного и математически точного изучения процессов управления и переработки информации в природе, технике и обществе. Однако до сих пор область исследований кибернетики не установлена достаточно четко. Кроме того, имеющиеся в литературе определения кибернетики исходят из различных представлений о системе, информации, регулировании, управлении, алгоритме и так далее, связь между которыми не всегда ясна.

   За свою историю  с 1948 г. кибернетика претерпела существенную эволюцию, сохранив, однако ядро - учение о единстве процессов управления, информации и организации в биологических, технических и социальных структурах. Наиболее характерными особенностями кибернетики являются изучение и синтез сложных динамических систем, различающихся по своей физической природе. Кибернетика, в общем и целом абстрагируется от вещественного содержания систем, стремясь сформулировать для них общие законы организации и информационных связей.

   Кибернетика изучает законы управления и связи, причем, в отличие от других наук, преимущественно в том плане, в каком они обусловливают единство динамики, функционирования и развития машины, живого организмам социальной структуры. Иными словами, кибернетика оперирует законами управления и информационного взаимодействия одновременно на нескольких (а не на одном, как это свойственно многим другим конкретным наукам) уровнях структурной организации материи. Вместе с тем предмет кибернетики не остается неизменным, он эволюционирует. И это вполне закономерно: центр интереса в кибернетике с годами неизбежно перемещается. Современные аспекты кибернетики свидетельствуют о том, что ее предмет шире проблем управления; последние к тому же отступают перед задачами системной организации и самоорганизации.

   Современное состояние кибернетики еще не привело к единому представлению об общей системе этой науки. Поэтому её развитие идет внутри ряда дисциплин, которые, в свою очередь, также сложны.

§3 Моделирование в кибернетике

Отождествление человеческого и «машинного» разума происходит тогда, когда субъект мышления подменяется какой-либо материальной системой, способной отражать. Единственным же субъектом мышления является человек, вооруженный всеми средствами, которыми он располагает на данном уровне своего развития. В эти средства входят и кибернетические машины, в которых материализованы результаты человеческого труда. И, как всякое орудие производства, кибернетика продолжает и усиливает возможности человеческого мозга. Человек будет передавать машине лишь некоторые функции, выполняемые им в процессе мышления. Само мышление как духовное производство, создание научных понятий, теорий, идей, в которых отражаются закономерности объективного мира, останется за человеком. Кибернетика не ставит целью «замену» человека или «подмену» его мышления. Оно лишь дает новые аргументы в пользу диалектическо-материалистического представление о машине - помощнице человека. Кибернетика приводит к материалистическому выводу о том, что при решении вопроса о принципиальных и реальных вопросах машинного моделирования процессов мышления следует, прежде всего, учитывать социальную обусловленность мышления, сознания, психической жизни человека. Моделирование как метод исследования характеризуется опосредованным практическим или теоретическим исследованием объекта. При этом изучается не объект, а вспомогательная искусственная или естественная система, находящаяся в объективном соответствии с исследуемым объектом, способная замещать его в определенном отношении и дающая при ее исследовании информацию о самом моделируемом объекте. С помощью моделирования познаются новые явления на основе уже изученных. Кибернетический подход означает моделирование процессов интеллектуальной деятельности человека с одной определенной стороны, а именно - на уровне элементарных процессов переработки информации.

Глава II Мышление и информация

§1 Природа мышления

   Природа мышления, загадка сознания, тайна разума, все это, безусловно, одна из наиболее волнующих человека проблем. Популярность кибернетики, неослабевающий интерес к ней со стороны самых широких кругов во многом объясняется именно ее тесной связью с этой «вечной» проблемой. С того самого момента, как человек стал задумываться над проблемой мышления, в подходе к ней существуют два основных диаметрально противоположных направления: материализм и идеализм. Идеализм исходит из признания мышления некой особой сущностью, в корне отличной от материи, от всего того, с чем мы имеем дело во внешнем мире. Материализм, напротив, утверждает, что «тот вещественный, чувственно воспринимаемый нами мир, к которому принадлежим мы сами, есть единственный действительный мир и наше сознание и мышление, как бы ни казалось оно сверхчувствительным, являются продуктом вещественного, телесного органа мозга». Этот основной тезис материализма в трактовке мышления получает со стороны кибернетики новое (и в определенном смысле решающее) доказательство. Естествознание с момента своего возникновения доставляло непрерывно возрастающую аргументацию в пользу материалистической концепции мышления. Данные физиологии, эволюционной биологии, психологии с самых разнообразных сторон обосновывали тезис материализма. Но все эти данные имеют дело с одним объектом - мозгом, с присущей ему способностью мышления, что уже есть в готовом, данным природой виде.

   Идея искусственного интеллекта часто объявляется механистической на том основании, что работа ЭВМ управляется законами электродинамики, и, значит, здесь происходит сведение высшего (мышления) к низшему (физическим процессам в ЭВМ). Однако исходная посылка неверна. Работа ЭВМ отнюдь не управляется законами электродинамики. Этими законами управляется работа отдельных элементов машины. По физическим законам ЭВМ работает только в том смысле, то она, скажем, преобразует электрическую энергию в тепло. Ведь сущность работы состоит не в этом преобразовании, а в том, что она производит определенные арифметико-логические операции. Машина имеет дело с информацией и работает по законам преобразования информации, т.е. по законам кибернетики. Поэтому, если рассматривать эти процессы с позиции механизма, неизбежно оказываешься на позициях механицизма, т.к. происходит сведение более сложных процессов переработки информации к более простым. Это то же самое, что сказать, будто работа мозга сводится к биохимическим и биофизическим процессам. На самом деле эти процессы происходят на уровне нервных клеток, а на уровне процессов переработки информации действуют другие законы, закономерности которых отнюдь не эквивалентны. С этой точки зрения и работу ЭВМ надо рассматривать как работу системы по переработки информации. Мозг отражает внешний мир, что значит, что между множеством состояний элементов мозга и множеством состояний внешних процессов имеется соответствие, т.е. мозг имеет информацию о внешних процессах. Эта информация заключена и не заключена в мозгу, т.к. сколько бы мы ни исследовали мозг кроме электрических, химических и др. характеристик нейронов мы там ничего не обнаружим. Необходимо рассмотреть связь мозга с внешним миром. Именно в этом и заключена информация, носителем которой и являются нейроны. Информация, с которой работает мозг и есть та идеальная сторона в его работе, и таким образом идеальное не существует в виде особого предмета или субстанции. Оно существует как сторона деятельности мозга, заключающейся в установлении связей между множеством состояний внешнего мира и головного мозга. Идеальная информация человеческого мозга имеет в принципе тот же характер, что и относительная информация вообще. На известной ступени исторического развития материи произошел качественный скачок, в результате которого информация, превратившись в достояние мозга, приобрела характер идеальной информации. Если мы признаем у кибернетических систем возможность достижения сложности, сравнимой со сложностью мозга, то необходимо признать у таких систем существование у них черт, которые мы называем идеальными. Человек, кроме того, есть не только природное существо, его основные характеристики - продукт социального, а не чисто биологического развития. Это означает, что мышление человека не может развиваться в изоляции, для этого необходимо, чтобы человек был включён в общество.