Кибернетика

Введение

Люди, родившиеся в 50-60-х годах 20 века хорошо помнят, какой интеллектуальный бум вызвало появление слова «кибернетика» в жизни ученых самых разных направлений научной деятельности. Интерес был огромным. Преподаватели в ВУЗах с энтузиазмом, «блеском в глазах» рассказывали студентам о кибернетике. Было написано много статей в научных журналах, газетах, книг и монографий. У всех было впечатление, что за кибернетикой будущее развитие науки и техники. Развитию интереса к кибернетике способствовали такие события, как запуск первого спутника Земли, первый космонавт в космосе, высадка американских астронавтов на Луне и т.д. Казалось, еще немного и человечество достигнет колоссальных успехов в освоении космического пространства, появлению кибернетических роботов и машин- луноходов. Однако в конце 70-х, начале 80-х годов прошлого века интерес к кибернетике начал затухать и её вытеснило такое слово, как информатика. Началось это с появления первых персональных компьютеров, продемонстрированных компанией «Apple» в 1976 году. Затем в 1983 году компания «Motorola» представила первый портативный сотовый телефон и весь Мир переключился на информатику. Кибернетика была отодвинута на второй или более дальние планы в науке и технике. Сейчас уже не каждый молодой человек сможет дать оценку, что же такое кибернетика? И так, давайте по порядку.

История возникновения кибернетики

Отцом кибернетики, как науки, является американский ученый, доктор наук, профессор Норберт Винер. Родился он в 1894 году в штате Миссури-США, в еврейской семье. Его отец, Лео Винер, эмигрант из России, к моменту рождения сына уже был достаточно известным ученым историком-языковедом. Под началом своего отца он начал читать [по-английски] в три, по-гречески и на латыни — в пять, а вскоре еще и по-немецки. В семь лет он изучал химию, в девять — алгебру, геометрию, тригонометрию, физику, ботанику и зоологию. В одиннадцать лет, он поступил в Колледж, который закончил с отличием, получив степень бакалавра в 14 лет. Далее он поступил в аспирантуру Гарвардского университета на факультет философии и в 18 лет его успешно окончил, защитив докторскую диссертацию. Однако философия его глубоко не заинтересовала, и он переключился на математику. В 25 лет он уже преподаватель математики в Массачусетском технологическом институте.

В годы второй мировой войны он работал над системами самонаведения для зенитно-ракетных комплексов. Систему самонаведения Н. Винер представлял как ЭВМ, имеющую блок памяти, где будут складироваться управляющие сигналы и информация, поступающие в процессе работы. Сама система самонаведения должна состоять из электронных ламп, а не зубчатых передач или электромеханических реле. Нужна была автоматическая самообучающаяся (он называл её «думающая») машина. Военным нужен был ученый с опытом систематизации и знаниями в разных областях, чтобы сопоставить область автоматического регулирования и нервную систему человека. Фактически Н. Винер стоял у истоков создания ЭВМ. Работа на военные задачи подвигло Н. Винера к формированию целого направления в науке – кибернетики. В 1946 году он начал писать книгу об автоматическом управлении. Встал вопрос о названии книги, и он вспомнил греческое слово, которое значило «рулить кораблем» или быть «кормчим». По-английски это звучит, как кибернетика.

«Было решено назвать всю теорию управления и связи в машинах и живых организмах кибернетикой, от греческого κυβερνήτησ — «кормчий». Н. Винер.

Книга была опубликована в 1948 году. Она называлась «Кибернетика, или управление и связь в животном и машине». Уникальность книги заключалась в том, что она была написана на стыке многих научных направлений: физики, математики, механики, психологии, биологии, физиологии и медицины.

Кибернетику Винер определил как науку о связи и управлении в живых организмах (биологических системах), и в машинах (искусственных системах).

Предметные области кибернетики

Направления кибернетики возможно разделить (классифицировать)

на 3 предметные области:

· биологическая кибернетика;

· техническая кибернетика;

· социальная кибернетика.

Задумывая новое направление в науке, Винер основной акцент делал на взаимосвязь биологической и технической областей научных знаний. В биологии он видел неисчерпаемый ресурс для развития технических наук. Изучая биологию движений живых существ, кибернетику следует искать возможности создания машин и механизмов, похожих в своих движениях на биологических существ.

«На всех ступенях развития техники со времени Дедала и Герона Александрийского людей интересовала возможность создания машин, подражающих живому организму.» Н. Винер.

К вопросам социологии он обратился значительно позднее. Не случайно глава VIII его книги «Информация, язык и общество» является завершающей.

Говоря о социологии, Н. Винер обращает наше внимание на поведение биологических особей, особенно общественных животных и насекомых.

«Совсем иначе обстоит дело с человеком и другими общественными животными — стадами павианов или скота, колониями бобров, пчелиными ульями, осиными гнездами, муравейниками. По степени целостности жизнь сообщества может вполне приближаться к уровню, характерному для поведения отдельной особи; но особь обычно наделена фиксированной нервной системой, с постоянными топографическими отношениями между элементами и постоянными соединениями, а сообщество состоит из особей, находящихся между собой в изменяющихся пространственно-временных отношениях и не имеющих постоянных, неразрывных физических соединений. Нервная ткань пчелиного улья — это лишь нервная ткань отдельных пчел. Как же пчелиный улей может действовать согласованно и организованно, приспособляясь к весьма изменчивым условиям? Очевидно, секрет состоит во взаимном общении членов улья».

Н.Винер.

Кибернетика и энтропия

Те понятия, предметы и явления, которые являются неочевидными, возможно сделать наглядными и познаваемыми. Как сказал французский философ Рене Декарт «Всё познается в сравнении». Сравнение – это инструмент, а не моральная категория. Последуем этому совету. Подберем к слову «кибернетика» синонимы и антонимы. Начнем с краткого определения кибернетики.

Кибернетика – наука об управлении сложными динамическими системами.

Таким образом, синонимы слову кибернетика – это управление, система, информатика. Тот специалист, который называет себя кибернетиком, занимается управлением, формированием систем, наведением порядка. И совсем необязательно, что это должен быть специалист технической специальности (инженер, технолог, физик, математик). Это может быть специалист гуманитарного образования – юрист, финансист, экономист, психолог, историк, военный, лингвист. Если они заняты созданием систем управления (государством, обществом, компанией, воинским подразделением), то они – кибернетики. К примеру, главы государств, руководители субъектов страны, командующие крупными воинскими формированиями, руководитель ЧВК, учредители крупных компаний, генеральные директора корпораций. Все они заняты созданием систем управления, т.е. кибернетикой. Конечно, при условии, что они смогли добиться успеха, создали более совершенную систему управления, чем было ранее. Тогда они – кибернетики. В случае, если после их прихода уровень беспорядка в организации увеличился, то в этом случае рассмотрим антоним слову кибернетика – это энтропия.

«Как количество информации в системе есть мера организованности системы, точно так же энтропия системы есть мера дезорганизованности системы; одно равно другому, взятому с обратным знаком.» Н. Винер.

Энтропия – это функция беспорядка в системе, состояние неопределенности. Если энтропия возросла, то в такой же мере увеличивается беспорядок. Энтропия – мера неорганизованности, хаоса. Те руководители, которые разрушают систему, это энтропики, разрушители. Пример тому, когда на должность министра обороны России был назначен А.Э. Сердюков. Возможно, что ему именно такая задача и была поставлена. Кибернетика борется против энтропии.

В биографии некоторых государственных руководителей (посмотрите Интернет) можно встретить такое определение: образование- экономист-кибернетик. Специалист, создающий сложные динамические системы управления. Ключевые слова – сложные динамические. Это значит, что он решает задачи высокого класса управления.

Кибернетика и саморегуляция

Создать систему управления - это только полдела. Система должна быть динамичной, постоянно видоизменяться под воздействием как внешних, так и внутренних условий и при этом упорно и целенаправленно двигаться к намеченной цели. По словам Н. Винера, система должна обладать высоким уровнем гомеостаза, легко подвержена гомеостатическим процессам, подвижного равновесия или саморегуляции. Это как организм человека стремится к поддержанию одной и той же температуры тела, независимо от погодных условий. Муравейник, пчелиный улей, стадо крупных животных, косяк рыб в океане – все они вместе способны выдерживать в разы больше силу внешнего воздействия окружающей среды, чем отдельно взятая особь.

Такие же гомеостатические процессы мы можем увидеть и в жизни социума людей. Те государственно-административные устройства стран, которые гибкие и способны к саморегуляции, являются более жизнеспособными. Страны, в основу которых заложены идеи конкуренции, свободного рынка, купли-продажи, значительно устойчивы, чем страны с административно-командной системой распределения продуктов и товаров. Ярким примером тому, какая система управления в человеческом обществе является высоко гомеостатичной, является рыночное регулирование. Образно сформулированная Адамом Смитом «невидимая рука» рынка наиболее действенным образом служит интересам общества. Принцип действия торгового рынка прост: когда спрос на товары превышает предложение, возникает дефицит, цена на товары возрастает. Напротив, если предложение превышает спрос, цена предлагаемых товаров падает. Следовательно, рынок представляет собой самоорганизующуюся, саморегулирующуюся систему.

«Свободная конкуренция сама является гомеостатическим процессом, т. е. что на вольном рынке эгоизм торговцев, каждый из которых стремится продать как можно дороже и купить как можно дешевле, в конце концов приведет к устойчивой динамике цен и будет способствовать наибольшему общему благу.» Н. Винер.

Вместе с тем, Винер идею свободной конкуренции называет простодушной. «Рынок- это игра», - говорит Винер, «…в которую играют вполне разумные и совершенно беззастенчивые дельцы. Побуждаемые своей собственной алчностью, отдельные игроки образуют коалиции; но эти коалиции … обычно кончаются столпотворением измен, ренегатства и обманов. Это точная картина высшей деловой жизни и тесно связанной с ней политической, дипломатической и военной жизни».

Свободная конкуренция основана на принципе купли-продажи. За счет того, что этот принцип, при всех его недостатках, является гомеостатическим процессом, обладает возможностью саморегуляции, это позволяет наполнить общество продуктами питания и товарами народного потребления. Но это только на «низовом уровне». Там, где происходит продажа стратегического сырья (нефть, газ, электричество и т.д.), а также товаров и услуг межгосударственного значения, в этот процесс вмешиваются органы государственной власти стран, политические партии и коалиции и никакой саморегуляции в системе нет, как и нет свободной конкуренции.

Винер пишет, что «один из самых поразительных фактов в жизни государства, что в ней крайне мало действенных гомеостатических процессов».

Кибернетика и рефлексия

Кибернетическая система состоит из двух подсистем: управляющую и управляемую. Например, руководство предприятием – это управляющая подсистема организации, а сотрудники – это управляемая подсистема.

В полноценной кибернетической системе обязательно осуществляется не только прямое управляющее воздействие на управляемый объект, но и реализуется обратное воздействие со стороны управляемого объекта на управляющую систему. Это обратное воздействие и называется «обратной связью». Это как при полете на современном самолете: перед летчиком есть сложная панель управления, по показаниям датчиков которой он получает обратную связь о скорости самолета, высоте, наличии топлива, направлении курса и т.д.

В своей книге о кибернетике Н. Винер приводит примеры больных людей, страдающих разными формами атаксии: «Их мышцы достаточно сильны и здоровы, но они не могут управлять своими движениями... Рецепторы в суставах, сухожилиях, мышцах и подошвах его ног, обычно сообщавшие ему о положении и движении ног, не посылают сигналов, которые центральная нервная система могла бы принять и передать, и чтобы получить информацию о положении своего тела, больной должен полагаться на глаза и органы равновесия внутреннего уха». Организм человека – это закрытая система. Отсутствие обратной связи (сигналов, поступающих от головного мозга), приводит к дисбалансировке биологического организма.

Такие же, похожие проблемы возникают и в социальном коллективе, сообществе людей. Представьте, что руководитель предприятия издает приказы и распоряжения и при этом совершенно не реагирует на сигналы, поступающие от коллектива. Не воспринимает обратную связь. Как вы думаете, много ли он на руководит? Много, но не долго.

Обратные связи призваны надежно и оперативно информировать управляющую систему (руководство) о фактическом положении дел. Руководителю нет смысла следить и знать за всем многообразием дел, происходящих в коллективе. Это ресурсозатратно и бессмысленно. Достаточно отслеживать лишь отклонения от целевых параметров.

В кибернетических системах обратную связь можно разделить на два типа:

· отрицательные обратные связи;

· положительные обратные связи.

Отрицательные обратные связи – это те, в результате действия которых происходят изменения, отрицательно влияющие на работу коллектива или жизнь сообщества. В этом случае руководство корректирует свои действия и подавляет возможные волнения. Например, при полете на самолете в условиях неблагоприятных погодных условий пилот корректирует скорость, высоту, с помощью рулей стабилизирует нормальный полет самолета.

Положительные обратные связи – это те, благодаря которым возникшие в системе изменения благоприятно влияют на работу коллектива, сообщества людей и которые руководством поддерживаются. Такие обратные связи позитивно влияют на развитие и укрепление системы и при умелом управлении очень продуктивны.

Итак, мы рассмотрели пока два основных признака построения кибернетической системы:

· гомеостатические процессы или процессы саморегуляции. Кстати, такое направление в нетрадиционной медицине, как гомеопатия тоже основана на том, что человек принимает микроскопические дозы лекарства (крупинки), а дальше это лекарство должно способствовать запуску процесса саморегуляции организма и его оздоровления.

· Положительные и отрицательные обратные связи.

Кибернетика и человеческое общество

Итак, для того, чтобы отнести социальные группы, сообщества или коллективы в корпорации к классу кибернетических систем, необходимо наличие 4-х признаков:

1. гомеостатические процессы или процессы саморегуляции;

2. Положительные и отрицательные обратные связи;

3. Осуществление информационного взаимодействия;

4. Наличие в деятельности изучаемой системы целенаправленности.

Два первых признака мы уже рассмотрели и два еще предстоит обсудить в следующей статье.

Важный вывод при анализе человеческого общества: при построении сложной динамической кибернетической системы необходимо «закладывать» в систему гомеостатические процессы, т.е. процессы саморегуляции.

При этом в основе закрытых систем (государства, корпорации, предприятия, организации и т.д.) должны закладываться ценности, которыми члены этого сообщества должны руководствоваться в своем поведении и жизнедеятельности. Иначе, независимо от вида деятельности сообщества, коллектив её членов может скатиться до скотского состояния, так как у любой государственной системы практически отсутствует процесс саморегуляции.

Как быть, что делать?

Выход один — строить общество, основанное на человеческих ценностях, сохранив при этом принцип свободной конкуренции.

Наличие в обществе рыночных конкурентных отношений при отсутствии ценностей может привести к тому, что с одной стороны, на полках магазинов и торговых центров есть изобилие продуктов и товаров, а с другой – по улицам городов «бродят» всякие извращенцы – ЛГБТ, в школах детям предлагают выбрать пол, а родителям говорят, что они не мужчина и женщина, а родитель 1 и родитель 2, что в конце концов приведет к деградации общества.

Продолжение следует….

Автор: Невейкин П.П., КЭН

ООО «ГИН»