Психические процессы с точки зрения кибернетической науки

Оглавление:

Поиск ответов на многие нерешенные проблемы информации и управления, которые до сих пор являются предметом дискуссий, актуализирует задачу более глубокого изучения творческого наследия Норберта Винера. Основателю кибернетики принадлежит ряд работ, посвященных философии и методологии науки, роли научного знания в обществе, проблеме мироздания, анализу возможных последствий научно-технической революции, этике ученого.

Интерес Винера к философским проблемам не случаен: известно, что он изначально намеревался посвятить себя философии, учился в Гарвардском университете у Дж. Ройса и Дж. Сантаяны, получил докторскую степень в 18 лет и только потом, когда продолжил образование в Европе, предпочел математику под влиянием Рассела. Тем не менее, Винер продолжал обращаться к философским темам в своей научной работе, как в «докибернетический» период, так и при разработке новой науки «об управлении и коммуникации в животных и машинах».

Кибернетика — это наука об общих законах управления в природе, обществе, живых организмах и машинах, или наука об управлении, связи и обработке информации. Объектом изучения являются динамические системы. Предметом изучения являются информационные процессы, связанные с управлением.

Оригинальность этой науки заключается в том, что она изучает не материальный состав систем и не их структуру, а результат работы данного класса систем. Кибернетика первой сформулировала понятие черного ящика как устройства, которое выполняет определенную операцию над настоящим и прошлым входного потенциала, но при этом мы не обязательно располагаем информацией о структуре, обеспечивающей выполнение этой операции.

Системы изучаются в кибернетике в соответствии с их реакциями на внешние воздействия, то есть в соответствии с функциями, которые они выполняют. В дополнение к материальному и структурному подходам кибернетика ввела функциональный подход как еще один вариант системного подхода в более широком смысле.

Кибернетический подход — это изучение системы на основе кибернетических принципов, в частности, путем выявления прямых и обратных связей, рассматривая элементы системы как некие «черные ящики».

Целью кибернетического подхода является применение принципов, методов и технических средств для достижения наиболее эффективных результатов оптимизации управления в том или ином смысле. Основными понятиями кибернетики являются: Система, Обратная связь, Информация.

Кибернетика. Работа Норберга Винера

Кибернетика возникла на стыке многих областей знаний: Математика, логика, семиотика, биология и социология.

Обобщение кибернетических идей и методов приближает науку управления, как и кибернетику, к философии.

Сама кибернетика как наука об управлении многое дает современному философскому мышлению. Это позволяет глубже раскрыть механизм самоорганизации материи, обогащает содержание категории связи, причинности, позволяет точнее изучить диалектику необходимости и случайности, возможности и действительности. Она открывает путь для развития «кибернетической» эпистемологии, которая не заменяет диалектический материализм эпистемологией, но позволяет уточнить, конкретизировать и углубить ряд существенных проблем в свете науки управления.

Развитие и взаимообогащение ряда слабо связанных технических, биологических и социальных дисциплин в недавнем прошлом привело к проникновению кибернетики во многие сферы жизни.

Такая необычная «биография» кибернетики может быть объяснена рядом причин, две из которых мы должны выделить.

Во-первых, кибернетика имеет необычный синтетический характер. В этом отношении до сих пор существуют разногласия в интерпретации некоторых ее проблем и концепций.

Во-вторых, основные идеи кибернетики пришли к нам с Запада, где они с самого начала находились под влиянием идеализма и метафизики, а иногда и идеологии. То же самое, или почти то же самое, произошло и в нашей стране. Таким образом, становится очевидной необходимость разработки философских оснований кибернетики и освещения ее основных положений с позиции философского знания.

Понимание кибернетических концепций с позиции философии будет способствовать более успешному осуществлению теоретической и практической работы в этой области, создаст лучшие условия для эффективной работы и научного поиска в этой области знаний.

Необходимо сказать об огромном значении кибернетики для построения научного образа мира. На самом деле, предметом кибернетики являются процессы, происходящие в системах правил, общие законы таких процессов.

Таким образом, кибернетика (в переводе с греческого искусство управления) — это наука об управлении сложными системами с помощью обратной связи. Она возникла на пересечении математики, инженерии и нейрофизиологии и заинтересовалась целым классом систем, как живых, так и неживых, в которых существует механизм обратной связи. Основателем кибернетики по праву считается американский математик Н. Винер (1894-1964), который в 1948 году опубликовал книгу под названием «Кибернетика».

Выдающийся американский ученый ХХ века Норберт Винер вошел в историю мировой науки как основатель кибернетики — области знаний, которая за относительно короткий по историческим меркам срок не только стала ведущей, но и существенно изменила многие сферы человеческой деятельности.

Книга Винера «Кибернетика», давшая название соответствующей науке, обратила внимание читателей на то, что в общем смысле целесообразно рассматривать следующие строительные блоки мироздания — элементы, устройства, системы, связь, управление и информацию. Первые три «строительных блока» образуют любую структуру, четвертый описывает ее целостность, пятый — выполняемые функции, шестой — смысловое назначение. Взятые вместе, эти строительные блоки образуют гармоничную конструкцию системы. Книга оставалась настоящим хитом на протяжении более трех десятилетий, лишь постепенно уступая место учебникам, комментаторам и подлинным продолжателям.

Формирование мышления в научных и инженерных дисциплинах

Отныне при рассмотрении любой системы необходимо было описывать не только ее состав, но и набор состояний, в которых она может находиться, что во многих случаях позволяло обращаться с ее математической или физической моделью с приемлемой адекватностью. Это открыло путь для развития математической теории автоматов, которая успешно развивается и по сей день в различных приложениях, от криптографии до программирования. Несомненно, самым важным результатом этой книги стало понимание роли управления в системе, которая гораздо более разнообразна, чем простая петля обратной связи. Получается, что контроль определяет желательность поведения системы. И это, конечно, зависит от информации, обрабатываемой в системе.

Мысли Винера о проблемах и возможных социальных последствиях научно-технической революции актуальны и сегодня.

Взаимосвязь между информацией и контролем

Если 17-й и начало 18-го века были веком паровых машин, то настоящее время — это век коммуникаций и контроля.

Кибернетика внесла значительный вклад в изучение этих процессов. Она изучает модели коммуникации и управления, и для этого ей понадобилась еще одна концепция, которая была известна давно, но только приобрела фундаментальный статус в естественных науках — концепция информации (лат.: знакомство) как меры организации системы, в отличие от концепции энтропии как меры дезорганизации.

Чтобы проиллюстрировать важность информации, рассмотрим деятельность идеального существа, называемого «максвелловским демоном». Максвелл изложил идею о том, что такое существо нарушает второй закон термодинамики, в своей «Теории тепла», опубликованной в 1871 году. «Когда частица приближается к двери со скоростью выше средней из отделения А или когда частица приближается к двери со скоростью ниже средней из отделения В, носильщик открывает дверь, и частица проходит через отверстие; но когда частица приближается со скоростью ниже средней из отделения А или когда частица приближается со скоростью выше средней из отделения В, дверь закрывается. Таким образом, в отсеке А их концентрация уменьшается. Это приводит к очевидному снижению энтропии, и если мы соединим эти два отсека с тепловым двигателем, то получим как бы вечный двигатель второго рода».

Кибернетика выявляет зависимости между информацией и другими свойствами систем. Работа «Демона Максвелла» позволяет установить обратно пропорциональную зависимость между информацией и энтропией. При увеличении энтропии информация уменьшается, и наоборот, при уменьшении энтропии информация увеличивается. Отношение информации к энтропии также говорит нам кое-что об отношении информации к энергии.

Энергия (от греческого energeia — деятельность) обозначает общую меру различных видов движения и взаимодействия в формах: механической, тепловой, электромагнитной, химической, гравитационной, ядерной. Точность сигнала, передающего информацию, не зависит от количества энергии, используемой для передачи сигнала. Тем не менее, энергия и информация связаны между собой.

Винер приводит такой пример в своей книге «Кибернетика и общество»: «Кровь, оттекающая от мозга, на долю градуса теплее, чем кровь, притекающая к нему».

Познание и самообучение

Винер четко и однозначно определяет главную характеристику «разумной» кибернетической системы, будь то человек, эволюционировавшее животное или машина. Этой характеристикой является способность к самообучению, которая заключается не просто в накоплении информации о среде, а в выработке алгоритмов поведения в динамически меняющихся условиях. Поскольку изменение условий окружающей среды может быть вызвано действиями обучающегося, мы можем говорить о системах обучения первого, второго и более высокого порядка, в зависимости от способности предсказывать последствия своих действий. Это особенно важно для людей в индустриальном обществе, потому что «мы настолько изменили окружающую среду, что должны измениться сами, чтобы выжить». Таким образом, развитие интеллекта (человеческого или машинного) посредством самообучения является необходимым условием выживания.

Более того, поскольку человеческий прогресс, а значит и технологические возможности, значительно превосходят возможности биологической эволюции, становится неизбежным, что часть функций управления и контроля будет передана машине. Более того, такая «машина, предназначенная для принятия решений, будет буквально «растеряна», если у нее нет способности к обучению. Но если некоторые функции, которые до сих пор принадлежали исключительно человеку, должны быть переданы машине, то сам человек должен стать самовоспроизводящейся системой второго порядка, то есть быть способным предвидеть последствия такой передачи управления. «Горе тому, кто позволяет машине принимать решения за него, если сначала не были изучены принципы ее работы и не было установлено, что ее применение приемлемо для нас». Роль человека в технологии принятия решений не уменьшается, напротив, она качественно возрастает. Само определение жизни в информационной среде приобретает специфические кибернетические контуры: «Повторяю, жить эффективно — значит подвергаться постоянному потоку воздействий из внешнего мира и оказывать активное влияние на окружающий нас мир, в котором мы являемся лишь промежуточной ступенью. Образно говоря, быть живым в мире — значит участвовать в непрерывном процессе развития знаний и их беспрепятственного постоянного обмена.»

Какова цель этой игры? (Не путать со значением). Это буквально означает «бежать впереди локомотива». Здесь необходимо вспомнить о связи между информацией и энтропией. Паровоз — это движение прогресса и цивилизации, которое требует сжигания в топке все большего количества энергетических ресурсов, увеличивая энтропию в стремлении к равновесному состоянию «теплого болота» и обеспечивая краткосрочные (по мере прогорания огня) удобства и выгоды. Остановить паровоз невозможно. Он может остановить себя, когда уже нечего будет бросить в печь, но это равносильно смерти. Вы можете не участвовать в этом процессе, если он вам не нравится, но на ваше место у печи всегда будет много претендентов. Поэтому удел большинства разумных, активных и не эгоистичных существ — буквально бежать впереди паровоза, чтобы подготовить бункер угля для замены дров на следующей полустанке, а потом — цистерну нефти, а потом — вагон с ураном, а потом — канистру дейтерия….. Что ждет вас на следующем полустанке? По этому поводу Винер пишет: «Мы живем только благодаря изобретениям, и не только благодаря тем, которые уже сделаны, но в еще большей степени благодаря нашей надежде на новые изобретения в будущем, которые еще не сделаны.

Концепция кибернетики

Кибернетика возникла на стыке многих областей знаний: Математика, логика, семиотика, биология и социология.

Обобщение кибернетических идей и методов сближает науку управления, как и кибернетику, с философией.

Задача обоснования исходных понятий кибернетики, в частности таких, как информация, управление, обратная связь и т.д., требует выхода в более широкую, философскую область знания, где рассматриваются свойства материи — общие свойства движения, законы познания.

Сама кибернетика как наука об управлении многое дает современной философской мысли. Она позволяет глубже раскрыть механизм самоорганизации материи, обогащает содержание категории связи, причинности, позволяет точнее изучить диалектику необходимости и случайности, возможности и действительности. Открывается путь для развития «кибернетической» эпистемологии, которая не заменяет диалектический материализм эпистемологией, но позволяет уточнить, конкретизировать и углубить ряд важных проблем в свете науки управления.

Возникнув в результате развития и взаимообогащения ряда дисциплин, слабо связанных в недавнем прошлом в технической, биологической и социальной областях, кибернетика проникла во многие сферы жизни.

Столь необычная «биография» кибернетики объясняется рядом причин, две из которых мы должны подчеркнуть.

Кибернетика как перспективная область научного знания все больше привлекает внимание философов. Положения и выводы кибернетики входят в ее области знания, которые во многом определяют развитие современной эпистемологии. Как справедливо отмечают отечественные исследователи, кибернетика, достижения которой имеют большое значение для изучения познавательного процесса, должна быть включена в теорию познания в соответствии с ее сущностью и содержанием.

Изучение методологических и эпистемологических аспектов кибернетики способствует решению многих философских проблем. К ним относятся проблемы диалектического понимания простого и сложного, количества и качества, необходимости и случайности, возможности и действительности, прерывности и непрерывности, части и целого. Для развития самой математики и кибернетики большое значение имеет применение к материалу этих наук набора фундаментальных философских принципов и концепций, обязательно учитывающих специфику соответствующих областей научного знания. Среди этих принципов и понятий следует выделить положение об отражении, принцип материального единства мира конкретного и абстрактного, количества и качества, нормальный и осмысленный подход к познанию и др.

Философская мысль уже многое сделала для анализа аспектов и теоретико-познавательной роли кибернетики. Показано, насколько перспективным в философском плане является рассмотрение в свете кибернетики таких вопросов и понятий, как природа информации, цель и целесообразность, соотношение детерминизма и теологии, соотношение дискретного и непрерывного, детерминистского и вероятностного подхода в науке.

Необходимо сказать об огромном значении кибернетики для построения научного образа мира. Реальным объектом кибернетики являются процессы, происходящие в системах управления, общие законы таких процессов.

На странице курсовые работы по психологии вы найдете много готовых тем для курсовых по предмету «Психология».

Здесь темы рефератов по психологии

Читайте дополнительные лекции: