Кибернетика

Между уровнями иерархии могут возникать взаимосвязи. Само понятие элементов в этом смысле является относительным. В различных случаях одна и та же часть системы может быть и элементом, и блоком, и всей системой. Так, например, при изучении функций мозга его можно рассматривать как элемент, тогда как при изучении работы мозга в связи с его внутренним строением за элемент следует принимать отдельные нейроны. В свою очередь, нейрон будет кибернетической системой при изучении его с учетом клеточного строения.

Кибернетические системы делятся на непрерывные и дискретные. В непрерывных системах все сигналы, циркулирующие в системе, и состояния элементов задаются непрерывными параметрами, в дискретных - дискретными. Существуют смешанные (гибридные)системы, в которых имеются параметры обоих видов. Деление систем на непрерывные и дискретные является условным и определяется необходимой степенью точности исследуемого процесса и техническими и математическими удобствами. Некоторые процессы или величины, имеющие дискретную природу, например электрический ток (дискретность электрического заряда: не может быть заряд меньше, чем заряд электрона), удобно описывать непрерывными величинами. В других случаях, наоборот, непрерывный процесс имеет смысл описывать дискретными параметрами. Так, например, непрерывную выделительную функцию почек удобно описывать дискретной пятибалльной характеристикой. Кроме того, при любых физических измерениях, производя их через определенные интервалы времени, фактически получают набор дискретных величин. Все сказанное свидетельствует, что дискретные системы являются более универсальными, чем непрерывные.

При исследовании непрерывных систем применяют аппарат дифференциальных уравнений, при исследовании дискретных систем - теорию алгоритмов.

В кибернетике и технике принято деление систем на детерминированные и вероятностные. Детерминированной называют такую систему, элементы которой взаимодействуют определенным образом. Состояние и поведение такой системы предсказывается однозначно и описывается однозначными функциями. Поведение вероятностных систем можно определить с некоторой долей достоверности, так как элементы системы находятся под влиянием столь большого числа воздействий, что взаимодействие всех элементов не может быть описано точно. Один из примеров - реакция организма на воздействие физическими факторами (силовое, электрическое, тепловое и др.); она имеет вероятностный характер.

Система называется замкнутой, если ее элементы обмениваются сигналами только между собой. Незамкнутые, или открытые, системы обязательно обмениваются сигналами с внешней средой.

Для восприятия сигналов из внешней среды и передачи их внутрь системы всякая открытая система обладает рецепторами(датчиками или преобразователями). У животных, как у кибернетической системы, реценторами являются органы чувств - осязание, зрение, слух и т.п., у автоматов - датчики: тензометрические, фотоэлектрические, индукционные.

Во внешнюю среду сигналы передаются посредством исполнительных механизмов, называемых эффекторами. Речь, руки, мимика лица являются для человека - кибернетической системы - эффекторами.

Рецептором для автомата с газированной водой является кнопка или приемник монет, эффектором - выдача газированной воды.

Сложные кибернетичечские системы обладают характерным свойством - способностью накапливать информацию, которая впоследствии может быть использована при работе управляющей системы. Это свойство называется, по аналогии с подобным свойством человеческого мозга, памятью. Запоминание в кибернетических системах осуществляется двумя способами: во-первых, вследствие изменения состояния элементов системы, во-вторых, в результате изменения ее структуры.

Заключение

В процессе изучения было выявлено что кибернетика имеет большое количество различных определений понятия, однако все они в конечном счете сводятся к тому, что кибернетика - это наука, изучающая общие закономерности строения сложных систем управления и протекания в них процессов управления. А так как любые процессы управления связаны с принятием решений на основе получаемой информации, то кибернетику часто определяют ещё и как науку об общих законах получения, хранения, передачи и преобразования информации в сложных управляющих системах.

По мере развития и освоения такого предмета как кибернетика люди находят ей применение и внедряют в различные области человеческой деятельности, благодаря чему значительно упрощается работа, становится возможным выполнение невозможных для человека работ, выполнение сложных исследований, представление различных моделей процессов. Кибернетика стала неотъемлемой частью в повседневной жизни людей. Следует ожидать коренного изменения во всей системе методов исследований и разработок, во внедрении их результатов, во всей методологии научной и - практической деятельности людей.

 

Список используемой литературы

 

Практическая часть

 

Задание 3

Данные табл. 6 характеризуют динамику преступности в некотором регионе. Вычислите абсолютные приросты, темпы роста и темпы прироста цепные; а также среднегодовые уровень преступности, прирост, темп роста и темп прироста. Среднегодовой прирост найдите как среднее арифметическое цепных приростов, а среднегодовой темп роста – как среднее геометрическое цепных темпов роста.

 

Таблица 6

Годы	Количество краж (тыс.)
1991	913,1
1992	935,5
1993	996,5
1994	1127,2
1995	1367,9
1996	1190,0
1997	1124,4
1998	1285,3
1999	1339,3
2000	1310,1
2001	1273,2
2002	926,8
2003	1150,8
2004	1276,9
2005	1573,0
2006	1677,0
2007	1567,0
2008	1326,3
2009	1188,6
2010	1244,1
2011	1260,4

 

Результаты расчетов оформите в виде табл. 7 и табл. 8. Постройте график по данным табл. 6.

 

Таблица 7

Годы	Количество преступлений		Абсолютный прирост цепной	Темп роста цепной	Темп прироста цепной

 

Таблица 8

Среднегодовой уровень
Среднегодовой прирост
Среднегодовой темп роста
Среднегодовой темп прироста