Основания естествознания. Кибернетика как отдельная наука и общенаучное направление
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ
Нижегородский государственный университет им Н.И.Лобачевского
Экономический факультет
Кафедра менеджмента
Реферат
«Основания естествознания.
Кибернетика как отдельная
наука и общенаучное
Выполнила:
Студентка 4-го курса
41 группа
Гусева А.Д.
Руководитель:
Белоусов Валерий Алексеевич
Нижний Новгород, 2013
Содержание
Введение…………………………………………………………
I. Естествознание
- Предмет естествознания…………………………………………
….5 - Цели Естествознания……………………………………….
.………5 - Место естествознания в обществе……………………….…………6
- Общий ход развития естествознания……………………...……….7
II. Кибернетика как отдельная наука и общественное направление.
2.1. Кибернетика как наука, основные понятия кибернетики…………..9
2.2. Вклад кибернетики в научную картину мира………………...……15
2.3. Проблемы кибернетики………………………………………….….
2.4. Модели мира…………………………………………………...…….
Заключение……………………………………………………
Литература………………………………………………….
Введение
Естествознание - это раздел науки, основанный на воспроизводимой эмпирической проверке гипотез и создании теорий или эмпирических обобщений, описывающих природные явления. В естествознании первой половины нашего века ведущим направлением была физика. Начиная с 50-х годов, наряду с физикой, химией и биологией все возрастающее значение и влияние на развитие науки и всего уклада нашей жизни начала оказывать кибернетика. Кибернетика становится важнейшим фактором научно-технической революции на высших этапах ее развития.
Кибернетика возникла на стыке многих областей знания математики, логики, семиотики, биологии и социологии. Обобщающий характер кибернетических идей и методов сближает науку об управлении, каковой является кибернетика, с философией.
Кибернетика как наука об управлении многое дает современному философскому мышлению. Она позволяет более глубоко раскрыть механизм самоорганизации материи, обогащает содержание категории связей, причинности, позволяет более детально изучить диалектику необходимости и случайности, возможности и действительности. Открываются пути для разработки "кибернетической" гносеологии, которая не подменяет диалектический материализм теорией познания, но позволяет уточнить, детализировать и углубить в свете науки об управлении ряд существенно важных проблем. Возникнув в результате развития и взаимного стимулирования ряда, в недалеком прошлом слабо связанных между собой, дисциплин технического, биологического и социального профиля кибернетика проникла во многие сферы жизни. Столь необычная "биография" кибернетики объясняется целым рядом причин, среди которых надо выделить две.
Во-первых, кибернетика имеет необычайный, синтетический характер. В связи с этим до сих пор существуют различия в трактовке некоторых ее проблем и понятий.
Во-вторых, основополагающие идеи кибернетики пришли в нашу страну с Запада, где они с самого начала оказались под влиянием идеализма и метафизики, а иногда и идеологии. То же самое, или почти то же самое происходило и в нашей стране. Таким образом, становится очевидной необходимость разработки философских основ кибернетики, освещение ее основных положений с позиции философского познания. Осмысление кибернетических понятий с позиции философии будет способствовать более успешному осуществлению теоретических и практических работ в этой области, создаст лучшие условия для эффективной работы и научного поиска в этой области познания.
- Естествознание.
Естествознание — система наук о природе, или естественных наук, взятых в их взаимной связи, как целое. Естествознание — одна из трёх основных областей научного знания о природе, обществе и мышлении; теоретическая основа промышленной и сельскохозяйственной техники и медицины; естественно-научный фундамент философского материализма и диалектического понимания природы.
1.1. Предмет естествознания
Предмет естествознания — различные формы движения материи в природе: их материальные носители (субстрат), образующие лестницу последовательных уровней структурной организации материи; их взаимосвязи, внутренняя структура и генезис; основные формы всякого бытия — пространство и время; закономерная связь явлений природы как общего характера, охватывающая ряд форм движения, так и специфического характера, касающаяся лишь отдельных сторон тех или иных форм движения, их субстрата и структуры. «Предмет естествознания — движущая материя... Познание различных форм движения... является главным предметом естествознания» (Энгельс Ф., см. Маркс К. и Энгельс Ф., Соч., 2 изд., т. 33, с. 67—68).
Природа, которая служит
воздействием человека, т. к. её познание достигается в итоге не только теоретической, но и практической производственной деятельности людей. Естествознание как отражение природы в человеческом сознании совершенствуется в процессе её активного преобразования в интересах общества.
1.2. Цели Естествознания
Цели Естествознания — двоякие:
1) находить сущность явлений
природы, их законы и на этой
основе предвидеть или
2) раскрывать возможность
использования на практике
непосредственная или ближайшая цель Естествознания, содействие их практическому использованию — конечная цель Естествознания.
Цели Естествознания совпадают,
1.3. Место естествознания в обществе
Место Естествознания в жизни
и развитии общества вытекает
из его связей с др. социальными
явлениями и институтами,
(Ленин В. И., Полное собрание соч., 5 изд., т. 29, с. 170).
В современную эпоху Естествознания опережает технику в своём развитии, т. к. его объектами всё чаще становятся совершенно новые, неизвестные ранее вещества и силы природы (например, атомная энергия), а потому, прежде чем может встать вопрос об их техническом применении, требуется «фронтальное» их изучение со стороны Естествознания. Тем не менее техника с её потребностями остаётся движущей силой развития Естествознания.
Связь с техникой лежит, согласно К. Марксу, в основе определения Естествознания как непосредственной производительные силы.
Связь Естествознания с
областях, что без философских выводов естествознанию не обойтись ни в коем случае» (Полное собрание соч., 5 изд., т. 45, с. 31).
1.4. Общий ход развития естествознания
Общий ход развития
1) непосредственное созерцание природы как нерасчленённого целого; здесь охватывается верно общая картина, но совершенно неясны частности; такой взгляд был присущ древнегреческой натурфилософии;
2) анализ природы, расчленение её на части, выделение и изучение отдельных вещей и явлений, поиски отдельных причин и следствий, например анатомирование живых организмов, выделение составных частей сложных химических веществ; но за частностями исчезает общая картина, универсальная связь явлений;
3) воссоздание целостной картины на основе уже познанных частностей путём приведения в движение остановленного, оживления омертвленного, связывания изолированного раньше, т. е. на основе фактические соединения анализа с синтезом (см. К. Маркс и Ф. Энгельс, Соч., 2 изд., т. 20, с. 12—23).
К. Маркс охарактеризовал ход
познания, как идущий от исходного
представления о конкретном
II. Кибернетика как отдельная наука и общественное направление.
2.1. Кибернетика как наука, основные понятия кибернетики
Кибернетика - наука об общих закономерностях процессов управления и
передачи информации в технических, биологических и социальных системах. Её основателем является американский математик Н. Винер (1894-1964), выпустивший в 1948 году книгу "Кибернетика, или управление их связь в животном и машине". Своё название новая наука получила от древнегреческого слова "кибернетес", что в переводе означает "управляющий", "рулевой", "кормчий". Основной интерес этой науки широкий класс как живых, так и неживых систем.
Со сложными системами управления человек имел дело задолго до
кибернетики (управление людьми, машинами; наблюдал регуляционные процессы у живых организмов и т.д.). Но кибернетика выделила общие закономерности управления в различных процессах и системах, а не их специфику. В «докибернетический» период знания об управлении и организации носили «локальный» характер, т.е. в отдельных областях. Так, еще в 1843 г. польский мыслитель Б. Трентовский опубликовал малоизвестную в настоящее время книгу «Отношении философии к кибернетике как искусству управления народом». В своей книге «Опыт философских наук» в 1834 году известный физик Ампер дал классификацию наук, среди которых третьей по счету стоит кибернетика – наука о текущей политике и практическом управлении государством (обществом).
Эволюция
представления об управлении
происходила в форме
Техническая кибернетика - отрасль науки, изучающая технические системы управления. Важнейшие направления исследований разработка и создание автоматических и автоматизированных систем управления, а также автоматических устройств и комплексов для передачи, переработки и хранения информации.
К основным задачам кибернетики относятся:
1) установление фактов, общих для управляемых систем или для некоторых их совокупностей;
2) выявление ограничений, свойственных управляемым системам. и
установление их происхождения;
3) нахождение
общих законов, которым
4) определение
путей практического
«Кибернетический» подход к системам характеризуется рядом понятий.
Основные понятия кибернетики: управление, управляющая система, управляемая система, организация, обратная связь, алгоритм, модель, оптимизация, сигнал и др. Для систем любой природы понятие "управление" можно определить следующим образом: управление - это воздействие на объект, выбранное на основании имеющейся для этого информации из множества возможных воздействий, улучшающее его функционирование или развитие. У управляемых систем всегда существует некоторое множество возможных изменений, из которого производится выбор предпочтительного изменения. Если у системы нет выбора, то не может быть и речи об управлении.
Есть существенная
разница между работой дачника,
Управление - это вызов изменений в системе или перевод системы из одного состояния в другое в соответствии с объективно существующей или выбранной целью.
Управлять - это и предвидеть те изменения, которые произойдут в
системе после подачи управляющего воздействия (сигнала, несущего
информацию). Всякая система управления рассматривается как единство управляющей системы (субъекта управления) и управляемой системы - объекта управления. Управление системой или объектом всегда происходит в какой-то внешней среде. Поведение любой управляемой системы всегда изучается с учетом ее связей с окружающей средой. Поскольку все объекты, явления и процессы взаимосвязаны и влияют друг на друга, то, выделяя какой-либо объект, необходимо учитывать влияние среды на этот объект и наоборот.
Свойством управляемости может обладать не любая система. Необходимым условием наличия в системе хотя бы потенциальных возможностей управления является ее организованность.
Чтобы управление могло функционировать, то есть целенаправленно
изменять объект, оно должно содержать четыре необходимых элемента:
1. Каналы сбора информации о состоянии среды и объекта.
2. Канал воздействия на объект.
3. Цель управления.
4. Способ (алгоритм, правило) управления, указывающий, каким
образом можно достичь поставленной цели, располагая информацией о
состоянии среды и объекта.
Понятие цели и целенаправленности. Основатель кибернетики Н. Винер писал, что "действие или поведение допускает истолкование как направленность на достижение некоторой цели, т.е. некоторого конечного
состояния, при котором объект вступает в определенную связь в пространстве и во времени с некоторым другим объектом или событием"1. Цель определяется как внешней средой, так и внутренними потребностями субъекта управления.
Цель должна быть принципиально достижимой, она должна соответствовать реальной ситуации и возможностям системы (управляющей и управляемой). За счет управляющих воздействий управляемая система может целенаправленно изменять свое поведение. Целенаправленность управления биологических управляемых систем сформирована в процессе эволюционного развития живой природы. Она означает стремление организмов к их выживанию и размножению.
Целенаправленность искусственных управляемых систем определяется их разработчиками и пользователями.
Понятие обратной связи. Управление по "принципу обратной связи". Если между воздействием внешней среды и реакцией системы устанавливается связь, то мы имеем дело с обратной связью. Принцип обратной связи характеризует информационную и пространственно-временную зависимость в кибернетической системе. Если поведение системы усиливает внешнее воздействие, то мы имеем дело с положительной обратной связью, а если уменьшает, то с отрицательной
обратной связью. Понятие обратной связи имеет отношение к цели управления.
Поведение объекта управляется величиной ошибки в положении объекта по отношению к стоящей цели.
Понятие информации. Управление - информационный процесс. Иинформация - "пища", "ресурс" управления. Поэтому кибернетика есть вместе с тем наука, об информации, об информационных системах и процессах. Самый исходный смысл термина "информация" связан со сведениями, сообщениями и их передачей.
Бурное развитие в нашем веке телефона, телеграфа, радио, телевидения и других средств массовой коммуникации потребовало повышения эффективности процессов передачи, хранения и переработки передаваемых сообщении информации. "Докибернетическое" понятие информации связано с совокупностью сведений, данных и знаний. Оно стало явно непонятным, неопределенным с возникновением кибернетики. Понятие информации в кибернетики уточняется в математических "теориях информации". Это теории статистической, комбинаторной, топологической, семантической информации.
В отечественной и зарубежной литературе предлагается много разных
концепций (определений) информации:
1) информация как отраженное разнообразие,
2) информация как устранение неопределенности (энтропии),
3) информация как связь между управляющей и управляемой системами,
4) информация как преобразование сообщений,
5) информация как единство содержания и формы (например, мысль -
содержание, а само слово, звук - форма),
6) информация - это
мера упорядоченности,
Общее понятие информации должно непротиворечиво охватывать все определения информация, все виды информации. К сожалению. такого универсального понятия информации еще не разработано.
Информация
может быть структурной,
Информация
может быть также
Каковы свойства информации?
Первое - способность управлять физическими, химическими, биологическими и социальными процессами. Там, где есть информация, действует управление, а там, где осуществляется управление, непременно наличествует и информация.
Второе свойство информации - способность передаваться на расстоянии (при перемещении инфоносителя).
Третье - способность информации подвергаться переработке.
Четвертое - способность сохраняться в течение любых промежутков времени и изменяться во времени.
Пятое свойство - способность переходить из пассивной формы в активную. Например, когда извлекается из "памяти" для построения тех или иных структур (синтез белка, создание текста на компьютере и т.д.).
Информация существенно влияет на ускоренное развитие науки. Систем управления, техники и различных отраслей народного хозяйства. Политика, политическое управление, экономика - это концентрированная смысловая информация, т. е. такая, которая перерабатывается человеческим сознанием и реализуется в различных социальных сферах. Она обусловлена политическими, экономическими потребностями общества и циркулирует в процессе управления производством и обществом. Социальная информация играет огромную роль в обеспечении правопорядка, работы правоохранительных органов, в деле образования и воспитания подрастающих поколений. Информация - неисчерпаемый ресурс общества. Информация - первооснова мира, всего сущего. Современным научным обобщением всех информационных процессов в природе и обществе явилась информациология - генерализованная наука о природе информации и законах информации.
Понятие самоорганизации. В современную науку это понятие вошло через идеи кибернетики. Процесс самоорганизации систем обусловлен таким неэнтропийным процессом, как управление. Энтропия - мера неорганизованности, хаоса. Энтропия и информация, как правило, рассматриваются совместно. Информация - это то, что устраняет неопределенность, количество "снятой" неопределенности. Тенденция к определенности, к повышению информативности - процесс негэнтропийный (процесс с обратным знаком).
Термин "самоорганизующаяся система" ввел кибернетик У. Росс Эшби для описания кибернетических систем. Для самоорганизующихся систем характерны:
1) Способность активно взаимодействовать со средой, изменять ее в
направлении, обеспечивающим более успешное функционирование системы:
2)наличие
определенной гибкости
выработанного в ходе эволюции;
3)непредсказуемость
поведения самоорганизующихся
4)способность учитывать
Основными признаками самоорганизующейся системы общества являются самоорганизующейся активность, оптимальная надежность и вероятностная детерминация. Эти признаки характеризуют и социальные системы.
Социальные самоорганизующейся системы – сложные системы. Их сложность в том, что они состоят из разнообразных подсистем, включенных друг в друга по иерархическому принципу, причем каждая подсистема бывает задана своей собственной программой развития и своим собственным поведением.
Социальная кибернетика – вероятностные системы, социальные системы с большим числом параметров и с нелинейной зависимостью. Для общества характерны многозначные нелинейные и функциональные связи. Раскрытие этих связей важно для научного познания, в том числе и кибернетического. В обществе наиболее рельефно проявляется системный эффект: социальные системы подчиняются системным закономерностям. Социальные системы с прогрессивной ориентацией развиваются надежно. Вообще надежность социальной системы проявляется в том, что она живет несравненно дольше своих компонентов.
Познание закономерностей общества как самоорганизующейся
кибернетической системы с целью создания оптимальной модели управления социальными процессами и составляет в общем плане предмет социальной кибернетики. Его специфика состоит в кибернетическом обеспечении процессов управления в общественных самоорганизующихся системах, в кибернетическом описании таких социосистемных атрибутов, как самоорганизующаяся активность, внутренняя целенаправленность, оптимальная надежность и вероятностная детерминация. Принципы социальной кибернетики ориентируют на исследование структурно – информационных связей в социальных системах. Информационная структура жизнедеятельности социального организма становится ядром социокибернетической проблематики; кибернетика полностью отвлекается от вещественно – энергетической стороны. Поэтому, исследование кибернетических систем предполагает привлечение и развитие соответствующего математического
аппарата, способного в русле кибернетических идей и методов отобразить
количественные законы функционирования и развития социальных систем, но на этом вопросе мы остановимся позже.
Использование понятий и идей кибернетики в вопросах физики, химии,
биологии, философии, социологии, психологии и других науках дали
превосходные всходы, позволили глубоко продвинуться в сущность процессов, протекающих в неживой и живой природе. Нет никакого сомнения в том, что грядущий XXI век и прогресс естествознания и науки всей будет протекать по линии изучения закономерностей управляющих процессов в сложноорганизованных системах. Самоорганизующаяся система - это познавательная модель науки XXI века.
2.2. Вклад кибернетики в научную картину мира
Кибернетика
устранила ту принципиально
На постулатах о материи и энергии строились представления о пространстве и времени. Но в палитре научной картины мира не хватала
важнейшей "краски" - информации. Самая глубокая причина сопряжения пространства и времени, а равно всех изменений в мире проистекает из изменения массы, энергии и информации. Опыт развития науки последнего времени показал, что реальный мир состоит из этих предельно фундаментальных элементов. Системы материальных объектов, вещественно-энергетические процессы являются и носителями, хранителями и потребителями информации. И подобному тому, как Эйнштейн установил закон эквивалентности вещества и энергии, есть закон (не открытый еще) эквивалентности массы, энергии и информации. Кибернетика (вместе с теорией информации) дала новое представление о мире, основанное на информации, управлении, организованности, обратной связи, целенаправленности. Создала информационную картину мира. Не энергия, а информация выйдет в XXI столетии на первое место в мире научных понятий.
Фундаментальный характер информации означает, что хаос не может быть абсолютным. В любом хаосе существует некоторый уровень упорядоченности.
Космос не способен опуститься до сплошной энтропии. Живые организмы и социальные системы питаются отрицательной энтропией (негэнтропией), то есть они противостоят беспорядку и хаосу. Масс-энерго-информационные реобразования исчерпывают собой все возможные состояния Космоса, а равно его подсистем, включая человека, общество.

- Основания задержания подозреваемого
- Основания и виды освобождения от отбывания наказания
- Основания и логика инновационного подхода
- Основания инженерной деятельности
- Основания и порядок возврата или зачета государственной пошлины
- Основания и порядок выселения граждан из жилых помещений
- Основания и порядок досрочного прекращения полномочий главы государства
- Основания для возбуждения дела о нарушении антимонопольного законодательства
- Основания для возбуждения производства по делу о несостоятельности (банкротстве)
- Основания для прекращения брака
- Основания для прекращения трудового договора
- Основания для прекращения трудового договора
- Основания для удовлетворения иска о восстановлении на работе
- Основания досрочного прекращения полномочий Президента Российской Федерации