Обратная связь (кибернетика). Что такое кибернетика? Что изучает и для чего нужна Что делает кибернетик

Internet и кибернетика

Леонид Черняк

Every tool has a genealogy
(У каждого инструмента есть своя родословная).

Норберт Винер

В поисках родословной Сети может оказаться полезным слово "киберпространство". Оно служит удачным мостиком между словами "Интернет" и "кибернетика", прежде всего потому, что в нем точно отражен характер взаимосвязи Сети и этой науки. Термин "киберпространство" предложил в 1984 г. американский писатель Уильям Гибсон (William Gibson) в своей книге "Neuromancer", и теперь его нередко используют в качестве синонима для слова "Интернет". Вскоре появились неологизмы: кибермедиа, киберпанк, киборг и др. Надо признать, что Гибсон не был первым среди тех, кто прогнозировал будущие кибернетические медийные технологии. Роль новых средств массовой информации предвосхитил канадский ученый М. Мак-Лахан (M. McLuhan) в книге "Understanding Media", вышедшей в 1964 г.

Не исключено, что установление "кибернетических" родовых корней Интернета может кому-то показаться надуманной затеей. Сложилось мнение, что ни у одного из основных элементов современной Сети нет ничего такого, что явно бы указывало на их родство с кибернетикой. Опровергнуть такое мнение не просто, так как заметные доказательства на поверхности не лежат. В этом, собственно, и заключается парадокс или загадочность терминов "киберпространство" и "кибернетическое гиперпространство": принимая их, мы внутренне (подсознательно) соглашаемся с их кибернетическим происхождением, но объяснить причину этого не удается. Может быть, мы не совсем правильно понимаем, что такое кибернетика?

Истоки противоречия следует искать в стереотипном представлении о кибернетике как науке. Возьмем, к примеру, все еще популярный "Советский энциклопедический словарь". В нем кибернетика определяется как наука об основных законах получения, хранения, передачи и переработки информации. Ее ядро составляют теория информации, теория алгоритмов, теория автоматов, исследование операций, теория оптимального управления и теория распознавания образов.

В западных источниках кибернетику трактуют шире, ее иногда называют не наукой, а размытой областью знаний (fuzzily defined academic domain), куда включают математику, технологии, философию и социальные науки. В более узком понимании к кибернетике относят такие области знания, как искусственный интеллект, нейронные сети, динамические системы, теорию хаоса, сложные адаптивные системы.

Однако ни одно из этих определений не обозначает то, что составляет видимую основу Интернета: протоколы, серверы, браузеры, языки HTML, XML и Java и т. д.

Так что же такое "кибернетическое гиперпространство" - всего лишь красивая метафора или имеет смысл поискать более адекватную трактовку предмета кибернетики.

Норберт Винер

В этом случае стоит обратиться к первоисточникам, т. е. к работам самого Норберта Винера. Именно он предложил назвать кибернетикой комплекс знаний об управлении самыми разными системами: техническими, биологическими или социальными. Но было бы неправильно связывать становление и развитие кибернетики только с именем Винера. Если построить генеалогическое древо этой науки, то окажется, что самому Винеру принадлежит только корень и одна из ветвей, тем не менее именно его деятельность в наибольшей степени способствовала созданию Сети.

Доказать это не просто. Норберт Винер стал признанным классиком науки, и его работы, как книги писателя-классика, знают все, но не читает никто.

Людей, читавших "Кибернетику" Винера, мало, еще меньше тех, кто смог понять комплекс математических, философских и религиозных идей, собранных в ней (поразительно, но эта книга почти не переиздается).

Поверхностное знание "Кибернетики" приводит к тому, что популярными оказались не собственные оригинальные идеи Винера, а включенные в книгу и известные задолго до него довольно простые представления об обратной связи в системах управления. В технике можно найти множество примеров устройств, где существует обратная связь, например, уже не одно столетие известен центробежный регулятор Джеймса Уатта, сделавший паровую машину символом первой промышленной революции. Теоретические подходы к обратной связи были разработаны английским физиком Джеймсом Максвеллом еще в 1868 г.

К тому же с точки зрения истории Интернета наибольший интерес представляет деятельность Винера после 1948 г., когда уже была опубликована "Кибернетика", но прежде следует сказать несколько слов о научной биографии этого ученого, чтобы было понятно, с каким багажом знаний он подошел к решению проблем взаимодействия человека с компьютером.

Сын профессора славистики, выходца из России, Норберт Винер получил ученую степень доктора философии в Гарвардском университете в возрасте 18 лет. Затем он работал вместе с Бертаном Расселом в Кембридже и Дэвидом Гильбертом в Геттингене. По окончании первой мировой войны Винер стал преподавать в Массачусетском технологическом институте (МТИ), где выполнил целый ряд математических исследований мирового класса. Здесь же у него сложилась многолетняя личная дружба с Ванневаром Бушем, о чьей роли в организации научных исследований по информационным технологиям стоит упомянуть отдельно.

Именно В. Буш с началом второй мировой войны привлек Винера к решению математических задач, связанных с управлением зенитным огнем на основании информации, получаемой от радиолокационных станций. Таким образом, Винер стал участником Битвы за Англию, благодаря чему смог познакомиться с Аланом Тьюрингом и Джоном фон Ньюманом. Огромное значение для формирования взглядов Винера на проблему "человек и компьютер" имела совместная деятельность с мексиканским психологом и кардиологом Артуро Розенблютом, именно ему была посвящена книга "Кибернетика". Перечислить всех тех великих ученых, с кем общался Винер, сложно, назовем только самые известные имена: Альберт Эйнштейн, Макс Борн, Ричард Курант, Клод Шеннон, Феликс Клейн.

Норберт Винер, как никто другой, способствовал тому, что МТИ превратился в один из ведущих научных центров мира, а фигура рассеянного профессора с неизменной сигарой стала неким символом этого института. В среде научной молодежи возник своего рода культ Винера, он превратился в эпического героя, есть даже сайт очень милых анекдотов, где Винер выступает в качестве главного персонажа.

К проблеме "человек и компьютер" Норберт Винер обратился по ряду причин. Прежде всего потому, что его интересовали вопросы коммуникаций в технике, в живой природе и в обществе. Кроме того, ученый хотел уйти от военной тематики, которая заняла у него несколько лет жизни. В контексте истории Интернета важно понять, что проблемой взаимодействия человека и компьютера занялся исследователь с колоссальным научным потенциалом. В ту область, которую мы сегодня называем информационными технологиями, пришел ученый, обладающий классической университетской и академической культурой (полагаю, что эта культура теперь уже потеряна, причем навсегда).

Не стоит удивляться тому, что за Винером не числится никаких практических работ, связанных с компьютерами, в то время его занимали более серьезные вещи. Винер стал основателем кибернетической философии, основателем собственной школы, и его заслуга в том, что эта философия была передана ученикам и последователям. Именно школе Винера принадлежит ряд работ, которые, в конечном счете, привели к рождению Интернета.

Возможно, Винер первым понял, что появление цифрового компьютера поднимает вопрос о качественно новом уровне взаимодействия человека с машиной. Сегодня, когда каждый персональный компьютер снабжен различными интерактивными устройствами, можно говорить о том, что многое уже достигнуто. Но тогда, в 40-х и 50-х годах, сосуществовали диаметрально противоположные взгляды на роль вычислительных машин: одни ученые видели в них просто инструмент для расчетов, а другие прочили им судьбу некоего сверхчеловеческого разума. Винер считал ошибочными обе эти точки зрения.

Он был не согласен с распространенным мнением о том, что вычислительные машины могут самостоятельно порождать полезные результаты. Винер отводил им функцию лишь инструмента, средства для переработки данных, а человеку - функцию извлечения полезных результатов. Но как найти решение в ту пору, когда не было ни клавиатуры, ни мыши, ни экрана, когда существовал колоссальный разрыв между философским пониманием проблемы и ее технологическим воплощением? Было понятно, что оно находится где-то на междисциплинарном уровне, поэтому Винер пришел к необходимости организовать в МТИ еженедельный семинар с привлечением самых разных специалистов.

Семинар начал работать весной 1948 г. Его участники вспоминают, что первое время он напоминал строительство Вавилонской башни, поскольку к нему были привлечены ученые разных, порой далеких друг от друга специальностей - математики, инженеры, психологи, философы, медики, биологи и т. д. Несмотря на то, что значительное время ушло на формирование общего языка новой науки, семинар оказался весьма результативным.

В конечном итоге удалось выработать несколько принципиальных концепций, которые можно рассматривать как первые основополагающие идеи будущей Сети. Во-первых, на семинаре в процессе обсуждений было высказано предположение, что компьютер должен стать одним из важнейших средств коммуникации (хотя представить себе компьютер в качестве коммуникационного устройства в начале 50-х было непросто). Отметим, что до появления первой компьютерной сети оставалось не менее 15 лет. Роберт Меткалф, изобретатель протокола Ethernet, афористично определил предназначение компьютера: "Communication is the most important thing computers can do" (коммуникация - наиболее важное из того, что может делать компьютер), но это случилось намного позже.

Во-вторых, был сделан очевидный (с точки зрения дня сегодняшнего) вывод о том, что компьютер должен обеспечивать режим интерактивного взаимодействия. На тот момент из периферийных устройств существовали только устройства для ввода с перфолент или перфокарт и примитивные принтеры. В зародышевом виде интерактивный режим частично воплотился в уникальный для своего времени компьютер Whirlwind ("Ураган"), построенный в МТИ в 1950 г. В его создании активно участвовали члены винеровского семинара. Именно к этому компьютеру впервые подключили алфавитно-цифровую клавиатуру.

Итак, две очевидные составляющие киберпространства - компьютер как средство коммуникации и интерактивный режим - были выпестованы в колыбели семинара, руководимого Винером. "У каждого инструмента есть своя родословная".

Но не менее важно для истории Интернета еще одно обстоятельство. Семинар Винера стал школой, откуда вышли многие создатели Сети. К их числу относится и Джон Ликлайдер, который несколько лет спустя, работая по проекту ARPANet, стал ключевой фигурой первого проекта Сети.

В последние годы жизни Ноберт Винер углубился в философские и этические проблемы, они нашли отражение в его последней книге "God and Golem", также он автор двух мемуарных книг "Я - математик" и "Бывший вундеркинд".

Признавая важное значение периода становления информационных технологий, надо заметить, что кибернетика - это не только прошлое, но и будущее. Одно из значений греческого слова kebernetes, от которого происходит ее название, - рулевой. Как ни странно, но практически все создаваемые кибернетические системы на протяжении многих лет обходились без "человека-рулевого". Совсем недавно, всего несколько лет назад, появилось новое направление - кибернетика второго порядка (second-order cybernetics). Оно отличается от классического тем, что включает в контур управления, бывший традиционно чисто машинным, человека-наблюдателя.

Как же любят "борцы с лженаукой" рассказывать разные мифы про то, сколько они "спасли" бюджетных денег от ""бесполезных" затрат на разного рода "лженаучные" разработки и технологии. Не зря еще покойный ныне академик Кругляков хвалился, что лженаучной комиссией РАН было "зарублено" несколько тысяч различных изобретений и открытий, которым голословно был навешан ярлык "лженаука" только потому, что они якобы "нарушают законы физики".

Особенно они любят один миф, о том, что первый президент России Б.Ельцин не то спъяну, не то в "белой горячке" хвастался академику Александрову о том, что выделил 50 млн. рублей на технологии "получения энергии из камня". Да, выглядит это вроде бы абсурдно, ведь при слове "камень", почему-то сразу представляется эдакий булыжник из мостовой.

Но зная склонность многих "борцов с лженаукой" привирать и перевертывать фразы, доводя их смысл до абсурда, можно с уверенностью сказать, что на самом деле подобные исследования если и существовали в реальности, то назывались совсем по-другому. А ведь если они финансировались вполне официально, то статья на них должна была быть. Тем не менее, никто из "борцов с лженаукой" так и не смог (или не захотел) объяснить, как на самом деле назывались технологии, о которых якобы упомянул Б.Ельцин.

А вот использование самого Б.Ельцина в качестве "научного авторитета" по вопросам такой технологии, мягко говоря, не корректно. Он в любом случае мог бы понять то, что ему говорили. лишь на своем "президентском", но не научном уровне. Да и отсутствие упоминания конкретных авторов подобной технологии "борцами с лженаукой" явно свидетельствует, что байка эта из разряда анекдотов. Тем более, что и Б.Ельцин теперь опровергнуть ее уже не может.

А теперь допустим, что действительно дыма без огня не бывает и какие-то подобные исследования могли финансироваться, хотя это и не является доказанным фактом, а лишь домыслами некоторых представителей лженаучной комиссии РАН. Только вот давайте заменим слово "камень" на слово "кристалл". И тогда уже фраза "получение энергии из кристалла" не выглядит такой уж абсурдной и "лженаучной".

Известно, что кристаллы обладают уникальными свойствами. Они способны расти как живые существа и способны накапливать и хранить информацию. Как раз это последнее их качество активно используется в электронике. Ну а если они способны накапливать и хранить информацию, то почему бы не предположить, что они способны накапливать и хранить энергию. Например, солнечную. Ведь солнечные батареи на это способны? Вначаде они заряжаются энергией Солнца, а потом эта энергия преобразуется в электрическую. И при этом никакие "физические законы сохранения" не нарушаются. Так почему то же самое нельзя проделывать и с кристаллами?

Да, мы не знаем какова была суть технологии о которой якобы упоминал Б.Ельцин. Но мы и не знаем, существовали ли на самом деле эти проекты "получения энергии из камня". Ведь никаких конкретных доказальств их наличия "борцы с лженаукой" так и не представили. Но допустим, что они правы, и 50 млн. рублей, которые выделил Б.Ельцин на эти исследования, действительно пропали даром. Ну а ущерб от деятельности самих "борцов с лженаукой" кто-нибудь и когда-нибудь пытался подсчитать? Например, хотя бы реальный экономический ущерб от разгрома еще в советские времена генетики и кибернетики?

А ведь страна реально потеряла приоритет в этих отраслях, отстав от ближайших конкурентов на десятки лет. Экономический ущерб, даже не считая престижа страны, был просто огромен. И кому же на самом деле это оказалось выгодно? Явно не нашей стране и не нашему народу, а тем странам, чьими разработками мы вынуждены до сих пор пользоваться в ущерб собственной национальной безопасности и экономической выгоде.

А знаете ли вы, кем на самом деле была спланирована вся эта акция по уничтожению перспективных разработок в области советской кибернетики и даже советского интернета? Оказывается это все это было тщательно спланированным и осуществленным с помощью наших "борцов с лженаукой" планом ЦРУ. Вот например, что об этом можно прочесть в книге преподавателя Академии информационных систем Е.Лариной "Умножающие скорбь. Как выжить в эпоху войны элит":

"В 60-е годы Соединенные штаты сделали ставку на телекоммуникационные технологии и вычислительную технику, имея ввиду завоевать господство в грядущем киберпространстве. Из истории хорошо известно, что тот. кто контролирует ресурсы и торговые пути, тот господствует над миром. Идея американцев была проста: базируясь на достижениях американской науки и технологий, взять под контроль системы обработки информации и сеть циркуляции глобальных информационных потоков. Научный совет при президенте США поручил Пентагону, ARPA, корпорации MITRE и крупнейшим университетам заняться тем, что сегодня получило название интернет.

Гораздо менее известно, что параллельно разрабатывалось два альтернативных проекта. В корне неправильным было бы называть их российским и британо-чилийским интернетом. В эти проекты были заложены принципиально иные подходы к организации информационных потоков и вычислений. В значительной степени они похожи не на интернет прошлого, а на всемирную сеть будущего с разнообразными сетями, большими данными и когнитивными вычислениями.

В конце 60-х годов ЦРУ приступило к реализации программы SRC. В вольном переводе на русский программа называлась "Остановить или сломать красный код". Согласно воспоминаниям выдающегося советского кибернетика В.Глушкова - отца проекта ОГАС, ЦРУ разместило в знакомых по Э.Сноудену газетах Washington Post и Guardian статьи под названиями "Перфокарта управляет Кремлем" и "Цифра сменяет Ленина".

Статьи в газетах написал В.Зорза, который длительное время сотрудничал с МИ-6, а затем десятилетие - с ЦРУ. Используя агентов влияния, в 1972 году в "Известиях" за подписью руководства Института США была опубликована статья "Уроки электронного бума", где доказывалось, что Соединенные Штаты отказались от развития ЭВМ и электронных телекоммуникаций. Примерно в тот же период ЦРУ, согласно воспоминаниям В.Глушкова, организовало на него ряд покушений. Таким же образом ЦРУ действовало и в Чили против автора проекта "Киберскин", знаменитого британского исследователя Д.С.Бира".

Итак, кому же помогла защитить свои интересы акция наших "борцов с лженаукой", которые заклеймили кибернетику как "лженауку" и устроили настоящую травлю наших кибернетиков? Получается, что как минимум, "борцы с лженаукой" оказались "агентами влияния" ЦРУ. Но действительно ли все дело оказалось лишь только в тупости и ограниченности "борцов с лженаукой", оказавшихся не способными разглядеть "подвох" разведывательного ведомства США? И хотя такие в их рядах действительно есть, но ведь это не мешает им голословно выносить свои "авторитетные" вердикты в отношении того, что является "наукой", а что - "лженаукой".

А может быть все это было злым умыслом, направленным на подрыв престижа и экономической независимости СССР? Ведь случай с генетикой и кибернетикой можно было бы объявить "случайной оплошностью", если бы он был единственным. Но получается, что никто из этой истории никаких выводов так и не сделал? А не потому ли. что никто не понес никакой ответственности за сознательное или неосознанное предательство интересов своего государства и своего народа? А разве нынешние попытки "борцов с лженаукой" запретить гомеопатию и навязать России опасные для здоровья народа ГМО не являются все теми же попытками защищать интересы отнюдь не собственного государства и народа? Вывод делайте сами.

Кибернетика - это наука об общих закономерностях процессов управления и передачи информации в различных системах. Это если говорить в общем. Но простой обыватель понимает под кибернетикой работу с информационными системами, связанными с кодированием тех или иных данных в те или иные структуры. К примеру, создание робота не может обойтись без кибернетики - по сути, робототехника вышла из кибернетики как Венера из морской пены. Кибернетика это, по большей части, производное информатики, которая, в свою очередь, также является наукой о создании и организации информационных систем. В настоящее время кибернетика широко используется во всех сферах человеческой жизни: от политики и экономики до программирования на генетическом уровне.

За последние несколько лет ученые создали такое количество искусственных органов, что из них можно было бы собрать целый искусственный организм. Это, конечно же, шутка, и искусственные органы разрабатываются совсем для других целей. В частности, для того, чтобы лучше изучать их работу и взаимодействие с различными веществами. Но если с «целыми» органами все более или менее понятно, то вот следить за работой не так-то просто. Во многом это связано с тем, что датчики довольно сложно поместить внутрь клеток, не повредив их при этом. Однако ученые из Гарварда придумали, как обойти это ограничение: выращивать клетки, в которых уже изначально будут находиться электронные компоненты.

Многие, прочитав романы и повести небезызвестного писателя Жюля Верна, все еще удивляются – как мог всего один человек предсказать появление таких вещей как автомобиль, электрический стул, самолет, вертолет и многое-многое другое. Однако, не многие замечают, что предсказания фантастов нашего времени уже воплощаются в реальность. Некоторые – уже можно потрогать, другие – пока что появились на горизонте.

И самая главная мечта человечества, возможно, все же реальна. Мечта о бессмертии человеческого существа.

За первым достижением ученые гнались уже не первый год и 28 февраля, в журнале Nature была опубликована статья группы исследователей США и Бразилии, в которой ученые доказывают на практическом примере, возможность ретрансляции данных из одного мозга в другой. В эксперименте учувствовали две мыши, которым в кору головного мозга были вживлены матрицы электродов, выполняющее функции экодера и декодера, соответственно.

Мышей ставили перед двумя кормушками и пытались добиться, что бы «подопытные» выбирали ту, над которой загорится лампочка. А самое интересное заключается в том, что лампочка возле кормушки была лишь у одной мыши, стало быть, одна из мышей должна была без визуальных подсказок выбрать нужную кормушку. Итог, подведенный исследователями, был удивителен – статистический процент правильного выбора оказался чрезвычайно высок.

Такие показатели, считают авторы эксперимента, говорят о том, что уже сейчас возможно создание так называемого органического компьютера (любители фантастики знакомы с этим понятием) или нейроэлектронной сети, которая позволяет не просто транслировать информацию, но и обрабатывать и сохранять ее при обмене.

И так. Это был первый шаг на пути к мечте, теперь рассмотрим шаг второй и для того, что бы лишний раз не пускаться в объяснения – лучше посмотреть.

Давно известно, американское агентство передовых оборонных исследовательских проектов (DARPA) имеет серьезный опыт в области бионики. И не перестают удивлять. Их разработка выводит на иной уровень функционал протезов конечностей. Особенно удивляет тот факт, что подобная механическая рука не только позволяет увеличить эффективность по сравнению с множеством других протезов, но и возвращает настоящее чувство осязания за счет прямого подключения к нервной системе человека.

Разрабатывается все это в рамках программы RE-NET (Reliable Neural-Interface Technology), а цель программы - создание нового типа интерфейса протеза, который позволил бы механике взаимодействовать с нервами и мышцами. Как обещают в DARPA, проект будет разрабатываться до 2016 года, после которого, возможно, новый био-протез выйдет на общий рынок.

А теперь перейдем к самому последнему шагу, который, вместе с предшествующими, имеет шанс на воплощение бессмертия человека в реальность.

Однако в данном случае мы рассмотрим бессмертие не человеческого тела, а его сознания, потому как если первый вариант за гранью понимания и воплощения, то бессмертие сознания уже не кажется чем-то столь фантастичным.

Кибернетическое бессмертие – именно так называют это в проекте «Россия 2045», известный западному миру под названием «Evolution 2045». Среди целей проекта – создание искусственного тела и искусственного разума. Представить это можно как взаимодействие человека с помощью некой системы по принципу работы RE-NET, с компьютером – неважно какой мощности. И как человек учится управлять рукой, так и человек должен будет учиться управлять тем устройством, к которому подключен. Цель проста – прийти к фактическому слиянию сознания и устройства.

И пусть последний шаг пока еще туманный и его сложно представить, первые шаги уже сделаны и уже сейчас, на данном этапе, они удивительны и фантастичны, так что остается ждать и следить за развитием науки и технологий. Кто знает, может уже завтра мы проснемся в другом мире.

Современное поколение стало свидетелем создания новейших разработок в сфере науки и техники. Буквально за триста лет наука продвинулась далеко вперёд.
Существует множество определений понятия кибернетика . И все они по — своему правильны. Так что такое кибернетика? Вообще считается, что кибернетика – это наука представляющая законы взаимодействия машин с живыми организмами. Но основное понятие кибернетики сводится к цели управления. Ведь управление – это всегда целенаправленный процесс, для которого и существует созданная система.

Так как процесс управления возможен только в организованной среде, необходимо создать для этого соответствующие условия и обозначить исполнить органы. Именно между ними будет происходить обмен информацией. Сигналы информации передаются через специальные датчики. Таким образом, обмен информацией — постоянный процесс. Понятие информации является одним из основных моментов в кибернетики. Она изучает процессы управления. Из этого следует, что науку кибернетика используют для передачи, обработки и даже хранения основной информации как в машинах, так и в живых организмах.

Медицинская кибернетик

В сферу кибернетики входит изучение основной структуры и принципов работы систем управления, способность воспринимать и перерабатывать необходимую информацию. Методика кибернетики основывается на использовании математического аппарата для построения математических моделей структур.

Ещё существует медицинская кибернетика , но это можно рассматривать как отдельный аспект этой области. Основной целью медицинской кибернетики является использование достижений в медицинской сфере для создания новейших технологий для эффективных способов лечения больных. Эти достижения во всю применяются в настоящее время. И многим известны случаи, когда больной орган был заменен аппаратом. Внедрение в медицинскую практику машинной диагностики позволяет не только правильно поставить диагноз, но и подобрать оптимальный индивидуальный курс лечения пациентов. В настоящее время разрабатывается система полной автоматизации управления медицинскими учреждениями.

Есть вопросы?

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: