ÚVOD DO KYBERNETIKY Norbert Wiener ( )

Prezentace na téma: "ÚVOD DO KYBERNETIKY Norbert Wiener ( )"— Transkript prezentace:

1 ÚVOD DO KYBERNETIKY Norbert Wiener (1884-1964)
(c) Tralvex Yeap. All Rights Reserved

2 Co je to kybernetika ? Héraklaitos z Efesu (500 př. K.): Jedno je moudré: vědět, že důmysl všechno řídí skrze vše. Platón : nauka o správném řízení provincií. N. Wiener (1948): Kybernetika je věda o řízení a sdělování v živých organizmech a strojích. W.R. Ashby (1956): Kybernetika je nauka o strojích. Nezabývá se však komponentami stroje, ale způsobem jeho chování. Studuje stroje (systémy) otevřené k energii, ale uzavřené vzhledem k informaci. M.T.Bateson (1998): Kybernetika z nás dělá básníky, protože nabízí abstraktní jazyk k tvorbě metafor.

3 HISTORIE KYBERNETIKY TERMÍN KYBERNÉTÉS – KORMIDELNÍK (Z ŘEČTINY) NENÍ TERMÍNEM NOVODOBÝM, JAK BY SE MOHLO ZDÁT, ALE POUŽÍVÁ HO JIŽ PLATÓN ( PŘ.N.L.) K OZNAČENÍ VĚDY O ŘÍZENÍ LODÍ.

4 JE VĚDA ZABÝVAJÍCÍ SE OBECNÝMI ZÁKONITOSTMI ŘÍZENÍ
KYBERNETIKA JE VĚDA ZABÝVAJÍCÍ SE OBECNÝMI ZÁKONITOSTMI ŘÍZENÍ

5 MATEMATICKÉ ZDROJE KYBERNETIKY
B. Pascal ( ) Francouzský matematik, fyzik a filozof. Zabýval se teorií pravděpodobnosti, kuželosečkami, zkoumal barometrický a hydrostatický tlak. Sestavil první sečítací stroj.                                        G. W. Leibnitz ( ) Zasloužil se o rozvoj matematiky, vytvořil základy diferenciálního a integrálního počtu. Sestrojil na základě svých teorií stroj, který byl schopen násobit a předvedl jej v Londýně roku 1673.

6 MATEMATICKÉ ZDROJE KYBERNETIKY
C. Boole ( ) Rozvinul teorii G. W. Leibnitze. Přiřazoval pojmům myšlení písmena (proměnné) a kombinace pojmů nahrazoval znaky " + " a " - ". Tím redukoval logické výroky na výpočet. Manipulace se symboly podléhá pravidlům, jež se souhrnně nazývají Boolova [bu:lova] algebra. Proměnné v ní nabývají pouze dvou hodnot (0 a 1 - nepravda a pravda).                   

7 BIOLOGICKÉ ZDROJE KYBERNETIKY
                K teoretickým poznatkům, na jejichž základě se formovala kybernetika, přispěly i poznatky z biologie a fyziologie. Základy poznání činnosti mozkové kůry a vzniku podmíněných reflexů přinesla práce I. P. Pavlova z roku Stala se základem vzniku modelu učení, kterého se využívá u adaptivních automatů

8 JAK SOUVISÍ ?? TEORIE INFORMACE KYBERNETIKA AUTOMATIZACE

9 PŘEDMĚT KYBERNETIKY JE ŘÍZENÍ
KAŽDÉ ŘÍZENÍ, NEJEN BICYKLU, LODI NEBO FIRMY, JE OVLÁDÁNÍ ČI USMĚRŇOVÁNÍ NĚČEHO BEZ VYNALOŽENÍ SÍLY. PRAVDA, NĚJAKÁ SÍLA TU MUSÍ BÝT, TA VŠAK JE PODSTATNĚ MENŠÍ A ZPRAVIDLA NEZÁVISLÁ NA VELIKOSTI, HMOTNOSTI A ODPORU TOHO, CO JE ŘÍZENO. PAK ONEN„DŮMYSL”, KTERÝ VŠECHNO ŘÍDÍ, MÁ-LI PŮSOBIT JINAK NEŽ SILOU, MUSÍ BÝT ZALOŽEN NA INFORMACI. S INFORMACÍ JE SPOJENO NĚKOLIK ČINNOSTÍ: MĚŘENÍ, ROZPOZNÁNÍ TOHO, CO JE RELEVANTNÍ, ROZHODNUTÍCO SE MÁ DÍT, SDĚLENÍ TOHOTO ROZHODNUTÍ TOMU, CO JE ŘÍZENO.

10 Ashby: kybernetika má podobný význam jako geometrie
ideální svět pozemský svět tvary pozemský svět život reálný svět život = cílevědomé řízení

11 MODEL NEKONEČNÉHO AUTOMATU
A. M. TURING PŘEDLOŽIL V ROCE 1936 ZÁKLADNÍ MODEL NEKONEČNÉHO AUTOMATU. VYCHÁZEL PŘI TOM Z MYŠLENKY MODELOVÁNÍ PRÁCE POČTÁŘE, KTERÝ SE ŘÍDÍ PŘESNÝMI PŘEDPISY. STROJ SE SKLÁDAL Z DĚRNÉ PÁSKY, ROZDĚLENÉ NA POLÍČKA, JEDNODUCHÉHO ŘADIČE A ZÁZNAMOVÉHO, MAZACÍHO, ČTECÍHO A POSOUVACÍHO ZAŘÍZENÍ. OPERAČNÍ KÓD STROJE SE SKLÁDAL POUZE ZE ŠESTI OPERACÍ: POSUN PÁSKY O 1 POLÍČKO DOLEVA POSUN PÁSKY O JEDNO POLÍČKO DOPRAVA ZÁZNAM SYMBOLU 0 ZÁZNAM SYMBOLU 1 VÝMAZ ZAZNAMENANÉHO SYMBOLU ZASTAVIT SE

12 TURINGŮV STROJ

13 MODEL NEKONEČNÉHO AUTOMATU
TURING DOKÁZAL, ŽE UVEDENÝCH ŠEST OPERACÍ STAČÍ K TOMU, ABY PŘI JEJICH VHODNÉM USPOŘÁDÁNÍ DO POSLOUPNOSTI PŘÍKAZŮ - PROGRAMU, BYLO MOŽNO VYŘEŠIT JAKOUKOLIV ALGORITMIZOVATELNOU ÚLOHU, TO ZNAMENÁ TAKOVOU ÚLOHU, PŘI JEJÍMŽ ŘEŠENÍ JE MOŽNO V KAŽDÉM OKAMŽIKU JEDNOZNAČNĚ URČIT, JAK POSTUPOVAT DÁL, JAKÝ BUDE DALŠÍ KROK. TURINGOVA TEORIE NEKONEČNÉHO AUTOMATU JE VELMI VÝZNAMNÁ, AČKOLIV JE V BĚŽNÉM ŽIVOTĚ NEPOUŽITELNÁ. NAPŘÍKLAD SČÍTÁNÍ DVOU ČÍSEL BY TRVALO NEKONEČNÉMU AUTOMATU MNOHEM DÉLE, NEŽ ČLOVĚKU. SE VZRŮSTAJÍCÍ SLOŽITOSTÍ ÚKOLŮ VZRŮSTÁ I OBTÍŽNOST ŘEŠENÍ NA TURINGOVĚ PŘÍSTROJI.

14 KYBERNETIKA ZAHRNUJE VŠECHNY DĚJE, KTERÉ MAJÍ NĚJAKÝ VÝVOJ, KTERÝ JE SPOJENÝ SE SAMOORGANIZOVÁNÍM SE, A VE KTERÝCH DOCHÁZÍ K PŘENOSU A ZPRACOVÁNÍ INFORMACÍ, K NĚJAKÉ FORMĚ ŘÍZENÍ. VZTAHUJE SE TEDY JAK NA ŽIVÉ ORGANISMY VYTVOŘENÉ PŘÍRODOU, VČETNĚ ČLOVĚKA, TAK I NA VÝTVORY ČLOVĚKA – AUTOMATY, SPOLEČENSKÉ SYSTÉMY, EKONOMIKU ATD.

15 PRO ŘÍZENÍ A KYBERNETIKU JE PODSTATNÁ VÝMĚNA INFORMACÍ, PŘIČEMŽ KAŽDÁ INFORMAČNÍ VÝMĚNA JE VÁZÁNA NA FYZIKÁLNÍHO (LÁTKOVÉHO ČI ENERGETICKÉHO) NOSITELE. KAŽDÝ ŘÍDÍCÍ PROCES PROBÍHÁ NA ZÁKLADĚ PŘIJÍMÁNÍ, PŘENOSU, UKLÁDÁNÍ A ZPRACOVÁVÁNÍ INFORMACÍ.

16 ČLENĚNÍ KYBERNETIKY Kybernetika se dělí na teoretickou a aplikovanou. Nejsou přísně oddělené a uzavřené. Vzájemně se ovlivňují a prolínají.

17 TEORETICKÁ KYBERNETIKA
TEORIE INFORMACE TEORIE SYSTÉMŮ TEORIE ALGORITMŮ TEORIE DAT TEORIE HER TEORIE AUTOMATŮ TEORIE UČENÍ TEORIE ŘÍZENÍ

18 APLIKOVANÁ KYBERNETIKA
TECHNICKÁ KYBERNETIKA ROBOTIKA EKONOMICKÁ KYBERNETIKA ORGANIZAČNÍ KYBERNETIKA BIOLOGICKÁ KYBERNETIKA DALŠÍ

19 End of Lecture Good Night.