В наше время робототехника и кибернетика получили невероятный толчок. Теперь роботов можно встретить не только в промышленности, но и в доме, ресторанах и кафе, торговых центрах, медицинских и финансовых учреждениях. Что объединяет эти два понятия и где применяется кибернетика, узнайте в нашей статье.
Что такое кибернетика?
Кибернетика — это обширная область, охватывающая изучение систем, которые являются механическими, биологическими, социальными, физическими или когнитивными по своей природе. Основателем этой науки считается американский ученый Винер Норберт.
Кибернетика применима к системам, которые имеют замкнутые сигнальные контуры. В этом типе замкнутой системы сигнал, генерируемый внутри системы, запускает изменения в системной среде, и это изменение также запускает некоторые типы системных изменений. Следовательно, это замкнутый цикл, в котором действие и его реакция происходят в одной и той же системной среде.
Кибернетика повлияла на множество областей исследования, включая теорию систем, философию, теорию игр, контроль восприятия, архитектуру, искусственный интеллект и многие другие. Тем не менее, основная цель остается той же — изучение систем управления для всех основных механизмов.
Кибернетика и робототехника: в чем взаимосвязь?
Прежде, чем выявить взаимосвязь этих двух понятий, необходимо еще раз разобраться, что такое робототехника и кибернетика.
Кибернетика специально ориентирована на структуру управления людьми, а также на контроль над животными и роботами. Она больше связана с обработкой информации.
Робототехника — это механика и электротехника для создания этих искусственных систем. Она возникла на базе механики и кибернетики, породив новые отрасли развития этих наук. Например, в кибернетике это связано с бионикой и интеллектуальным управлением, а в механике — с многостепенными механизмами типа манипуляторов.
Техническая кибернетика
Техническая кибернетика представляет направление кибернетики, которое изучает технические системы управления на базе единых для кибернетики научных идей и методов.
Она является теорией и практикой автоматического регулирования и управления на современном этапе развития. Кроме того, техническая кибернетика — это научная база решения задач комплексной автоматизации производства, транспортных и других систем управления.
Её главная задача — создать различные автоматические устройства:
- Технологические: станки-автоматы, автоматические регуляторы и прочее.
- Информационные: управляющие и вычислительные машины.
- Измерительные: автоматические датчики, измерительные комплексы, регистраторы.
В свою очередь, техническая кибернетика делится на такие направления:
- Инженерная психология. Эта область направлена на изучение психофизиологических особенностей человека и поведения при взаимодействии с машинами.
- Бионика. В этой сфере техническая кибернетика применяет выработанные природой приемы.
- Распознавание образов. Эта отрасль занимается изучением характерных свойств объекта, присущих ему либо его классу. Она помогает выделить данный объект среди остальных подобных ему.
Кибернетика: области применения
Сегодня кибернетика охватывает самые разнообразные сферы нашей жизни: от экономики и политики до генетического программирования. Но особое внимание уделяется робототехническим системам. Ниже представлена таблица с основными отраслями, где применяется кибернетика.
| Сфера применения | Направления |
|---|---|
| Основы кибернетики | Искусственный интеллект, компьютерное зрение, системы контроля, теория разговоров, появления, теория взаимодействия актеров, образовательная организация, робототехника, кибернетика второго порядка, самоорганизация в кибернетике. |
| Биология | Биокибернетика, биоинженерия, бионика, экология, гомеостаз, медицинская кибернетика, неврология, синтетическая биология, системная биология. |
| Информатика | Сотовый автомат, системы поддержки принятия решений, шаблоны проектирования, робототехника, моделирование, формальные языки, модальная логика. |
| Инженерия | Адаптивные системы, биомедицинская инженерия, инженерная кибернетика, эргономика, системная инженерия. |
| Менеджмент | Теория автономного агентства, предпринимательская кибернетика, управление кибернетикой, исследование операций, организационная кибернетика, системная инженерия, теория жизнеспособных систем. |
| Математика | Теория управления, динамическая система, теория информации, теория систем, теория категорий, теория хаоса. |
| Психология | Агентная модель, теория привязанности, поведенческая кибернетика, когнитивная психология, когнитивные науки, коннекционизм, сознание, воплощенное познание, взаимодействие человека и робота, проблема разума, теория контроля восприятия, психовекторный анализ, системная психология. |
| Социология | Теория управления влиянием, меметика, социокибернетика. |
| Искусство | Телематическое искусство, интерактивное искусство, системное искусство. |
| Закон | Организации и суперорганизмы, онтология, логика и искусственный интеллект, комплексные адаптивные системы, умные контракты, системы контроля, самоорганизация в кибернетике, киберэтика, регулирование, консенсусные системы. |
| Наука о системе Земли | Геоцибернетика. |
Кроме того, кибернетика затрагивает архитектуру, дизайн и спорт. Так, она оказывала влияние на мышление в архитектуре и дизайне в течение десятилетий после Второй мировой войны. Модель кибернетики в спорте была представлена Юрием Верхошанским и Мелом Сиффом в 1999 году в их книге «Супертренинг»
Поиск ответов на многие нерешенные проблемы информации и управления, порождает всё новые области использования кибернетики. Наиболее перспективные из них — робототехника и искусственный интеллект, благодаря которым мир получает новые разработки. Несмотря на сегодняшние достижения, учёные ставят перед собой новые сложные задачи, например, соединить мозг человека с компьютером или создать совершенного робота с искусственным интеллектом.
Робототехника опирается на такие дисциплины, как электроника, механика, кибернетика, телемеханика, мехатроника В основу слова «робототехника» легло слово « робот », придуманное в 1920 г. чешским писателем Карелом Чапеком и его братом Йозефом для научно-фантастической пьесы Карела Чапека « Р. У. Р. » («Россумские универсальные роботы»), впервые поставленной в 1921 г. и пользовавшейся успехом у зрителей. В ней хозяин завода налаживает выпуск множества андроидов, которые сначала работают без отдыха, но потом восстают и губят своих создателей