Кибернетика

Автор: Пользователь скрыл имя, 18 Февраля 2013 в 11:36, реферат

Краткое описание

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.

Оглавление

Введение ……………………………………………………… 4стр.
1. Кибернетика как наука…………………………………….. 6стр.
1.1.Задачи кибернетики………………………………………. 7стр.
1.2.Основные понятия кибернетики…………………………. 7стр.
1.3.Элементы управления……………………………………... 8стр.
1.4.Концепции информации ………………………………….. 10стр.
1.5.Свойства информации……………………………………... 11стр.
1.6.Понятие самоорганизации…………………………………. 12стр.
2.Вклад кибернетики в научную картину мира………………. 13стр.
3.Аспекты филсфии в познании кибернетики………………… 14стр.
3.1.Материалистическая теория………………………………... 16стр.
4.Искусственный интелект, как часть кибернетики…………... 19стр.
4.1.Теорема Маккаллока Питса…………………………………. 20стр.
4.2.Идеальная информация……………………………………… 21стр.
5.Два вида науки о мышлении…………………………………... 24стр.
5.1.Исследования в ортодоксальной форме……………………. 25стр.
5.2.Строгая непрерывность……………………………………… 26стр.
5.3.Важный вклад Декарта……………………………………….. 28стр.
6.От психологии к psyche-логии…………………………………. 31стр.
7.Проблемы кибернетики………………………………………… 34стр.
Заключение………………………………………………………... 38стр.
Литература………………………………………………………… 41стр.

Файлы: 1 файл

теория управления.кибирнетика.doc

— 173.00 Кб (Скачать)

Ряд авторов объявляет тезис  искусственного интеллекта противоречащим тезису о социальной природе сознания и мышления. Но здесь скрывается ошибка - отсутствие различия между естественно историческим зарождением мышления и сознательным воспроизведением его человеком в универсальной ЭВМ. Во втором случае машина не становится социальным существом, но человек, поняв сущность мышления, воссоздает его в машине. Если социальная природа мышления закономерна и познаваема, то она может быть в принципе искусственно воспроизведена.

Человек, кроме того, есть не только природное существо, его  основные характеристики - продукт социального, а не чисто биологического развития. 
Это означает, что мышление человека не может развиваться в изоляции, для этого необходимо, чтобы человек был включен в общество. Во-первых, для возникновения мышления необходимо наличие языка, что возможно лишь в обществе. Во-вторых, с кибернетической точки зрения "разумность" машины определяется количеством перерабатываемой информации, поэтому даже мощная система, попавшая в информационно-бедную среду, не может стать достаточно 
"разумной". Яркий пример - дети, выросшие вне общества, например в лесу. 
Для человека необходимым условием его развития было функционирование в обществе, т.к. общество по своим информационным параметрам является чрезвычайно богатой средой.

Все это дает возможность  понять, что тезис об общественной природе мышления никак не противоречит тезису об искусственном интеллекте. 
Кибернетическая система, имеющая достаточную мощность, для полного использования своих возможностей должна быть помещена в информационно- богатую среду, образовав вместе с создателями некий симбиоз, называемый 
"интегральным интеллектом".

Вопрос о жесткой  связи мышления со строго определенным субстратом связан с вопросом о роли субстратных методов вообще. Не подлежит сомнению ведущая роль в современном естествознании функционально-структурных методов. Пока наука имела дело с непосредственно ощущаемыми объектами, она могла исходить из субстратной точки зрения. Суть ее заключается в том, что объект обладает набором характеристик, выражающим его природу, свойства того материала, из которого он сделан. Зная эти характеристики можно изучить поведение объекта. Материал, субстрат первичен; движение, поведение вторично. Эта точка зрения образует содержание так называемого мифического субстанционализма.

Уже в 19 веке ограниченность этой концепции была вскрыта диалектическим материализмом, показавшим, что "лишь в движении тело обнаруживает, что  оно есть... Познание различных форм движения и есть познание тел". Отсюда, разумеется, не следует, что только движение существует и никакого субстрата нет вообще. Отсюда следует лишь неправомерность употребления отношения первичности-вторичности для характеристики связи движения (поведения) и субстрата в плане их реального существования. Отсюда следует также, что в гносеологическом плане поведение действительно первично по отношению к субстрату и познание субстрата не содержит ничего иного, кроме непрерывно расширяющихся способов изучения объектов. Диалектика-материалистическая концепция мышления понимает последнее как свойство особым образом высокоорганизованной материи. В ней не содержится никаких ограничений в отношении специфических характеристик и открывает необозримые перспективы на пути исследования этих характеристик. 
Кибернетика достигает на этом пути некоторых результатов.

 

 

5. Два вида науки  о мышлении

Необходимо заметить, что очень большой объем теоретических  исследований требуется, чтобы приблизиться к систематическому пониманию концептуальных рамок, в которых может развиваться наука о мышлении на базе искусственного интеллекта. Такое понимание необходимо только в академических исследованиях в области философии науки. Оно поможет сформировать вопросы, требующие дальнейшего рассмотрения и объяснить результаты эмпирических исследований. Дальнейшая наша цель попытаться разделить и провести сравнение двух видов науки о мышлении (ортодоксальной и биологически-ориентированной), и показать, как эти два отдельных стиля мышления в области научного познания являются потомками двух радикально различающихся взглядов на место разума в природе (картезианский и аристотелев взгляды). Главной идеей будет то, что искусственная жизнь потенциально может стать интеллектуальным двигателем биологически ориентированной науки о мышлении, действующей в рамках общих аристотелеевых концепций.

Жизнь в науке о  мышлении рассматривается как простое  явление. 
Бесспорно, что искусственный интеллект был теоретическим ядром в данной области, в том смысле, что эти концепции, разработанные для искусственного интеллекта или обычно применяемые в этой области (такие концепции как алгоритм, эвристика и обработка информации) обеспечивают науку о мышлении терминологическим базисом. Однако появление понятия «искусственная жизнь» придало данной области познания еще больше вопросов.

 

 

 

5.1.Исследования в ортодоксальной  форме.

Для точности формулировок терминов в дальнейшем рассмотрении проведем различие между искусственной  жизнью (которая всегда включает определенные формы искусственного интеллекта) и искусственным интеллектом, который не является в то же время искусственной жизнью. В дальнейшем будем называть второй вариант исследований искусственным интеллектом в ортодоксальной форме (orthodox AI или OAI).

OAI может быть определен путем его отношения к идее, что здоровая наука о разуме может, по большей части, игнорировать биологические размышления, которые тяготеют к входу в общую картину в качестве только 
«деталей конкретного воплощения» либо «случайные исторические частности», и в целом не обеспечивает и не содержит концепций и принципов обычно используемых для построения научного объяснения разума. Данная тенденция к биологической нейтральности выражается в наборе различных измерений таких как: а) вынесение из области рассмотрения либо предельно упрощенный взгляд на то, что происходит в нервной биологической системе (в более общем случае) в биологическом теле; б) пренебрежение скованностью налагаемой на биологический разум необходимостью действовать в реальном времени в часто враждебной, непредсказуемой и не прощающей ошибок обстановке; в) закрытие глаз на тот факт, что поведение животных зачастую высоко специфично в рамках их экологической ниши.

OAI, охарактеризованное  выше, будет использовано в качестве  интеллектуального ядра, для того, что будем в дальнейшем называть ортодоксальной наукой о мышлении (orthodox cognitive science OCS). Согласно означенному соотношению, можно ожидать от OCS демонстрации такого же отношения биологической нейтральности, как и у OAI, только в данном случае по отношению к научному объяснению мышления и познания. И это будет ответом. В ортодоксальной истории науки о мышлении, для того чтобы объяснить вид познания демонстрируемого биологическим мыслителем возможно по большей части игнорировать факты биологии биологического мыслителя. 
(Исключение из этого правила – определение нормальной функции посредством дарвиновского естественного отбора будет рассмотрено далее).

5.2.Строгая непрерывность.

Отметим четыре положения, касающихся строгой непрерывности: 
1. Строгая непрерывность влечет за собой, – но не проистекает из – более слабых форм непрерывности, согласно которой для того, чтобы некоторая сущность имела разум она должна быть живой, хотя для того чтобы быть живой наличие разума не является необходимым. Данная форма непрерывности сама по себе недостаточна для действительно биологической науки о мышлении, так как она не дает гарантии, что кто-либо должен обращаться к принципам построения живого объекта для того, чтобы понять процесс мышления. 
2. Из строгой непрерывности не следует, что жизнь и мышление есть одно и то же. Они находятся в непрерывной последовательности, но не эквивалентны. 
3. В контексте биологической науки о мышлении, строгая непрерывность предполагает методологию изучения «снизу-вверх». Сначала исследователь проводит поиск удовлетворительного объяснения некоторого простого не мыслящего проявления жизни (Для основания подходящей теоретической концепции). Затем производится его противопоставление более сложной мыслящей сущности. 
4. Строгая непрерывность, в первую очередь, беспокоит тех, кто жаждал действительно обобщенной науки о мышлении. Конечно, может оказаться, что сходный набор структурных свойств выражен не только в жизни и разуме натуральных земных природных существ, но и в их неземных копиях (если данных феномен существует), а также во всех формах искусственной жизни и искусственной ментальности, которая возможно способна существовать (если кто-либо считает, что артефакты могут буквально быть живыми и иметь разум). Если повернуть рассмотрение в эту сторону, то идея о обобщенной науке о мышлении будет спасена. Однако, ничто в идее строгой непрерывности не гарантирует такой результат.

Объяснение живых систем, предлагаемое в рамках искусственной  жизни обычно формулируется в  рамках теоретического словаря, поддерживающего набор различных научных концепций (таких как самоорганизация, автономия, реакция на внешние проявления и т.п.). Если бы подобные концепции обеспечивались биологической наукой о мышлении с ее теоретическим словарем, тогда искусственная жизнь смогла бы стать таким же интеллектуальным базисом для науки о мышлении, каким ортодоксальный искусственный интеллект является для ортодоксальной науки о мышлении.

Будет очень полезно  на некоторое время сконцентрироваться на одном специфическом спорном вопросе, по которому расходятся ортодоксальная и биологическая наука о мышлении, а именно выражение соотношения которое существует между нейробиологическими/биохимическими свойствами живых организмов с одной стороны и мышлением с другой стороны. (В результате данный спорный вопрос создает первое направление биологической нейтральности в ортодоксальной науке о мышлении, как было определено в предыдущей главе). Различие в этом вопросе может быть объяснено тем фактом, что два вида науки о мышлении сформированы в радикально различающихся философских концепциях. В целом биологическая наука о мышлении наиболее органично ложится в рамки общей аристотелевой концепции, в то же время у ортодоксальной науки о мышлении наблюдаются картезианские корни.

 

 

 

5.3.Важный вклад Декарта.

Любой, кто даже не проявлял особого интереса к философии  разума, знает, что Декарт считал мыслимое и физическое двумя различными, но взаимодействующими онтологическими  реальностями. Однако другой вклад, сделанный  Декартом в изучение разума, менее широко известен. Этим вторым вкладом является форма психологического обоснования – дуализм обоснования – который одновременно поддерживает следующие тезисы:

1) для объяснения физического  явления, некто нуждается в  привлечении только специфических физических сущностей и состояний и специфических физических законов;

2) для объяснения психологических  явлений, некто нуждается в  привлечении только специфических  мыслительных сущностей и состояний  и специфических законов мышления.

Дуализм обоснования прекрасно согласуется с идеей, что мыслительные события являются предельной формой физических явлений. Для физической онтологии, предлагаем ли мы физический или психологический стиль обоснования зависит описания, к которому, с текущими заданными конкретными целями обоснования, склоняются взятые интересующие нас явления.

Важно то, что Декарт мыслил органическое тело мыслителя как  еще один физический объект в физическом мире. Учитывая дуализм обоснования, данная идея приводила его к тому, что нейробиологическое/биохимическое обоснование событий в теле мыслителя неуместно в психологическом обосновании событий в разуме мыслителя, в том смысле, что психологическое обоснование может быть проведено в отсутствии любого, сколько бы то ни было детализированного нейробиологического/биохимического знания о теле мыслящего объекта. Данное обосновательное отделение разума от физического носителя приводил в результате к прерывистости в обосновании в данном контексте между жизнью и разумом. Научное обоснование процессов, которые рассматривались картезианством как органические, относящиеся к телесной жизни (такие процессы как пищеварение, размножение и рост) немедленно попадало в область биологических объяснений, которая толковалась как принижаемая физической наук. Научное обоснование физических процессов, с другой стороны, нуждается в изложении на языке, совершенно отличающемся от биологического языка, в языке специфическом для психологии. Это равнозначно отклонению положений строгой непрерывности. Другими словами, дуализм обоснования несовместим с биологической наукой о мышлении.

В настоящее время  функционалисты в философии разума придерживаются взглядов, что определяющее свойство типа ментального состояния  является причинная роль того, что  состояние играет в посредничестве между: 1) сенсорными входами, 2) другими типами ментальных состояний и 3) моторикой поведения. Строго говоря, функционализм не проводит связей к природе основы, на которой реализованы ментальные состояния, так как сущность в некотором частном ментальном состоянии уже является, как уже говорилось, сущностью в некотором специфическом функциональном состоянии, и совершенно эквивалентные функциональные состояния могут быть, в принципе, реализованы биохимически на углеродной основе, в виде кремниевого мозга или в виде картезианского разума самого по себе. Здесь, в принципе, функционализм входит составной частью в дуализм субстанций. Данный принципиальный факт может показаться незначительным, если считать, что функционализм обычно является рабочей лошадкой теории распознавания, согласно которой любая сущность данного типа ментального состояния является единственной и сходна с некоторым физическим состоянием. Рассматривая биологическую науку о мышлении, можно увидеть, что может быть принято в рассмотрение из области пост-картезианства. Исследования в области коннективистских (или искусственных нейронных) сетей являются подходящей для этого областью, так как подобные исследования относятся как к ортодоксальному искусственному интеллекту так и к искусственной жизни.

В общем случае, коннективисты  могут быть охарактеризованы как  микрофункционалисты. Это подтверждается тем, что стандартные архитектурные  предположения, сделанные в ортодоксальном (т.е. в стиле ортодоксальной науки  о мышлении) коннективизме следуют  функционалисткому положению об уделении минимального теоретического внимания биологическому базису мышления. Пока справедливо, что архитектура ортодоксальных коннективистких сетей походит на абстрактную структуру биологической нервной системы существует значительное поле для разногласий1. Например: 1) в коннективистких сетях зачастую накладываются некоторые ограничения на возможные соединения (сети без обратных связей или симметричные сети), что, вообще говоря, не соответствует реальным нервным системам; 2) биологические системы изначально зашумлены; 3) весьма редко существует сколько-нибудь реальное соответствие между коннективистким элементом и биологическим нейроном (последний представляет собой гораздо более сложный объект); 4) большинство коннективистких сетей однородны по составу элементов, структуре и функциям, в то время как биологические сети обычно содержат множество типов нейронов; 5) синхронизация в коннективистких сетях традиционно базируется либо на глобальном цифровом тактовом сигнале, который поддерживает прогрессивную активность элементов либо путем метода стохастического обновления; но очевидно предположить, что индивидуальное течение времени для нейронов является одним из значительных факторов в понимании поведения биологических нейронных сетей.

Информация о работе Кибернетика