NAJVÄČŠIA DATABÁZA
ŠTUDENTSKÝCH REFERÁTOV NA SLOVENSKU

Nájdi si dokument, ktorý potrebuješ v inom jazyku: SK CZ HU

Celkom referátov: (12584)

Jazykové kurzy, štúdium a pobyty v zahraničí
Prihlásenie Prihlásenie Registrácia
Pridaj svoju prácu

Referát Co je to kybernetika

Odoslať známemu Stiahnuť Nahlásiť chybu Buď prvý, kto sa vyjadrí k tomuto príspevku (0)

Doplnkové informace o referáte:

Oblasť:Technika

Autor: antiskola@antiskola.eu

Počet slov:1995

Počet písmen:11,672

Jazyk:Český jazyk

Orient. počet strán A4:6.48

Počet zobrazení / stiahnutí:6190 / 86

Veľkosť:13.51 kB

Co je to kybernetika
Rozvoj techniky – stále vetší množství stroju, jejich zvetšující se rychlost, využívání vysokých tlaku a teplot a posledních vymožeností fyziky – nevyhnutelne zpusobil, že se bezprostredním pusobením cloveka v rízení pohybu techto stroju muselo nahradit strojem. Rozsah našich smyslových orgánu, tedy spíše jejich nedokonalost, nás velmi omezuje v rízení rychlobežných stroju. Vždyt i oko, nejcitlivejší ze všech smyslových orgánu, je schopno vnímat jen neparnou cást spektra elektromagnetických vln. Není schopné rozlišit již pet predmetu strídajících za sekundu. Dva body rozezná jen tehdy, jestliže je lze videt pod úhlem ne menším než jedna minuta.
Již dríve ve vývoji techniky – v dobe páry- vznikly základy rídících systému a mechanismu, které nenahrazují sílu lidských svalu jako motor a také nejsou pracovním nástrojem místo prstu lidských rukou, nýbrž jsou to mechanismy, které nahrazují pozornost clovek, jeho pamet a nekteré logické funkce.
Pokusy vytvorit automaty, jež by nahradily cloveka pri kontrole a rízení technických procesu, konali již starí Rekové. Vynikající inženýr a matematik Heron Alexandrijský, jenž žil v 1. Století našeho letopoctu, popisuje cetné androidy – automaty napodobující lidské pohyby. Za otrocké a pozdeji nevolnické práce však automatická zarízení nepronikla do výroby, nýbrž sloužila k pobavení šlechty.
Myšlenka nahradit myšlenkové úkony nejakým mechanismem vznikla práve poprvé u Reku po vytvorení aristotelovské logiky, ale není známo, zda byla tato myšlenka uskutecnena. Ve 13. Století španelský mnich Lullus sestrojil pro bohoslovné úcely velmi jednoduchý prístroj na kombinaci pojmu skládajících se z osmi otácivých koncentrických kruhu. První koleckový pocítací prístroj vynalezl v roce 1642 známý francouzský matematik, fyzik a idealistický filozof, 19letý Pascal, aby usnadnil svému otci, jenž byl výbercím daní v Normandii. Po triceti letech byl tento prístroj zdokonalen Leibnizem a stal se prototypem koleckových pocítacích stroju. Výpocet temito stroji se provádí otácením ozubených kolecek. Otocení kolecka o jeden zub znamená pripoctení nebo odectení jednotky. Otácení kolecka na jednu stanu má za následek scítání a na druhou odcítání. Jestliže precházíme pri výpoctu k následujícímu vyššímu rádu, tento jednoduchý mechanismus prenáší otácku kolecka sousednímu. Násobení se provádí jako opakované scítání, delení jako opakované odcítání. Otácení kolecek bylo dríve zarízeno na rucní pohon, nyní je prizpusobeno i na elektrický pohon.

Pocátky novodobé kybernetiky
Bylo by nespravedlivé, kdybychom se aspon nezmínili o dalších osobnostech, které se na vzniku kybernetiky podílely. Byli to prevážne lidé z okruhu Massachusettské techniky (MIT) v Bostonu. Zpocátku hlavne inženýri, kterí se zabývali sdelovací technikou - návrhem zpetnovazebních zesilovacu (H. W. Bode) nebo otázkami posuzování efektivnosti ruzných sdelovacích prostredku (C. E. Shannon) - pozdeji také lékari a biologové (W. McCulloch).
V prubehu 40. let totiž v Bostonu vzniklo ojedinelé intelektuální ovzduší srovnatelné s ovzduším 20. let v Göttingenu. V Radiation laboratory vznikaly základy radarové a mikrovlnné techniky. V. Bush, R. Caldwell, ale také Antonín Svoboda vyvíjeli první analogové pocítace využitelné pro rízení protiletecké palby. K témuž úcelu vytvoril N. Wiener svou teorii filtrace a predikce. Na protejším brehu reky Charles - na Harvardove univerzite - budoval Howard Aiken podle koncepce Johna von Neumanna první císlicový pocítac. Výsledky techto výzkumu otvíraly dosud netušené možnosti a po skoncení války mnohé pracovníky nutily, aby se zamýšleli nad jejich zobecnením. To vše pripravilo podmínky pro vznik kybernetiky.
Za klícové jsou považovány dva clánky: Behavior, Purpose and Teleology, který napsali A. Rosen-blueth, N. Wiener a W. Pitts, a A Logical Calculus of the Ideas Imanent in Nervous Activity W. McCullocha a W. Pittse. Po nich následovala rada konferencí o zpetnovazebních mechanizmech v biologických a sociálních systémech, jimž predsedal Walter -McCulloch a sponzorovala je nadace Josiaha Macyho. Techto konferencí se zúcastnila rada vedcu, které mužeme považovat za zakladatele kybernetiky: William Ross Ashby, John von Neumann, Gregory Bateson, Margaret Meadová, Heinz von Foerster, Claude Shannon, samozrejme Norbert Wiener ad.
Wienerova kniha byla vedeckou verejností prijata se smíšenými pocity. Nekde vzbuzovala nadšení, jinde odpor. Mnohem prízniveji byla prijímána v Evrope než v zemi svého vzniku, nekdy až s príliš nekritickým nadšením. Z. Neubauer citovával výrok Martina Heideggera: "Filozofie koncí, co prijde potom? Kybernetika." Pocátecní nadšení však bylo v cásti Evropy za železnou oponou rychle vystrídáno tvrdým odmítáním z ideologických duvodu.
Naše vedecká verejnost byla o kybernetice informována pomerne brzy. První clánek Cybernetismus, nauka o kontrole a spojích v živé hmote a ve strojích vyšel již r. 1949 v Biologických listech. Autorem byl prof. Josef Charvát. Jenže to byl také na dlouhou dobu clánek poslední. Kybernetika byla v Sovetském svazu uvržena do klatby jako reakcní paveda a radu let o ní nebyla ani zmínka. Duvody byly iracionální, ciste ideo-logické. Bylo to o to absurdnejší, že mnozí ruští vedci, zejména matematici, ke vzniku kybernetiky významne prispeli. Zminme se alespon o A. Kolmogorovovi.
Kybernetika u nás
Kybernetika zacala být znovu prijímána až v polovine 50. let. Významné zásluhy na jejím ocištení od stigmatu "reakcní pavedy" mel kontroverzní ceský marxistický filozof Arnošt Kolman. Jeho životní osudy by vydaly na samostatný clánek. Žil strídave v Sovetském svazu a v Cechách, byl strídave reditelem filozofického ústavu v Moskve i v Praze, strídave na výsluní (jako akademik) a v naprosté nemilosti, dokonce veznen. Nakonec zemrel v 70. letech jako emigrant ve Švédsku. Nicméne jeho clánek Co je to kybernetika v oficiálním sovetském casopise Voprosy filosofii v r. 1955 predznamenal návrat kybernetiky do zemí za železnou oponou. Návrat se však del cestou složitou a, jak uvidíme dále, doslova kolem sveta.
Významný podíl na tom, jak byla kybernetika chápána v zemích sovetského bloku, mel další clovek, jehož osudy musíme zacít sledovat v USA. Tak jako byl Boston intelektuálním centrem na východním pobreží, na západním pobreží to byla Pasadena s malou, ale vysoce kvalitní Kalifornskou technikou (Caltech). Tam prijali jako profesora Theodora von Kármána, významného göttingenského aerodynamika prchajícího pred Hitlerem. T. Kármán se obklopil mladými doktorandy, nadšenci pro vývoj nového leteckého pohonu - raketových motoru. Pro nebezpecné pokusy byli brzy známi jako "klub sebevrahu". Z tohoto "klubu" vznikla pozdeji Jet Propulsion Laboratory. Jejími zakladateli byli F. Malina a Tsien Hsue Sen. Letecký inženýr Frank Malina sice neovlivnil další osudy kybernetiky, ale protože je starším ctenárum Vesmíru znám (viz Vesmír 44, 62, 1965 a 61, 49, 1982/1), venujme mu pár slov. F. Malina vypadá jako vystrižený ze známého Bassova románu. Jeho otec byl hudebník, který jezdil s dechovou kapelou po Texasu. Mladý Frank vystudoval letecké inženýrství na Caltechu a stal se spolupracovníkem T. Kármána. Byl úspešným konstruktérem první americké výškové rakety WAC Corporal. V nejvetším rozkvetu svých tvurcích sil však najednou opustil slibnou kariéru a zacal se venovat umení. Tvoril velmi zajímavé kinetické obrazy a v roce 1966 mel výstavu v Praze, kterou uvádel Jan Werich. Tehdejší redaktor Vesmíru Bohumil Bílek s R. Peškem s ním pri té príležitosti udelali interview a meli pocit, že je ovanula atmosféra slavných krajanu typu eskymo Welzla ci kapitána van Tocha.


Nejduležitejší principy kybernetiky

• Zpetná vazba: Ne že by pred vznikem kybernetiky princip zpetné vazby nebyl znám. Jeho intuitivní použití bychom vysledovali už v antice. Cílevedome byl poprvé využit u odstredivého regulátoru Jamese Watta a jeho první matematický popis pochází od J. C. Maxwella. Nicméne princip zpetné vazby byl znám nekolika málo inženýrum zabývajícím se regulacní technikou a návrhem zpetnovazebních zesilovacu pro úcely sdelovací techniky. A ani tyto dve skupiny si neuvedomovaly, že používají stejný princip. Zakladatelé kybernetiky rozpoznali, že jde o velmi obecný princip. Nejdríve si uvedomili, že mnohé deje v živých organizmech lze chápat jako zpetnovazební systémy. Udržování stabilního vnitrního prostredí v organizmu - homeo-statické mechanizmy - vyžaduje radu vzájemne interagujících zpetnovazebních smycek. Brzy se ale ukázalo, že princip zpetné vazby není omezen jen na systémy technické a biologické. Jde o velmi univerzální princip, který se prostírá napríc nejruznejšími vedeckými disciplínami. Setkáme se s ním jak ve vedách o živote, tak v astronomii ci geologii. Používají ho psychologové, ekonomové, politologové i právníci. Jeho použití však není omezeno na vedeckou komunitu, znají jej napríklad i sportovní komentátori. Je predevším zásluhou kybernetiky, že se stal obecným majetkem a umožnil vysvetlit radu deju odehrávajících se v nejruznejších dynamických systémech.

• Informace: Snaha zmerit množství informace byla vyvolána potrebou sdelovacích techniku najít objektivní merítka pro porovnání efektivity prenosu zpráv ruznými sdelovacími kanály. První metody byly velmi intuitivní. Brzy se ukázalo, že množství informace odpovídá množství odstranené neurcitosti, a protože neurcitost bylo možno v té dobe popsat pouze pravdepodobnostními metodami, brzy vznikla exaktní teorie informace jako odnož teorie pravdepodobnosti. Takto pojatá informace je abstraktní pojem, který zdánlive nemá vazbu na reálný fyzikální svet. Fyzikové rešící nekteré dosud nevyrešené problémy fyziky formulované v 19. století, jako je napr. otázka "Maxwellova démona", zjistili, že je lze vyrešit s využitím pojmu informace. S tím prišlo ale také zjištení, že není možno zaznamenat ci prenést informaci bez spotreby energie. Informace doplnila náš fyzikální obraz sveta v tom smyslu, že jde o stejne duležitou entitu, jako je hmota ci energie. Pro popis sveta je nutno znát, jak je rozložena hmota a energie v prostoru a case, což je charakterizováno informací. Vede to k lingvistickému pohledu na vesmír, kde abecedou jsou kvantové stavy a zatím nejdelšími texty jsou programy pro reprodukci organizmu zapsané v nukleových kyselinách. Informace je jiste nejfrekventovanejším pojmem, který kybernetika prinesla, i když vetšina jeho uživatelu má vágní predstavy o jeho obsahu. Pocítace a moderní telekomunikacní prostredky okupují stále vetší cást našeho života. Prestože nám pocítace casto, jak tvrdí zlí jazykové, ulehcují práci, kterou bychom bez nich nemuseli delat, nesmírne zvyšují produktivitu. At chceme nebo ne, zpracování informace se stává stále duležitejším a pomalu ale jiste mení charakter našeho života. Informace dává jméno spolecnosti, do které v novém století zrejme vstoupíme - informacní spolecnosti.
• Model: Už stavitelé egyptských chrámu si asi nejprve udelali model své stavby. Kybernetika však tomuto pojmu dala nový, mnohem obecnejší obsah. Systematické studium izomorfizmu mezi ruznými systémy vedlo k poznatku, že systémy ruzné fyzikální podstaty mohou mít velmi podobné chování a že chování jednoho systému mužeme zkoumat prostrednictvím chování jiného, snáze realizovatelného systému ve zcela jiných casových ci prostorových merítkách. Nejprve se ukázalo, že mnohé systémy mechanické, hydraulické, pneumatické, tepelné ad. jsou popsány formálne stejnými diferenciálními rovnicemi jako elektrické obvody. To vedlo ke vzniku speciálních elektrických obvodu - analogových pocítacu. Brzy však byly vytlaceny symbolickými modely na císlicových pocítacích. Dnes steží najdeme disciplínu, která by se obešla bez pocítacové simulace. Na modelech se overují jak teorie z mikrosveta, tak predstavy o vývoji vesmíru, modelují se deje na bunecné úrovni, ale i dynamika celých ekosystému. Globální modely umožnují zkoumat možné smery vývoje našeho sveta ze socioekonomického pohledu. (Poznamenejme, že jsou stále založeny na metodice, kterou predložil J. Forrester, jenž patril ke generaci "otcu-zakladatelu" z Massachusettské techniky.) O duvere ve výsledky pocítacové simulace svedcí snad nejlépe fakt, že velmoci ustoupily od jaderných pokusu, protože pro další vývoj nukleárních zbraní plne postacuje pocítacová simulace.

• Zákon nutné variety: Formuloval jej v 50. letech W. R. Ash-by a ríká se, že je to vlastne jediný prírodní zákon, který byl objeven kybernetikou. Vedecká komunita tento zákon prijímá se smíšenými pocity. Zcásti nadšene, zcásti jej odmítá. Predevším je prekvapující, že uplynulých 50 let v tomto smeru neprineslo mnoho nového. Zákon v podstate ríká, že chceme-li pomocí rízení odstranit neurcitost, pak množství neurcitosti odstranené za jednotku casu nemuže být vetší, než je kapacita rídícího systému jako komunikacního kanálu. Jinak receno - pro dobré rízení musí být rídící systém v jistém smyslu modelem systému rízeného. Zákon nalézá uplatnení pri rízení velmi složitých systému. Vysvetluje, proc napr. k tomu, aby byl ekosystém stabilní, je duležitá biodiverzita. Dobre aplikovatelný je i na lidskou spolecnost. K. Deutsch, jeden z Wienerových žáku, který pred válkou ucil politologii na pražské nemecké univerzite, napsal knihu Nervy vlády. V ní mimo jiné na základe zákona nutné variety objasnuje, proc jsou spolecnosti, které jsou tolerantní k menšinám a k ruznosti názoru, velmi stabilní. (Kniha dokonce r. 1970 vyšla v ceštine, normalizacní vláda však vytištený náklad zabavila a znicila, takže se dochovalo jen pár výtisku.) Deutschova práce by mela co ríci i k našim soucasným diskusím o obcanské spolecnosti.


Použitá literatura:
1) Casopis Vesmír 03/00, 06/99
2) Stafford Beer, Kybernetika a rízení, Praha
3) Stafford Berr, Principy kybernetiky, Praha

Diskusia

Buď prvý, kto sa vyjadrí k tomuto príspevku (0)

Podobné dokumenty

Názov práce Dátum A4 Slová Hodnotenie
 
sk Aplikácia… 6. 6. 2014 3349 -- --
 
sk Internet ako… 14. 5. 2005 3260 -- --
 
sk DISKRÉTNA SIMULÁCIA 12. 5. 2005 2070 -- --
 
sk Interakce mezi… 4. 9. 2007 1171 -- --
 
cz PODÍL PSYCHICKÝCH… 28. 8. 2008 4082 14.7 4399
 
sk Umenie a výchova v… 19. 10. 2010 7691 2.5 812
 
sk RIADENIE SYSTÉMOV… 5. 8. 2005 1260 -- --
 
cz Definicní rozvaha k… 28. 2. 2007 2133 -- --
 
sk Technologické… 25. 5. 2009 4985 13.2 3709
 
cz 12 ESEJU O JAZYCE 13. 3. 2007 1843 -- --