Структура, изменяющаяся во времени, является динамической системой

Кибернетическая система – множество взаимосвязанных объектов, способных воспринимать, хранить, перерабатывать и использовать информацию для управления и регулирования системой. КС рассматриваются независимо от их матер. природы: авт.регуляторы, ЭВМ, человеческий мозг, СССР, США, пчелиный рой и т.п.

Кибернетика занимается изучением систем любой природы, способных воспринимать,

хранить, перерабатывать и использовать информацию для управления и регулирования системой.

В 1959 г. акад. А.Н. Колмогоров в предисловии к книге английского кибернетика д-ра У.Р. Эшби писал: “Сейчас уже поздно спорить о степени удачи Винера, когда он в своей известной книге в 1948 году выбрал для новой науки название “кибернетика”. Это название достаточно установилось и воспринимается как новый термин, мало связанный со своей греческой этимологией. Кибернетика занимается изучением систем любой природы, способных воспринимать, хранить и перерабатывать информацию и использовать ее для управления и регулирования. При этом кибернетика широко пользуется математическим методом и стремится к получению конкретных специальных результатов, позволяющих как анализировать такого рода системы (восстанавливать их устройство на основании опыта обращения с ними), так и синтезировать их (рассчитывать схемы систем, способных осуществлять заданные действия). Благодаря этому своему конкретному характеру кибернетика ни в какой мере не сводится к философскому обсуждению природы “целесообразности” в машинах и философскому анализу изучаемого ею круга явлений”

Определение А.Н. Колмогорова (но основе понятия информации):

«Кибернетика изучает машины, живые организмы и их объединения исключительно с точки зрения их способности

1. воспринимать определённую «информацию»;

2. сохранять эту информацию в «памяти»;

3. передавать её по «каналам связи»;

4. перерабатывать её в «сигналы», направляющие их деятельность в соответствующую сторону.

Процессы восприятия информации, её хранения и передачи называются в кибернетике связью, переработка воспринятой информации в сигналы, направляющие деятельность машин и организмов, - управлением.

Метод изучения кибернетических систем – машинный эксперимент. Он занимает промежуточное положение между классическими дедуктивным и индуктивным методами научного исследования.

Дедукция - вывод по правилам логики, цепь умозаключений от аксиом к следствиям. Дедуктивные методы применяются в математике. Классический пример применения дедуктивного метода даёт геометрия Евклида.

Индукция – переход от единичных фактов к общему утверждению.

Формальное определение кибернетической системы (Математическая энциклопедия).

Пусть кибернетическая система состоит из одного элемента А. В абстрактном плане элемент А состоит из набора пяти объектов < x, y, z, f, g >:

· x(t) – входной сигнал элемента A;

_· y(t) – выходной сигнал (реакция) элемента A;

_· z(t) – внутреннее состояние элемента А;

_· текущее значение z(t) зависит от входного сигнала, момента времени и предыдущего внутреннего состояния. Зависимость определяется функцией f: z(t) = f(t, x, z(t_пред)). z(t_пред) - состояние системы в предыдущий момент времени;

_· реакция (выход) системы y(t) = g(t, x, z(t_пред)) зависит от входного сигнала, момента времени и предыдущего внутреннего состояния.;

_· задаём начальное состояние кибернетической системы в начальный момент t₀: z₀ и y_{0 .}

Обычно t_n = t(n) - равноотстоящие дискретные моменты времени; тогда z(пред)= z(t_n-1).

Многоэлементная кибернетическая система S строится из набора элементов a, b, c, d, i, h, путем отождествления выхода одних элементов с входами других; свободные входы и выходы образуют вход I (input)и выход O (output) всей КС.

Система S состоит из сети компонентов или подсистем {a, b, c, d,...}, связанных друг с другом через входы и выходы, они постоянно воспроизводят собственную организацию. Например, вход компонента l связан с выходами k и h (товары, услуги, информация,), а выход l связан с входом с. В целом, сеть замкнута (пути, соединяющие компоненты, находятся внутри системы), но она связана с окружающей средой E через вход I и выход O. В сети существует ряд избыточных или "параллельных" путей, которые начинаются из одного и того же компонента (например, i) и заканчиваются на одном компоненте (например, l). В этом особом случае компонент h выполняет ту же самую функцию для l как j и k, к тому же l может предпочесть обходной путь i - › j - › k - › более короткому пути i - › h - › l.

Анализ КС - нахождение различных свойств задаваемого системой преобразования информации (описание алгоритма преобразования информации, воспроизведение КС).

Синтез КС – задано преобразование информации; надо построить КС, которая осуществляет заданное преобразование.