Современная кибернетика состоит из ряда разделов, представляющих собой самостоятельные научные направления. Теоретическое ядро кибернетики составляют теория информации, теория алгоритмов, теория автоматов, исследование операций, теория оптимального управления, теория распознавания образов. Кибернетика разрабатывает общие принципы создания систем управления и систем для автоматизации умственного труда. Основные технические средства для решения задач кибернетики – ЭВМ. Поэтому возникновение кибернетики как самостоятельной науки связано с созданием в 40-х гг. CC в. этих машин, а развитие кибернетики с прогрессом электронной вычислительной техники.
В «Кратком философском словаре», вышедшем в Москве в 1954г. можно прочитать: «Кибернетика – реакционная лженаука, возникшая в США после Второй мировой войны и получившая широкое распространение в капиталистических странах; форма современного механицизма». Это выражение совершенно не соответствует тому эффекту, который произвело появление в 1948г. небольшой книжки американского математика Норберта Винера* (1894–1964) под названием «Кибернетика, или управление и связь в животном и машине», мгновенно превратившейся в интеллектуальный бестселлер, ставший предметом общего внимания и горячих споров, породивший массу газетных статей, заставивший взяться за перо писателей-фантастов и футурологов. Позже Винер, имея в виду себя и нескольких своих единомышленников, вспоминал: «...Никто из нас, включая и меня, не мог представить себе, какое волнение вызовут эти идеи, появившись в печати».
Процессы восприятия информации, ее хранения и передачи Винер обобщенно назвал «связью» (communication), а переработку воспринятой информации в сигналы, направляющие деятельность механизмов, машин, организмов и их объединений (в том числе человеческих коллективов) – управлением (control). В его книге речь шла об общих принципах, лежащих в основе связи и управления – используемых как самой природой, так и устройствах и социальных системах придуманных людьми. Науку о связи и управлении Винер назвал кибернетикой от древнегреческого слова «кибернетис», сначала обозначавшего рулевого, кормчего, а затем получившее более широкий смысл управляющего, правителя.
В качестве центрального понятия винеровской кибернетики выступала информация – последовательность сигналов, поступающих от передатчика к приемнику, накапливающихся в запоминающем устройстве (органе), обрабатываемых и выдаваемых в виде конечного результата. Наиболее сильное впечатление на широкую публику произвели описанные Винером фантастические возможности быстродействующих электронно-счетных машин, аналогии их работы с функционированием человеческого мозга, захватывающие перспективы сложных автоматических устройств и роботов.
В наши дни термин «кибернетика» несколько утратил свое научное значение: в США его почти вытеснил термин «компьютерная наука» («computer science»), а в России «информатика». В ходу он только у писателей-фантастов с их «киберами», а также у журналистов с их недоступным пониманию специалистов «киберпространством».
Бурное развитие науки и промышленности в XX в., неудержимый рост объёмов поступающей информации привели к тому, что человек оказался не в состоянии воспринимать и перерабатывать всё ему предназначенное. Возникла необходимость классифицировать поступления по темам, организовывать их хранение, доступ к ним, понять закономерности движения информации в различных изданиях и т.д. Исследования, позволяющие разрешить возникшие проблемы, стали называть информатикой. Информатика наука об общих свойствах и закономерностях информации, а также методах ее поиска, передачи, хранения, обработки и использования в различных сферах деятельности человека.
На начальном этапе своего развития информатика предполагалась как база библиотечного дела, и многие годы являлась теорией и практикой его совершенствования. Тогда информатика занимала промежуточное место между изучаемыми объектами природы и знаниями о них. Человек, изучая объекты окружающего мира, получает информацию, которую фиксирует на каких-то носителях (литература, магнитные кассеты и др.).
Информатика – это не только изучение, где и в каких журналах появляются статьи по данной теме, или как расставить книги, или каталожные карточки; это круг вопросов, который связан с разработкой эффективных методов сбора, хранения, обработки и преобразования имеющейся информации в знания, т.е. с обеспечение связей цепочки "Информация-Знания".
До 50-х годов нашего столетия не существовало почти ничего общего в методах сбора и обработки информации у медиков, физиков, психологов и т.д. Примеров отдельных связей было много, но не было общего стержня, вокруг которого объединились бы все науки. Информатика не включает в себя ни химию, ни физику, ни медицину и т.д., хотя с каждой из этих наук имеет тесные связи. Она существует для помощи другим наукам и совместно с математикой снабжает их методами исследований и обработки информации.
С рождением ЭВМ информатика сформировалась как наука. Сегодня она включает в себя теорию кодирования информации, разработку методов и языков программирования, математическую теорию процессов передачи и обработки информации.
ЭВМ
Первые электронно-вычислительные машины создавались для проведения расчётов в ядерной физике, в летательной и ракетной технике. Последовавшее далее внедрение ЭВМ в область административного управления и экономики дало не только экономический эффект, но и привело к созданию и бурному росту новой отрасли – средств и методов электронной обработки информации.
Появились новые ЭВМ, новые методы и средства общения с ними. Возникла новая информационная промышленность, производящая неосязаемую и дорогостоящую продукцию. Информация стала товаром. ЭВМ, созданные первоначально для решения вычислительных задач, стали обрабатывать числовую, текстовую, графическую и другую информацию. Вычислительная техника эффективна в областях человеческой деятельности, где используются методы моделирования – точные количественные методы. Сюда относятся физика, механика и т.д. Описательные науки ещё совсем недавно считались недоступными для методов математического моделирования, а, следовательно, и для ЭВМ. В них шло накопление отдельных фактов, давалось качественное описание объектов и событий. Развитие электронно-вычислительной техники, средств и методов общения с ней, создание автоматизированных информационно-поисковых систем, методов распознавания образов привели к тому, что ЭВМ стали способны проводить описательный анализ изучаемых объектов. Появилось новое направление исследований – разработка машинного (искусственного) интеллекта. Описательные науки получили ЭВМ в качестве нового рабочего инструмента. Уже никого не удивило сообщение: «Учёные, обработав на компьютере портрет Леонардо да Винчи и изображение Моны Лизы на его картине, утверждают, что везде изображено одно и то же лицо».
В развитии ЭВМ можно выделить три этапа: вычислительный, общеинформационный и интеллектуальный. Наука и технологии находятся сейчас на пороге третьего этапа – развития машинного интеллекта. Машинный интеллект войдёт в жизнь в виде ЭВМ, выполняющих такие функции, которые раньше были привилегией работников умственного труда.
Современные ЭВМ не настолько совершенны, чтобы понимать программы, составленные на каком-то употребляемом человеком языке – русском, или польском, или японском. Поэтому команды, предназначенные машине, необходимо записывать в понятной форме. С этой целью применяют искусственные языки, называемые алгоритмическими или языками программирования. Алфавит, словарный запас и структура этих языков выбираются таким образом, чтобы они были одинаково удобны как человеку, работающему с программой, так и ЭВМ, которая должна легко расшифровывать и выполнять задаваемую программой последовательность команд. Язык программирования можно считать средством общения между человеком и машиной. К настоящему времени создано немало алгоритмических языков для описания задач различных классов. Универсальные языки объединяют в себе несколько задач. Одним из наиболее широко используемых языков программирования для персональных ЭВМ является язык «Паскаль». Существенно то, что языки программирования уже давно вышли за рамки академического и узкопрофессионального интереса и используются в большинстве университетов, институтов и других высших и средних учебных заведений как средство обучения студентов программированию.
ИНТЕРНЕТ
Новый этап информационной революции ознаменовался появлением в 1993 г. глобальных компьютерных сетей, которые увеличили мощность и возможности отдельных компьютеров. Важнейшим катализатором этого процесса стало мировое признание международной компьютерной сети Интернет. Преимущества Интернета практически во всем мире и в различных областях науки, культуры и образования привели к постепенному переходу от развития собственных корпоративных или ведомственных сетей к построению открытых стандартизованных систем и их интеграции в Интернет. Следствием появления Интернета стало снижение стоимости коммуникационных услуг – фактор, который ускорил развитие информационной сферы, усилил ее социальный аспект, что оказало решающее воздействие на информационную индустрию. Результаты исследования в США показали, что радио понадобилось 30 лет, чтобы достичь аудитории в 50 млн. человек, телевидению – 13 лет, а Интернету – 4 года. В 1993 г. в мире было около 70 тыс. ее пользователей. К 2006 г. число пользователей Интернета в мире стало более 1 млрд..
Другим параллельно развивающимся направлением в мире современных технологий стала мобильная связь. Общемировое производство мобильных телефонов, согласно данным Nikkei Market Access, в 2002 г. составило 386,4 млн. ед. И в последнее время информационно-коммуникационные технологии переживают процесс ускоренного развития, главным условием которого на сегодняшний день является возможность их универсального использования. Это требование нашло отражение в развитии мобильного Интернета, смартфонов*.