Кібернетика

Кібернетика - наука про загальні закони управління в машинах та живих організмах. Виникнення кібернетики обумовлене передусім потребами практики - необхідністю створення складних систем автоматичного керування. На відміну від інших наук, також пов'язаних із створенням зазначених систем, кібернетика не займається дослідженням і розробкою окремих технічних питань, а вивчає те спільне, що властиво всім процесам управління, незалежно від їх фізичної природи. Основне завдання кібернетики полягає у створенні єдиної теорії процесів управління.
Одним з найважливіших понять кібернетики є поняття про цілі управління. Управління - завжди цілеспрямований процес. Система управління існує або створюється саме для забезпечення досягнення певної мети.
Процес управління може відбуватися тільки відповідним чином організованої системи, в якій можна виділити керуючі і керовані (виконавчі) органи. Між окремими органами системи управління відбувається обмін інформацією. Будь-яка система управління яким-небудь чином взаємодіє із зовнішнім для неї середовищем, є джерелом різних збурень, тобто інформації, що не відповідає мети функціонування. Сприйняття цих збурень та відповідне реагування на них характерно для будь-якої системи управління. В цьому випадку також можна простежити відповідні потоки інформації - від чутливих органів (датчиків) до керуючим і потім до виконавчим. У свою чергу сигнали інформації від виконавчих органів можуть бути подані на чутливі або керуючі органи - сигнали зворотного зв'язку, що забезпечують, наприклад, інформацію про стан виконавчого органу. Таким чином, в будь-якій системі управління постійно відбувається необхідний обмін інформацією. Поняття інформації є одним з основних у кібернетиці, яка вивчає процеси управління з інформаційної точки зору, приділяючи значно менше уваги енергетичних і конструктивних характеристик реальних систем управління. Тому нерідко кібернетику визначають як науку про способи сприйняття, передачі, зберігання, переробки і використання інформації у машинах, живих організмах.
У сферу розгляду кібернетики входить вивчення структури і різних фізичних принципів роботи систем управління. При цьому основна увага приділяється здібностям різних структур сприймати і переробляти інформацію. За своїми методами кібернетика є наукою, широко використовує математичний апарат, зокрема для формального опису роботи систем управління та їх органів - побудови їх математичних моделей. Вивчення математичних моделей і застосування математичних методів дозволяють створювати оптимальні з точки зору обраного критерію системи управління, тобто системи, що забезпечують найбільш близьке досягнення встановлених цілей.
Значну увагу в кібернетиці приділяється так званим самоналаштуванням, або адаптивним, систем, які можуть самостійно переходити з довільних початкових станів у стійкі, відповідні характеру зовнішніх збурень, що є в загальному випадку найбільш доцільними для даних умов.
Наявність загальної теорії управління забезпечує можливість успішного практичного використання багатьох ідей кібернетики. В залежності від області інтересів і досліджень кібернетику підрозділяють на ряд розділів. Так, наприклад, виділяють технічну кібернетику - науку про управління технічними системами, біологічну кібернетику - науку про управління в живих організмах, і т. д.
Окремі аспекти кібернетики виділяють в область конкретних практичних інтересів. Так, медична кібернетика має своєю основною метою використання ідей, понять і досягнень загальної теорії управління в галузі медицини.
Роботи в галузі медичної кібернетики спрямовані на створення пристроїв і систем управління, що забезпечують виникнення нових ефективних методів і способів лікування. Подібні системи вже сьогодні з успіхом застосовуються на практиці - апарати «штучна нирка», «штучне серце» і т. д. Починає впроваджуватися в практику машинна діагностика: електронна обчислювальна машина за заданою програмою аналізує введені в неї дані про стан хворого і видає свій діагноз. Ведуться роботи по автоматизації управління медичними закладами і їх комплексами і т. д. Однак впровадження ідей кібернетики в медицину сьогодні перебуває у початковій стадії.