Реферат по предмету "Теория систем управления"

Узнать цену реферата по вашей теме


Кибернетика

Астраханский Государственный Технический Университет
Реферат
по теории систем и системному анализу
на тему:
«Кибернетика»
                                          
Выполнил: Мкртчян А.А.
Студентка ИЭ — 23
Проверил: Ануфриев Д.П.
Астрахань 2002
Введение.
 
Современноепоколение является свидетелем стремитель­ного развития науки и техники. Запоследние триста лет челове­чество прошло путь от простейших паровых машин домощных атомных электростанций, овладело сверхзвуковыми скоростями полета,поставило себе на службу энергию рек, создало огромные океанские корабли игигантские землеройные машины, заменяю­щие труд десятков тысяч землекопов.Запуском первого искусствен­ного спутника Земли и полетом первого человека вкосмос наша страна проложила путь к освоению космического пространства.
Однако досерединыXX века почти все создаваемыечеловеком механизмы предназначались для выполнения хотя и весьма разно­образных,но в основном исполнительных функций. Их конструк­ция предусматривала всегдаболее или менее сложное управление, осуществляемое человеком, который долженоценивать внешнюю обстановку, внешние условия, наблюдать за ходом того илииного процесса и соответственно управлять машинами, движением тран­спорта и т.д. Область умственной деятельности, психики, сфера логических функцийчеловеческого мозга казались до недавнего времени совершенно недоступнымимеханизации.
Рисуякартины жизни будущего общества, авторы фантастиче­ских рассказов и повестейчасто представляли, что всю работу за человека будут выполнять машины, а рольчеловека сведется лишь к тому, чтобы, наблюдая за работой этих машин, нажиматьна пульте соответствующие кнопки, управляющие определенными операциями.
Однакосовременный уровень развития радиоэлектроники по­зволяет ставить и разрешатьзадачи создания новых устройств, которые освободили бы человека отнеобходимости следить за производственным процессом и управлять им, т. е.заменили бы собой оператора, диспетчера. Появился новый класс машин- управ­ляющие машины, которые могут выполнятьсамые разнообразные и часто весьма сложные задачи управления производственнымипроцессами, движением транспорта и т. д. Создание управляющих машин позволяетперейти от автоматизации отдельных станков и агрегатов к комплекснойавтоматизации конвейеров, цехов, це­лых заводов.
Вычислительнаятехника используется не только для управле­ния технологическими процессами ирешения многочисленных тру­доемких научно-теоретических и конструкторскихвычислительных задач, но и в сфере управления народным хозяйством, экономики ипланирования.
 
Кибернетика.
 
        Кибернетика (в переводе с греческого искусствоуправления) — это наука об управлении сложными системами с обратной связью.Она возникла на стыке математики, техники и нейрофизиологии, и ее интересовалцелый класс систем, как живых, так и не живых, в которых существовал механизмобратной связи. Основателем кибернетики по праву считается американскийматематик Н. Винер (1894-1964), выпустивший в 1948 году книгу, которая так и называлась«Кибернетика».
        Оригинальность этой науки заключается втом, что она изучает не вещественный состав систем и не их структуру, арезультат работы данного класса систем. В кибернетике впервые былосформулировано понятие «черного ящика» как устройства, которое выполняетопределенную операцию над настоящим и прошлым входного потенциала, но длякоторого мы не обязательно располагаем информацией о структуре, обеспечивающейвыполнение этой операции.
        Системы изучаются в кибернетике по их реакциямна внешние воздействия, другими словами, по тем функциям, которые онивыполняют. Наряду с вещественным и структурным подходом, кибернетика ввела внаучный обиход функциональный подход как еще один вариант системного подхода вшироком смысле слова.
        Если 17-ое столетие и начало 18-огостолетия — век паровых машин, то настоящее время есть век связи и управления. Визучение этих процессов кибернетика внесла значительный вклад. Она изучаетспособы связи и модели управления, и в этом исследовании ей понадобилось ещеодно понятие, которое было давно известным, но впервые получило фундаментальныйстатус в естествознании — понятие информации (с латинского ознакомление)как меры организованности системы в противоположность понятию энтропии как мерынеорганизованности.
        Чтобы яснее стало значение информации,рассмотрим деятельность идеального существа, получившего название «демонМаксвелла». Идею такого существа, нарушающего второе начало термодинамики,Максвелл изложил в «Теории теплоты» вышедшей в 1871 году. «Когда частица соскоростью выше средней подходит к дверце из отделения А или частица соскоростью ниже средней подходит к дверце из отделения В, привратник открываетдверцу и частица проходит через отверстие; когда же частица со скоростью нижесредней подходит из отделения А или частица со скоростью выше средней подходитиз отделения В дверца закрывается. Таким образом, в отделении А их концентрацияуменьшается. Это вызывает очевидное уменьшение энтропии, и если соединить обаотделения тепловым двигателем, мы, как будто, получим вечный двигатель второгорода».
            Кибернетика выявляет зависимостимежду информацией и другими    характеристиками систем. Работа «демона Максвелла» позволяет установитьобратно пропорциональную зависимость между информацией и энтропией. Сповышением энтропии уменьшается информации и наоборот, понижение энтропииувеличивает информацию. Связь информации с энтропией свидетельствует и о связиинформации с энергией.
        Энергия (от греческого energeia — деятельность)характеризует общую меру различных видов движения и взаимодействия в формах:механической, тепловой, электромагнитной, химической, гравитационной, ядерной.Точность сигнала, передающего информацию, не зависит от количества энергии,которая используется для передачи сигнала. Тем не менее, энергия и информациясвязаны между собой. Винер приводит такой пример: «Кровь, оттекающая от мозга,на долю градуса теплее, чем кровь, притекающая к нему».
        Общее значение кибернетики обозначаетсяв следующих направлениях:
1.      Философское значение, посколькукибернетика дает новое представление о мире, основанное на роли связи,управления, информации, организованности, обратной связи и вероятности.
2.      Социальное значение, посколькукибернетика дает новое представление об обществе, как организованном целом. Опользе кибернетики для изучения общества не мало было сказано уже в моментвозникновения этой науки.
3.      Общенаучное значение в трехсмыслах: во-первых, потому что кибернетика дает общенаучные понятия, которыеоказываются важными в других областях науки — понятия управления, сложнодинамической системы и тому подобное; во-вторых, потому что дает науке новыеметоды исследования: вероятностные, стохастические, моделирования на ЭВМ и такдалее; в-третьих, потому что на основе функционального подхода «сигнал-отклик»кибернетика формирует гипотезы о внутреннем составе и строении систем, которыезатем могут быть проверены в процессе содержательного исследования.
4.      Методологическое значениекибернетики определяется тем, что изучение функционирования более простыхтехнических систем используется для выдвижения гипотез о механизме работыкачественно более сложных систем с целью познания происходящих в них процессов- воспроизводства жизни, обучения и так далее.
5.      Наиболее известно техническоезначение кибернетики — создание на                                                                                                                                                 основе кибернетических принципов ЭВМ, роботов, ПЭВМ, породившее тенденциюкибернетизации и информатизации не только научного познания, но и всех сфержизни.
 
  
Кибернетика и философия
 
      Кибернетикавозникла на стыке многих областей знания: математики, логики, семиотики,биологии и социологии.
          Обобщающийхарактер кибернетических идей и методов сближает науку об управлении, каковойявляется кибернетика, с философией.
      Задачаобоснования исходных понятий кибернетики, особенно таких, как информация,управление, обратная связь и др. требуют выхода в более широкую, философскуюобласть знаний, где рассматриваются атрибуты материи — общие свойства движения,закономерности познания.
      Самакибернетика как наука об управлении многое дает современному философскомумышлению. Она позволяет более глубоко раскрыть механизм самоорганизацииматерии, обогащает содержание категории связей, причинности, позволяет болеедетально изучить диалектику необходимости и случайности, возможности идействительности. Открываются пути для разработки «кибернетической»гносеологии, которая не подменяет диалектический материализм теорией познания,но позволяет уточнить, детализировать и углубить в свете науки об управленииряд существенно важных проблем.
      Возникнувв результате развития и взаимного стимулирования ряда, в недалеком прошлом слабосвязанных между собой, дисциплин технического, биологического и социальногопрофиля кибернетика проникла во многие сферы жизни.
      Стольнеобычная «биография» кибернетики объясняется целым рядом причин,среди которых надо выделить две.
      Во-первых,кибернетика имеет необычайный, синтетический характер. В связи с этим до сихпор существуют различия в трактовке некоторых ее проблем и понятий.
      Во-вторых,основополагающие идеи кибернетики пришли в нашу страну с Запада, где они ссамого начала оказались под влиянием идеализма и метафизики, а иногда иидеологии. То же самое, или почти то же самое происходило и у нас. Такимобразом становится очевидной необходимость разработки философских основкибернетики, освещение ее основных положений с позиции философского познания.
      Осмыслениекибернетических понятий с позиции философии будет способствовать болееуспешному осуществлению теоретических и практических работ в этой области,создаст лучшие условия для эффективной работы и научного поиска в этой областипознания.
      Кибернетикакак перспективная область научного познания привлекает к себе все большеевнимание философов. Положения и выводы кибернетики включаются в их областизнания, которые в значительной степени определяют развитие современной теориипознания. Как справедливо отмечают отечественные исследователи, кибернетика,достижения которой имеет громадное значение для исследования познавательногопроцесса, по своей сущности и содержанию должна входить в теорию познания.
      Исследованиеметодологического и гносеологического аспектов кибернетики способствует решениюмногих философских проблем. В их числе — проблемы диалектического пониманияпростого и сложного, количества и качества, необходимости и случайности,возможности и действительности, прерывности и непрерывности, части и целого.Для развития самих математики и кибернетики важное значение имеет применение кматериалу этих наук ряда фундаментальных философских принципов и понятий,применение, обязательно учитывающее специфику соответствующих областей научногознания. Среди этих принципов и понятий следует особо выделить положениеотражения, принцип материального единства мира конкретного и абстрактного,количества и качества, нормального и содержательного подхода к познанию и др.
      Философскаямысль уже много сделала в анализе аспектов и теоретико-познавательной роликибернетики. Было показано, сколь многообещающим в философском плане являетсярассмотрение в свете кибернетики таких вопросов и понятий, как природаинформации, цель и целенаправленность, соотношение детерминизма и теологии,соотношение дискретного и непрерывного, детерминистского и вероятностногоподхода к науке.
      Нужносказать и о большом значении кибернетики для построения научной картины мира.Собственно предмет кибернетики — процессы, протекающие в системах управления,общие закономерности таких процессов.
 
Кибернетика и сознание
 
      Явления,которые отображаются в таких фундаментальных понятиях кибернетики, какинформация и управление, имеют место в органической природе и общественнойжизни. Таким образом, кибернетику можно определить как науку об управлении исвязи с живой природой в обществе и технике.
      Одиниз важнейших вопросов, вокруг которого идут философские дискуссии — это вопросо том, что такое информация, какова ее природа? Для характеристики природыинформационных процессов необходимо кратко рассмотреть естественную основувсякой информации, а таковой естественной основой информации является присущеематерии объективное свойство отражения.
      Положениео неразрывной связи информации и отражения стало одним из важнейших в изученииинформации и информационных процессов и признается абсолютным большинствомотечественных философов.
      Информацияв живой природе в отличие от неживой играет активную роль, так как участвует вуправлении всеми жизненными процессами.
      Материалистическаятеория отражения видит решение новых проблем науки и, в частности, такойкардинальной проблемы естествознания как переход от неорганической материи корганической, в использовании методологической основы диалектическогоматериализма. Проблема заключается в том, что существует материя, способнаяощущать, и. материя, созданная из тех же атомов и в тоже время не обладающаяэтой способностью. Вопрос, таким образом поставлен вполне конкретно и, темсамым, толкает проблему к решению. Кибернетика вплотную занялась исследованиеммеханизмов саморегуляции и самоуправления. Вместе с тем, оставаясь методическиограниченными, эти достижения оставили открытыми ряд проблем к рассмотрениюкоторых привела внутренняя ломка кибернетики.
      Сознаниеявляется не столько продуктом развития природы, сколько продуктом общественнойжизни человека, общественного труда предыдущих поколений людей. Оно являетсясущественной частью деятельности человека, посредством которой создаетсячеловеческая природа и не может быть принята вне этой природы.
      Еслив машинах и вообще в неорганической природе отражение есть пассивный, мертвыйфизико-химический, механический акт без обобщения и проникновения в сущностьобобщаемого явления, то отражение в форме сознания есть, по мнению Ф.Энгельса«познание высокоорганизованной материей самой себя, проникновение всущность, закон развития природы, предметов и явлений объективного мира».
  Вмашине же отражение не осознанно, так как оно осуществляется без образованияидеальных образов и понятий, а происходит в виде электрических импульсов,сигналов и т.п. Поскольку машина не мыслит, эта не есть та форма отражения,которая имеет место в процессе познания человеком окружающего мира.Закономерности процесса отражения в машине определяются, прежде всего,закономерностями отражения действительности в сознании человека, так как машинусоздает человек в целях более точного отражения действительности, и не машинасама по себе отражает действительность, а человек отражает ее с помощью машины.Поэтому отражение действительности машиной является составным элементом отражениядействительности человеком. Появление кибернетических устройств приводит квозникновению не новой формы отражения, а нового звена, опосредующего отражениеприроды человеком.
ЭВМ иперсональные компьютеры (ПК).

        Точно так же, как разнообразные машиныи механизмы облегчает физический труд людей, ЭВМ и ПК облегчают его умственныйтруд, заменяя человеческий мозг в его наиболее простых и рутинных функциях. ЭВМдействуют по принципу «да-нет», и этого достаточно для того, чтобы создать вычислительныемашины, хотя и уступающие человеческому мозгу в гибкости, но превосходящие егопо быстроте выполнения вычислительных операций. Аналогия между ЭВМ и мозгомчеловека дополняется тем, что ЭВМ как бы играет роль центральной нервнойсистемы для устройств автоматического управления.
        Введенное чуть позже в кибернетикепонятие самообучающихся машин аналогично воспроизводству живых систем. И то, идругое есть созидание себя, возможное в отношении машин, как и живых систем.Обучение онтогенетически есть тоже, что и само воспроизводство филогенетически.
        Как бы не протекал процессвоспроизводства, «это динамический процесс, включающий какие-то силы или ихэквиваленты. Один из возможных способов представления этих сил состоит в том,чтобы поместить активный носитель специфики молекулы в частотном строении еемолекулярного излучения, значительная часть которого лежит, по-видимому, вобласти инфракрасных электромагнитных частот или даже ниже. Может оказаться,что специфические вещества (вирусы) при некоторых обстоятельствах излучаютинфракрасные колебания, которые обладают способностью содействоватьформированию других молекул вируса из неопределенной магмы аминокислот и нуклеиновыхкислот. Вполне возможно, что такое явление позволительно рассматривать какнекоторое притягательное взаимодействие частот».
        Такова гипотеза воспроизводства Винера,которая позволяет предложить единый механизм само воспроизводства для живых инеживых систем.
        Современные ЭВМ значительно превосходятте, которые появились на заре кибернетики. Еще 10 лет назад специалистысомневались, что шахматный компьютер когда-нибудь сможет обыграть приличногошахматиста, но теперь он почти на равных сражается с чемпионом мира. То, чтомашина чуть было не выигрывала у Каспарова за счет громадной скорости переборавариантов (100 миллионов в секунду против двух у человека) остро ставит вопросне только о возможностях ЭВМ, но и о том, что такое человеческий разум.
        Предполагалось два десятилетия назад,что ЭВМ будут с годами все более мощными и массивными, но вопреки прогнозамкрупнейших ученых, были созданы персональные компьютеры, которые сталиповсеместным атрибутом нашей жизни. В перспективе нас ждет всеобщаякомпьютеризация и создание человекоподобных роботов.
        Надо, впрочем, иметь в виду, чточеловек не только логически мыслящее существо, но и творческое, и этаспособность — результат всей предшествующей эволюции. Если же будут построеныне просто человекоподобные роботы, но и превосходящие его по уму, то это поводне только для радости, но и для беспокойства, связанного как с роботизациейсамого человека, так и с проблемой возможного «бунта машин», выхода их из подконтроля людей и даже порабощения ими человека.
 
Моделимира.
 
        Благодарякибернетике и созданию ЭВМ одним из основных способов познания, наравне снаблюдением и экспериментом, стал метод моделирования. Применяемые моделистановятся все более масштабными: от моделей функционирования предприятия иэкономической отрасли до комплексных моделей управления биогеоценозами,эколого-экономических моделей рационального природоиспользования в пределахцелых регионов, до глобальных моделей.
        В 1972 году на основе метода «системнойдинамики» Дж. Форрестера были построены первые так называемые «модели мира»,нацеленные на выработку сценариев развития всего человечества в еговзаимоотношениях с биосферой. Их недостатки заключались в чрезмерно высокойстепени обобщения переменных, характеризующих процессы, протекающие в мире; отсутствииданных об особенностях и традициях различных культур и так далее.  Однако это оказалось очень многообещающимнаправлением. Постепенно указанные недостатки преодолевались в процессесоздания последующих глобальных моделей, которые принимали все болееконструктивный характер, ориентируясь на рассмотрение вопросов улучшениясуществующего эколого-экономического положения на планете.
        М. Месаровичем и Э. Пестелем былипостроены глобальные модели на основе теории иерархических систем, а В.Леонтьевым — на основе разработанного им в экономике метода «затраты-выпуска».Дальнейший прогресс в глобальном моделировании ожидается на путях построениямоделей, все более адекватных реальности, сочетающих в себе глобальные,региональные и локальные моменты.
        Простираясь на изучение все болеесложных систем, метод моделирования становится необходимым средством, какпознания, так и преобразования действительности. В настоящее время можноговорить как об одной из основных, о преобразовательной функциимоделирования, выполняя которую оно вносит прямой вклад в оптимизацию сложныхсистем. Преобразовательная функция моделирования способствуетуточнению целей и средств реконструкции реальности. Свойственная моделированию трансляционнаяфункция способствует синтезу знаний  — задаче, имеющей первостепенное значение на современном этапе изучениямира.
        Прогресс в области моделированияследует ожидать не на пути противопоставления одних типов моделей другим, а наоснове их синтеза. Универсальный характер моделирования на ЭВМ дает возможностьсинтеза самых разнообразных знаний, а свойственный моделированию на ЭВМ функциональныйподход служит целям управления сложными системами.Зарождение кибернетики
Существуетбольшое количество различных определений поня­тия «кибернетика», однако все онив конечном счете сводятся к тому, что кибернетика- это наука, изучающая общие закономерностистроения сложных систем управления и протекания в них процес­сов управления.А так как любые процессы управления связаны с принятием решений на основеполучаемой информации, то кибер­нетику часто определяют еще и как науку об общих законах полу­чения, хранения,передачи и преобразования информации в сложных управляющих системах.
Появление кибернетики каксамостоятельного научного направ­ления относят к1948 г., когда американский ученый, профессор математики Массачусетскоготехнологического института Норберт Винер(1894 -1964гг.)опубликовал книгу «Кибернетика, или управ­ление и связь в животном и машине». Вэтой книге Винер обоб­щил закономерности, относящиеся к системам управленияразлич­ной природы- биологическим,техническим и социальным. Во­просы управления в социальных системах были болееподробно рассмотрены им в книге «Кибернетика и общество», опубликован­ной в1954 г.
Название«кибернетика» происходит от греческого «кюбернетес», что первоначально означало«рулевой», «кормчий», но впо­следствии стало обозначать и «правитель надлюдьми». Так, древне­греческий философ Платон в своих сочинениях в однихслучаях называет кибернетикой искусство управления кораблем или колесницей, а вдругих— искусство править людьми.Примечательно, что римлянами слово «кюбернетес» было преобразовано в«губернатор».
Известныйфранцузский ученый-физик А. М. Ампер (1775-1836гг.) в своей работе «Опыт о философии наук, или Аналитическое изложение естественнойклассификации всех человеческих знаний», первая часть которой вышла в1834 г., назвал кибернетикой науку о текущемуправлении государством (народом), которая помогает правительству решатьвстающие перед ним конкретные задачи с учетом разнообразных обстоятельств всвете общей задачи принести стране мир и процветание.
Однаковскоре термин «кибернетика» был забыт и, как отмечалось ранее, возрожден в 1948г. Винером в качестве названия науки об управлении техническими, биологическимии социальными системами.Развитие кибернетики
Становление и успешное развитиелюбого научного направле­ния связаны, с одной стороны, с накоплением достаточногоколи­чества знаний, на базе которых может развиваться данная наука, и, с другой— с потребностями общества в ее развитии.Поэтому не случайно, что размышления о кибернетике Платона и Ампера не получилив свое время дальнейшего развития и были в сущ­ности забыты. Достаточносолидная научная база для становления кибернетики создавалась лишь в течениеXIX—XX веков, а технологическая базанепосредственно связана с развитием электро­ники за период последних50—60 лет.
Социальная потребность в развитии кибернетикина современ­ной ступени общественного развития определяется прежде всего бурнымростом технологического уровня производства, в резуль­тате чего доля суммарныхфизических усилий человека и живот­ных составляет в настоящее время менее1 % мирового энергети­ческого баланса.Снижение данной величины обусловлено стремительным ростом энерговооруженностиработников физического труда, сопровождающимся и значительным повышением егопроиз­водительности. Вместе с тем так как управление современной тех­никойтребует все больших затрат нервной энергии, а психофизи­ческие возможностичеловека ограничены, то оказывается, что именно они. В значительной степениограничивали полноценное ис­пользование достижений технического прогресса.       
С другой стороны, в развитыхстранах доля работников умст­венного труда по отношению ко всем работающимприближается уже к50%, причем дальнейшеевозрастание ее является объек­тивным законом общественного развития. Апроизводительность умственного труда, в процессе которого до недавнего времениис­пользовались лишь самые примитивные технические средства по­вышения егоэффективности (арифмометры, конторские счеты, ло­гарифмические линейки, пишущиемашинки), практически оста­валась на уровне прошлого века.                      
Еслиучитывать также непрерывное возрастание сложности технологических процессов,характеризующихся большим количест­вом разнообразных показателей, то становитсяясным, что отсутст­вие механизации информационных процессов тормозит дальнейшееразвитие научно-технического прогресса. Перечисленные факторы в совокупности иобусловили быстрое развитие кибернетики и ее технической базы- кибернетической техники.Работы ученых
Развитиекибернетики как науки было подготовлено многочисленными работами ученых вобласти математики, механики, автоматического управления, вычислительнойтехники, физиологии высшей нервной деятельности.
Основы теории автоматическогорегулирования и теории устойчивости систем регулирования содержались в трудахвыдающегося русского математика и механика Ивана Алексеевича Вышнеградского(1831—1895 гг.), обобщившего опыт эксплуатациии разработавшего теорию и методы расчета автоматических регуляторов паровыхмашин.
Общие задачи устойчивости движения,являющиеся фундаментом современной теории автоматического управления, былирешены одним из крупнейших математиков своего времени Александром МихайловичемЛяпуновым(1857—1918 гг.), многочисленныетруды которого сыграли огромную роль в разработке теоретических вопросовтехнической кибернетики.
Работы по теории колебаний,выполненные коллективом ученых под руководством известного советского физика иматематика Александра Александровича Андронова(1901—1952 гг.), послужили основой для решения впоследствии ряданелинейных задач теории автоматического регулирования. А. А. Андронов ввел втеорию автоматического управления понятия и методы фазового пространства,сыгравшие важную роль в решении задач оптимального управления.
Исследованиепроцессов управления в живых организмах связывается прежде всего с именамивеликих русских физиологов — ИванаМихайловича Сеченова(1829—1905 гг.) иИвана Петровича Павлова(1849—1936 гг.).И. М. Сеченов еще во второй половине прошлого столетия заложил основы рефлекторнойтеории и выска­зал весьма смелое для своего времени положение, что мысль омашинности мозга— клад для физиолога,коренным образом проти­воречащее господствовавшей тогда доктрине о духовномначале человеческого мышления и психики.
Блестящиеработы И. П. Павлова обогатили физиологию выс­шей нервной деятельности учениемоб условных рефлексах и фор­мулировкой принципа обратной афферентации,являющегося ана­логом принципа обратной связи в теории автоматического регули­рования.Труды И. П. Павлова стали основой и отправным пунк­том для ряда исследований вобласти кибернетики, и биологиче­ской кибернетики в частности.
Материальнойбазой реализации управления с использованием методов кибернетики являетсяэлектронная вычислительная тех­ника. При этом «кибернетическая эра» вычислительнойтехники характеризуется появлением машин с «внутренним программиро­ванием» и«памятью», т. е. таких машин, которые в отличие от ло­гарифмической линейки,арифмометров и простых клавишных машин могут работать автономно, без участиячеловека, после того как человек разработал и ввел в их память программурешения сколь угодно сложной задачи. Это позволяет машине реализовать скоростивычислений, определяемые их организацией,элементами и схемами, не ожидая подсказки «что дальше делать» со стороны человека-оператора,не способного выполнять отдельные функции чаще одного-двух раз в секунду.Именно это и позволило достичь в настоящее время быстродействия ЭВМ, характеризующегосясотнями тысяч, миллионами, а в уникальных образцах— сотням миллионов арифметических операций в секунду.
К наиболее ранним и близкимпрообразам современных цифровых ЭВМ относится «аналитическая машина»английского математика Чарльза Беббиджа(1792—1871 гг.). В первой половине XIXвека он разработал проект машины для автоматического решения задач, в которомгениально предвосхитил идею современны кибернетических машин. Машина Беббиджасодержала арифметическое устройство («мельницу») и память для хранения чисел(«склад»), т. е. основные элементы современных ЭВМ.
Большой вклад в развитиекибернетики и вычислительной техники сделан английским математиком АланомТьюрингом(1912-1954 гг.). Выдающийсяспециалист по теории вероятностей и математической логике, Тьюринг известен каксоздатель теории универсальных автоматов и абстрактной схемы автомата,принципиально пригодного для реализации любого алгоритма. Этот автомат сбесконечной памятью получил широкую известность как «машина Тьюринга»(1936 г.). После второй мировой войны Тьюрингразработал первую английскую ЭВМ, занимался вопросами программирования иобучения машин, а в последние годы жизни — математическимивопросами биологии.
Исключительное значение дляразвития кибернетики имели работы американского ученого (венгра понациональности) Джона фон Неймана(1903—1957гг.)— одного из самых выдающихся иразносторонних ученых нашего века. Он внес фундаментальный вклад в областьтеории множеств, функционального анализа, квантовой механики, статистическойфизики, математической логики теории автоматов, вычислительной техники.Благодаря ему получили развитие новые идеи в области этих научных направлений.Д. фон Нейман в середине 40-х годов разработал первую цифровую


Не сдавайте скачаную работу преподавателю!
Данный реферат Вы можете использовать для подготовки курсовых проектов.

Доработать Узнать цену написания по вашей теме
Поделись с друзьями, за репост + 100 мильонов к студенческой карме :

Пишем реферат самостоятельно:
! Как писать рефераты
Практические рекомендации по написанию студенческих рефератов.
! План реферата Краткий список разделов, отражающий структура и порядок работы над будующим рефератом.
! Введение реферата Вводная часть работы, в которой отражается цель и обозначается список задач.
! Заключение реферата В заключении подводятся итоги, описывается была ли достигнута поставленная цель, каковы результаты.
! Оформление рефератов Методические рекомендации по грамотному оформлению работы по ГОСТ.

Читайте также:
Виды рефератов Какими бывают рефераты по своему назначению и структуре.