هنا والآن سنعتبر علم التحكم الآلي علمًا معقدًا ، يتعامل مع عدد كبير من مشاكل الجنس البشري. نقوم بإدراج فروع هذا العلم ونوصف اختلافاتهم الرئيسية ومشاكل القضايا التي يشاركون فيها ، كما ننتبه إلى تاريخ تطور علم التحكم الآلي.
نظرة عامة على العلوم
علم التحكم الآلي (k-ka) هو علم يجمع بين العديد من مكونات الفروع المدروسة للنشاط البشري. يهدف إلى دراسة القوانين العامة المتعلقة باستلام وتخزين وتحويل ونقل المعلومات في أنظمة معقدة ومنظمة ، على سبيل المثال ، في سيارة أو مجتمع أو كائن حي.
تنقسم أقسام علم التحكم الآلي إلى عدد كبير من المكونات المكونة وتدرس مجموعة كبيرة من مجالات النشاط البشري ، في جميع الأماكن التي يمكن أن يتدخل فيها الشخص في مسار الأحداث بمساعدة استغلال المعلومات.
المصطلح صاغه أمبير. في البداية ، عرّف علم الإنترنت على أنه معلومات عن حكومة الدولة ، وهي ملزمة بضمان التنوع المدني.الفوائد الحالية. يُعرَّف هذا العلم حاليًا بأنه عقيدة القوانين التي يتم ملاحظتها واستخدامها في نقل المعلومات في الهياكل الميكانيكية والجسد والمجتمع ؛ المصطلح صاغه N. Wiener.
هناك العديد من الطرق الأخرى لتعريف هذا العلم ، مثل لويس كوفمان ، وجوردون باسك ، وما إلى ذلك.
تشمل أقسام علم التحكم الآلي دراسة التغذية الراجعة والصندوق الأسود والعناصر المشتقة من المفاهيم داخل الآلات والكائنات الحية والمنظمات. يركز هذا العلم على معالجة المعلومات والاستجابة لها.
هناك 7 أقسام رئيسية لعلم التحكم الآلي ، ولكن غالبًا ما يمكن تقسيم علم النفس وعلم الاجتماع إلى فروع منفصلة لدراسة ونشاط هذا العلم ، وبالتالي يتم تقسيمها أحيانًا إلى 8.
مجالات النشاط
يرتبط تطوير وأقسام علم التحكم الآلي وتشكيلها ومجالات البحث ارتباطًا وثيقًا بموضوع الدراسة ، وهو أي نظام يمكن التحكم فيه. تم إدخال مفاهيم النهج السيبراني والنظام في علم التحكم الآلي ، حيث يعتبر النظام نفسه كمفهوم مجرد ، لا يتأثر بأصل طبيعتها المادية. يمكن أن تكون أمثلة هذه الهياكل منظمات آلية في آليات مختلفة ، وآلات ، وعقل بشري ومجتمعه ، ومجتمع بيولوجي ، وما إلى ذلك. أي من الأنظمة المذكورة أعلاه هو ، أولاً وقبل كل شيء ، العلاقة بين العديد من مكونات النظام قيد الدراسة ، طرق إدراكهم للمعلومات وحفظها ومعالجتها ، وبالطبع إمكانية تبادلها بين الأنظمة. علم التحكم الآلي يتطورالمبادئ العامة التي تسمح لك بإدارة النظام وتشغيله آليًا. يرجع ظهور علم التحكم الآلي إلى إنشاء الآلات في الأربعينيات من القرن العشرين ، ويرتبط تطورها السريع وتطبيقها عمليًا بتطور تكنولوجيا الحوسبة الإلكترونية.
بالإضافة إلى طرق تحليل المعلومات ، يستخدم علم التحكم الآلي أدوات قوية لتجميع حل المشكلات التي يوفرها التحليل الرياضي والجبر الخطي ونظرية الاحتمالات وعلوم الكمبيوتر والاقتصاد القياسي وما إلى ذلك.
علم التحكم الآلي يلعب الدور الأكثر أهمية في علم نفس العمل. هذا يرجع إلى حقيقة أن علم التحكم الآلي ، باعتباره علمًا لأفضل الطرق للتحكم في نظام ديناميكي ، يدرس العدد الإجمالي لمبادئ التحكم الحالية وعلاقاتها المتبادلة في أنظمة من أي نوع ، من صاروخ موجه إلى كائن حي معقد. الترتيب السيبراني الثاني والعناصر المكونة له
تتكون علم التحكم الآلي من العديد من الفروع ، ويمكن تقسيم أنظمة وأقسام علم التحكم الآلي وفقًا لمجموعة متنوعة من المبادئ ، لكن المكونين الرئيسيين لهذا العلم هما علم التحكم الآلي من الدرجة الثانية والبحث في علم الأحياء.
علم التحكم الآلي الخالص
دعونا نفكر في k-ku من الدرجة الثانية (نقية). هذا علم يدرس أنظمة التحكم كمفهوم. تحاول العثور على مبادئها الأساسية.
في علم التحكم الآلي البحت ، يمكن تحديد المجالات الرئيسية للدراسة والنشاط:
- الذكاء الاصطناعي هو العلم والتكنولوجيا الذي يصنع آلات موهوبةالعقل. يتم إيلاء اهتمام خاص لبرامج الكمبيوتر ، وخصائص الأنظمة الذكية وقدرتها على أداء وظيفة إبداعية ، والتي تعتبر سمة من سمات الشخص.
- K-ka من الدرجة الثانية - شكل من أشكال علم التحكم الآلي أعيد توجيهه سابقًا إلى الطبيعة البيولوجية وشكل معرفتها ، وركز على الموضوع. يعتقد أنصار هذا المسار العلمي أن الواقع يتم إنشاؤه بشكل فردي ، وأن المعرفة الحالية "متسقة" بين الموضوعات ، ولكنها ليست مطابقة لعالم التجربة الحسية.
- شكل رؤية حاسوبي - رؤية تقنية ، تعتمد على تقنية تسمح للآلات باكتشاف وتعقب وتصنيف الأشياء. كتخصص تقني ، تسعى هذه الصناعة إلى تطبيق البيانات النظرية ونماذج الرؤية المسجلة تقريبًا لإنشاء نموذج رؤية الكمبيوتر. الأمثلة الحية هي: المراقبة بالفيديو ، نمذجة الكائنات المحيطة ، نظام التفاعل ، الصور الحسابية ، إلخ.
- نظام التحكم - مجموعة فرعية من الأدوات لجمع البيانات على كائن مسيطر عليه ، بالإضافة إلى خيارات للتأثير عليه. الهدف الرئيسي هو تحقيق أفضل نتيجة. يمكن أن تكون الكائنات أشخاصًا وآلات. يمكن أن تحتوي بنية العلاقة على كائنين.
- يسمى نظام الإدارة ، حيث يعمل الشخص كحلقة وصل تنظيمية ، بنظام إدارة.
- تشمل الأقسام الرئيسية لعلم التحكم الآلي أيضًا الظهور (الظهور). تحدد نظرية النظم هذا العنصرعلم التحكم الآلي كخصائص خاصة لنظام لا تحتويه عناصره. وبالتالي ، هناك عدم إمكانية اختزال الخصائص النوعية للنظام إلى المجموع الكلي لمعاييره في وجود جميع المكونات. مرادف لهذه الظاهرة يسمى تأثير النظام.
بحث في علم الأحياء
يعتمد قسم علم التحكم الآلي الذي يدرس الكائن الحي على البيانات التي تم الحصول عليها في دراسة وتحليل المعلومات حول كائن حي. يتمثل المجال الرئيسي للدراسة في تكيف الكائنات الحية مع البيئة المحيطة بها والنظر في الطرق التي تنتقل بها المادة الوراثية من الآباء إلى الأبناء. هناك اتجاه آخر - سايبورغ.
تشمل الأقسام الكلاسيكية لعلم التحكم الآلي التي تدرس الأنظمة البيولوجية:
- الهندسة الحيوية هو علم التكنولوجيا وكيفية استخدامه في الممارسة الطبية والبحوث البيولوجية. تتراوح مجالات الهندسة البيولوجية من إنشاء وتشغيل عضو اصطناعي إلى زراعة الأعضاء من الأنسجة.
- Biological k-ka - الإدراك العلمي لفكرة أسلوب وتقنية علم التحكم الآلي ، تشارك في النظر في المشاكل الفسيولوجية والبيولوجية.
- المعلوماتية الحيوية هي فرع من علم التحكم الآلي الذي يدرس العدد الإجمالي للطرق والأساليب. يشمل الأساليب الرياضية والخوارزمية والاستراتيجية.
- Bionics هو تعليم عملي حول تطبيق الخصائص والمعلمات والإجراءات التي يتم تنفيذها والترتيب الهيكلي للطبيعة على الأجهزة التقنية والمبادئ النظامية لمنظمتها.
- التالييسمى قسم علم التحكم الآلي الذي يدرس الجسم بالعلوم الطبية - خيارات لاستغلال الإنجازات التكنولوجية ونتائجها في مجال الطب والرعاية الصحية. هنا ، يتم تمييز التشخيصات الحسابية والنظام الآلي في مؤسسة الرعاية الصحية.
- بالإضافة إلى الفروع المذكورة أعلاه من الدراسة ونشاط العلوم البيولوجية ، وهذا يشمل أيضًا علم التحكم الآلي العصبي ، ودراسة حالة التوازن ، والبيولوجيا التركيبية وبيولوجيا الأنظمة.
مقدمة في نظرية النظم المعقدة
في علم التحكم الآلي ، يتم تمييز مفهوم وجود نظام معقد. تتعامل نظرية هذه الأنظمة مع تحليل طبيعتها والأسباب الكامنة وراء خصائصها غير العادية. تسمى العناصر المكونة لها بالنظام التكيفي المعقد (CAS) ، ونظرية الأنظمة المعقدة والنظام المعقد نفسه.
لنأخذ بعين الاعتبار أحد هذه المكونات ، وهو CAC. لها عدد معين من الخصائص:
- مبني من عدة أنظمة فرعية.
- يعتبر نظام النوع المفتوح ؛ يتبادل إمكانات الطاقة والمواد والمعلومات بين الأنظمة.
- لا يتم الاستدلال على خصائص مثل هذا الهيكل من مستوياته التنظيمية الأصغر.
- لديها بنية كسورية.
- قد يكون في حالة ثابتة.
- لديه القدرة على زيادة النظام والتعقيد من خلال النشاط التكيفي.
أنظمة الكمبيوتر وعلم التحكم الآلي
يتم استخدام تكنولوجيا الكمبيوتر من قبل الإنسان لتحليل المجموعةالمعلومات وإدارة الجهاز. العناصر المذكورة أعلاه من علم التحكم الآلي الخالص والذكاء الاصطناعي ورؤية الكمبيوتر مدرجة هنا أيضًا ، ولكن بالإضافة إلى ذلك ، فهي تتميز أيضًا:
- الروبوتات - تمرين عملي يشارك في إنشاء أنظمة تقنية من النوع الآلي ؛
- DSSS هو نظام دعم واتخاذ القرار ، والغرض الرئيسي منه هو مساعدة الشخص في اتخاذ القرارات الصعبة. السمة الرئيسية هي تحليل موضوعي بالكامل لموضوع التقييم ؛
- الروبوت الخلوي هو نموذج من نوع منفصل ، تتم دراسته بواسطة: الرياضيات ، وعلم الأحياء النظري ، ونظرية الحوسبة ، والفيزياء ، وأيضًا الميكانيكا الدقيقة. المجال الرئيسي لأبحاث الأتمتة الخلوية هو دراسة قابلية الحل الحسابي لأي مشاكل ؛
- simulator - تقليد لعملية تتحكم فيها آلة أو شخص ؛
- نظرية التعرف على الأنماط هي فرع من فروع علوم الكمبيوتر والتخصصات ذات الصلة ، وتشارك في تطوير طرق لتصنيف وتحديد ، والحوادث ، والإشارة ، والظروف الظرفية ، وعمليات الكائن أو مجموعة الكائنات التي تتم دراستها ، والتي تتميز وجود حد في مجموعة الخصائص والخصائص النوعية. تتراوح الاستخدامات من العسكرية إلى الأنظمة الأمنية ؛
- نظام التحكم - مجموعة من الأساليب لجمع البيانات حول كائن تحت السيطرة وخيارات للتأثير على سلوك موضوع أو كائن. الهدف الرئيسي هو تحقيق أهداف محددة ؛
- نظام التحكم الآلي (ACS) - تعليم شامل من الوسائلنوع الأجهزة والبرامج. جزء آخر من هذا النظام هو الأفراد اللازمين لتنظيم العمليات في إطار الأنشطة التكنولوجية ، إنتاج مؤسسة.
استغلال علم التحكم الآلي في الهندسة
تنقسم أقسام علم التحكم الآلي في مجال النشاط الهندسي إلى:
- نظام تكيفي يحدث فيه التغيير التلقائي لبيانات الخوارزمية أثناء تشغيل النظام.
- بيئة العمل - علم تكييف الواجبات ومكان العمل وأشياء العمل وموضوعاتها والبرامج الافتراضية.
- الهندسة الطبية الحيوية - شكل وطريقة تطبيق مبادئ الهندسة ومبادئها في الممارسة الطبية والعلوم البيولوجية.
- الحواسيب العصبية هي آلية لمعالجة البيانات تعتمد على مبدأ النظام العصبي الطبيعي.
- علم التحكم الآلي التقني هو فرع من العلوم يهتم بدراسة أنظمة الإدارة الفنية. الاتجاه الرئيسي هو إنشاء نظام تنظيم آلي.
- هندسة النظم هي تخصص من مجال الهندسة السوفيتية ، والتي اهتمت بأساليب تصميم وإنشاء واختبار أنظمة من النوع التقني المعقد ، بهدف مواصلة تشغيلها.
العلاقة بين علم التحكم الآلي والاقتصاد والرياضيات
أقسام علم التحكم الآلي للرياضيات والاقتصاد مقسمة إلى 6 فروع للدراسة ، ثلاثة لكل علم منفصل.
من بين المجالات الاقتصادية للدراسة ، نفرد: العلوم الاقتصادية ، وإدارتها وبحوث العمليات. تتمثل مهامهم الرئيسية في العثور على الأفكار التي تُستخدم في النشاط الاقتصادي والحل الأمثل للمشكلات عند مواجهة مجموعة متنوعة من المشكلات باستخدام ، على سبيل المثال ، النمذجة الإحصائية أو الرياضية.
تتضمن أقسام علم التحكم الآلي الرياضي أنظمة من النوع الديناميكي ، ونظرية المعلومات ونظرية الأنظمة العامة. إنهم يشاركون بشكل أساسي في حل المشكلات التي يكون من الضروري فيها الحصول على مواصفات واضحة للمعلمات ، والبيانات التي تم تحليلها ، وما إلى ذلك. التمثيل الرياضي للمعلومات حول علم التحكم الآلي هو الأكثر دقة وصحة.
علم النفس وعلم الاجتماع وعلم التحكم الآلي
في علم النفس وعلم الاجتماع ، يتم تقسيم أقسام علم التحكم الآلي إلى علم التحكم النفسي والاجتماعي وعلم الحركة. تتمثل المهام الرئيسية لفروع العلوم هذه في دراسة بنية وعمل التفاعلات في الأنظمة المختلفة ذات الطبيعة التحليلية والمجالات الواعية واللاواعية ونمذجة الخصائص العقلية للشخص ودراسة نظرية محتوى الوعي والثقافة وتطورها
معلومات تاريخية
يرتبط تاريخ وأقسام علم التحكم الآلي ارتباطًا وثيقًا بتطور هذا العلم. يمكن اعتبار بداية k-ki الحديث بداية الأربعينيات ، حيث كان مجالًا بحثيًا متعدد التخصصات ، يجمع بين أنظمة من أشكال مختلفة من التحكم ، ونظرية الدائرة الكهربائية ، وهيكل الآلات ، ونمذجة النوع المنطقي ، وعلم الأحياء في اتجاهها التطوري للتنمية والبحوث العصبية. يعتبر العمل الأول الذي نشأ منه نظام التحكم الإلكتروني هو عمل هارولدأسود (1927). بشكل عام ، في البداية ، تم استخدام مصطلح "علم التحكم الآلي" في اليونان القديمة للإشارة إلى فن رجال الدولة.
يمكن تقسيم المعلومات وأقسام علم التحكم الآلي بشكل مشروط وفقًا للانتماء إلى الفترة التي تمت فيها دراسة هذه الظاهرة أو تلك. يمكن تقسيم العلم نفسه إلى k-ku الجديد والقديم ، حيث يبدأ الجديد في السبعينيات ، والقديم ، على التوالي ، منذ لحظة ظهور العلم.
كانت دراسة السبعينيات مزدهرة في علم الأحياء ، لكن البحث في الثمانينيات كان بالفعل أكثر تركيزًا على تفاعل شخصية سياسية مستقلة ومجموعاتها الفرعية ، والوعي الانعكاسي للذات التي تخلق وتعيد إنتاج هياكل المجتمعات السياسية.
في الآونة الأخيرة ، تم بذل الكثير من الجهد في دراسة نظرية اللعبة وأنظمة التغذية الراجعة التطورية ودراسة المواد. تعمل مجالات البحث هذه على إحياء الاهتمام بالعلوم المعنية.
