Необходимо отметить, что в рамках общей те­ории систем возникла новая область современной науки - кибернетика, как одно из ее ответвлений. Кибернетический подход решает системные задачи с помощью математических и иных формальных методов.

Это обусловило появление новых системных по­нятий, таких как «входы и выходы», «иерархия», «модель», «саморегуляцию», «вектор», «матрица» и др., с помощью которых можно описать практи­чески безграничное множество процессов.

Кибернетика возникла как наука о процессах и связях управления, которые строятся на основе определенной программы и представляют собой способ ее реализации. Это значит, что над функци­онирующей системой всегда есть нечто, заключаю­щее в себе в том или ином виде общую схему соответствующего процесса. Данное «нечто» и есть в собственном смысле система управления, где разнотипность (разнокачественность) связей объек­та обеспечивает многообразие форм управления.

Начальные идеи кибернетики были изложены в исторической статье А. Розенблата, Н. Вин ера, Дж. Бигеолоу «Поведение, целенаправленность и те­леология» (1943 г.). В ней впервые было показано принципиальное единство проблем связи и управле­ния в природе и технике. Основная мысль Н. Вине­ра, высказанная в его книге, изданной в 1948 г., «Кибернетика или управление и связь в животном и машине» - это то, что о живых организмах можно говорить на том же языке, что и о целена­правленных машинах. Возникает формальная об­щая схема, позволяющая не только говорить о по­ведении в терминах систем в целом, но и дающая возможность динамического объяснения этого по­ведения. Такая схема приводит к общему понятию управляемой (целенаправленной) системы, не за­висящему от того, существует ли такая система в «живом» виде или нет. Таким образом, кибернети­ка охватывает разные по качеству системы, не ин­тересуясь свойствами материала, из которого они сделаны, если только он не влияет на организа­цию. Далее, Винер показал, что как животные, так и машины могут быть включены в новый и более обширный класс вещей. Их отличительным свойством он считал наличие гомеостатических и управленческих систем, науку о которых он и назвал «кибернетикой» (искусством кормчего). Фун­кционирующие части правильно работающей ма­шины или организма поддерживают равновесие, гомеостаз всей системы. Итак, о животных (вклю­чая человека) и о машинах оказалось возможным говорить на одном языке, который годится для описания любых «целесообразных» систем.

Кибернетика при исследовании реальных сис­тем стремится не просто к описанию их с помощью формальных систем, а к тому, чтобы, используя такое описание, помочь понять (объяснить), как работают реальные системы. Обычно это делается путем построения эффективных и динамических моделей, с разбивкой способов их функционирова­ния в виде алгоритмических процедур. Особен­ностью моделирования является то, что в нем модели, в отличие от гипотез, не конкурируют, а дополняют друг друга. Этим они позволяют изу­чать многомерные явления с помощью совокупнос­ти маломерных представлений. С помощью ЭВМ строятся модели как вероятностные картины мира, вытесняющие детерминистические. Это означает, что, помимо действительного, исследователю ста­новится доступным и возможное, тесно не связан­ное с наблюдаемыми фактами. Данный момент носит эвристический характер: исследователь име­ет возможность рассмотреть гораздо больше ситу­ации, чем их существует в действительности, и прогнозировать варианты сценариев будущего.

При этом отрицательная обратная связь как бы заставляет поведение системы стремиться к предпи­санному пределу (моделям как прототипам) и, следо­вательно, нет ничего абсурдного или сверхъестествен­ного в том, что поведение системы определяется

скорее будущим, чем прошлым ее состоянием. При таком понимании телеология (целенаправленность) быстро перестает быть пугалом для биологических и социальных наук.

Кибернетический метод как интеллектуальная процедура познания действительности может рас­ сматриваться как метод аналогий. В качестве при­мера можно привести блок-схему 3, - применения данного метода при изучении моделей, предложенной А. Молем. На этой схеме, напоминающей блок-схему программы ЭВМ, отражены различные этапы кибернетического исследования. Последнее начинается с нахождения аналогии, на которую затем налагается определенное число ограничитель­ных условий, характеризующимися следующими особенностями.

1. Создатель модели начинает с нахождения умозрительной конструкции, образа некоторой ре­альности, и исследует, насколько он обоснован. Затем исследователь формулирует вытекающие из этого представления выводы и проверяет соответ­ствие хотя бы некоторых из них наблюдаемой реальности и фактам, собранным специалистами в данной области.

2. Исследователь переходит к установлению того, насколько рассматриваемая им аналогия далека от действительности. Он должен понять, почему она именно такова, какова она есть (недостаточно пол­ное соответствие реальным фактам, ложное и т. д.). Для этого исследователь должен интеллектуально

Дисциплинировать свое интуитивное мышление ­ввести экспликацию: истолкование, замещение не­точного образа, понятия, символа более точным.

3. Возведя рассматриваемый образ в ранг ана­логии (модель-аналогия), исследователь проверяет его: не обладают ли явления, которые он временно принял во внимание, столь большим «весом», что необходимо внести существенные поправки в образ основного явления. Таким путем он устанавливает степень эвристической ценности данной аналогии (ситуация проверки существенности). Если эта си­туация имеет место, то обнаруженная ценность яв­ляется свидетельством ценности лежащего в её основе образа.

4. Теперь исследователь устанавливает масшта­бы (например, статистические величины), при ко­торых данная аналогия является справедливой. При этом устанавливаются и пределы изменчивости этих величин (область валидности), за которыми исследуемое явление меняет характер и нуждается в других типах аналогий, предваряющих структур­ные исследования на других уровнях.

5. Далее исследователь развивает аналогию при­менительно к основной области. При этом на всех этапах он стремится свести описание к механиз­мам, реальные примеры которых ему известны и которые он в состоянии промоделировать во всех деталях. Исследователь как бы «очищает», упро­щает их и делает это, в частности, с помощью схем, графов того типа, которые применяются про­граммистами для выражения процедур, реализуе­мых на ЭВМ.

6. Формулировка и подробное описание предло­женной модели составляют первый результат, по­лучаемый при таком подходе. Последний служит интеграции разных понятий, «упрощению» мысли, благодаря которому большое число разрозненных сводится к небольшому числу элементарных сущ­ностей в соответствии с принципом Оккама: «Сущ­ности не следует увеличивать без необходимости». Применяемые модели (математические, графичес­кие) обеспечивают существенное сжатие (кодиро­вание) информации и возможность "её использова­ния для описания широкого класса явлений. Такое описание является, наконец, средством качествен­ной характеристики изучаемого феномена и сред­ством воздействия на него, т. е. орудием овладе­ния действительностью.

7. Вместе с тем рассмотрение модели сразу ста­вит некоторые вопросы, требующие ответов и уточ­нений. Это способствует дальнейшей эксперимен­тальной работе, новому поиску фактов.

Итак, стремление к созданию обобщающих те­орий и учений обусловило появление системного подхода, связанного с переходом к структурно-функ­циональному изучению различных социальных систем с точки зрения выполняемых ими функций по отношению к более широкому целому. Этим были предопределены два его основных принципа.

1. Выделение структуры объекта как некоего инварианта, характеризующего принципы строения этого объекта.

2. Функциональное описание этой структуры.

При этом заслуга Т. Парсонса заключается в том, что он связал данные принципы для изучения социальных систем, развил кибернетическую идею общего в универсуме.

Кибернетический подход к определению информации
Одним из интереснейших подходов к анализу феномена информации является современный кибернетический подход. Но хорошо известно, что одним из первых античных мыслителей и теоретиков, применивших термин кибернетика, был Платон. Идея Платона о связи искусства управления и философских, фундаментальных характеристик реальности была, по-видимому, найдена почти интуитивно.
Известно, что термин кибернетика применялся А.Ампером и социологами и не носил широкого философско-теоретического смысла. Сегодня данный философско-кибернетический подход, несмотря на его различную критику, имеет право на существование, так как он не исчерпал себя полностью, возможны его новые варианты.
Кибернетика, в первоначальном своём значении, как искусство управления, в 20 столетии сформировалась как междисциплинарное научное направление, изучающее процессы управления в сложных системах.15
К таким системам можно отнести системы различных уровней организации - биологической, социальной, социотехнической. С появлением в1948 году работы Н.Винера «Кибернетика или Управление и связь в животном и машине» идея кибернетического подхода получает свое распространение и свой критический анализ. Как известно, Винер во многом использовал уже сложившуюся теорию автоматического регулирования в системах с обратной связью. Теория автоматического регулирования сложилась в 19-20 веках и была отражена в трудах Максвелла, Вышнеградского, Ляпунова. Развивая далее основную центральную, содержательную идею, Винер, используя предположение Ампера, придал идеи кибернетики ещё более широкое философское звучание, более универсальный смысловой спектр значения, связывая в одно целое исследуемые проблемы коммуникации и управления в различных системах. Во многом философско-кибернетический подход выражает статистическую идею о том, что информация имеет вероятностную природу, информация есть функция вероятности.
Кибернетический подход позволил обозначить помимо традиционных аспектов сущностных сторон информации новый важный аспект, связанный с особой ролью информации в процессе управления системой. В результате применения данного подхода обозначилась общая кибернетическая модель, имеющая большое значение в процессе формирования более конкретных познавательных моделей.
Рассмотрение кибернетической эволюции систем с необходимостью затрагивает информационный аспект. Кибернетические модели информации, позволили выявить важные аспектыданного сложного феномена, в первую очередь важным выявленным аспектом является то, что всегда существует взаимосвязь между процессами управления и соответствующим информационным содержанием.
Кибернетическая методология имеет различные варианты реализации. Кибернетический способ анализа структурных взаимосвязей имеет различные варианты, не все из которых обязательно порождают научно состоятельные варианты. Но в целом кибернетический подход активизировал исследования закономерностей управления различными системами, в том числе и социальными. Возможность построения социальных проектов, основанных на законах информационно-кибернетических закономерностей, реализовалась во множестве различных вариантов и подвариантов.
Первоначальная кибернетическая модель оказалась лишь в ограниченной степени перспективной, но, безусловно, её достоинство и положительная сторона заключается в том, чтоона позволила акцентировать проблему информационной модели искусственного интеллекта.
Рассмотрим основные черты кибернетической модели информации. Первоначальное нестрогое смысловое значение термина «информация» в кибернетике имеет значение разнообразия, ограниченного разнообразия, в таком подходе информация понимается как мера устраняемой неопределённости, как мера вероятности событий, возникающих в процессе управления. Собственно для философии кибернетическая версия сущности информации имела, по сути дела, второстепенное значение на фоне разработки более широкой идеи «организующего управления» как объективно реальной атрибутивности форм бытия в целом или функционального отражения. Именно этим во многом объясняется определённый философский скепсис по отношению к роли и значению кибернетической методики выявления сущности информации в целом. Соответственно. В таком подходе: информация является средством, через которое осуществляется функция управления, организации реальных форм материи.
В этом отношении необходимо отметить, что идея информации отражает принцип, лежащий в основании всех методов «организующего управления» тесно взаимосвязана с системным подходом.
В начале своего творческого становления, в50-х годах 20-го столетия, кибернетика в основном рассматривалась с позиций определённых возможностей моделирования процессов управления. В дальнейшем термин «кибернетика» претерпел некоторые уточнения, стал применяться несколько иной термин ­«общая теория систем».
Необходимо при этом отметить, что общая теория систем сформировалась как математическая и теоретическая кибернетика, что существенным образом повлияло на характер её понимания и применения. В то же время, помимо термина «кибернетика» можно найти употребление термина компьютерная наука как прикладная кибернетика. Разработка в трудах А.И. Берга и В.М. Глушкова теоретической и математической кибернетики позволило сделать важный положительный шаг вперёд и в отечественной науке, в результате чего возникает возможность применения автоматизированных систем управления на практике. Большое значение сыграли труды талантливого советского математика А.Н.Колмогорова.
Теория информации, сформировавшаяся в силу необходимости решения практических задач теории связи, первоначально рассматривалась как раздел математики, исследующий процессы хранения, преобразования и передачи информации. Основой такого подхода является определенный способ измерения количества информации, установление основных границ возможностей систем передачи информации. Это далее определяет исходные принципы их разработки и практического воплощения. Ядром такой теории информации является установление свойства информационных мер и их приложение к анализу систем передачи информации.
Фиксируемое изменение говорит о том, что присутствует момент появления информации. Отсутствие изменения указывает на относительное отсутствие новой информации, либо на полное отсутствие информации. В самом широком смысле изменение и неизменность есть две диалектические стороны бытия и небытия информационной реальности.
Теория связи, интерпретируемая как теория информационной связи, должна быть применена для исследования информационных структур социума. Тем самым общефилософские исследования сложных социоинформационных структур будут способны выйти на новый уровень осмысления и понимания информационной природы социокультурных механизмов.
Действительно, многие свойства информации можно описать с помощью математических моделей, позволяющих установить важный аспект меры информации. Именно математическая модель позволяет во многом точно и определённо отразить характерные особенности информационной меры. Информационная мера может пониматься и на интуитивном уровне, но этого явно недостаточно для научной характеристики информации. И такой подход в определённом диапазоне практичен и целесообразен. Его недостатки начинают проявляться тогда, когда возникает потребность более широкого культурологического анализа происходящих информационных преобразований структуры современного общества.
Важность философского понимания целостной сущности информационного мировоззрения проявляется из самого простого анализа того факта, который известен как прецедент неадекватной идеологической и научной оценки перспектив позитивного развития кибернетики в СССР. Сам по себе данный факт показал следующую важную и существенную закономерность, которую нельзя не учитывать сегодня, заключающуюся в следующих двух взаимосвязанных положениях:
во-первых, полномерное и адекватное осознание возможностей информационного развития общества открывает новые перспективы социокультурного и технологического прогресса;
во-вторых, недооценка, недопонимание возможностей и перспектив развития новых областей информационного мировоззрения является негативным фактором, определяющим реальное отставание в темпах практического развития конкретных технологий, влияющих, в свою очередь, на темпы социального развития.
Формирование новых философско-теоретических моделей информационного пространства не всегда является сразу признанным и понятным для тех категорий ученых, которые не способны быстро перестраиваться на новые информационные категориально-семантические способы мышления.
Многие важные достижения кибернетики были учтены при развитии теории отражения, многие принципиально важные положения кибернетического анализа информации теория отражения выразила в структурной целостности основной своей направленности. Глубоким, по своему внутреннему смысловому потенциалу, является переход от изоморфной к гомоморфной логике рассмотрения структурно-информационной матрицы.
Концепция информации может быть построена на определяющем критерии разнообразия. Однообразие и разнообразие в своей взаимосвязи определяют структурную мерность информации, информационного пространства. Однообразие есть исходное информационное состояние, обладающее возможностью к дальнейшему изменению и преобразованию, трансформации в многообразие, придавая определённое множество состояний соответствующему информационному пространству. В этом отношении, следует заметить. Однообразие – разнообразие есть характеристики информации как реальной формы бытия, характеризующие её структуру. Соответственно. Определяя сущность информации через особенности её структурной организации, не появляется возможность выявить наиболее существенные признаки, полностью определяющие её сущность. Но в то же время, естественно, данные свойства выступают как важные признаки природы и строения информации в целом.
Рассматривая проблему структурной мерности информации, проявляется сопоставимость данных понятий – «структурная мерность» и «информация». Возникает вопрос: можно ли отождествить данные понятия?
С одной стороны, понятие «структурная мерность» является конкретизацией понятия «информация». Конкретный вид информации всегда обладает определённой структурной мерностью возникших взаимосвязей. С другой, структурная мерность взаимосвязей и есть информация. Информация есть структурная мерность взаимосвязей.
Содержательное относительное совпадение данных понятий вместе с тем позволяет разграничить их различие.
Структурная мерность взаимосвязей образует явление «информации» как целостного определённого явления, сложность этих взаимосвязей образует множественные варианты существующей информации.
Общая закономерность заключается в том, что
более многозначное отношение является более ёмким в силу увеличения мерности информационно-потенциальной структуры.
Чем более многозначным является отношение, тем в более значительной степени возрастает множественная структура информационного сообщения.
В таком подходе можно сформулировать следующее положение: теория информации есть теория структурной мерности различных форм организации, является теорией всеобщей структурно-мерной взаимосвязи.
Рассмотрим винеровское понимание идеи информации. Понимание идеи информации Винером является результатом исследующего размышления
с различных сторон данного явления. Рассматривая различные стороны сложной природы информации, он прибегает в данном отношении к
сравнению природной информации как своеобразного кода. Он пишет, что научное открытие состоит в интерпретации системы сущего.
Понимание «идеи информации» как называет её Винер, не было полным и системным. Вся кибернетика выросла на основании возведения одного из возможных способов понимания природы информации до степени системного основания, которое оказывается метафизичным по своим методологическим конструкциям.
Информационная ёмкость организационных взаимосвязей, порождающих систему устойчивых отношений проявляется как взаимосвязь организационной структуры и сохраняемой в ней информации. Информация есть коррелят организации и, действительно, является проявлением уровня организации. С другой стороны, увеличение степени организованности есть проявление увеличения количества информации.
Информационная организация системы это не то же самое, что организация информации. Информация может обладать и обязательно обладает определённой организацией, в зависимости от которой определяются её конкретные характеристики.
Для того, чтобы более конкретно определить организационную природу информации, введём термины «информорганизация»,«информорганизационные структуры».
Информация есть организационное явление, есть информорганизация. Информорганизационные структуры пронизывают всю структуру реальности. Информация, рассмотренная с точки зрения принципов организованности, упорядоченности, проявляет соответствующие характеристики. Информация есть организационное явление, есть результат и процесс возникновения определённых форм организации. Соответственно, может быть столько типов информации, сколько существует форм организации.
Теория информации, интерпретированная как теория организационных структур, может быть рассмотрена и как теория управления. Теория кибернетики вызвала мощное развитие прикладных и теоретических областей в теории управления, которые рассмотренны применительно к различным конкретным специальным объектам, дают возможность уточнить в деталях общую идею и схему, отражающую универсальную закономерность, заключающуюся в единстве информационно-организационных структур, которые посредством управления ими, действительно, проявляют информационные характеристики реальности.
Принцип управленческого рассмотрения природы информации, информационной сущности реальности есть проявление и продолжение принципа организационного понимания природы информации. Управление в этом случае рассматривается как условие и средство возникновения организационных форм существования организационных структур. Механизмы управления есть онтологическая сторона реального процесса, причинный элемент действия которого приводит к трансформации информационных структур.
Теория информации в этом смысле есть кибернетическая концепция взаимосвязи и взаимозависимости информационных и организационных сторон реальности. Попытка разработки и раскрытия феномена информации в рамках кибернетического подхода была изначально ограничена тем, что не были раскрыты собственные принципиальные существенные положения кибернетики как таковой. И достаточно удивительным то, что в работах, посвященных данной проблематике зачастую совсем не уделялось какого-либо серьёзного исследовательского анализа сущности кибернетики, рассматривая при этом феномен информации сам по себе.
Взаимосвязь теории управления и теории информации позволяет отметить феномен информации как меру структурной организации реальности. И такой подход может быть назван структурно-организационной концепцией информации.
Рассмотрение термина «информация» лишь как элемента, составляющего теорию управления, мешает полному философскому пониманию кибернетических закономерностей реальности. С другой стороны, в рамках теории информации высказывались опасения по поводу действительной опасности придания универсального смысла кибернетическим терминам, в том числе, и термину «информация».
Во многом ограничение в серьёзной философской литературе логического продолжения кибернетического понимания реальности привело к недопониманию общих, универсально-кибернетических закономерностей на более высоком теоретическом уровне.
Структурная организация объекта, структурно-кибернетическая организация реальности могут и должны быть важными характеристиками, выявление которых произошло именно благодаря выявлению общих организационно-информационных кибернетических закономерностей. Понятно, что недопустимо отождествлять феномен информации с феноменом структурности или с организацией объектов. Такое отождествление было бы слишком некорректным в силу того, что рассматриваемые
стороны при их действительном относительном совпадении, и взаимосвязях лишь в относительной степени оказываются идентичными.
Информация может быть рассмотрена как дизъюнктивная структура и можно говорить, что информация обладает дизъюнктивной структурной организацией. Дизъюнктивно импликативное умозаключение лежит в основе двоичной открытой структуры образования информации, где возможное следствие равновероятной строгой дизъюнкции может быть принято за единицу определённого количества информации, то естьза один структурный бит.
С другой стороны может быть выявлена ретроструктурная организация информационной реальности. Рассмотрение возможности ретроспективного изучения социально-исторической реальности в основном всегда базировалось на предположении того, чтов рамках современности существуют носители информации о прошлом. То есть существуют различные информационные носители, в которых определённым образом сохраняется информация о ранее существовавших объектах.
Рассматривая с универсальной точки зрения данный принцип, возникает возможность ретроспективного информационного изучения всей реальности. Существующий мир в процессе своего существования записывает информацию о своём прошлом. Прошлое не исчезает абсолютно, оно приобретает вид снятой, определённым образом записанной на материальных носителях в структуре их состояния информации, которая при определённых условиях может быть считана, проявлена.
Если существуют искусственные информационные носители, то можно предположить, что существуют и естественные информационные носители. В этом случае информация о прошлом реально существует и передаётся от одного временного состояния к
последующему.

Кибернетика – наука об общих законах управления в природе, обществе, живых организмах и машинах, изучающая информационные процессы, связанные с управлением динамическими системами. Кибернетический подход – исследование системы на основе принципов кибернетики, в частности, с помощью выявления прямых и обратных связей, изучения процессов управления, рассмотрения элементов системы как неких «черных ящиков» (систем, в которых исследователю доступна лишь их входная и выходная информация, а внутреннее устройство может быть и неизвестно).

В отличие от аналитического подхода, при котором моделируется внутренняя структура системы, в методе «черного ящика» моделируется внешнее функционирование системы. Таким образом, с точки зрения экспериментатора структура системы (модели) спрятана в черном ящике, который имитирует только поведенческие особенности системы.

В кибернетическом подходе исследуют информационные модели, которые различаются по типу запросов к ним: моделирование отклика системы на внешнее воздействие; прогноз динамики изменения системы; оптимизация параметров системы по отношению к заданной функции ценности; адаптивное управление системой.

У кибернетики и общей теории систем есть много общего, например, представление объекта исследования в виде системы, изучение структуры и функций систем, исследование проблем управления и др. Но в отличие от теории систем кибернетика практикует информационный подход к исследованию процессов управления, который выделяет и изучает в объектах исследования различные виды потоков информации, способы их обработки, анализа, преобразования, передачи и т.д. Под управлением в самом общем виде понимается процесс формирования целенаправленного поведения системы посредством информационного воздействия, вырабатываемого человеком или устройством. Выделяют следующие задачи управления :

Задача целеполагания (определение требуемого состояния или поведения системы);

Задача стабилизации (удержание системы в существующем состоянии в условиях возмущающих воздействий);

Задача выполнения программы (перевод системы в требуемое состояние в условиях, когда значения управляемых величин изменяются по известным детерминированным законам);

Задача слежения (обеспечение требуемого поведения системы в условиях, когда законы изменения управляемых величин неизвестны или изменяются);

Задача оптимизации (удержание или перевод системы в состояние с экстремальными значениями характеристик при заданных условиях и ограничениях).

С точки зрения кибернетического подхода управление ИС рассматривается как совокупность процессов обмена, обработки и преобразования информации. Кибернетический подход представляет ИС как систему с управлением (рис. 2.4), включающую три подсистемы: управляющую систему, объект управления и систему связи.

Рис. 2.4. Кибернетический подход к описанию ИС

Управляющая система совместно с системой связи образует систему управления . Система связи включает канал прямой связи, по которому передается входная информация {x } и канал обратной связи, по которому к управляющей системе передается информация о состоянии объекта управления {y }. Информация об управляемом объекте и внешней среде воспринимается управляющей системой, перерабатывается в соответствии с той или иной целью управления и в виде управляющих воздействий передается на объект управления. Использование понятия обратной связи является отличительной чертой кибернетического подхода.

Основными группами функций системы управления являются:

Функции принятия решений или функции преобразования содержания информации являются главными в системе управления, выражаются в преобразовании содержания информации о состоянии объекта управления и внешней среды в управляющую информацию;

- рутинные функции обработки информации не изменяют смысла информации, а охватывают лишь учет, контроль, хранение, поиск, отображение, тиражирование, преобразование формы информации;

Системно-кибернетический подход и информация

Приведенная выше модель генезиса механизма управ­ления соответствует кибернетическому подходу к анализу сложных динамических систем. Основной тезис классической кибернетики состоит в том, что управление как в машинах, так и в живых орга­низмах осуществляется единым образом - по принципу обратной связи. Обратная связь предусматривает наличие у системы опреде­ленной цели и регулярную сверку промежуточных, текущих состоя­ний (выходов) системы для корректировки поведения. В более об­щем смысле под кибернетикой понимают науку о главных принци­пах управления, понимаемого как организация целенаправленных действий путем переработки информации. Особенностью киберне­тического подхода является то, что с помощью его исследовались лишь системы, для которых определено понятие цели, необходимое для любой кибернетической модели.
Кибернетическая система - это целеустремленная система, множе­ство взаимосвязанных элементов которой способно воспринимать, запоминать, перерабатывать и обмениваться информацией.
Любую социальную систему можно отнести к классу кибернетиче­ских систем. Такие системы обладают особыми системными свойства­ми. Их изучение и составляет важнейшую задачу теории организации.
Кибернетическую систему можно представить в виде двух взаи­мосвязанных подсистем: управляющей и управляемой. Подсистемы находятся в постоянном взаимодействии: управляющая подсистема передает команды, сигналы управляемому объекту, кото­рый, в свою очередь, посылает информацию о своем текущем состоянии. Как уже было неоднократно подчеркнуто, важнейшим признаком ки­бернетической системы является обратная связь и, как следствие этого, - саморегулирование и саморазвитие. С точки зрения киберне­тики, связь - это процесс обмена информацией, который регулирует поведение систем (т.е. управляет ими).
Именно кибернетика раскрыла роль научного управления в жиз­ни общества, в особенности в связи с социальными и экологически­ми проблемами, установила общность механизма управления для жи­вой природы, техники и общества, выявила неразрывную связь ин­формации с процессами организации. Кибернетика определила меха­низм управления как стержень развития любой системы: благодаря управлению система в процессе своего развития ведет постоянную «антиэнтропийную» деятельность - создает организационный поря­док из хаоса.
Системно-кибернетический подход - это методологическое направ­ление в теории организации, основная задача которого состоит в раз­работке методов исследования сложноорганизованных объектов - систем и объяснительных механизмов их развития.
Построение и развитие объяснительных моделей - одна из важ­нейших задач системно-кибернетического подхода. Все начинается со сбора и анализа разрозненных фактов, позволяющих сделать опреде­ленные обобщения и выявить эмпирические (опытные) закономер­ности; далее переходят к определению механизмов, реализующих эти за­кономерности. Можно утверждать, что если существует какая-то под­твержденная фактами закономерность, то существуют и механизмы, обеспечивающие проявление этой закономерности, они должны быть познаваемы, а значит, и используемы. Познание этих механизмов мо­жет помочь объяснить и предвидеть поведение системы. Необходимо отметить, что объяснительный механизм, как и любая модель, имеет ограниченную достоверность, он справедлив для определенных усло­вий. Например, проблема учения К. Маркса состоит не в положитель­ном знании, установленном этой теорией, а в том, что ее последова­тели абсолютизировали ее, претендуя на ее всеобщность. Механизм естественного отбора объяснил большинство фактов, эмпирически выявленных закономерностей развития видов. Однако современные достижения биологии показывают, что естественный отбор в дарви­новском понимании не в состоянии объяснить многие факты, отно­сящиеся к эволюции видов.
Системно-кибернетический подход к исследованию поведения сложных систем предполагает единство процессов, которые происхо­дят в развивающейся динамической системе: накопление информа­ции, отбор и структурирование ее, согласно целям развития системы, и переход на новый уровень организации:

В основе развития любых организационных систем лежат меха­низмы целеполагания и информации. Хотя вернее было бы сказать, что все три столпа кибернетики - информация, целеполагание и структурная организация лежат в основании процесса развития любой системы и действуют одновременно. Если мы захотим установить по­следовательность, что было сначала - цель, информация или органи­зация, то нам придется решать философские задачи: что было первич­но - яйцо или курица?
Как в процессах организации живой природы, так и в социальных системах цель выступает как некоторое опережающее отражение действительности, как выражение будущей потребности кибернетической системы. Анализ биологиче­ских, социальных и технических систем показывает, что чем актуаль­нее целевая функция, тем активнее, быстрее идет процесс добывания и использования информации и переход на новый уровень организа­ции. Например, начало Великой Отечественной войны в 1941 г. заста­ло страну неподготовленной к переходу на качественно новый уро­вень организации. За немыслимо короткое время были отобраны предприятия и переоснащены для выпуска вооружения (автоматов, пулеметов, танков и пр.). Одновременно структуры, имеющие ме­нее актуальную цель, вытесняются на задний план.
Итак, корректировка траекторий развития системы осуществляется через корректировку целей системы, именно целеполагание опреде­ляет траекторию развития системы. Цели присущи любой системе. В живых организмах главной целью является сохранение стабильности, гомеостаза. В природных системах определена четкая иерархия целей, есть главная цель - вписанность в биосферные циклы, вписанность системы в надсистему. Таким образом, природные системы выполня­ют один из важнейших принципов - принцип соразвития (коэволю­ции) систем. Просчитывая множество вариантов с помощью накоп­ленной структурной информации, система отбирает те, которые соот­ветствуют критериям сохранения устойчивости и непротиворечивости целям надсистемы.
В социальных системах возникает целый спектр целей. В таких системах элементы (подсистемы) сами являются системами, которые могут иметь свои цели. И они, эти цели подсистем, часто не совпада­ют с целями надсистемы. Задача надсистемы - обеспечить соразвитие с подсистемами. Если система оказалась не в состоянии обеспечить соразвития системы и ее собственных элементов, происходит систем­ный кризис. Например, когда элементы системы (отрасли, министер­ства, крупные чиновники) собственные интересы ставят выше интере­сов системы, возникает классический «системный кризис». Систем­ный подход обязывает соотносить цели развития подсистем с целями надсистемы. Например, взлелеянная человеком техносфера должна соотносить свои цели с биосферой как своей надсистемой, вписывать свои технологии в биосферные циклы для сохранения основных ха­рактеристик природной среды и среды обитания человека.
Однако современные «достижения» человека показывают, что если весь остальной природный мир живет по закону подчинения внешней среде, ее законам, то человек, напротив, подчиняет окружающую сре­ду себе. Представьте, что вы, управляющий фирмой, вместо того, что­бы выполнять законы страны, в которой живете, следуете собствен­ным «законам» - что будет с вами и вашей фирмой? Вы нарушаете один из важнейших системных принципов - принцип иерархичности систем. Иерархия не есть принуждение, - это один из важнейших за­конов Природы.
Таким образом, свойства элементов (подсистем) определяются целями самой системы. Система способна отбраковывать те элементы, те структуры, цели которых противоречат ее собственным. Это одно из важнейших системных свойств. В этом процессе выстраивания своей структуры велика роль информационных взаимодействий между элементами и системой, системой и ее внешней средой.
Система не смогла бы продвинуться ни на йоту в своем развитии, если бы не получала непрерывный поток информации о состоянии внешней и внутренней среды. Информация - основное понятие кибернетики. Идея о том, что информацию можно рассматри­вать, как нечто самостоятельное, возникла вместе с кибернетикой, дока­завшей, что информация имеет непосредственное отношение к разви­тию и управлению, с помощью которого и обеспечивается устойчивость и выживаемость. Определений этого термина много, они порой слож­ны и противоречивы. Причина кроется в том, что информацией зани­мается много наук, кибернетика - самая молодая из них. В зависимо­сти от области знаний информация получила множество определений: информация - это обозначение содержания, полученного от внешнего мира в процессе приспособления к нему (Винер); информация - отри­цание энтропии (Бриллюэн); информация - коммуникации и связь, в процессе которых устраняется неопределенность (Шеннон); информа­ция - передача разнообразия (Эшби); информация - оригиналь­ность, новизна; информация - мера сложности структур (Моль); ин­формация - вероятность выбора, и т.д. Каждое из этих определений раскрывает разные грани одного понятия, но при всех трактовках оно предполагает существование двух объектов: источника информации и потребителя информации.
Академик Н.Н. Моисеев относит понятие информация к фундамен­тальным понятиям, наряду с материей и энергией. В настоящее время информация уже мыслится как среда, питающая управляющие органы, которая ими же и создается для будущего развития в виде всевозмож­ных баз и банков данных. По мере усложнения структуры организации возрастает роль информации и информационного взаимодействия.
Научное кибернетическое понятие информации во многом от­влекается от содержательной стороны сообщений, рассматривая их количественный аспект.
Выработка научного понятия информации раскрыла новый аспект материального единства мира, позволила подойти с единой точки зрения ко многим, ранее казавшимся совершенно различными, про­цессам: передаче телеграфного текста; работе нервной системы; управлению автомобилем; управлению запуском ракеты и пр. Все это связано с процессами передачи, хранения и переработки информации. Понятие информации сыграло здесь роль, аналогичную понятию энер­гии, также дающему возможность описать с единой точки зрения са­мые различные процессы в физике, химии, биологии и технике.
Следует различать два вида информации: структурную и оперативную (сигнальную). Оба вида информации играют свою роль в процессе самоорганизации систем.
Оперативная, или сигнальная, информация всегда связана с от­ношением двух процессов, с «отправкой» и получением сигнала, с передатчиком и приемником. В кибернетических системах измене­ния в предмете В - приемнике, акцепторе сигнала, вызванные воз­действием А - передатчика, донора сигнала, являются не только не­которыми характеристиками В, а становятся фактором функциони­рования системы именно в качестве носителей сигнальной инфор­мации. Некоторые авторы по аналогии с энергией пользуются поня­тиями кинетической и потенциальной информации: кинетическая информация циркулирует в процессе и с помощью потенциальной (структурной) двигает процесс развития.
Структурная информация характеризует достигнутый уровень организации системы, или меру ее организации. Информация, накап­ливаясь, самоорганизуется в структуры, начинает существовать как бы в потенциальной форме, и хранилищем структурной информации мо­жет являться структура самой развивающейся системы (например, кольца на деревьях). Именно количество структурной информации определяет переход системы на новый уровень организации.
Новый уровень организации означает факт реализации нового варианта, отобранного системой, переход на новый уровень гомеостаза. Число порций информации от цикла к циклу растет, приобретает определенную структуру (гипотезы, теории, программы, изобретения и т.п.), такие структуры и являют­ся точками роста новой организации - феномена развития. На базе накопленной информации, согласно главным целям развития, сис­тема отбирает единственный вариант и перестраивает свою структу­ру; сообразно этому новому варианту: система переходит на новый уровень организации.
Итак, системно-кибернетический подход в управлении означает единство процессов накопления информации, отбора и структуриро­вания ее согласно целям системы и переход на новый уровень органи­зации. В основе развития лежит механизм управления. Системно-кибернетический подход был взят на вооружение западной экономи­кой еще в 60-х гг. минувшего века. Многочисленные школы организа­ционного управления обучили и подготовили к практической работе тысячи управляющих.
Некомпетентность управляющих в нашей стране прослеживается на всех ступенях иерархии и оборачивается для страны миллиардны­ми потерями.

Кибернетический подход состоит в том, что всякое целенаправленное поведение рассматривается как управление. Управление - в широком, кибернетическом смысле - это обобщение приемов и методов, накопленных разными науками об управлении искусственными объектами и живыми организмами.

Под управлением понимается процесс организации такого целенаправленного воздействия на некоторую часть среды, называемую объектом управления, в результате которого удовлетворяются потребности субъекта, взаимодействующего с этим объектом.

Анализ управления заставляет выделить тройку - среду, объект и субъект, внутри которой разыгрывается процесс управления.

Анализ управления заставляет выделить тройку - среду, объект и субъект, внутри которой разыгрывается процесс управления (рис.). В данном случае субъект ощущает на себе воздействие среды Х и объектаY. Если состояние среды Х он изменить не может, то состоянием объекта Y он может управлять с помощью специально организованного воздействия U. Это и есть управление.

Состояние объекта Y влияет на состояние потребностей субъекта.

Потребности субъекта
где- состояние i-й потребности субъекта, которая выражается неотрицательным числом, характеризующим насущность, актуальность этой потребности.

Свое поведение субъект строит так, чтобы минимизировать насущность своих потребностей, т. е. решает задачу многокритериальной оптимизации:

(3.1)

где R - ресурсы субъекта. Эта зависимость выражает неизвестную, но существующую связь потребностей с состоянием среды Х и поведением U субъекта.

Пусть -решение задачи (3.1), т. е. оптимальное поведение субъекта, минимизирующее его потребности А.Способ решения задачи (3.1), позволяющий определить , называется алгоритмом управления

(3.2)

где  - алгоритм, позволяющий синтезировать управление по состоянию среды Х и потребностей А t ,. Потребности субъекта изменяются не только под влиянием среды или объекта, но и самостоятельно, отражая жизнедеятельность субъекта, что отмечается индексом t.

Алгоритм управления , которым располагает субъект, и определяет эффективность его функционирования в данной среде. Алгоритм имеет рекуррентный характер:

т. е. позволяет на каждом шаге улучшать управление. Например, в смысле

т. е. уменьшения уровня своих потребностей.

Процесс управления как организация целенаправленного воздействия на объект может реализовываться как на интуитивном, так и на осознанном уровне. Первый используют животные, второй - человек. Осознанное удовлетворение потребностей заставляет декомпозировать алгоритм управления и вводить промежуточную стадию - формулировку цели управления, т. е. действовать по двухэтапной схеме:

На первом этапе определяется цель управления
, причем задача решается на интуитивном уровне:

,

где  1 - алгоритм синтеза цели Z* по потребностям А t и состоянию среды X. На втором этапе определяется управление , реализация которого обеспечивает достижение цели Z*, сформированной на первой стадии, что и приводит к удовлетворению потребностей субъекта. Именно на этой стадии может быть использована вся мощь формального аппарата, с помощью которого по цели Z* синтезируется управление

где  2 - алгоритм управления. Этот алгоритм и есть предмет изучения кибернетики как науки.

Таким образом, разделение процесса управления на два этапа отражает известные стороны науки - неформальный, интуитивный, экспертный и формальный, алгоритмизуемый. Если первая пока полностью принадлежит человеку, то вторая является объектом приложения формальных подходов. Естественно, что эти различные функции выполняются разными структурными элементами.

Первую функцию выполняет субъект, а вторую- управляющее устройство (УУ).

Процесс управления - это информационный процесс, заключающийся в сборе информации о ходе процесса, передаче ее в пункты накопления и переработки, анализе поступающей, накопленной и справочной информации, принятии решения на основе выполненного анализа, выработке соответствующего управляющего воздействия и доведении его до объекта управления. Каждая фаза процесса управления протекает во взаимодействии с окружающей средой при воздействии различного рода помех. Цели, принципы и границы управления зависят от сущности решаемой задачи.

Система управления

Система управления - совокупность взаимодействующих между собой объекта управления и органа управления, деятельность которых направлена заданной цели управления.

В СУ решаются четыре основные задачи управления: стабилизация, выполнение программы, слежение, оптимизация.

Задачами стабилизации системы являются задачи поддержания ее выходных величин вблизи некоторых неизменных заданных значений, несмотря на действие помех.

Задача выполнения программы возникает в случаях, когда заданные значения управляемых величин изменяются во времени заранее известным образом.

В системах оптимального управления требуется наилучшим образом выполнить поставленную перед системой задачу при заданных реальных условиях и ограничениях. Понятие оптимальности должно быть конкретизировано для каждого отдельного случая.

Прежде чем принимать решение о создании СУ, необходимо рассмотреть все его этапы, независимо от того, с помощью каких технических средств они будут реализованы. Такой алгоритмический анализ управления является основой для принятия решения о создании СУ и степени ее автоматизации. При этом анализе следует обязательно учитывать фактор сложности объекта управления:

    отсутствие математического описания системы;

    стохастичность поведения;

    негативность к управлению;

    не стационарность, дрейф характеристик;

    невоспроизводимость экспериментов (развивающаяся система все время как бы перестает быть сама собой, что предъявляет специальные требования к синтезу и коррекции модели объекта управления).

Особенности сложной системы часто приводят к тому, что цель управления таким объектом в полной мере никогда не достигается, как бы совершенно ни было управление.

Системы управления делятся на два больших класса: системы автоматического управления (САУ) и автоматизированные системы управления (АСУ). В САУ управление объектом или системой осуществляется без непосредственного участия человека автоматическими устройствами. Это замкнутые системы.

В процессе проектирования системой управления участвуют 2 типа мышления: анализ и синтез.

Задачи анализа: определение устойчивости и качества процесса управления в исследовании САУ при заданных возмущающих воздействий.

Задачи синтеза: определение параметров и структуры регулятора при которых обеспечивается процесс управления, удовлетворяющий заданным техническим требованиям (заданному качеству управления).

Анализ: Дана система с заданной структурой параметров. Требуется определить её свойства и характеристики.

Синтез: Заданы требования, которым должна удовлетворять система. Определить структуру системы и её параметры.

Цель проектирования САУ состоит в определении конфигурации системы, требований, которым она должна удовлетворять и задание основных параметров, удовлетворяющих предъявляемым к системе требованиям.

Требования к качеству замкнутой САУ:

    Хорошая компенсация возмущений

    Желаемый вид реакции (переходных процессов) на задающее входное воздействие

    Адекватные выходные сигналы исполнительного устройства

    Малая чувствительность к изменению параметров объектов управления

    Ограничения на величину установившейся ошибки.

В отличие от САУ в АСУ в контур управления включен человек, на которого возлагаются функции принятия наиболее важных решений и ответственности за принятые решения. Под АСУ обычно понимают человеко-машинные системы, использующие современные экономико-математические методы, средства электронно-вычислительной техники (ЭВТ) и связи, а также новые организационные принципы для отыскания и реализации на практике наиболее эффективного управления объектом(системой).