Детская энциклопедия
Том 1. Земля. Том 4. Растения и животные. Том 7. Человек. Том 10. Зарубежные страны.
Том 2. Мир небесных тел. Числа и фигуры. Том 5. Техника и производство. Том 8. Из истории человеческого общества. Том 11. Язык. Художественная литература.
Том 3. Вещество и энергия. Том 6. Сельское хозяйство. Том 9. Наша советская Родина. Том 12. Искусство.

американский ученый Н. Винер словом «кибер­нетика» назвал общую науку об управлении.

В настоящее время кибернетика является теоретической основой автоматизации, причем главным образом автоматизации многих видов умственной деятельности человека.

Следует подчеркнуть еще раз, что киберне­тика изучает общие законы управляющих си­стем. Но между техническими и биологически­ми системами или, тем более, между ними обеи­ми и управляющими системами в человеческом обществе имеются глубокие качественные раз­личия. Поэтому наряду с кибернетикой суще­ствуют науки, изучающие особенности управ­ляющих систем различных типов. К ним отно­сятся техническая автоматика, физиология нервной системы и большая группа социаль­ных (общественных) наук.

Сама кибернетика также делится на ряд разделов, многие из которых (подобно алгебре или геометрии внутри математики) выросли уже в самостоятельные науки.

Информация и кодирование

Важная составная часть кибернетики — так называемая теория информации. Она изучает различные формы представления и передачи информации как в отвлеченном (абстрактном) виде, так и применительно к конкретным управляющим системам. Инфор­мация может представляться в двух различных формах — непрерывной и дискретной (т. е. прерывистой).

В первом случае информация представляет­ся в виде плавно, непрерывно меняющихся величин. Например, при передаче речи по ра­дио или по телефону звуки речи представля­ются в виде плавно изменяющихся электри­ческих величин — напряжения или тока. При передаче той же речи по телеграфу с помощью азбуки Морзе или при записи ее на бумаге характер представления меняется, информация разбивается на отдельные порции: точка и тире, буквы русского или какого-нибудь другого алфавита; переходы от одной порции к другой совершаются скачками. Это уже дискретная форма представления информации.

На современном уровне развития киберне­тики особо важное значение приобрела диск­ретная форма представления информации. Оказывается, что информация, заданная в не­прерывной форме, может быть с любой наперед заданной точностью представлена в дискретной

форме. Более того, в качестве отдельных пор­ций, на которые разбивается эта дискретная информация, может быть выбрано любое напе­ред заданное множество каких-либо значков (обобщенных букв), называемое обычно абстрактным алфавитом. Важно лишь, чтобы этот алфавит содержал более одной обобщенной буквы. Процесс представления ин­формации последовательно расположенными буквами того или иного абстрактного алфавита называется кодированием.

Для примера рассмотрим процесс кодиро­вания в абстрактном алфавите информации, заданной с помощью рис. 2. Абстрактный ал­фавит состоит из двух обобщенных букв — О и 1. Для этой це­ли разобьем рисунок на прямоугольнички, размеры которых за­висят от того, с ка­кой точностью мы хотим представить информацию.

Условимся обоз­начать каждый пря­моугольничек нулем, если более половины его площади не за­чернено, и единицей в противном случае.

Тогда, пробегая все прямоугольнички по строкам слева направо, а строки сверху вниз, мы получим для рис. 2 следующий диск­ретный код: 00000000011001100000. Разумеется, такое представление описывает рисунок с ма­лой точностью. Однако, уменьшая размеры прямоугольничков, мы можем добиться сколь угодно высокой точности описания.

В теории информации разработаны не толь­ко способы кодирования различных сообщений, но и способы количественной оценки содер­жащейся в них информации.

Алгоритмы и автоматы

Вопросы кодирования и декодирования, т.е. восстановления исходного вида информации по ее дискретному коду, и другие проблемы возникают в первую очередь при разработке вводных и выводных устройств управляющих систем. Теоретическую основу устройств для пре­образования информации составляют другие

442