Презентация Кибернетика

"кибернетика"

Фомичева Татьяна Владимировна

Учитель информатики МБОУ Лицей №11 г. Химки

Цель презентации:

Показать зарождение кибернетики, как науки

Познакомиться с современными кибернетическими моделями

Оглавление:

• Что такое кибернетика?
• Ученые внесшие вклад в развитие кибернетики
• Современные кибернетические модели
• «Черные ящики»
• Используемые материалы

Что такое кибернетика?

Кибернетика – наука, об общих закорномерностях процессов управления и передачи информации в машинах, живых организмах и обществе .

Схема управления

Ученые внесшие вклад в развитие кибернетики

• Платон
• Андре Мари Ампер
• Норберт Винер
• Аксель Берг
• Клод Шеннон

Это интересно

Платон

Впервые термин «кибернетика» предположительно был употреблён древнегреческим ученным Платоном в смысле искусства управления кораблём или колесницей.

В древности термин «кибернетика» использовался Платоном в контексте «исследования самоуправления» в «Законах», для обозначения управления людьми.

Это интересно

Андре Мари Ампер

Понятие «кибернетика» как научный термин введено в первой половине XIX века французским физиком Андре Мари Ампером, который назвал кибернетикой науку, занимающуюся изучением искусства управлении людьми, обществом.

В Древней Греции этого титула удостаивались лучшие мастера управления боевыми колесницами. В последствии слово «кибернетикос» было заимствовано римлянами – так в латинском языке появилось слово «губернатор» (управляющий провинцией).

Норберт Винер

Основоположником кибернетики считается выдающийся американский математик Норберт Винер, а датой её рождения – 1948 г., когда он опубликовал книгу «Кибернетика или управление и связь в животном и машине».

Цитата

« История века делается у нас на глазах. Мы с изумлением взираем на странные громады, выросшие на недавних пустырях, а затем быстро к ним привыкаем, обживаем их и спешим дальше, к новым стоэтажным небоскребам.»

Норберт Винер

Аксель Иванович Берг

В СССР инициатором и руководителем исследований по кибернетике был академик А́ксель Ива́нович Берг.

Он внес значительный вклад в становление в СССР технической кибернетики, искусственного интеллекта.

.

Клод Элвуд Шеннон

В 1952г. К.Э. Шеннон сконструировал кибернетическую модель, которой дал имя древне греческого героя Тезея , отыскавшего в лабиринте Миноса ( царя Крита) чудовище с головой быка и человеческим телом.

.

.

.

.

Мышь в лабиринте

«Мышь в лабиринте»

Тезей Шеннона представлял собой намагниченную стальную игрушку-мышь, ползающую по квадратной доске, разделенной на 25 квадратов произвольными перегородками. Управляемая телефонным реле и магнитом, находящимся под доской, мышка отыскивала выход из лабиринта.

Современные кибернетические модели

Объектом кибернетики являются все управляемые системы

Примеры кибернетических систем — автоматические регуляторы в технике, ЭВМ, человеческий мозг, биологические популяции, человеческое общество и др.

• Модели используемые в медицине

• Модели используемые в робототехнике

• Модели используемые в экономике

Модели используемые в медицине

• Искусственное сердце
• Кибернетический глаз
• Пижамы Exmobaby
• Шапка, помогающая думать

Модели используемые в робототехнике

• Робот-андроид
• Роботы-комары
• Кибернетический домашний питомец
• Робот- рыба
• Андроид-домохозяйка

Модели используемые в экономике

• Система управления проектами

Робот-андроид

Робот-андроид. Создан корпорацией Хонда, в Центре Фундаментальных Технических Исследований Вако (Япония). Рост 130 см, масса 54 кг. Способен передвигаться со скоростью быстро идущего человека — до 6 км/ч.

Система управления проектами

Роботы- комары

РОБОТЫ-КОМАРЫ.

Армия США принимает на вооружение новый вид вооружения, РОБОТОВ-КОМАРОВ. Вместо того чтобы бомбить врагов, теперь на них просто скинут небольшую емкость с десятком тысяч роботов-комаров. Каждый робот-комар будет находить человека в радиусе 100 метров от места выброса и впрыскивать ему под кожу сильнодействующий яд. Механизм поиска человеческого тела и механизм впрыска жидкости, ученые скопировали с обычных комаров.

Искусственное сердце

Искусственное сердце  — представляет собой технологическое устройство, предназначенное для поддержания достаточных для жизнедеятельности параметров гемодинамики.

Искусственное сердце, пример биомедицинской инженерии.

Кибернетический глаз

По словам изобретателей, таким способом можно восстановить зрение у пациентов, страдающих пигментной дистрофией сетчатки либо возрастной дистрофией жёлтого пятна. Полностью восстановить таким образом зрение не удастся, однако вернуть пациентам способность ориентироваться в пространстве вполне возможно.

Кибернетический домашний питомец

Все модели разрабатываются так, чтобы быть похожими на настоящих домашних питомцев и максимально полно соответствовать выбранному прообразу как внешне, так и в действиях.

Однако в отличие от живых котов, собак и т.д. за ними не надо убирать, выгуливать. Любой кибер-питомец может быть запрограммирован для выполнения каких-либо дополнительных, не свойственных настоящим животным функциям.

Пижамы Exmobaby

Пижамы обладают несколькими интегрированными датчиками, отслеживающими жизнедеятельность и состояние ребенка. Благодаря им родители могут узнать частоту сердечных сокращений малыша, температуру кожи и факторы окружающей среды, включая влажность воздуха.

Датчики подключаются к передатчику, который использует сеть AT&T для того, чтобы посылать данные на компьютер, планшет или смартфон родителей. Информация предназначена для полного и постоянного мониторинга состояния ребенка и оповещения, когда датчики предполагают, что ребенок нуждается в немедленном уходе. 

Шапка, помогающая думать

При помощи изобретения профессоров Снайдера и Чи — шапки, помогающей думать, можно искусственно управлять полушариями мозгами, открывая для себя новые возможности. Ученые проводили эксперименты по использованию «думающей» шапки. После десятиминутного воздействия низкочастотных электрических импульсов, люди были в состоянии быстро и креативно решать сложные задачи. А из тех, кто не был подвержен воздействию умной шапки, лишь 20 процентов вообще справились с задачей.

Разработчики утверждают, что при помощи этого устройства человек способен находить новые пути разрешения задач и в три раза быстрее решать комплексные проблемы.

Робот-рыба

Исследователи из Таллинского технологического института в рамках европейского проекта FILOSE разработали робота-рыбу с новым органом чувств - боковой линией. Все рыбы имеют этот чувствительный орган, однако до настоящего времени в подводных аппаратах его аналог не использовался. 

Андроид - домохозяйка

"Хозяйствующий" робот постирал рубашку в машине и вымыл пол шваброй. Случилось это на глазах почтенной публики 24 октября во время презентации андроида в Токийском университете (University of Tokyo), специалисты которого вместе с семью ведущими японскими компаниями представили промежуточный результат масштабного проекта по развитию роботов-помощников для поддержки стареющего населения.

Черные ящики

" Черный ящик" - логическая задача, в которой известны входные и выходные данные, но неизвестен алгоритм перевода входных данных в выходные. Разгадать "Черный ящик" - значит, определить алгоритм данного преобразования. Ответом будет результат выполнения алгоритма над заданными входными данными.

• Задача 1
• Задача 2
• Задача 3
• Задача 4

Интересные задачи на черные ящики

Задача 1

Результат F

№ наблюдения

Вход Х

Не могу

1

май

Не могу

save

2

16

33

3

64

129

4

Ответ:

Число умножается на 2 и к результату прибавляется 1

Задача 2

Результат F

№ наблюдения

Вход Х

Не могу

1

май

Не могу

save

2

16

7

3

64

10

4

Ответ:

Подсчитывается количество цифр в числе

Задача 3

Результат F

Вход Х

№ наблюдения

Не могу

май

1

Не могу

save

2

9

18

3

121

242

4

Ответ:

Число умножается на 2

Задача 4

Результат F

№ наблюдения

Вход Х

3

май

1

4

2

save

256

3

Не могу

513

Не могу

4

Ответ:

Подсчитывается количество букв в слове

Используемые материалы

http://smiles.33bru.com

http://ru.wikipedia.org

http://images.yandex.ru

http://www.prorobot.ru/20.php

Спасибо за внимание

Модель управления с обратной связью

Управляющее

Управляющий объект

Управляемый объект

воздействие

Обратная связь

Управление – это целенаправленное взаимодействие объектов, одни из которых являются управляющими, а другие – управляемыми. В любом процессе управления всегда происходит взаимодействие 2-х двух объектов – управляющего и управляемого, которые coединены каналами прямой и обратной связи. По каналу прямой связи передаются управляющие сигналы, а по каналу обратной связи – информация о состоянии управляемого объекта.