Введение

Кибернетика в переводе с греческого языка означает управление, искусство управления. Отцом кибернетики, по праву, называют Норберта Винера, профессора математики Массачусетского технологического института, который в 1948 году впервые сформулировал основные идеи и принципы кибернетики.

Возникновение кибернетики было подготовлено всем предшествующим ходом развития науки, в первую очередь – теории автоматического регулирования, техники переработки и передачи информации, теории игр и принятия оптимальных решений, физиологии (центральной нервной системы и теории рефлексов), медицины, математической логики, теории алгоритмов и машин, радиоэлектроники и других наук. Решающую роль в появлении и развитии кибернетики сыграла электронная автоматика и быстродействующие ЭВМ.

Кибернетика – это наука об управлении и связи в машинах, живых организмах и объединениях на основе получения, хранения, переработки и использования информации. Она изучает сложные динамические системы любой природы (технические, биологические, экономические, социальные и т.д.) с обратной связью.

Техническая кибернетика – это конструирование и эксплуатация сложных информационно-управляющих систем, оптимальных систем управления, адаптивных и робастных систем, интеллектуальных систем и т.д.

Свою знаменитую книгу [6] Н. Винер назвал: “Кибернетика или управление и связь в животном и машине”. Этот труд является отражением личности Винера. Разнообразие знаний, широта интересов, любовь к риску, парадоксальность, тревога за будущее – всё это запечатлелось на страницах этой небольшой по объёму книги.

Основной тезис книги – это подобие процессов управления и связи в машинах, живых организмах и обществах.

Со времени выхода в свет основополагающей книги Винера в кибернетике усилились направления связанные с электронной обработкой информации с помощью ЭВМ. При этом понятие информации по Шеннону-Хартли, как синтаксической информации, о которой говорилось в книге Винера, практически было заменено другими понятиями, в которых учитывается семантика (смысловое значение) и прагматика (целенаправленность) информации.

В зависимости от аспектов обработки информации появились новые типы управления: семантическое или логическое и прагматическое или целенаправленное управление. Кибернетические системы стали определять как некоторые «усилители» информации, как генераторы новой интеллектуальной информации. Появились новые модели и системы представления знаний, модели вывода решений, модели общения в системах искусственного интеллекта. Разработаны концепции и некоторые методы построения интеллектуальных систем и др.

Отдельные вопросы и разделы кибернетики студенты прослушали в курсах лекций по дисциплинам: «Теория информации и кодирования», «Моделирование» и «Основы теории управления».

В данной дисциплине даётся краткое содержание математических основ классического вариационного исчисления, принципа максимума Понтрягина, метода динамического программирования Беллмана, метода варьирования свободных функционалов и нелинейное математическое программирование с примерами и упражнениями.