Основные результаты кибернетики

Автор: Пользователь скрыл имя, 24 Октября 2011 в 14:53, реферат

Описание работы

Современный уровень развития радиоэлектроники позволяет ставить и разрешать задачи создания новых устройств, которые освободили бы человека от необходимости следить за производственным процессом и управлять им, т. е. заменили бы собой оператора, диспетчера.

Содержание

Введение 3
1. Кибернетика. 5
2. Тактилограф профессора Уорвика 8
3. Кибернетические организмы. 10
Заключение 13
Список использованной литературы. 15

Работа содержит 1 файл

КСЕ реферат.doc

— 94.50 Кб (Скачать)

    В Шотландии, в одном из госпиталей разработана система «Edinburgh Modular Arm System» — электронная рука, которой один из пациентов пользуется вот уже семь лет. Он может поднимать и опускать руку, сгибать локоть, вращать ладонь и даже шевелить отдельными пальцами. Помогают в этом шаровые шарниры и миниатюрные электромоторчики, прикрепленные к шинам из углеродного волокна, — они заменяют плечо и предплечье. Источником энергии служит аккумулятор, рассчитанный на 12 вольт.

    Вся эта конструкция, обтянутая силиконом телесного цвета, весит меньше настоящей руки. Управлять ей можно с помощью мускулатуры плеча. Электроды, прикрепленные к мышцам, воспринимают электрические сигналы сжатия и передают их протезам. Значит, пациенту надо понять, как с помощью отдельных движений плеча можно управлять моторчиками. В модели следующего поколения электроника будет напрямую контактировать с нервными окончаниями плеча. В таком случае штудировать язык его движений пациентам уже не будет надобности.

    «С  помощью подобного разъема можно  связывать протез прямо с головным мозгом человека, — говорит Гленн К. Клют из Вашингтонского университета (Сиэтл). — Тогда согласовывать движения можно было бы и без микропроцессоров». Вместе с коллегами из Института биороботики Клют мастерит механическую копию руки человека. Кости изготовлены из стекловолокна и точно вторят форме человеческих костей. То же можно сказать о суставах из качественной стали, скрепленных гибкими связками и расположенных там же, где и естественный прототип.

    Впрочем, важнейшей частью этих протезов являются мышцы. Они состоят из эластичных силиконовых шлангов. Управляет ими пневматика: мышцы расширяются за счет притока воздуха. Снаружи они заключены в менее упругую полиэфирную оболочку. На герметично закрытых концах шлангов расположены клапаны; сюда подается сжатый воздух. При повышении давления шланги растягиваются посредине и сжимаются на концах. Если давление падает, картина обратная. «Наши искусственные мышцы действуют, как человеческие, — поясняет Гленн Клют. — Мы уже достигли естественного соотношения силы и длины. Мы можем изготавливать даже более крепкие мышцы, чем у людей, — только они медлительнее наших».

    Немалые хлопоты, правда, доставляет ученым пневмоаккумулятор. В принципе, его надо расположить внутри протеза. Однако, чем сильнее искусственная мышца, тем больше воздуха ей нужно. Это относится прежде всего к протезам ног, ведь на них давит своим весом тело. Вот почему, разрабатывая протез голени, ученые из Сиэтла снабдили пациента переносным баллончиком, откуда и подавался сжатый воздух. Уместить его внутри ноги пока не удалось. Впрочем, лет через двадцать-тридцать, считает Клют, искусственные руки и ноги вполне смогут заменить потерянные части тела.

    Пока  больше всего успехов у тех, кто протезирует органы слуха. Вот уже несколько лет людям, потерявшим слух, устанавливают протез внутреннего уха. У здорового человека внутри уха располагаются десятки тысяч крохотных волосков; они реагируют на звуковые волны — одни улавливают волны низкой частоты, другие — высокой. Колебания волосков порождают биоэлектрические сигналы, и те по нервным волокнам передаются в головной мозг.

    У глухих людей эти волоски часто  либо повреждены, либо отсутствуют. Их заменяет протез: множество крохотных электродов, закрепленных на пластмассовом язычке, готовы передавать электрические сигналы взамен утраченных волосков. Правда, пришлось изменить схему, начертанную природой, и по иному «изготовить» ухо. Перед электродами располагают маленький микрофон; он улавливает звуковые волны и передает их в процессор, анализирующий речь. Там сигналы сортируются по отдельным частотам; оттуда они поступают к электродам. После некоторой практики больные, которым установили протез, могли даже болтать по телефону, хотя иные телефонные сети приведут в отчаяние людей даже со стопроцентным слухом.

    Впрочем, протез внутреннего уха можно установить лишь человеку, который потерял слух, а не был лишен его от рождения. Если человек родился глухим, то его мозг не знает, что делать с этими необычными звуковыми сигналами. Для него непонятно, что жужжат… пчелы, гудят… автомобили, мяукают… кошки, а отрывисто и переливчато… чередуются звуки человеческого голоса, в потоке которых несколько миллиардов счастливцев уверенно различают отдельные слова, фразы и даже рассказы, речи, признания.

    В головном мозге, никогда не имевшем дело со звуковыми сигналами, просто не развился отдел для их обработки.

    Итак, в ближайшие десятилетия люди научатся заменять многие части человеческого тела протезами, приближая нас к киношным киборгам. «Нет ничего невозможного — все можно сделать своими руками» — таков девиз биологов. В различных лабораториях мира ищут новые материалы, из которых можно идеальным образом изготавливать кожу, кровеносные сосуды, пищевод, носовую перегородку, печень, поджелудочную железу. Жизнь начинает напоминать кинематограф. [4, стр. 10-11].

 

Заключение

     Подводя итог, поставим вопрос: "Какие выводы относительно информатики-кибернетики  будущего и ее влиянию на нашу жизнь  мы можем сделать?" Эти выводы можно сформулировать в следующих пяти пунктах.

     1. Кибернетика, а потом синтетическая информатика-кибернетика прошла путь становления и развития, глубоко отличный от путей «обычных», «классических» наук. Ее идеи, формальный аппарат и технические решения вызревали и развивались в рамках разных научных дисциплин, в каждой по-особому; на определенных этапах динамики научного знания между ними перекидывались мосты, приводившие к концептуально-методологическим синтезам. Идеи управления и информации - как и весь связанный с ними арсенал понятий и методов — были подняты до уровня общенаучных представлений. Кибернетика явилась первым комплексным научным направлением, общность которого столь велика, что приближает его к философскому видению мира. Неудивительно, что вслед за ней «двинулся» системный подход, глобальное моделирование, синергетика и некоторые другие столь же широкие интеллектуальные и технологические концепции. Конечно, информационно-кибернетический подход не подменяет ни методологию, ни гносеологию. Но он очень важен для более глубокой разработки ряда существенных аспектов философского мышления.

     2. Информатика-кибернетика грядущего, освоив могучие средства физики и химии и биологии — внесет свой, только для нее возможный, вклад в то, что все чаще называют теперь философской антропологией. Главным в этом вкладе, по-видимому, будет выработка новых методов формализации человеческих знаний и информационно-кибернетическая их реализация — приобретение, накопление, распространение, поиск, использование.

     3. Следует ожидать коренного изменения во всей системе методов исследований и разработок, во внедрении их результатов, во всей методологии научной и - практической деятельности людей, в экономике и культуре. Грядет эпоха «компьютерной культуры». Проявления этой культуры — в виде диалога человека и ЭВМ различных классов, в форме работы пользователей с экспертными системами и базами знаний, в растущем использовании гибких автоматизированных производств и робототехнических систем, во все более широком обращении к мощным пространственно распределенным и даже глобальным сетям коммуникации, в экспансии бытовой и профессиональной информатики. Каким будет, этот век информатики? Мы не можем этого предвидеть: научно-технический прогресс трудно прогнозируем.

     4. Неизбежность определенных сдвигов в социально-психологической сфере. Работа с информационной техникой порождает новый психологический тип человека-творца для которого компьютеры будущего (наверняка так же мало похожие на современные ЭВМ, как первые аэропланы — на современные авиалайнеры) будут непосредственным продолжением и орудием его руки и мысли, продолжением столь сильным и столь тонким, что они окажутся в состоянии «усиливать не только вербализуемое, но и невербализуемое («неявное») знание, не только логику, но и интуицию. Вместе с техникой коммуникации, о характере которой мы сейчас можем лишь гадать, это приведет к новому, надо надеяться, более человечному, доверительному стилю общения между людьми, к такой производительности их трудовых усилий, о которой мы ныне не можем и мечтать. А вместе с тем — к колоссальному обогащению внутреннего мира личности, обогащению, для которого техника информатики-кибернетики представит и средства, и время.

     5. Достижения информационно-кибернетической науки и технологии, подобно силе атома двулики: могут служить как на пользу, так и во вред людям. Будем надеяться, что человеческие разум и добро, воплотившись в реальные благие дела, восторжествуют; будем бороться за воплощение этой надежды! Кибернетика-информатика обязательно внесут свой  и немалый  вклад в упрочение нового мышления - нового видения мира.

 

Список  использованной литературы.

  1. Солопов Е.Ф. Концепции современного естествознания: Учеб. Пособие для студ. высш. учеб. Заведений. – М.: Гуманит. изд. Центр ВЛАДОС, 2003. –   232 с.
  2. Горелов А.А. Концепции современного естествознания: Учеб. Пособие для студ. высш. учеб. Заведений. – М.: Гуманит. изд. Центр ВЛАДОС, 2003. –   512 с.: ил.
  3. Грудинкин А. Тактилограф профессора Уорвика. // Знание–сила. – 2001 № 9 – стр. 14-15
  4. Голядин А. Киборги XXI века. // Знание–сила. – 2001 № 9 – стр. 10-11
  5. Редько В.Г. В поле зрения – «интеллектуальные изобретения» природы. // Наука в России. – 2002 №6 – стр. 59-63
  6. Семенов А. «Мы не нужны будущему». // Знание–сила. – 2001 № 9 –     стр. 16-19

Информация о работе Основные результаты кибернетики