История инженерной деятельности - В. Морозов

В целом предыстория кибернетики включает весьма обширный круг научных открытий, идей и технических достижений. Создание кибернетики стало одним из наиболее впечатляющих проявлений тенденций к интеграции наук. Среди дисциплин, достижения которых были использованы при формировании кибернетики, важное место занимает теория автоматического регулирования. Эта теория связана с именами Дж. Максвелла (1831–1879), И. А. Вышнеградского (1832–1895), А. М. Ляпунова (1875–1918), А. Стодолы (1859–1942) и других ученых. Не менее важную роль в формировании кибернетики сыграло развитие ряда разделов физиологии, в частности, теории условных рефлексов и исследования механизма обратных связей в биологических системах. Огромный вклад в эти направления был сделан, прежде всего, И. П. Павловым (1849–1936) исследованиями в области условных рефлексов, Н. А. Бертейном (1929) и П. К. Анохиным (1935) работами в области обратных связей.

Математические основы кибернетики были заложены предшествующим развитием теории вероятности, математической статистики и математической логики. Важную роль сыграли исследования в области физики таких ее разделов, как термодинамика статистической физики. К области техники, оказавшим непосредственное влияние на формирование кибернетики, следует отнести энергетику, технику связи, автоматику и вычислительную технику, которая после создания ЭВМ сыграла исключительную роль в последующем развитии кибернетической техники.

Параллельно с развитиемсамих научных дисциплин, влиявщих на формирование кибернетики, имели место поиски общих черт, характеристик и закономерностей функционирования объектов, исследуемых физикой, химией, биологией и экономическими науками. Эти поиски исторически предшествовали cозданию двух научных направлений: общей теории систем и кибернетики.

Другое направление формирования кибернетики связано с вычислительной техникой и математической логикой. В программе создания вычислительных машин, проводимой в США В. Бушем, принимал участие Корберт Винер, который в 1940 г. детально изучил возможности разработки вычислительной машины для решения дифференциальных уравнений в частных производных. Счетно-решающая техника привлекала его внимание с точки зрения общности в ее нервных сетей. Важным показателем такой общности явилось применение аппарата математической логики к анализу данных процессов, что в перспективе могло рассматриваться как первый шаг на пути моделирования не только нервной деятельности, но и мышления.

Следует заметить, что концепция общности процессов в вычислительных машинах на релейных схемах и в нервной системе, разделяемая Н. Винером и обїединив вокруг него группой ученых, обсуждалась совместно с конструкторами цифровых вычислительных машин Г. Айкеном и Г. Голдстайном, а также с математиком Дж. фон Нейманом.

Вместе с тем необходимо иметь ввиду, что личная роль Н. Винера в формировании кибернетики существенно отличается, например, от роли Эйнштейна в разработке специальной и общей теории относительности или Менделеева в построении периодической системы элементов. Кеплер, Ньютон, Дарвин, Менделеев, Павлов, Эйнштейн и некоторые другие великие ученые создали в известном смысле «завершенные» (для определенного уровня развития науки) фундаментальные теории.

Норберт Винер предложил ряд идей и концепций, частично опирающихся на точные результаты, частично – на предположения и аналогии. Вклад Винера в формирование кибернетики как точной науки (если рассматривать последнюю только как систему точных результатов), по-видимому, не превышает вклада ряда его современников (хотя подобные оценки в «целом» всегда спорны). Из зарубежных ученых это в первую очередь Дж. фон Нейман (1903–1957), оказавший глубокое влияние на создание теории автоматов, теории игр и теории цифровых вычислительных машин; А. Тьюринг (1912–1954), который внес выдающийся вклад в формирование теории алгоритмов и получил важные результаты в области математической логики, проектирования ЭВМ и программирования; К. Шеннон, с именем которого во многом связано создание теории информации и теории автоматов и другие.

Ряд крупнейших результатов получен советской школой кибернетики, сложившейся в конце 1950 – начале 60-х гг. В 1959 г. в СССР был создан научно-организационный центр, осуществляющий координацию важнейших научно-исследовательских работ по кибернетике, – научный совет по комплексной «кибернетике» АН СССР, председателем которого со дня основания являлся адмирал А. И. Берг (1893–1979). Имена выдающихся советских ученых – А. А. Андропова (1901–1952), В. М. Глушкова (1923–1982), Л. В. Канторовича, А. Н. Колмогорова (1903–1978), С. А. Лебедева (1902–1974), А. А. Ляпунова (1911–1973), Л. А. Маркова (1903–1979), Л. С. Понтрягина, М. Л. Цетлина (1924–1966) и других – прочно вошли в историю кибернетики, существенно повлияли на общий ход ее развития.

Например, выдающийся вклад в кибернетику, вычислительную технику и математику академика В. М. Глушкова, работающего в УССР, высоко оценен еще при жизни ученого. Он сумел объединить обширные знания в одно научное направление – информатику – и стал основоположником этой науки в республике. Благодаря усилиям В. М. Глушкова был создан Институт кибернетики НАН Украины, в котором в 1960–70-е гг. были развернуты фундаментальные и прикладные исследования, составившие в совокупности то, что сейчас называется информатикой. В 1996 г. международное компьютерное общество (ІЕЕЕ Computer Society) за основание первого в СССР Института кибернетики НАН Украины, создание теории цифровых автоматов и работы в области макроконвейерных архитектур вычислительных машин присудило В. М. Глушкову медаль «Пионер компьютерной техники».

Большой вклад в развитие информатики внесли также ученые Украины Е. Л. Ющенко, В. Л. Рабинович, Ю. В. Капитонова, А. А. Летичевский и др.

В бывшем СССР, в том числе и в Украине, понятие «вычислительная техника» долгое время использовалось как для обозначения технических средств, так и для науки о принципах их построения и проектирования.

Можно считать, что «основы» кибернетики были заложены во второй половине ХІХ в. и существовали сравнительно самостоятельно до конца первой половины ХХ в. Они представляют собой как элементы чисто инженерного знания, так и некоторые локальные обобщения – результат развития теоретического знания в отдельных естественно-научных и научно-технических дисциплинах. К ним относятся:

● системы автоматического регулирования и управления, теория автоматического регулирования;

● элементы моделирования и локальные теории моделей для различных областей техники;

● счетно-решающие машины и математические инструменты;

● цифровые вычислительные машины;

● элементы программирования для ЦВМ;

● релейно-контактные схемы управления и защиты, элементы теории релейно-контактных схем;

● средства связи и некоторые вопросы теории связи;

● биомедицинские исследования - биомеханика, общая физиология, физиология высшей нервной деятельности;

● вопросы административного и производственного управления, элементы общей теории систем;

● элементы психологии труда и инженерной технологии;

● математическая логика как часть математики.

Следует отметить, что своеобразным знаком завершения начального этапа развития кибернетики стало издание в середине 1970-х гг. двухтомной энциклопедии и толкового словаря по кибернетике. Обе книги были подготовлены и выпущены в свет по инициативе В. М. Глушкова, который привлек к работе над этими изданиями многих специалистов не только из руководимого им института, но и из других ведущих в этой области организаций страны. После 1982 г. «Словарь по кибернетике» был выпущен повторно. Через несколько лет, знаменуя новый этап в развитии информатики, вышли толковый словарь и трехтомный справочник по искусственному интеллекту, опубликован энциклопедический словарь по информатике, согласно которому разделы «Кибернетика» и «Искусственный интеллект» вошли, наряду с другими разделами, в состав информатики.

В 1986 г. вышел сборник с символическим названием «Кибернетика. Становление информатики». Он открывался статьями президента АН СССР А. П. Александрова и вице-президента Е. П. Велихова, в которых говорилось об определяющем значении информатики для развития человеческого общества в грядущем столетии. В этом же сборнике помещены статьи наиболее авторитетных ученых и организаторов науки в области информатики. Основная идея авторов статей состояла в том, что информатика уже оторвалась от своей прародительницы кибернетики и стала самостоятельной научной дисциплиной.

Характеризуя информатику 1980-х гг., один из ведущих специалистов в области теоретического и системного программирования А. П. Ершов (1931-1988) пишет: «…этот термин слова, уже в третий раз, вводится в русский язык в новом и куда более широком значении – как название фундаментальной естественной науки, изучающей процессы передачи и обработки информации» и несколько далее подчеркивает, что информатика определяется как «наука об информационных моделях, обретающих фундаментальное философское понятие «информация».