Шпаргалка по "КСЕ"

     Понятие цели и целенаправленность. Основатель кибернетики Н. Винер писал, что «действие или поведение допускает истолкование как направленность на достижение некоторой цели, т. е. некоторого конечного состояния, при котором объект вступает в определенную связь в пространстве и во времени с некоторым другим объектом или событием».

       Цель определяется как внешней  средой, так и внутренними потребностями  субъекта управления. Цель должна  быть принципиально достижимой, она должна соответствовать реальной ситуации и возможностям системы (управляющей и управляемой). За счет управляющих воздействий управляемая система может целенаправленно изменять свое поведение. Целенаправленность управления биологических управляемых систем сформирована в процессе эволюционного развития живой природы. Она означает стремление организмов к их выживанию и размножению. Целенаправленность искусственных управляемых систем определяется их разработчиками и пользователями.

     Понятие обратной связи. Управление по «принципу обратной связи». Принцип обратной связи характеризует информационную и пространственно-временную зависимость в кибернетической системе. В широком смысле понятие обратной связи, по словам Н. Винера, «означает, что часть выходной энергии аппарата или машины возвращается как вход. В узком смысле для обозначения того, что поведение объекта управляется величиной ошибки в положении объекта по отношению к некоторой специфической цели. В этом случае обратная связь отрицательна, т.е. сигналы от цели используются для ограничения выходов, которые в противном случае шли бы дальше цели». Если поведение системы усиливает внешнее воздействие, то имеем дело с положительной обратной связью, а если уменьшает, - то с отрицательной обратной связью. Особый случай – гомеостатические обратные связи, которые сводят внешнее воздействие к нулю (например, температура тела человека, которая остается постоянной благодаря гомеостатическим обратным связям). Понятие обратной связи имеет отношение к цели управления. Поведение объекта управляется величиной ошибки в положении объекта по отношению к стоящей цели.

     Понятие информации. Управление - информационный процесс. Информация - «пища», «ресурс» управления. Поэтому кибернетика есть вместе с тем наука, об информации, об информационных системах и процессах. «Информация» связана со сведениями, сообщениями и их передачей. Бурное развитие в нашем веке телефона, телеграфа, радио, телевидения и других средств массовой коммуникации потребовало повышения эффективности процессов передачи, хранения и переработки передаваемых сообщении информации. «Докибернетическое» понятие информации связано с совокупностью сведений, данных и знаний. Оно стало явно непонятным, неопределенным с возникновением кибернетики. Понятие информации в кибернетике уточняется в математических «теориях информации». Это теории статистической, комбинаторной, топологической, семантической информации.

     В отечественной и зарубежной литературе предлагается много разных концепций (определений) информации: информация как отраженное разнообразие; информация как устранение неопределенности (энтропии); информация как связь между управляющей и управляемой системами; информация как преобразование сообщений; информация как единство содержания и формы (например, мысль - содержание, а само слово, звук - форма); информация - это мера упорядоченности, организации системы в ее связях с окружающей средой.

     Общее понятие информации должно непротиворечиво  охватывать все определения информация, все виды информации. Такого универсального понятия информации еще не разработано. Информация может быть структурной, застывшей, окостенелой. Например, в минералах, машинах, приборах, автоматических линиях. Любая машина - это овеществленная научная и техническая информация, разум общества, ставший предметом. Информация может быть также функциональной, «актуальным управлением». Информация измеримая величина. Она измеряется в битах.

     Основные  свойства информации: 1) способность  управлять физическими, химическими, биологическими и социальными процессами. Там, где есть информация, действует управление, а там, где осуществляется управление, непременно присутствует и информация; 2) способность передаваться на расстоянии (при перемещении инфоносителя); 3) способность информации подвергаться переработке; 4) способность сохраняться в течение любых промежутков времени и изменяться во времени; 5) способность переходить из пассивной формы в активную. Например, когда извлекается из «памяти» для построения тех или иных структур (синтез белка, создание текста на компьютере).

     Информация  существенно влияет на ускоренное развитие науки систем управления, техники  и различных отраслей народного  хозяйства. Политика, политическое управление, экономика - это концентрированная смысловая информация, т. е. такая, которая перерабатывается человеческим сознанием и реализуется в различных социальных сферах. Она обусловлена политическими, экономическими потребностями общества и циркулирует в процессе управления производством и обществом. Социальная информация играет огромную роль в обеспечении правопорядка, работы правоохранительных органов, в деле образования и воспитания подрастающих поколений. Информация - первооснова мира, всего сущего. Современным научным обобщением всех информационных процессов в природе и обществе явилась информациология - генерализованная наука о природе информации и законах информации.

     Понятие самоорганизации. В современную науку это понятие вошло через идеи кибернетики. Процесс самоорганизации систем обусловлен таким неэнтропийным процессом, как управление. Энтропия - мера неорганизованности, хаоса. Энтропия и информация, как правило, рассматриваются совместно. Информация - это то, что устраняет неопределенность, количество «снятой» неопределенности. Тенденция к определенности, к повышению информативности - процесс негэнтропийный (процесс с обратным знаком).

     Термин  «самоорганизующаяся система» ввел кибернетик У. Р. Эшби для описания кибернетических  систем. Для самоорганизующихся систем характерны: 1) способность активно  взаимодействовать со средой, изменять ее в направлении, обеспечивающим более успешное функционирование системы; 2) наличие определенной гибкости структуры или адаптивного механизма, выработанного в ходе эволюции; 3) непредсказуемость поведения самоорганизующихся систем; 4) способность учитывать прошлый опыт или возможность научения. Одним из первых объектов, к которым были применены принципы самоорганизации, был головной мозг.

     Использование понятий и идей кибернетики в  вопросах физики, химии, биологии, социологии, психологии и других науках дали превосходные всходы, позволили глубоко продвинуться в сущность процессов, протекающих в неживой и живой природе. 

     Отличие живого от неживого и модели происхождения жизни

     Результаты генетики и механизм воспроизводства жизни

ГЕНЕТИКА

  Начало XX в. ознаменовалось бурным ростом и серией фундаментальных открытий в области генетики. Были переоткрыты законы Менделя, обоснованы представления о носителях наследственной информации – гене и хромосоме, установлены принцип чистоты гамет, законы доминирования, гибридологический анализ. В середине XX в. произошел революционный переход от белковой к нуклеиновой трактовке наследственности. Впервые перенос генов от одного организма к другому осуществили в 1944 г. трое британских ученых: О. Эве-ри, К. Мак-Леод и М. Мак-Карти. Ученые научились расшифровывать не только структуру ДНК в целом (это сделали в 1953 г. англичане Ф. Крик и Дж. Уотсон), но и непосредственно последовательность нуклеотидов. В 2001 г. был расшифрован геном человека.

  Дезоксирибонуклеиновая кислота (ДНК) – это две скрученные вокруг общей оси в спираль цепочки из соединенных друг с другом в определенной последовательности четырех элементов – нуклео-тидов. Их линейная последовательность(первичная структура ДНК), строго индивидуальная и специфичная для каждого достаточно длинного отрезка ДНК, и есть кодовая запись биологической (генетической) информации. Одну цепочку нуклеотидов называют «смысловой», другую, комплементарную (спаренную с ней по всей длине), – «антисмысловой». Принцип комплиментарности лежит в основе наследственности. ДНК – единственное вещество, способное к самовоспроизведению своей структуры. ДНК, хранящаяся и работающая в клеточном ядре, копирует не только саму себя. В нужный момент определенные участки ДНК (гены) воспроизводят свои копии в виде химически подобного полимера – рибонуклеиновой кислоты (РНК), которые в свою очередь служат матрицами для производства всех необходимых организму белков. Именно белки, по мнению большинства ученых, определяют все признаки живых организмов. ДНК – РНК – белок – вот центральная догма всей молекулярной биологии.

  В 1950-х гг. выяснилось, что, кроме клеточных  генов, в природе существуют и  независимые гены – вирусы. Вирус  – это упакованный в белковую оболочку генетический материал. Болезнь и даже смерть обычно вызывают чужеродные вирусные белки. В других случаях человек не умирает, но может болеть всю жизнь. Человечество испытывает трудности с белком интерфероном, обладающим противовирусной активностью. Интерферон вырабатывается любым животным организмом, но нечеловеческий интерферон для лечения людей непригоден. Человек же вырабатывает слишком мало интерферона для его выделения с фармакологическими целями. Поэтому ген человеческого интерферона был введен в бактерию, которая вырабатывала человеческий интерферон. Сейчас эта техника применяется во всем мире.

  Человечество  научилось направленно, избирательно воздействовать на генетический аппарат  различных организмов, продуцируя организмы  с чужеродными генами. Возникли методы, с помощью которых можно резать ДНК в нужных местах и «клеить» с любым другим кусочком ДНК, причем не только с готовыми генами, но и с рекомбинантами – комбинациями разных, в том числе искусственно созданных, генов. Это направление получило название генной инженерии. На ее основе родились два больших практических направления – биотехнология и генная инженерия. 

     Понятия и законы экологии. Причины глобального экологического кризиса

ЭКОЛОГИЯ  ЗНАНИЯ, ИЛИ ГЛУБИННАЯ  ЭКОЛОГИЯ

  Глубинная экология возникает в контексте поиска путей выхода из экологического кризиса. Она существует в ряду таких подходов, как концепция устойчивого развития, ноосферная концепция, но в то же время она ориентирована на эволюцию человека, переход в новую эволюционную стадию через сознательную трансформацию сознания (в то время как устойчивое развитие – через консолидацию политики, экономики, технологии; ноосферная концепция, по Вернадскому, – это естественный процесс).

  Термин  «глубинная экология» предложен  норвежским философом А. Нейсом в 1973 г. В глубинной экологии ставятся под вопрос «базисные принципы нашего общества» (А. Нейс), при этом глубинная экология не чувствует себя ограниченной рамками науки.

  В отличие от экологической этики, стремящейся доказать моральную  значимость нечеловеческого мира, глубинная экология, как отмечает В. Е. Ермолаева, «разрывает рамки этических проблем, превращаясь в философию отношений с природой». Глубинная экология не ориентирует ни на аксиологию природной среды, ни на теорию этики отношений с ней, ни на реформу существующей практики. Она ориентирует на развитие экологической чувствительности, покоящейся не на моральном долженствовании (подобно практическому разуму), а на «спонтанном развертывании своего „я“ („... любовь высказывается без всяких моральных увещеваний. Вы заботитесь о себе, не испытывая морального принуждения...“)». Глубинная экология считает, что радикальный сдвиг в сознании сможет изменить наши приоритеты. «Мы должны измениться на пути к подлинно экологическому типу восприятия, мышления, практики. И наше изменение должно дойти до уровня осознания того, что наше „я“ является частью более объемлющего „я“, которое и будет направлять наши действия». Глубинная экология выходит за пределы узкоматериалистического понимания реальности, здесь тоже холистическое мировоззрение (материальный и духовный аспекты сплавляются вместе). Расширение и углубление нашей самотождественности, формирование ощущения причастности к окружающему миру ведут от атомистического, индивидуалистического чувства к сознанию холистическому, соучаствующему. Философский подход к анализу экологической проблемы должен быть связан с поиском нового типа мышления, или (более широко) с поиском новой метафизики, включающей такое представление о мире, человеке, его ценностях, которое обеспечивало бы коэволюцию человека и природы.

  Философы  обращаются к анализу оснований  Западной цивилизации и обнаруживают истоки экологического кризиса в  противопоставлении человека природе, в лишении природы сакральности, смысла и души. Ответственность за это лежит не только на науке, но и на культуре в целом. Именно христианство, считает Л. Уайт, не только установило дуализм человека и природы, но и настояло на том, что воля Божия именно такова, чтобы человек эксплуатировал природу ради своих целей.

  Односторонность развития европейского человека, превращающего все сущее не только в объект рационализации и познания, но и в объект обладания и потребления, явилась одной из основных причин экологического кризиса.

81. ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ СОВРЕМЕННОСТИ

  Глобальные  процессы образования и движения живого в биосфере обусловлены круговоротом огромных масс вещества и колоссальных потоков энергии. Процессы, происходящие с участием живого вещества, превосходят чисто геологические по интенсивности и скорости. Человечество же создает дополнительный, антропогенный канал.

  С древнейших времен деятельность человека ощутимо отражалась на облике биосферы. Эволюция человеческого общества предстает  как совокупная эволюция умственных способностей человека, освоения более  эффективных источников энергии, орудий и технологий труда, науки и культуры. Адаптация шла по двум направлениям:

  – человек приспосабливался к новым природным условиям, менял свой способ хозяйства и вырабатывал новый стереотип поведения;

  – человек приспосабливал природу под себя, создавая вторичные, антропогенные геобиоценозы. Многие характеристики развития человеческого общества имеют интересную особенность – графически их можно представить в виде кривой, близкой к экспоненте. Если рассмотреть рост численности, скорость научно-технического прогресса, эти зависимости именно таковы. Масштабы воздействия человека на биосферу стали сравнимы с масштабами естественных процессов, человечество стало мощной силой, преобразующей лик планеты, в результате чего стали заметны определенные сдвиги в биосферных процессах.

  Человечество  изменяет множество характеристик  биосферы. Например, ежегодные выбросы  порядка 20 млрд т углекислого газа, и это при его естественном запасе в 50 млрд т!

  В процессе совместной эволюции общества и природы, предсказывал В. И. Вернадский, биосфера должна будет преобразоваться в новое состояние – ноосферу – сферу разумной жизни. Опыт всех предшествующих поколений и настоящего времени показывает, что человечество, к сожалению, движется не к созданию гармоничной с природой ноосферы, а по пути деструкции биосферы и замены ее инженерно-техническими сооружениями (техносферой). Увеличение концентрации углекислого газа вкупе с повышением содержания аэрозольных частиц приводит к изменению прозрачности атмосферы и, как следствие, изменению теплового баланса планеты. В результате преобразования человеком естественных местообитаний, а также и прямого уничтожения исчезают многие виды живых организмов, снижается биоразнообразие, являющееся основой устойчивости экосистем. Нерациональное ведение сельского хозяйства приводит к истощению почв и распространению процессов опустынивания, нарушению водных режимов территорий. Возможно, самым грозным проявлением воздействия человека на биосферу является загрязнение окружающей среды. Под загрязнением в самом широком смысле понимают все тела, явления, процессы, которые не в том количестве или не в то время появляются в окружающей среде и могут тем самым вывести экосистемы из равновесия. Подчеркнем, что это не только выброс химических веществ, но и физическое воздействие (излучение, шум, вибрация), а также внесение биологических агентов. Влияние загрязнений может проявляться различно, но это всегда нарушающее воздействие, приводящее к стрессу, деградации, а в конечном итоге и гибели экосистемы.