Что такое кибернетика профессия

Опубликовано: 02.10.2024

Кибернетика – наука об общих законах управления в машинах и живых организмах. Возникновение кибернетики обусловлено, прежде всего, потребностями практики – необходимостью создания сложных систем автоматического управления. В отличие от других наук, также связанных с созданием указанных систем, кибернетика занимается не исследованием и разработкой отдельных, частных технических вопросов, а изучает то общее, что свойственно всем процессам управления, независимо от их физической природы. Основная задача кибернетики состоит в создании единой теории процессов управления.
Отдельные аспекты кибернетики выделяют в область конкретных практических интересов. Так, медицинская кибернетика имеет своей основной целью использование идей, понятий и достижений общей теории управления в области медицины.
Работы в области медицинской кибернетики направлены на создание устройств и систем управления, обеспечивающих возникновение новых эффективных методов и способов лечения. Подобные системы уже сегодня с успехом применяются на практике – аппараты «искусственная почка», «искусственное сердце» и т.д.
Начинает внедряться в практику машинная диагностика: электронная вычислительная машина по заданной программе анализирует введенные в нее данные о состоянии больного и выдает свой диагноз. Ведутся работы по автоматизации управления
медицинскими учреждениями и их комплексами и т.д. Однако внедрение идей кибернетики в медицину находится сегодня в начальной стадии.

Тип и класс профессии
Профессия врача-кибернетика относится к двум типам профессий: «Человек - Техника» и «Человек – Знаковая система». Тип «Человек – Техника» выражен, т.к. есть направленность на работу с техническими средствами, разработку, внедрение и эксплуатацию автоматизированных технологических и административных систем управления в целях повышения качества медицинского обслуживания населения и эффективного использования ресурсов здравоохранения, а тип «Человек - Знаковая система» направлен на необходимость уметь «читать» чертежи и схемы.
Профессия врача-кибернетика относится к классу изыскательных профессий.

Содержание деятельности
Вычислительная диагностика заболеваний – эта часть медицинской кибернетики связана с использованием вычислительной техники при обработке информации, поступающей с биологического объекта с целью постановки диагноза. Первым шагом является разработка методик формального описания состояния здоровья пациента, проведение тщательного анализа по уточнению клинических параметров и признаков, используемых в диагностике. Здесь имеют главное значение те признаки, которые несут количественные оценки. Кроме количественного выражения физиологических, биохимических и других характеристик больного для вычислительной диагностики необходимы сведения о частоте клинических синдромов и диагностических признаков об их классификации, оценке диагностической эффективности и т.п. Все эти данные вносятся в память ЭВМ, которые затем сопоставляются с симптомами больного. Контроль за состоянием организма необходим во многих областях человеческой деятельности (спортивной, производственной, учебной, военной), но особенно важен в стрессовых ситуациях или в таких лечебных условиях, как например хирургическое вмешательство с применением систем искусственного кровообращения и дыхания в состоянии наркоза и т.п. Для таких целей необходимо создавать информационные системы оперативного врачебного контроля (НСОВК), которые осуществляют съем медико-биологической информации, автоматическое распознавание функционального состояния пациента, фиксацию нарушений в деятельности организма, диагностирование заболеваний, управление устройствами, регулирующими жизненно важные функции.
Автоматизированные системы управления и возможности применения их для организации здравоохранения – здесь преследуется цель создания отраслевых автоматизированных систем (ОСАУ). Такие системы создаются для такой важной отрасли как «здравоохранение». Особенности ОСАУ в здравоохранении является то, что она должна включать в себя как блок управления, так и другие элементы: профилактику, лечение (с диагностикой), медицинскую науку, кадры, материальное обеспечение. В первоочередные задачи ОСАУ «Здравоохранение» входят автоматизация процессов сбора и анализа статистической информации по основным направлениям медицинской деятельности и оптимизация некоторых процессов управления.

Требования к знаниям и умениям специалиста
Квалифицированный врач-кибернетик должен знать:
- основы законодательства о здравоохранении и директивные документы, принимаемые в этой области, правила техники безопасности при работе с медицинским инструментом и оборудованием, вопросы охраны к окружающей среде, основы права и научной организации труда;
- основы теоретической и экспериментальной физики и биофизики, химии и биохимии;
- общие законы и этапы эволюции биологических систем, основы иммунологии и генетики;
- анатоморфофизиологические, возрастные и половые особенности человека, взаимосвязь функциональных систем организма и их регуляцию;
- причины возникновения, условия формирования и протекания патологических процессов в организме, принципы их предупреждения и устранения;
- современные концепции норм управления в медицине и системного анализа здравоохранения;
- структуру, принцип действия, характеристики электронных вычислительных машин, программирование на ЭВМ, языки программирования для решения научных и информационных задач;
- методы исследования операций, линейное и динамическое программирование, теорию массового обслуживания, математические методы статистики;
- математические основы распознавания образов в решении задач диагностики, модели и методы планирования эксперимента;
Квалифицированный врач-кибернетик должен уметь:
- оказывать неотложную врачебную помощь и выполнять общие врачебные манипуляции;
- разрабатывать модели планирования и прогнозирования процессов в здравоохранении, используя математические методы в ЭВМ (распределение ресурсов, лекарственных средств, планирование больниц, прогнозирование заболеваний и др.);
- проводить обследование лечебно-профилактических и санитарно-эпидемиологических учреждений, территориальных органов управления здравоохранением с целью выявления информационных потоков, их объемов и возможных методов обработки информации для выработки рекомендаций по применению компьютерных технологий;
- разрабатывать информационное обеспечение для автоматизированных систем управления здравоохранением;
- проектировать и организовывать вычислительные диагностические центры областного и других уровней обеспечивая их эффективное использование;
- разрабатывать модели функциональных систем организма: отдельных органов и физиологических систем человека, реализовывать эти модели на ЭВМ с целью применения в клинической практике для диагностики, автоматизированного управления и прогнозирования состояний больного;
- решать задачи обработки медицинской статистики с использованием математических методов ЭВМ;
- разбираться в характеристиках и возможностях программного обеспечения различных типов ЭВМ для выработки рекомендаций по применению их конкретной организации, занимающейся медико-биологическими проблемами;
- владеть методикой работы на ЭВМ, использовать их в медицинских экспериментальных и клинических исследованиях;
- использовать пакеты прикладных программ для решения задач вычислительной диагностики и выявления информативных признаков заболеваний на материале клинических данных;
- решать задачи связи ЭВМ и аппаратуры регистрации медико-биологических данных и датчиков в автоматизированных системах обработки;
- разрабатывать программные средства для информационных систем в решении задач управления.

Требования к индивидуальным особенностям специалиста
Для успешной деятельности в качестве врача-кибернетика необходимо наличие следующих профессионально-важных качеств:
- способность к длительной концентрации внимания;
- хороший уровень переключаемости и объема внимания;
- склонность к работе с информацией, развитые математические логические способности;
- эмоциональная устойчивость, высокий самоконтроль.

Условия труда
Врач-кибернетик может работать как самостоятельно, так и в коллективе, который может состоять из нескольких специалистов. Представители данной профессии работают в помещениях. Работа происходит преимущественно сидя с использованием компьютера и специальных программ.

Медицинские противопоказания
Медицинские ограничения для врача-кибернетика:
- заболевания нервной системы и психические заболевания;
- заболевания сердечно-сосудистой системы;
- заболевания органов зрения и слуха.

Базовое образование
Профессия врача-кибернетика подразумевает наличие высшего образования по специальности «Медицинская кибернетика».

Пути получения профессии
В 2011 году в ФГБОУ ВО «Красноярский государственный медицинский университет имени профессора В.Ф. Войно-Ясенецкого» Министерства здравоохранения Российской Федерации открыта новая специальность «Медицинская кибернетика» по подготовке специалистов «Врач-кибернетик».
Продолжительность обучения по специальности – 6 лет. Вступительные испытания: математика, биология, русский язык.

Области применения профессии
Врач-кибернетик может работать в медицинских учреждениях, научно-исследовательских учреждениях биологического, физического, медицинского, а также сельскохозяйственного профиля, научно-производственных учреждениях в области биотехнологии, медицины, сельского хозяйства, экологии и охраны природы, общеобразовательных и специальных учебных заведениях (в установленном порядке).
Исходя из своих квалификационных возможностей, специалист-кибернетик подготовлен к самостоятельной работе на должностях кибернетика, врача-кибернетика, биолога, лаборанта-исследователя, инженера-исследователя в медицинских учреждениях, научного сотрудника в научно-исследовательских и научно-производственных учреждениях.
Специалист-кибернетик подготовлен к педагогической деятельности на должности преподавателя в средней школе и учреждениях профессионального образования при условии освоения дополнительной образовательной программы психолого-педагогического профиля.

Перспективы карьерного роста
Врач-кибернетик, освоивший основную образовательную программу высшего профессионального образования по специальности «Медицинская кибернетика», подготовлен для продолжения образования в ординатуре и аспирантуре. Возможна организация собственного бизнеса.

Появление новых технологий приводит к возникновению профессий, которые сложно было представить в недавнем прошлом. Примером тому является специальность 30.05.03 «Медицинская кибернетика». Она собрала в себе знания из разных сфер, которые даже не соприкасаются друг с другом, с первого взгляда. Это биология и информатика, физика и медицина. Такое направление является молодым и очень перспективным, ведь оно соединяет в себе все последние достижения человечества.

Специалисты направления обладают широким спектром профессиональных компетенций. Они стоят впереди медицинской науки, способствуя ее развитию и движению вперед. Их миссия заключается в том, чтобы всесторонне способствовать интеграции дисциплин для достижения важнейшей задачи – обеспечения профилактики и лечения человека от недугов, используя инновационные технологии и методики.

Условия поступления

Этот курс, как ни один другой, способствует разностороннему развитию специалиста, который сможет решать насущные проблемы медицины, оперируя знаниями по биологии, физике, информатике. Поэтому здесь требуется особый ум, который в равной степени будет остро мыслить в таких принципиально разных ракурсах. Какие же предметы сдают абитуриенты, которые чувствуют в себе призвание к интереснейшей специальности:

математика (профильный экзамен);
русский язык;
биология/физика.

Будущая профессия

Такая специальность является очень популярной среди абитуриентов. Лучшие вузы Москвы гарантируют получение ценного багажа знаний и освоение навыков, которые можно будет применять в разных сферах. Например, профессионал станет уверенным управленцем в здравоохранении. Его можно привлекать к информатизации медицинских учреждений. Еще это прекрасный практикующий врач.

Куда поступать

Сегодня у выпускников школ есть возможность освоить перспективное направление в следующих учреждениях России:

Российский национальный исследовательский медицинский университет им. Пирогова;
Псковский государственный университет;
Воронежский государственный университет;
Красноярский государственный медицинский университет имени профессора Войно-Ясенецкого;
Приволжский федеральный университет.

Срок обучения

Программу специалитета можно освоить за шесть лет обучения на очном отделении.

Дисциплины, входящие в курс обучения

Чтобы вырастить настоящих профессионалов, преподаватели преподносят студентам основы таких важных предметов:

кибернетика – теоретические основы;
биофизика в медицине;
радиобиология – общая и медицинская;
функциональная диагностика;
организация здравоохранения;
системный анализ;
лабораторная диагностика;
информационные медицинские системы (ИМС);
электроника в медицине.

Приобретаемые навыки

Выпускник направления – это специалист, который сможет решать широкий спектр профессиональных задач:

разработка, внедрение и эксплуатация автоматизированных ИМС;
работа с вычислительной техникой в медицине;
лабораторные исследования при помощи новейшей аппаратуры;
анализ неисправностей аппаратуры, поиск методов их устранения;
прием больных: неврология, хирургия, терапия;
планирование лабораторно-инструментального анализа;
осуществление исследований: лабораторных, биофизических, биохимических, медико-генетических, иммунологических;
установка диагноза, определение терапевтических мер;
разработка и внедрение информационных технологий в деятельность медицинских учреждений;
составление отчетов;
организация работы медперсонала и управление им;
соблюдение врачебной этики;
оказание неотложной помощи;
организация профилактических мероприятий;
преподавательская деятельность;
разработка учебных и методических пособий;
владение иностранным языком.

Перспективы трудоустройства по профессии

С оглядкой на спектр профессиональных компетенций и багаж знаний выпускник такого направления не будет испытывать проблем с трудоустройством. Он сможет найти работу в любом медицинском учреждении. Также можно устроиться в лаборатории, исследовательские центры. Есть вариант найти себя в научных организациях.

Кем работают бывшие студенты:

врач (биофизик, ультразвуковой/лучевой диагностики);
врач-лаборант;
иммунолог;
биолог;
врач разных направлений (терапия, невралгия, хирургия);
врач-кибернетик;
лаборант;
инженер-исследователь.

Уровень оплаты труда такого специалиста достаточно высокий даже на начальном уровне. В зависимости от места трудоустройства, можно рассчитывать на зарплату от 20 и до 40 тысяч в отечественной валюте.

Преимущества обучения в аспирантуре

Получив диплом специалиста направления, не стоит останавливаться на достигнутом. Обучение в аспирантуре – это, прежде всего, наработка ценнейшего опыта. Также обучение предполагает проведение лабораторных исследований, которые могут положить начало увлекательной карьере ученого.

Поскольку в аспирантуре специалист будет совершенствовать свои знания иностранного языка, впоследствии он будет представлять собой ценный кадр на международном уровне. Поэтому можно значительно расширить свои перспективы, претендуя на трудоустройство в других странах.

Медицинская кибернетика – новое направление в науке, компилирующее решение проблем диагностики и новейшие компьютерные разработки. Подобный подход позволяет сочетать использование необходимых медицинских приборов и аппаратов с заботой о здоровье человека.

История медицинской кибернетики

К сожалению, по ряду причин отечественная медицинская кибернетика начала свое развитие со значительным отставанием. Лишь в 1959 году эта дисциплина была восстановлена в своих правах и стала активно развиваться наряду с другими науками.

В Советском Союзе первая система медицинской диагностики была создана в 1964 году. Именно тогда в лаборатории Института хирургии им. Вишневского была разработана первая автоматическая система, предназначенная для диагностики врожденного порока сердца. Позднее, в 1969 году, институт сердечно-сосудистой хирургии разработал алгоритм, позволяющий автоматически диагностировать поражения клапанов сердца.

Развитие кибернетики к концу ХХ века

Новые принципы лабораторной диагностики различных заболеваний предполагали наличие штата обученных специалистов. Так в медвузах появилась новая дисциплина – «Медицинская кибернетика». Специальность сразу привлекла абитуриентов своей новизной и перспективностью. Первый выпуск врачей-кибернетиков состоялся в 1979 году на медико-биологическом факультете Второго московского медицинского института.

К середине 80-х годов кибернетические принципы решения многих медицинских проблем становятся повседневной реальностью. В крупных городах появляются центры диагностики, оснащенные современными АСУ, позволяющими диагностировать тяжелейшие заболевания по результатам анализов. В централизованных здравоохранительных заведениях – госпиталях, стационарах, санаториях – создаются журналы автоматизированной обработки поступающих медицинских данных, через новые автоматизированные комплексы ведется учет койко-мест в каждом учреждении, осуществляется запись на прием к врачу.

Что изучает кибернетика

Подробную информацию обо всех направлениях данного раздела науки может предоставить кафедра медицинской кибернетики любого медвуза нашей страны. В целом наука изучает взаимодействие процессов управления, протекающих в живой природе, согласованную работу различных систем, способность реагировать на внешние раздражители, возвращаться в исходное состояние после внешнего воздействия и прочее.

Поскольку законы изменения систем универсальны, они могут быть использованы очень широко. К примеру, медицинская кибернетика использует принципы взаимодействия систем при разработке технологий управления в здравоохранении и практической медицине. В рамках этой научной области разрабатываются механизмы коррекции процессов жизнедеятельности, улучшаются методы распознавания тяжелых заболеваний на самых ранних стадиях патологического процесса.

Компоненты системы

На практике это выглядит так. Любая современная система диагностики состоит из трех компонентов:

памяти, в которой хранится вся медицинская информация, касающаяся данной группы заболеваний (симптомы, показатели анализов и прочее);
логического устройства, позволяющего обрабатывать текущую информацию, сопоставляя симптомы больного, результаты его медицинского обследования с имеющимися данными;
устройства вывода полученного анализа – дисплей, принтер и прочее.

Как работают диагностические аппараты

При создании диагностического аппарата первым делом разрабатывают метод формального описания состояния здоровья обследуемого человека, проводят анализ всех клинических признаков болезни. Из полученного массива информации отбирают лишь те данные, которые пригодны для количественного анализа. Кроме числительных параметров, для постановки верного диагноза важны сведения о частоте клинических признаков, об их классификации и оценке.

Вся полученная информация хранится в памяти вычислительного устройства. В момент поступления текущих данных о состоянии больного машина сопоставляет имеющиеся симптомы с теми, что заложены в память компьютера. Таким образом составляется предварительная карта обследования пациента, ставится возможный диагноз.

Что может аппаратная диагностика

Логика процесса сопоставима с умозаключениями врача-диагноста – имеющиеся признаки ведут к постановке диагноза, который основан на всем предшествующем медицинском опыте.

Подобные диагностические системы могут выдать заключение лишь по тем болезням, сведения о которых загружены в память машины. Аппарат, предназначенный для диагностики сердечных заболеваний, вряд ли сможет распознать ларингит или остеохондроз, даже при наличии всех видимых признаков. Новую болезнь АСУ выявить не в состоянии. Для этого в память машины просто не заложены соответствующие данные. Зато автоматизированная система заметно поможет врачу в составлении диагностических карт, при сопоставлении статистических данных, при постановке комплексных диагнозов и прочего.

Постановка диагноза – это далеко еще не все. Наблюдение за процессом лечения, применение различных физиотерапевтических процедур также требует сложного современного оборудования с уникальным программным обеспечением, разработкой которого также занимается медицинская кибернетика.

Специальность

Вузы, выпускающие специалистов данного профиля, обычно являются медицинскими. Хорошие программы обучения предлагают:

Сибирский Госуниверситет министерства здравоохранения (г. Томск).
Красноярский государственный мед. университет им. Войно-Яценецкого.

Всем, кто желает изучать такую дисциплину, как «Медицинская кибернетика», вузы предлагают прослушать краткий курс довузовской подготовки (нулевой факультет). Здесь слушатели обновляют собственные знания по школьным предметам – в основном это математика, физика и биология. В каждом перечисленном учебном заведении имеется соответствующий факультет. «Медицинская кибернетика» там - далеко не единственная специальность. На сайтах таких факультетов можно ознакомиться с предварительным планом обучения, в котором прописан перечень изучаемых теоретических дисциплин и практических занятий.

Как получить специальность «Медицинская кибернетика»?

Для поступления важны результаты ЕГЭ по русскому языку, математике и биологии. Проходной балл - от 77 и выше. Срок обучения на специалиста – шесть лет. Возможно получение дипломов бакалавра, специалиста или магистра по специальности «Медицинская кибернетика».

Вузы Москвы, ведущие подготовку специалистов по данному направлению, представлены лишь одним учебным заведением – Российским национальным исследовательским университетом им. Пирогова. В 2016 году он получил государственный заказ на подготовку студентов, и теперь 16 человек будут получать высшее образование по данной специальности за счет государства.

Потребность в специалистах данного профиля растет год от года, и список учебных заведений, ведущих подготовку медицинских кибернетиков, будет увеличиваться.

Прикладная медицинская кибернетика

Вузы в России разработали свои учебные программы таким образом, чтобы теоретические дисциплины дополняли и расширяли практические знания будущего медицинского работника. Студенты медицинских учреждений проходят обучение по таким направлениям:

аппаратная диагностика и лечение;
разработка автоматизированных систем;
методы настройки и управления медтехникой;
решение организационных проблем в системе здравоохранения.

Повсеместное внедрение компьютеризации и автоматических систем управления привело к резкому сокращению бумажного документооборота. Со своих рабочих мест медицинский персонал вводит информацию в компьютеры, получая на выходе результаты анализа введенных данных. Кроме этого, существенно изменилась форма получения сведений из общей базы, сократилось время обработки запросов, упростились формы подачи отчетности. Все это привело к значительному повышению эффективности работы персонала медучреждений. В этом улучшении немалую роль сыграла медицинская кибернетика. Профессия эта, таким образом, довольно интересная. А где же можно работать специалисту?

Сферы деятельности

Выпускник вуза, в дипломе которого указана специальность «Медицинская кибернетика», может работать в сфере инструментальной или лабораторной диагностики. Проще говоря, создавать медицинское оборудование и обслуживать его.

Комплексные системы автоматизации упрощают контроль над работой здравоохранительных учреждений, помогают автоматизировать различные медицинские процессы - вплоть до проведения сложнейших хирургических операций. Поэтому медицинская кибернетика востребована в административных отделах здравоохранительных учреждений, а специалисты данного профиля могут заказывать, устанавливать, проводить ремонт и усовершенствование подобного оборудования.

Альтернативное трудоустройство

Дополнительными направлениями работы может служить научная деятельность или преподавание. В высших учебных заведениях охотно принимают на работу специалистов со стажем практической работы на медицинском оборудовании.

Не менее заинтересованы в специалистах-кибернетиках медицинского направления различные предприятия, специализирующиеся на ремонте и модернизации существующих систем автоматического управления. Кибернетиков ждут в фирмах, создающих софт для аппаратов, настроек существующего ПО с учетом текущих требований и прочего.

«Медицинская кибернетика» - что это за профессия? Каковы ее особенности, где обучают это специальности? 21 век является веком технологий и различных инноваций.

За последние пару десятков лет в нашем мире, благодаря довольно быстрому развитию, появилось множество приборов и различной техники, которая делает нашу жизнь проще.

Вместе с техникой, за это время сильно улучшилась система образования и во многих странах, в том числе и России, стали обучать ранее неизвестным профессиям.

Описание специальности врач-кибернетик

Медицинская кибернетика - довольно новая профессия. Человек, обладающий ею, владеет знаниями различных, казалось бы не связанных между собой, учебных предметов.

Для изучения этого предмета вам необходимы знания информатики, физики, биологии и медицины. Это направление является довольно перспективным, так как сочетает в себе новейшие IT-технологии в сфере медицины.

Представители данной профессии развивают направление медицины благодаря различным технологиям. Общей целью, которая объединяет всех работников медицинской кибернетики, является развитие лечения и профилактики граждан с использованием новых технологий и различных методик.

Рассмотрим предметы и условия для поступления в ВУЗ, узнаем об особенностях обучения и навыках, которые вы приобретёте во время изучения этой профессии.

Какие экзамены сдают абитуриенты

Для поступление на медико-диагностический факультет, например на кафедру киберпротезирования, нужно сдать экзамены:

профильная математика - на усмотрение учебного заведения;

биология - на усмотрение учебного заведения;

физика - на усмотрение учебного заведения.

Крупные вузы России для обучения по специальности

К сожалению, в России есть не так много учебных заведений (институты, университеты), которые готовы преподавать вам медицинскую кибернетику.

В основном, это связано с тем, что данная профессия совсем недавно заявила о себе, и не все вузы на территории РФ успели составить учебный план и найти нужных специалистов, готовых обучать этой профессии.

Учебные заведения с изучением медицинской кибернетики

Список не окончательный, его можно при желании расширить:

Воронежский государственный университет;

Государственный университет, город Псков;

Российский национальный исследовательский медицинский университет (РНИМУ) имени Н. И. Пирогова;

Приволжский государственный университет;

Красноярский государственный медицинский университет (КрасГМУ) имени Войно-Ясенецкого.

Сроки обучения и форма обучения

Студенты тратят 6 лет своей жизни на освоение специальности. Форма обучения, как правило, очная.

Вузы из предыдущего списка имеют определённый перечень предметов, которые обычный студент изучает для полного понимания медицинской кибернетики.

Какие предметы изучают студенты

Будущие специалисты занимаются с преподавателями, профессорами, слушают лекции и выполняют практические работы по следующим наукам:

теория кибернетики и кибертехнологий;

общая и медицинская радиобиология и биофизика;

изучение информационных медицинских систем.

Необходимые навыки и умения

По истечении шести лет, затраченных на освоение специальности «Медицинская кибернетика», вы в полной мере научитесь:

разрабатывать различные медицинские руководства и пособия;

диагностировать болезни с помощью новой техники;

разрабатывать и использовать информационные медицинские системы (ИМС);

работать и лечить людей в сфере хирургии и терапии;

организовывать и проводить различные информационные профилактические встречи, семинары.

Кем можно работать

Благодаря обширному изучению многих предметов (физики, информатики и биологии), у студентов есть достаточно большой выбор различных профессий.

Список возможных вакансий:

невролог, хирург, терапевт и т. д.

специалист диагностических центров.

Заработная плата

Студенты, окончившие курс медицинской кибернетики, всегда будут хорошо оцениваться в плане престижа и экономической (финансовой) составляющей.

Подобный специалист, работающий на начальном уровне, будет получать около 35 тысяч рублей.

После того, как новоявленный специалист наберётся опыта и зарекомендует себя, как профессионала своего дела, зарплата может увеличиться в два и более раза.

Заключение

Изучив все особенности изучения медицинской кибернетики, можно смело заявить, что это довольно хорошее и перспективное, в плане работы, направление, которое со временем может изменить нашу жизнь к лучшему.

Кибернетика — это обширная область, охватывающая изучение систем, которые являются механическими, биологическими, социальными, физическими или когнитивными по своей природе. Основателем этой науки считается американский ученый Винер Норберт.

Кибернетика применима к системам, которые имеют замкнутые сигнальные контуры. В этом типе замкнутой системы сигнал, генерируемый внутри системы, запускает изменения в системной среде, и это изменение также запускает некоторые типы системных изменений. Следовательно, это замкнутый цикл, в котором действие и его реакция происходят в одной и той же системной среде.

Кибернетика повлияла на множество областей исследования, включая теорию систем, философию, теорию игр, контроль восприятия, архитектуру, искусственный интеллект и многие другие. Тем не менее, основная цель остается той же — изучение систем управления для всех основных механизмов.

Предмет изучения

Царица цифрового мира – наука кибернетика. Этим термином объединяется множество понятий, в основном связанных с интеллектуальной техникой, роботами и автоматизированными системами. Но, грубо говоря, его восприятие немного искажено. Изначально кибернетика это, в общем смысле, наука об управлении, которая относилась к искусству государственных деятелей в древней Греции.

В наше же время понятие трансформировалось, приобретя новый, более широкий смысл. Теперь этой научной дисциплиной называют систему получения, хранения и преобразования информации для сложных, основанных на математических принципах действия, систем. К которым безусловно относятся и современные компьютерные и автоматические комплексы обработки данных. Но и не только.

Фантастическая картинка-иллюстрация кибернетики

В ней анализируются взаимосвязи происходящих процессов в комплексе особей живого мира, включая растительный и микробиологический. Не обходит кибернетика вниманием и социально-экономические структуры. К каким относятся предприятия, группы людей, отрасли промышленности, политические объединения, страны.

Обзор

Термин кибернетика происходит от греческого Κυβερνήτης (kybernētēs, рулевой, правитель, пилот, или руль — однокоренные со словом правительство). Кибернетика — широкая область исследований, но основная цель кибернетики состоит в том, чтобы понять и определить функции и процессы систем, у которых есть цели, и которые участвуют в круговых, причинных цепях, которые двигаются от действия к восприятию и к сравнению с желательной целью, и снова к действию. Исследования в кибернетике обеспечивают средство изучения конструкции и функций любой системы, включая социальные системы, такие как деловое управление и организационное изучение, включая намерения сделать их более эффективными. Кибернетика была определена Норбертом Винером, в одноимённой книге, как исследование контроля и коммуникации животного и машины.

Stafford Beer назвал её наукой эффективной организации, а Гордон Паск расширил до включения потоков информации «из любых источников» от звезд до мозгов. Она включает исследование обратной связи, черных ящиков и производных понятий, таких как взаимодействие и контроль в живых организмах, машинах, и организация, включая самоорганизацию. Его цель — то, как что-нибудь (цифровое, механическое или биологическое) обрабатывает информацию, реагирует на информацию, и меняется или может быть изменено, чтобы лучше выполнить первые две задачи.

Более философское определение, предложенное в 1956 Louis Couffignal, одним из пионеров кибернетики, характеризует кибернетику как «искусство обеспечения эффективности действия». Новое определение было предложено Louis Kauffman, президентом американского Общества Кибернетики, «Кибернетика — исследование систем и процессов, которые взаимодействуют сами с собой и воспроизводят себя».

Понятия, изучаемые кибернетчиками (cyberneticists или, поскольку некоторые предпочитают, cyberneticians), включают, но не ограничены: изучение, познание, адаптация, общественный контроль, появление, коммуникация, эффективность и взаимосвязь. Эти понятия изучаются другими предметами, такими как инженерное дело и биология, но в кибернетике они отделены от контекста отдельного организма или устройства.

Другие области исследования, которые влияли или были под влиянием кибернетики, включают теорию игр;

теорию систем (математический эквивалент кибернетики);

психология, особенно нейропсихология, бихевиоризм, познавательная психология;

антропология и даже архитектура.

История кибернетики

Как уж говорилось, научная дисциплина кибернетика была описана еще в древней Греции, приблизительно в 4 веке до нашей эры. Сам термин пошел от греческого [ϰυβερνητιϰή] – искусство управления. От его фонетического звучания и возникло само название в латинском языке, которое впоследствии трансформировалось в «кибернетику». Но до сих пор используется и в более близком смысле по однокоренным словам [лат. gubernare] – управлять, [лат. gubernator], по-русски – губернатор или же в виде названия «губерния». Описана дисциплина впервые была ученым Платоном в своем диалоге «Законы».

Бюст Платона Афинского

Окончательное введение в общность изучаемых наук было произведено А. Ампером в 1834 г., который в своей классификации упоминал кибернетику как «практику управления государством».

Современное понимание дисциплины было введено американским ученым Нобертом Винтером в 1947 году и касалось уже общности математических систем управляющих элементов.

Чем занимаются кибернетики?

Искусственный интеллект.
Человеческий организм.
Сложные информационные системы, такие как компьютеры и их сети.

Кибернетика делится на множество разнообразных отраслей, которые базируются на связях между определенными научными дисциплинами. Например, есть психологичная кибернетика, экономическая или техническая. В общем, существует целый спектр отраслей, на которые распространяется кибернетика. Это очень распространённая наука, которая используется везде. Давайте более детально разберемся с ветками данной дисциплины.

Современное понимание науки

Впервые термин «кибернетика» в научном контексте был использован в трудах древнегреческих ученых. Под этим словом они понимали искусство чиновника, управляющего городом. Однако ни это определение, ни определение Андре-Мари Ампера, упомянутое выше, не отражает современные представления о ней. В XX веке термин был переосмыслен учеными, поспособствовавшими становлению нового научного направления. Например, Луи Куффиньяль называл ее искусством обеспечения эффективности действия, а Стаффорд Вир — наукой о правильном управлении в какой-либо совокупности.

Важно! Ученые до сих пор спорят о том, что такое кибернетика. Среди них нет согласия в том, какое определение их науки — наиболее правильное и точное. Самым известным является вариант, предложенный Норбертом Винером.

Согласно Винеру, это наука, которая занимается изучением общих закономерностей работы с информацией в сложных системах управления. Она рассматривает четыре основные операции с информацией:

получение,
передача,
хранение,
модификация.

Кибернетика как наука, зародившаяся на стыке междисциплинарных исследований, нашла обширное применение и в точных видах познания, и в социальной сфере.

Сфера кибернетики

Объектом кибернетики являются все управляемые системы. Системы, не поддающиеся управлению, в принципе, не являются объектами изучения кибернетики. Кибернетика вводит такие понятия, как кибернетический подход, кибернетическая система. Кибернетические системы рассматриваются абстрактно, вне зависимости от их материальной природы. Примеры кибернетических систем — автоматические регуляторы в технике, ЭВМ, человеческий мозг, биологические популяции, человеческое общество.

Каждая такая система представляет собой множество взаимосвязанных объектов (элементов системы), способных воспринимать, запоминать и перерабатывать информацию, а также обмениваться ею. Кибернетика разрабатывает общие принципы создания систем управления и систем для автоматизации умственного труда. Основные технические средства для решения задач кибернетики — ЭВМ. Поэтому возникновение кибернетики как самостоятельной науки (Н. Винер, 1948) связано с созданием в 40-х гг. XX века этих машин, а развитие кибернетики в теоретических и практических аспектах — с прогрессом электронной вычислительной техники.

Кибернетика является междисциплинарной наукой. Она возникла на стыке математики, логики, семиотики, физиологии, биологии, социологии. Ей присущ анализ и выявление общих принципов и подходов в процессе научного познания. Наиболее весомыми теориями, объединяемыми кибернетикой, можно назвать следующие:

Теория передачи сигналов
Теория управления
Теория автоматов
Теория принятия решений
Синергетика
Теория алгоритмов
Распознавание образов
Теория оптимального управления

Кроме средств анализа, в кибернетике используются мощные инструменты для синтеза решений, предоставляемые аппаратами математического анализа, линейной алгебры, геометрии выпуклых множеств, теории вероятностей и математической статистики, а также более прикладными областями математики, такими как математическое программирование, эконометрика, информатика и прочие производные дисциплины.

Особенно велика роль кибернетики в психологии труда и таких ее отраслях, как инженерная психология и психология профессионально-технического образования. Кибернетика — наука об оптимальном управлении сложными динамическими системами, изучающая общие принципы управления и связи, лежащие в основе работы самых разнообразных по природе систем — от самонаводящих ракет-снарядов и быстродействующих вычислительных машин до сложного живого организма. Управление — это перевод управляемой системы из одного состояния в другое посредством целенаправленного воздействия управляющего.

Оптимальное управление — это перевод системы в новое состояние с выполнением некоторого критерия оптимальности, например, минимизации затрат времени, труда, веществ или энергии. Сложная динамическая система — это любой реальный объект, элементы которого изучаются в такой высокой степени взаимосвязи и подвижности, что изменение одного элемента приводит к изменению других.

Направления

Кибернетика — более раннее, но всё ещё используемое общее обозначение для многих предметов. Эти предметы также простираются в области многих других наук, но объединены при исследовании управления системами.

В биологии

Кибернетика в биологии — исследование кибернетических систем в биологических организмах, прежде всего сосредотачиваясь на том, как животные приспосабливаются к их окружающей среде, и как информация в форме генов передаются от поколения к поколению. Также имеется второе направление — киборги.

Кибернетика

Термический снимок холоднокровного тарантула на теплокровной руке человека

Биоинженерия
Биологическая кибернетика
Биоинформатика
Бионика
Медицинская кибернетика
Нейрокибернетика
Гомеостаз
Синтетическая биология
Системная биология

Чистая кибернетика

Чистая кибернетика изучает системы управления как понятие, пытаясь обнаружить основные её принципы.

Кибернетика

ASIMO использует датчики и интеллектуальные алгоритмы, чтобы избежать препятствий и перемещаться по лестнице

Искусственный интеллект
Кибернетика второго порядка
Компьютерное зрение
Системы управления
Эмерджентность
Обучающиеся организации
Новая кибернетика
Interactions of Actors Theory
Теория общения

Ученые-кибернетики

Управление кибернетическими механизмами регулирования было еще заложено в устройствах Ктесибия, жившего в 2-1 веках до нашей эры, и Герона Александрийского (около 1 в. до н.э.).

В средние века основы дисциплины применялись в изготовлении часовых и навигационных приборов или различных видов мельниц, где требовалось автоматическая регулировка работы устройств.

Основной рассвет систематизации кибернетики возник в век пара, относящий к технологическому периоду использования его в устройствах движения. Первый автоматический регулятор работы паровых двигателей запатентован Джеймсом Уаттом (1736-1819), они же, в свою очередь, дали большой толчок процессу индустриализации общества. Теоретические работы по кибернетическим системам тех лет относят к статье Джеймс Клерк Максвелла (1831-1879), посвященной регуляторам.

Фотография Джеймса Клерка Максвелла

Дальнейшее развитие дисциплина получила в трудах И.А. Вышнеградского (1832-1895). Сравнение естественных биологических систем и их реакций изучалось, в рамках кибернетики, И.П. Павловым (1849-1936) и П.К. Анохиным (1898-1974). Окончательное математическое обоснование наука получила в работах А. М. Тьюринга, А. Н. Колмогорова, Э. Л. Поста, В. А. Котельникова, А. Чёрча.

Современное понимание кибернетических систем и информатики было определено в рамках создания первой электронной вычислительной машины, прообраза компьютера, Нобертом Винтером, В. Бушем, Дж. фон Нейманом, У. Мак-Каллок и А. Розенблют. Итог работы этой группы относительно реальных технических и практических задач был опубликован Винтером в его книге «Кибернетика», изданной в 1948 году.

Ноберт Винтер

Для сохранения истины, хотелось бы вспомнить о том, что устройства обработки информации существовали еще до трудов Н. Винтера, только они не получали необходимого теоретического обоснования, требуемого в рамках научной дисциплины. В общность таких приборов входят различные арифмометры, механические вычислительные машины Чарльза Бэббриджа и станки Жозефа Мари Жакара, регуляторы множества изобретателей и созданные Конрадом Эрнст Отто Цузе релейные компьютеры.

Объекты изучения

Эта наука изучает всевозможные управляемые системы, используя понятия кибернетической системы и кибернетического подхода.

Кибернетический подход

Кибернетический подход состоит в замене исходной системы управления изоморфной моделью и дальнейшем изучении этой модели. Чтобы реализовать подход, применяется один из двух методов моделирования: компьютерное или имитационное. Оба метода подразумевают использование принципа «черного ящика». Экспериментатор моделируетвнешнюю деятельность рассматриваемой системы, а ее структура, воспроизводящая поведенческие характеристики, остается скрытой.

Кибернетический подход позволяет исследовать несколько видов информационных моделей, отличающихся по запросам:

ответная реакция системы на воздействие внешних факторов,
оптимизация характеристик системы относительно функции ценности,
адаптивное управление,
прогноз динамики системного преобразования.

Кибернетическая система

Кибернетическая система представляет собой множество взаимосвязанных элементов, способных к приему, обработке, запоминанию и обмену информацией. Основные свойства подобных систем: адаптация, самоорганизация и самообучение с использованием накопленного опыта.

Кибернетика в целом рассматривает любые управляемые системы в абстрактной форме, не учитывая их материальную природу, поэтому системой может являться как вычислительная машина, так и общество либо его отдельные группы.

Выводы

Читайте также: