Юрий Радеев - Основатели кибернетики. История кибернетической мысли

После окончания войны фон Нейман продолжил работу в этой области, разрабатывая высокоскоростной исследовательский компьютер IAS-машину в Принстонском университете, который предполагалось использовать для ускорения расчетов по термоядерному оружию.

В честь Фон Неймана был назван компьютер JOHNNIAC, созданный в 1953 году в Корпорации RAND.

(1871—1931) – российский и советский учёный-механик и инженер, основоположник динамики живых организмов. В круг научных интересов Я. И. Грдины входили теория центробежных регуляторов, теория устойчивости, теоретическая механика. В математике занимался теорией случайных ошибок.

В своих работах по теории устойчивости и теории центробежных регуляторов Я. И. Грдина развивал идеи И. А. Вышнеградского – основоположника теории автоматического регулирования. Разрабатывая теорию центробежных регуляторов, Грдина составил дифференциальные уравнения движения регулятора, рассмотрел наивыгоднейший процесс регулирования, выяснил предельный размах муфты регулятора, нашёл условия устойчивости регулятора, исследовал изменение скорости машины во время регулирования. Он также изучал динамическую устойчивость центробежных регуляторов при прерывном регулировании и установил критерий устойчивости хода машины.

В серии работ, опубликованных в 1910—1916 гг. (как в «Известиях Екатеринославского высшего горного училища», так и отдельными книгами), – «Меры отклонения в механике» (1910), «Динамика живых организмов» (1911), «Примечания к механике живых организмов» (1912), «Заметки по динамике живых организмов» (1916) и др. – Я. И. Грдина закладывает основы динамики живых организмов, внося тем самым весомый вклад в становление биомеханики и биокибернетики. В них Грдина показал, что движение живых организмов описывается – помимо характерных для обычных механических систем дифференциальных уравнений динамики – ещё и дополнительными дифференциальными уравнениями кинематических «волевых связей» (такие уравнения могут иметь любой порядок).

Специфику механики живых организмов Я. И. Грдина видел в том, что организм может управлять величиной внутренних сил (отвечающим взаимодействиям между отдельными его частями), изменяя по своему желанию характер своего движения. Тем самым живой организм обладает свободой воли, которую Грдина характеризует при помощи так называемых «волевых связей» и «волевых параметров». В основу своих исследований динамики живых механизмов Грдина положил принцип наименьшего принуждения (отметив при этом неприменимость для динамики живых организмов интегральных принципов механики). Применяя аппарат аналитической механики, он выводит уравнения динамики живого организма в различных вариантах (в форме уравнений Лагранжа первого и второго рода, уравнений Аппеля, уравнений Гамильтона); при этом он рассматривал как голономные, так и неголономные связи. Грдина обосновал также справедливость применения к живым организмам общих теорем динамики и соответствующих законов сохранения.

Обсуждая характер зависимости «волевых связей» от «волевых параметров», Грдина указывал, что от скоростей изменения волевых параметров могут явно зависеть лишь ускорения точек живого организма, но не их скорости (в противном случае разрывность «волевых скоростей» влекла бы разрывы частей организма).

В качестве главной трудности, препятствующей практическому применению разработанной теории, Грдина отмечал тот факт, что уравнения динамики живых организмов содержат «волевые параметры», значения которых априори неизвестны. Предвосхищая будущее развитие робототехники, Грдина указывал, что в будущем станет возможным искусственное создание живых организмов; тогда волевые параметры будут задаваться заранее, и уравнения Грдины можно будет использовать для определения закона движения организма.

Разработанное Я. И. Грдиной понятие о «волевых связях» совпадает, по существу, с введённым в 1921 г. А. Бегеном понятием сервосвязей, которое с течением времени нашло многообразные применения в теории автоматического управления, робототехнике, вычислительной механике. Сам Грдина вполне осознавал возможности технических приложений своей теории – в частности, он отмечал, что человек, управляющий каким-либо транспортным средством, может рассматриваться как часть сложной механической системы, включающей самого́ человека и транспортное устройство с двигателем и средствами управления; такая система обладает принципиальным сходством с живым организмом.

(1831—1895) – русский учёный-механик и государственный деятель. Основоположник теории автоматического регулирования, почётный член Петербургской АН (1888). В 1887—1892 гг. – министр финансов России.

Сыграл большую роль в создании научных основ конструирования машин. Создал русскую научную школу инженеров-машиностроителей. Ввёл преподавание курса теоретических основ машиностроения, читал курсы прикладной механики, термодинамики, теории упругости, грузоподъёмных машин, токарных станков, паровых машин и др. Ввёл для студентов курсовое и дипломное проектирование. Автор руководства «Элементарная механика», в течение многих лет считавшееся лучшим в России в данной области. Среди учеников И. А. Вышнеградского: В. Л. Кирпичёв (организатор технического образования, первый ректор Харьковского технологического института), Н. П. Петров (создатель математической теории смазки), А. П. Бородин (изобретатель в области паровозостроения).

Выдающийся инженер-конструктор. Среди сконструированных им машин: автоматический пресс для изготовления призматического пороха, подъёмные машины, пресс для испытания материалов, механический перегружатель грузов (для речного порта) и др. Участвовал в строительстве Охтинского порохового завода, механических мастерских Петербургского арсенала, патронных, пороховых и оружейных заводов.

Вышнеградский – один из основоположников теории автоматического регулирования. В работе «О регуляторах прямого действия» (1877) представил метод расчёта регуляторов этого типа. Сформулировал условие устойчивости системы регулирования (критерий Вышнеградского).

В конце прошлого столетия регулятор Уатта паровой машины в результате ряда конструктивных усовершенствований перестал действовать. Вышнеградский дал такую математическую идеализацию его, которая выяснила причины этого явления, и дал практические рекомендации для устранения этого дефекта. Оказалось – достаточно повысить трение! Сама теория Вышнеградского проста до чрезвычайности, а практические выгоды от неё очень важны.