Grundzüge der Kybernetik:
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Basel
Winter
1971
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GRUNDZÜGE
DER
KYBERNETIK
Deutsche Bearbeitung unter
Prof Dr -Ing habil Karl Reiniscli, Ilmenau
Mit 183 Bildern
C F WINTER • BASEL
VIEWEG • BRAUNSCHWEIG
Inhaltsverzeichnis
1 Einleitung 13
1 1 Quellen der Kybernetik 15
1 2 Ziele und Aufgaben der Kybernetik , 16
1 3 Kybernetische Systeme 18
1 4 Art der Darstellung 21
2 Bewegung 25
2 1 Zustand eines Systems; Zustandsranm 26
2 2 Eingangs- und Ausgangsgrößen 31
2 3 Transformation ^ 33
3 Modell 37
3 1 Original und Modell 38
3 2 „Schwarzer Kasten 40
3 3 Vereinfachtes Modell 42
3 4 Analoge Systeme 43
3 5 Mathematisches Modell 47
4 Dynamisches System 53
4 1 Verhaltensweisen eines dynamischen Systems 54
4 2 Phasenraum 56
4 3 Konstruktion des PhasenporlWils 58
4 4 Stabilität 60
4 5 Zyklen 62
5 Signal 71
5 1 Kodierung 72
5 2 Information 74
5 3 Signalübertragung 78
5 4 Speicher 81
6 Steuerung 91
6 1 Sleuerungssystem / 94
6 2 Steuerkette und Regelkreis (offene und geschlossene Kette) • 96
6 3 Grenzen der Steuermöglichkeiten 100
7 Automatische Steuerung 105
7 1 Elemente automatischer Regelungssysteme 106
7 2 Automatische Regelungssysteme • 111
7 3 Dynamik der Regelung : 114
7 4 Programmsteuerung 117
7 5 Folgesystem 119
8 Optimale Steuerung 129
8 1 Optimaler Prozeß 130
82, Optimale Strategie 133
8 3 Isochronenmethode 135
8 4 Optimale Steuerung von Systemen :137
9 Automat 147
9 1 Logischer Automat 149
9 2 Automat mit endlichem Speicher 154
9 3 Turing-Maschine • 157
9 4 Stochastischer Automat 160
10 Rechenmaschine 169
10 1 Elektronische Ziffemrechenmaschinc 170
•10 2 Steuerungs- oder Prozeßrechner 17C
10 3 Anwendungsbereiche von Prozeßrechnern 180
10 4 Fähigkeiten der Digitalrechner : 183
10 5 Analog-Prinzipien beim Bau von Rechenmaschinen 187
11 Selbstanpassung - 193
11 1 Auswahl des günstigsten Betriebszustands 195
11 2 Selbstanpassender Automat 200
11 3 Homöostat 202
12 Spiel 207
12 1 Zweipersonenspiel Minimax-Strategie 208
12 2 Gemischte Strategie Wert des Spiels Dominanz 211
12 3 Spiele von Maschinen 214
13 Belehrung und Lernen 223
13 1 Zeichenerkennung 224
13 2 Lernen von Verhaltensweisen 228
13 3 Lehrmaschine 230
14 Großes System 239
14 1 Aufgabe der Steuerung eines großen Systems 240
14 2 Kriterium der Effektivität 242
14 3 Struktur von Steuerungssystemen 244
14 4 Aufbau der hierarchischen Struktur; heuristische Methode zur Steue-
rung großer Systeme 248
14 5 Statistische Modellierung (Monlo-Carlo-Methodc) 249
14 6 Theorie der Massenbedienung
v 251
15 Steuerung von Operationen 255
15 1 Netzmodell (Netzplan) 256
15 2 Analyse des Netzmodells : 259
15 3 Planung von Operationen 261
15 4 Operationssteuerung 265
16 Gehirn • 269
16 1Neuron 270
| - 16 2 Nervensystem 272
{ 16 3 Perzeptron 279
! 16 4 Denken 281
17 Organisiertes System 289
—- 17 1 Maxwellscher Dämon 290
17 2 Steuerungsstruktur in einem organisierten System 292
17 3 Lebender Organismus 296
17 4 Selbstorganisierendes System 298
18 Mensch und Automat 303
18 1 Symbiose von Mensch und Maschine 304
18 2 Arbeitsteilung zwischen Mensch und Automat 308
18 3 Bioelektrische Steuerung 310
18 4 Mensch und System *! 312
19 Ausblicke 317
19 1 Ungelöste Probleme 319
19 2 Neue Hilfsmittel 321
—19 3 Soziale Bedeutung der Automatisierung 323
—— 19 4 Tatsächliche und scheinbare Gefahren 326
Literaturverzeichnis 331
Sachwörterverzeichnis 341
Biographien
Norbert Wiener 23
Alexander Michajlovie Ljupunov 68
Alexander Alexandrovic Charkevic , 89
Ivan Alexeevic Vysnegradskij 127
Alexander Alexandrovic Andronov 145
Alan Mathison Turing 166
John von Neumann 221
Ivan Petrovic Pavlov , 286
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