سائبرنیٹکس کیا ہے؟

سائبرنیٹکس - کنٹرول کے عمل کے عمومی قوانین اور مشینوں، جانداروں اور ان کی انجمنوں میں معلومات کی منتقلی کی سائنس۔ سائبرنیٹکس نظریاتی بنیاد ہے۔ عمل آٹومیشن.

سائبرنیٹکس کے بنیادی اصول 1948 میں امریکی سائنسدان نوربرٹ وینر نے اپنی کتاب Cybernetics or Control and Communication in Machines and Living Organisms میں وضع کیے تھے۔

سائبرنیٹکس کا ظہور ایک طرف، مشق کی ضروریات سے مشروط ہے، جس نے پیچیدہ خودکار کنٹرول ڈیوائسز بنانے کا مسئلہ پیدا کیا، اور دوسری طرف، سائنسی مضامین کی ترقی سے جو مختلف جسمانی شعبوں میں کنٹرول کے عمل کا مطالعہ کرتے ہیں۔ ان عملوں کے ایک عمومی نظریہ کی تخلیق کی تیاری میں۔

اس طرح کے علوم میں شامل ہیں: آٹومیٹک کنٹرول اور ٹریکنگ سسٹمز کا نظریہ، الیکٹرانک پروگرامڈ کمپیوٹرز کا نظریہ، میسج ٹرانسمیشن کا شماریاتی نظریہ، گیمز کا نظریہ اور بہترین حل وغیرہ، نیز حیاتیاتی علوم کا ایک کمپلیکس جو کنٹرول کے عمل کا مطالعہ کرتا ہے۔ زندہ فطرت میں (ریفلیکسولوجی، جینیات، وغیرہ)۔

ان علوم کے برعکس جو مخصوص کنٹرول کے عمل سے متعلق ہیں، سائبرنیٹکس تمام کنٹرول کے عمل کی عمومیت کا مطالعہ کرتا ہے، قطع نظر اس کے کہ ان کی طبعی نوعیت ہے، اور اس کے کام کے طور پر ان عملوں کے ایک متحد نظریہ کی تخلیق کو مقرر کرتی ہے۔

تمام انتظامی عمل کی خصوصیات ہیں:

• معروف اور کنٹرول شدہ (ایگزیکٹو) اداروں پر مشتمل ایک منظم نظام کا وجود؛

• بیرونی ماحول کے ساتھ اس منظم نظام کا تعامل، جو کہ بے ترتیب یا منظم خلل کا ذریعہ ہے۔

• معلومات کے استقبال اور ترسیل پر مبنی کنٹرول کا نفاذ؛

• ایک مقصد اور انتظامی الگورتھم کی موجودگی۔

زندہ فطرت میں مقصد سے چلنے والے کنٹرول سسٹمز کے فطری سبب کے ظہور کے مسئلے کا مطالعہ سائبرنیٹکس کا ایک اہم کام ہے، جو زندہ فطرت میں وجہ اور مقصدیت کے درمیان تعلق کو گہرا سمجھنے کی اجازت دے گا۔

سائبرنیٹکس کے کام میں معلومات کو سمجھنے اور اس پر کارروائی کرنے کی صلاحیت کے لحاظ سے ساخت اور کنٹرول سسٹم کے آپریشن کے مختلف جسمانی اصولوں کا منظم تقابلی مطالعہ بھی شامل ہے۔

اس کے طریقوں سے، سائبرنیٹکس ایک سائنس ہے جو بڑے پیمانے پر ریاضیاتی آلات کی ایک قسم کا استعمال کرتی ہے، ساتھ ہی ساتھ مختلف انتظامی عملوں کے مطالعہ میں تقابلی نقطہ نظر بھی۔

سائبرنیٹکس کے اہم حصوں میں فرق کیا جا سکتا ہے:

• انفارمیشن تھیوری؛

• کنٹرول کے طریقوں کا نظریہ (پروگرامنگ)؛

• کنٹرول سسٹم تھیوری

انفارمیشن تھیوری معلومات کو سمجھنے، تبدیل کرنے اور منتقل کرنے کے طریقوں کا مطالعہ کرتی ہے۔معلومات سگنلز کا استعمال کرتے ہوئے منتقل کی جاتی ہیں - جسمانی عمل جس میں کچھ پیرامیٹرز غیر واضح طور پر منتقل شدہ معلومات کے ساتھ مطابقت رکھتے ہیں۔ اس طرح کے خط و کتابت کو قائم کرنا کوڈنگ کہا جاتا ہے۔

انفارمیشن تھیوری کا مرکزی تصور معلومات کی مقدار کا ایک پیمانہ ہے، جس کی تعریف کسی واقعے کی توقع میں غیر یقینی صورتحال کی ڈگری میں تبدیلی کے طور پر کی جاتی ہے، جو پیغام موصول ہونے سے پہلے اور بعد میں موجود ہوتی ہے۔ یہ پیمانہ آپ کو پیغامات میں معلومات کی مقدار کی پیمائش کرنے کی اجازت دیتا ہے، جیسا کہ فزکس میں توانائی کی مقدار یا مادے کی مقدار کی پیمائش کی جاتی ہے۔ وصول کنندہ کے لیے منتقل کردہ معلومات کے معنی اور قدر کو مدنظر نہیں رکھا جاتا ہے۔

پروگرامنگ تھیوری مینجمنٹ کے لیے معلومات کو پروسیسنگ اور استعمال کرنے کے طریقوں کے مطالعہ اور ترقی سے متعلق ہے۔ عام طور پر، کسی بھی کنٹرول سسٹم کے آپریشن کی پروگرامنگ میں شامل ہیں:

• حل تلاش کرنے کے لیے الگورتھم کی وضاحت؛

• دیئے گئے نظام کے ذریعہ قبول کردہ کوڈ میں پروگرام کی تالیف۔

دی گئی ان پٹ معلومات کو متعلقہ آؤٹ پٹ انفارمیشن (کنٹرول کمانڈز) میں پروسیس کرنے تک حل تلاش کرنا کم ہو جاتا ہے، جو مقررہ اہداف کے حصول کو یقینی بناتا ہے۔ یہ الگورتھم کی شکل میں پیش کردہ کچھ ریاضیاتی طریقہ کی بنیاد پر انجام دیا جاتا ہے۔ سب سے زیادہ جدید ترین ریاضیاتی طریقے ہیں جو زیادہ سے زیادہ حل کے تعین کے لیے ہیں، جیسے لکیری پروگرامنگ اور ڈائنامک پروگرامنگ، نیز گیم تھیوری میں شماریاتی حل تیار کرنے کے طریقے۔

الگورتھم تھیوری، جو سائبرنیٹکس میں استعمال ہوتی ہے، انفارمیشن پروسیسنگ کے عمل کو مشروط ریاضیاتی اسکیموں کی شکل میں بیان کرنے کے باضابطہ طریقوں کا مطالعہ کرتی ہے — الگورتھم... یہاں اہم مقام مختلف طبقات کے عمل کے لیے الگورتھم بنانے کے مسائل اور یکساں (مساوی) کے مسائل پر قابض ہے۔ الگورتھم کی تبدیلیاں

پروگرامنگ تھیوری کا بنیادی کام الیکٹرانک پروگرام شدہ مشینوں کے انفارمیشن پروسیسنگ کے عمل کو خود کار طریقے سے تیار کرنا ہے۔ یہاں بنیادی کردار پروگرامنگ کی آٹومیشن کے بارے میں سوالات کا ہے، یعنی ان مشینوں کی مدد سے مشینوں کے مختلف مسائل کو حل کرنے کے لیے پروگراموں کو مرتب کرنے کے بارے میں سوالات۔

مختلف قدرتی اور مصنوعی طور پر منظم نظاموں میں انفارمیشن پروسیسنگ کے عمل کے تقابلی تجزیے کے نقطہ نظر سے، سائبرنیٹکس عمل کے درج ذیل اہم طبقات کو ممتاز کرتا ہے:

• جانداروں کی سوچ اور اضطراری سرگرمی؛

• حیاتیاتی انواع کے ارتقاء کے عمل میں موروثی معلومات میں تبدیلیاں؛

• خودکار نظام میں معلومات کی پروسیسنگ؛

• اقتصادی اور انتظامی نظام میں معلومات کی پروسیسنگ؛

• سائنس کی ترقی کے عمل میں انفارمیشن پروسیسنگ۔

ان عملوں کے عمومی قوانین کو واضح کرنا سائبرنیٹکس کے اہم کاموں میں سے ایک ہے۔

کنٹرول سسٹمز کا نظریہ ایسے نظاموں کی تعمیر کے ڈھانچے اور اصولوں اور کنٹرول شدہ نظاموں اور بیرونی ماحول کے ساتھ ان کے تعلقات کا مطالعہ کرتا ہے۔ عام صورت میں، کنٹرول سسٹم کسی بھی جسمانی چیز کو کہا جا سکتا ہے جو بامقصد معلومات کی پروسیسنگ انجام دیتا ہے (جانور کا اعصابی نظام، ہوائی جہاز کی نقل و حرکت کو کنٹرول کرنے کے لئے ایک خودکار نظام وغیرہ)۔

تھیوری آف آٹومیٹک کنٹرول (TAU) - سائنسی نظم و ضبط، جس کا موضوع خودکار کنٹرول سسٹمز میں ہونے والے معلوماتی عمل ہیں۔ TAU مختلف جسمانی نفاذ کے ساتھ خودکار نظاموں میں موروثی آپریشن کے عمومی نمونوں کو ظاہر کرتا ہے، اور ان نمونوں کی بنیاد پر اعلیٰ معیار کے کنٹرول سسٹم کی تعمیر کے اصول تیار کرتا ہے۔

سائبرنیٹکس ریاضیاتی اسکیموں (ماڈلز) کی شکل میں پیش کردہ تجریدی کنٹرول سسٹمز کا مطالعہ کرتا ہے جو حقیقی نظاموں کی متعلقہ کلاسوں کی معلوماتی خصوصیات کو محفوظ رکھتے ہیں۔ سائبرنیٹکس کے اندر، ایک خاص ریاضیاتی نظم و ضبط پیدا ہوا - آٹومیٹا تھیوری، جو مجرد معلوماتی پروسیسنگ سسٹمز کے ایک خاص طبقے کا مطالعہ کرتی ہے جس میں عناصر کی ایک بڑی تعداد شامل ہوتی ہے اور اعصابی نیٹ ورکس کے کام کی تقلید کرتی ہے۔

سوچنے کے طریقہ کار اور دماغ کی ساخت کی اس بنیاد کی وضاحت بہت زیادہ نظریاتی اور عملی اہمیت کی حامل ہے، جو توانائی کے نہ ہونے کے برابر اور انتہائی زیادہ خرچ کے ساتھ چھوٹے حجم کے اعضاء میں بہت زیادہ معلومات کو سمجھنے اور اس پر کارروائی کرنے کا امکان فراہم کرتی ہے۔ اعتبار.

سائبرنیٹکس بلڈنگ کنٹرول سسٹمز کے دو عمومی اصولوں کی نشاندہی کرتا ہے: فیڈ بیک اور ملٹی لیول (ہیرارکیکل) کنٹرول۔ فیڈ بیک کا اصول کنٹرول سسٹم کو تمام کنٹرول شدہ اداروں کی اصل حالت اور بیرونی ماحول کے حقیقی اثرات کی مسلسل رپورٹ کرنے کی اجازت دیتا ہے۔ ملٹی لیول کنٹرول اسکیم معیشت اور کنٹرول سسٹم کے استحکام کو یقینی بناتی ہے۔

سائبرنیٹکس اور پروسیس آٹومیشن

مکمل آٹومیشن، سیلف ٹیوننگ اور سیلف لرننگ سسٹم کے اصولوں کو استعمال کرتے ہوئے، انتہائی منافع بخش کنٹرول موڈز کو حاصل کرنا ممکن بناتا ہے، جو خاص طور پر پیچیدہ صنعتوں کے لیے اہم ہے۔ اس طرح کے آٹومیشن کے لیے ایک ضروری شرط دی گئی پیداوار کے لیے دستیابی ہے، ایک تفصیلی ریاضیاتی وضاحت (ریاضی ماڈل) کا عمل، جو کمپیوٹر میں داخل کیا جاتا ہے جو اس کے عمل کے لیے ایک پروگرام کی شکل میں عمل کو کنٹرول کرتا ہے۔

یہ مشین مختلف پیمائشی آلات اور سینسر سے عمل کے دورانیے کے بارے میں معلومات حاصل کرتی ہے، اور مشین، عمل کے دستیاب ریاضیاتی ماڈل کی بنیاد پر، کچھ کنٹرول کمانڈز کے ساتھ اپنے اگلے کورس کا حساب لگاتی ہے۔

اگر اس طرح کی ماڈلنگ اور پیشن گوئی حقیقی عمل سے کہیں زیادہ تیزی سے آگے بڑھتی ہے، تو بہت سے اختیارات کا حساب لگا کر اور موازنہ کر کے سب سے زیادہ فائدہ مند مینجمنٹ موڈ کا انتخاب ممکن ہے۔ تشخیص اور اختیارات کا انتخاب مشین کے ذریعے، مکمل طور پر خود کار طریقے سے، اور انسانی آپریٹر کی مدد سے کیا جا سکتا ہے۔ اس میں ایک اہم کردار انسانی آپریٹر اور کنٹرول مشین کے زیادہ سے زیادہ جوڑے کا مسئلہ ہے۔

بہت زیادہ عملی اہمیت یہ ہے کہ سائبرنیٹکس کی طرف سے نظم و نسق اور انفارمیشن پروسیسنگ کے مختلف عملوں کے تجزیہ اور تفصیل (الگورتھمائزیشن) کے لیے تیار کیا گیا متفقہ نقطہ نظر ان عملوں کو ترتیب وار ابتدائی کارروائیوں میں تقسیم کر کے متبادل انتخاب ("ہاں" یا "نہیں") کی نمائندگی کرتا ہے۔

اس طریقہ کار کا منظم اطلاق ذہنی سرگرمی کے بڑھتے ہوئے پیچیدہ عمل کو باقاعدہ بنانا ممکن بناتا ہے، جو کہ ان کے بعد کے آٹومیشن کے لیے پہلا ضروری مرحلہ ہے۔ایک مشین اور ایک شخص کے انفارمیشن سمبیوسس کا مسئلہ سائنسی کام کی کارکردگی کو بڑھانے کے لیے بہت زیادہ امکانات رکھتا ہے، یعنی سائنسی مسائل کو حل کرنے میں تخلیقی صلاحیتوں کے عمل میں ایک شخص اور ایک معلوماتی منطقی مشین کا براہ راست تعامل۔

تکنیکی سائبرنیٹکس - تکنیکی نظام کے انتظام کی سائنس۔ تکنیکی سائبرنیٹکس کے طریقے اور نظریات ابتدائی طور پر متوازی اور آزادانہ طور پر مواصلات اور کنٹرول سے متعلق الگ الگ تکنیکی شعبوں میں تیار ہوئے — آٹومیشن، ریڈیو الیکٹرانکس، ٹیلی کنٹرول، کمپیوٹر ٹیکنالوجی وغیرہ میں۔ سائبرنیٹکس، جو مواصلات اور کنٹرول ٹیکنالوجی کے تمام شعبوں کے لیے ایک متفقہ نظریاتی بنیاد بناتا ہے۔

تکنیکی سائبرنیٹکس، جیسے عام طور پر سائبرنیٹکس، کنٹرول کے عمل کا مطالعہ کرتے ہیں، قطع نظر اس کے کہ ان نظاموں کی طبعی نوعیت جس میں یہ عمل ہوتے ہیں۔ تکنیکی سائبرنیٹکس کا مرکزی کام موثر کنٹرول الگورتھم کی ترکیب ہے تاکہ ان کی ساخت، خصوصیات اور پیرامیٹرز کا تعین کیا جا سکے۔ مؤثر الگورتھم کو آؤٹ پٹ کنٹرول سگنلز میں ان پٹ کی معلومات پر کارروائی کرنے کے قواعد کے طور پر سمجھا جاتا ہے جو ایک خاص معنوں میں کامیاب ہوتے ہیں۔

تکنیکی سائبرنیٹکس کا گہرا تعلق ہے۔ آٹومیشن اور ٹیلی مکینکس، لیکن ان کے ساتھ موافق نہیں ہے، کیونکہ تکنیکی سائبرنیٹکس مخصوص آلات کے ڈیزائن پر غور نہیں کرتا ہے۔ تکنیکی سائبرنیٹکس کا تعلق سائبرنیٹکس کے دیگر شعبوں سے بھی ہے، مثال کے طور پر، حیاتیاتی علوم سے حاصل کردہ معلومات کنٹرول کے نئے اصولوں کی نشوونما میں سہولت فراہم کرتی ہے، بشمول نئی قسم کے آٹومیٹا کی تعمیر کے اصول جو انسانی دماغی سرگرمیوں کے پیچیدہ افعال کو نقل کرتے ہیں۔

تکنیکی سائبرنیٹکس، مشق کی ضروریات سے پیدا ہونے والے، بڑے پیمانے پر ریاضیاتی آلات کا استعمال کرتے ہوئے، اب سائبرنیٹکس کی سب سے ترقی یافتہ شاخوں میں سے ایک ہے۔ لہذا، تکنیکی سائبرنیٹکس کی پیشرفت سائبرنیٹکس کی دیگر شاخوں، سمتوں اور شاخوں کی ترقی میں اہم کردار ادا کرتی ہے۔

تکنیکی سائبرنیٹکس میں ایک اہم مقام بہترین الگورتھم کا نظریہ ہے یا جو کہ بنیادی طور پر ایک جیسا ہے، خودکار کنٹرول کے لیے ایک بہترین حکمت عملی کا نظریہ جو کچھ بہترین معیار کی حد تک فراہم کرتا ہے۔

مختلف صورتوں میں، زیادہ سے زیادہ معیار مختلف ہو سکتا ہے. مثال کے طور پر، ایک صورت میں، عارضی عمل کی زیادہ سے زیادہ شرح کی ضرورت ہو سکتی ہے، دوسری صورت میں، ایک خاص مقدار کی قدروں کا کم از کم پھیلاؤ وغیرہ۔ اس قسم کے.

مسئلہ کو حل کرنے کے نتیجے میں، خودکار نظام میں بہترین کنٹرول الگورتھم یا مواصلاتی نظام کے ریسیور وغیرہ میں شور کے پس منظر کے خلاف سگنلز کو پہچاننے کے لیے بہترین الگورتھم کا تعین کیا جاتا ہے۔

تکنیکی سائبرنیٹکس میں ایک اور اہم سمت خودکار موافقت کے ساتھ نظام کے آپریشن کے نظریہ اور اصولوں کی ترقی ہے، جو کسی نظام یا اس کے پرزوں کی خصوصیات میں بامقصد تبدیلی پر مشتمل ہوتا ہے، اس کے اعمال کی بڑھتی ہوئی کامیابی کو یقینی بناتا ہے۔ اس میدان میں، خودکار اصلاحی نظام جو خودکار تلاش کے ذریعے آپریشن کے بہترین موڈ میں لائے گئے اور غیر متوقع بیرونی اثرات کے تحت اس موڈ کے قریب رکھے گئے، بہت اہمیت کے حامل ہیں۔

تیسرا شعبہ پیچیدہ کنٹرول سسٹمز کی ترقی کا نظریہ ہے، جس میں عناصر کی ایک بڑی تعداد شامل ہے، جس میں پرزوں کے پیچیدہ باہمی تعلقات اور مشکل حالات میں کام شامل ہیں۔

معلومات کا نظریہ اور الگورتھم کا نظریہ خاص طور پر محدود ریاستی مشینوں کے تکنیکی سائبرنیٹکس نظریہ کے لیے بہت اہمیت رکھتا ہے۔

فائنیٹ آٹومیٹا تھیوری دی گئی آپریٹنگ شرائط کے تحت آٹو میٹا کی ترکیب سے متعلق ہے، بشمول بلیک باکس کے مسئلے کو حل کرنا - آٹومیٹن کے ممکنہ اندرونی ڈھانچے کا تعین اس کے ان پٹ اور آؤٹ پٹس کے مطالعہ کے نتائج کے ساتھ ساتھ دیگر مسائل، مثال کے طور پر سوالات ایک خاص قسم کے آٹو میٹا کی فزیبلٹی۔

تمام انتظامی نظاموں کا تعلق کسی نہ کسی طریقے سے اس شخص سے ہوتا ہے جو اپنے کام کو ڈیزائن کرتا ہے، ترتیب دیتا ہے، کنٹرول کرتا ہے، اس کی ہدایت کرتا ہے اور سسٹم کے نتائج کو اپنے مقاصد کے لیے استعمال کرتا ہے۔ لہذا، خودکار آلات کے ایک کمپلیکس کے ساتھ انسانی تعامل اور ان کے درمیان معلومات کے تبادلے کے مسائل ہیں۔

ان مسائل کو حل کرنے کے لیے انسانی اعصابی نظام کو دباؤ اور معمول کے کام سے نجات دلانے اور پورے "انسانی مشین" کے نظام کی زیادہ سے زیادہ کارکردگی کو یقینی بنانے کے لیے ضروری ہے۔ تکنیکی سائبرنیٹکس کا سب سے اہم کام انسانی دماغی سرگرمیوں کی بڑھتی ہوئی پیچیدہ شکلوں کی تقلید کرنا ہے جس کا مقصد انسانوں کو جہاں بھی ممکن اور معقول ہو خودکار مشینوں سے تبدیل کرنا ہے۔ لہذا، تکنیکی سائبرنیٹکس میں، مختلف قسم کے سیکھنے کے نظام کی تعمیر کے لیے نظریات اور اصول تیار کیے جاتے ہیں، جو تربیت یا سیکھنے کے ذریعے، جان بوجھ کر اپنے الگورتھم کو تبدیل کرتے ہیں۔

سائبرنیٹکس آف پاور سسٹمز - کنٹرول کے مسائل کو حل کرنے کے لیے سائبرنیٹکس کا سائنسی اطلاق بجلی کے نظام، ان کی حکومتوں کا ضابطہ اور ڈیزائن اور آپریشن کے دوران تکنیکی اور اقتصادی خصوصیات کی شناخت۔

ایک دوسرے کے ساتھ تعامل کرنے والے پاور سسٹم کے انفرادی عناصر کے بہت گہرے اندرونی روابط ہوتے ہیں جو نظام کو آزاد اجزاء میں تقسیم نہیں ہونے دیتے اور جب اس کی خصوصیات کا تعین کرتے ہیں تو اثر انداز کرنے والے عوامل کو ایک ایک کرکے تبدیل کرتے ہیں۔ تحقیقی طریقہ کار کے مطابق، پاور سسٹم کو سائبرنیٹک نظام کے طور پر سمجھا جانا چاہیے، کیونکہ اس کی تحقیق میں عمومی طریقے استعمال کیے گئے ہیں: مماثلت کا نظریہ، طبعی، ریاضی، عددی اور منطقی ماڈلنگ۔

مزید تفصیلات کے لیے یہاں دیکھیں:الیکٹریکل سسٹمز کے سائبرنیٹکس