从混沌到有序_用系统自组织理论对顿悟的解读_陶嵘

合集下载

自组织理论

自组织理论

自组织理论自组织理论是20世纪60年代末期开始建立并发展起来的一种系统理论。

它的研究对象主要是复杂自组织系统(生命系统、社会系统)的形成和发展机制问题,即在一定条件下,系统是如何自动地由无序走向有序,由低级有序走向高级有序的。

•中文名•系统自组织•时间•20世纪60年代末期•组成•耗散结构理论等•领域•物理学概念编辑语音它主要有三个部分组成:耗散结构理论(Dissipative Structure)、协同学(Synergertios)、突变论(Calastrophe Theory)。

特点编辑语音混沌系统在随机识别时形成耗散结构的过程被定义为自组织。

一般来说,组织是指系统内的有序结构或这种有序结构的形成过程。

德国理论物理学家H. Haken认为,从组织的进化形式来看,可以把它分为两类:他组织和自组织。

如果一个系统靠外部指令而形成组织,就是他组织;如果不存在外部指令,系统按照相互默契的某种规则,各尽其责而又协调地自动地形成有序结构,就是自组织。

自组织现象无论在自然界还是在人类社会中都普遍存在。

一个系统自组织功能愈强,其保持和产生新功能的能力也就愈强。

例如,人类社会比动物界自组织能力强,人类社会比动物界的功能就高级多了。

自组织理论是20世纪60年代末期开始建立并发展起来的一种系统理论。

它的研究对象主要是复杂自组织系统(生命系统、社会系统)的形成和发展机制问题,即在一定条件下,系统是如何自动地由无序走向有序,由低级有序走向高级有序的。

"自组织"是现代非线性科学和非平衡态热力学的最令人惊异的发现之一。

基于对物种起源、生物进化和社会发展等过程的深入观察和研究,一些新兴的横断学科从不同的角度对"自组织"的概念给予了界说:从系统论的观点来说,"自组织"是指一个系统在内在机制的驱动下,自行从简单向复杂、从粗糙向细致方向发展,不断地提高自身的复杂度和精细度的过程;从热力学的观点来说,"自组织"是指一个系统通过与外界交换物质、能量和信息,而不断地降低自身的熵含量,提高其有序度的过程;从统计力学的观点来说,"自组织"是指一个系统自发地从最可几状态向几率较低的方向迁移的过程;从进化论的观点来说,"自组织"是指一个系统在"遗传"、"变异"和"优胜劣汰"机制的作用下,其组织结构和运行模式不断地自我完善,从而不断提高其对于环境的适应能力的过程。

数学家研究发现混沌动力学中的自我组织

数学家研究发现混沌动力学中的自我组织

数学家研究发现混沌动力学中的自我组织随着现代科学技术的发展和数学领域的不断深入研究,人类对于宇宙的认知和掌握也越来越深入。

在数学研究领域,混沌动力学是一种近年来备受关注的领域,其研究对象是高度复杂、难以预测的系统,而这些系统又在自然界、社会生活中无处不在。

近日,数学家们的研究发现,混沌动力学中自我组织的现象引起了广泛关注,有望为社会与生态系统的治理提供新的方法和思路。

混沌动力学,也叫非线性动力学,指的是连续时间下的动力学系统,它具有非线性、随机、时间不可逆性等特征。

不同于线性系统,混沌动力学中的系统在形态、行为和演变规律上极其复杂,因此其变化规律无法被简单描述和准确预测。

这样的动力学系统虽然表现出随机性、失序性,但其内在普遍存在着一些自组织、自调节的机制,称之为自组织现象。

自我组织现象已被广泛应用于社会科学至生态科学等多个领域,而它的实质则是指某一系统内部各部分之间的互动作用,以及对外与环境间的耦合关系。

在自我组织系统中,各个部分自发地相互联系,通过一定的规律与约束,共同协作实现整体系统的优化和稳定。

而在混沌动力学中,自我组织现象则表现为系统能够在失序状态下不断演化,直到自组织达到某种意义上的稳定状态。

混沌动力学中的自我组织现象,具有以下一些特点。

首先,它是一种无序状态下的有序行为,即在无序、混沌状态下,系统中出现了某些奇怪的规则和组织结构。

其次,自我组织现象是众多非线性特征的集成体现,包括多稳定性、多解性、非对称性等等。

这使得混沌系统最常见的状态是复杂的周期、混沌和复杂的吸引子状态。

最后,自我组织的实现需要一定的自适应性、学习能力和适应性,以应对环境的不断变化和干扰。

混沌动力学中的自我组织现象,与自然和社会系统的行为非常相似。

比如,大气循环、地震、生物群落演替、社交网络等等,都是自组织性强的系统,它们拥有着较强的内部适应性,可以有效应对外部变化与干扰,实现整体的稳定和优化。

而在经济学、政治学、管理学等社会科学领域,则往往涉及到人的行为问题,这些行为问题也正是混沌动力学自研究以来一直致力于解决的问题。

《从混沌到有序》读书

《从混沌到有序》读书

《从混沌到有序》读书报告《从混沌到有序》这本书中作者伊·普里戈金根据自然科学的最新成果,特别是耗散结构理论等非平衡系统自组织理论的新进展,讨论了自然界的可逆性和不可逆性、对称性和非对称性、决定性和随机性、简单性和复杂性、进化和退化、稳定和不稳定、有序和无序等一系列重要的范畴。

作者对热力学第二定律的内容、意义作了新的解释,论述了“时间之矢”的意义,提出应当重新发现时间。

作者总结了三百年来近代自然科学发展的历史,把科学的演进放在一定的文化背景中加以考查,指出应当把动力学与热力学、物理学与生物学、自然科学与人文科学、西方文化传统与中国文化传统结合起来,在一个更高的基础上建立人与自然的新的联盟,形成一种新的科学观和自然观。

普里高津在书中对马克思、恩格斯关于自然科学和自然辩证法的观点作了比较客观、公允的介绍和评价。

他在论述自然界的发展是一个历史过程的时候指出:“自然史的思想作为唯物主义的一个完整部分,是马克思所断言,并由恩格斯所详细论述过的。

当代物理学的发展,不可逆性所起的建设性作用的发现,在自然科学中提出了一个早已由唯物主义者提出的问题。

对他们来说,认识自然就意味着把自然界理解为能产生人类和人类社会的自然界。

1865年,轮到克劳修斯出来作出从工艺学到宇宙学的飞跃。

起初,他只是重新表述了他先前得到的结论,但在这样作的时候他引进了一个新的概念,即熵。

他最初的目的是要在守恒的概念和可逆性的概念之间作出清楚的区分。

力学变化中可逆性和守恒是吻合一致的,而物理化学的变化却不同,即使它们不可能是可逆的,却也能够是能量守恒的。

这在例如摩擦的情形中是真的,这时运动被转换为热,又例如在傅里叶描述过的热传导的情形中。

关于热力学上的开放系统的不可逆进化理论适用于物理化学、生物学系统,甚至人类系统。

系统的概念与系统的思维在科学和文化等诸多领域中蔓延开来,普利高津提出的时间之矢的概念,建立了现代科学的时间观。

讨论了时间可逆性思想在经典科学研究中的作用及其存在的问题,着重探讨了时间不可逆性的物理意义以及在时阃之矢概念的基础上确立的耗散结构理论。

复杂系统的统一性混沌理论解析

复杂系统的统一性混沌理论解析

复杂系统的统一性混沌理论解析复杂系统是由各种相互作用的组成部分组成的系统,它们通常表现出非线性和混沌的行为。

混沌理论是研究复杂系统中不稳定性和无序性的一种方法。

本文将解析复杂系统的统一性混沌理论,探讨混沌的起源和基本原理,并讨论其在科学和工程领域的应用。

一、混沌理论的概述混沌理论起源于20世纪60年代,追溯到爱德华·洛伦兹的著名洛伦兹吸引子的研究。

混沌在数学上被定义为一个无法确定长期行为的动力系统,即微小的初始条件可能导致完全不同的结果。

混沌的行为通常表现为非周期性、不可预测性和敏感依赖性等特点。

混沌理论的出现打破了传统线性系统的框架,丰富了对自然现象和现实系统的描述。

二、混沌的产生机制混沌的产生机制可以通过动力系统和非线性系统的特性来解释。

动力系统指的是一组演化规则,描述了系统在不同时间点之间如何变化。

对于线性系统来说,初始条件和外部输入的微小变化只会产生微小的影响,系统的行为是可预测的。

然而,当系统中存在非线性的相互作用时,微小的初始条件变化可能会引起系统状态的剧烈改变,从而产生混沌。

这是非线性系统行为的重要特征之一。

三、混沌的基本原理混沌的基本原理可以用分形和自相似性来解释。

分形是指在不同尺度上具有相似性的结构或模式。

在混沌系统中,无论是时间尺度还是空间尺度,都存在这种自相似性,即小尺度上的局部行为反映了大尺度上的整体行为。

例如,曼德勃罗集合就是一个具有复杂分形结构的混沌系统。

四、混沌理论的应用混沌理论在科学和工程领域有广泛的应用。

在天气预报中,洛伦兹吸引子的发现揭示了气象系统中的不可预测性。

在物理学中,混沌理论被用于描述量子力学中的随机性和相对论中的非线性效应。

在生物学中,混沌的存在被认为是生物系统中自我组织和自适应的表现。

此外,混沌理论还在信息安全和密码学中发挥着重要的作用。

通过利用混沌系统的非周期性和不可预测性,可以设计出更安全的加密算法和随机数生成器。

五、总结混沌理论是研究复杂系统中不稳定性和无序性的一种方法。

混沌系统的理论与应用研究

混沌系统的理论与应用研究

混沌系统的理论与应用研究混沌系统是一类非线性动力学系统,其特点是有着灵敏的初始条件依赖性、不可预测性和复杂性。

在自然界和工程实践中,很多现象可以被描述为混沌现象。

因此混沌系统的理论和应用研究已经成为了一个热点话题。

一、混沌系统的理论1.混沌现象的起源混沌现象的起源可以追溯到19世纪60年代的洛伦兹方程。

洛伦兹方程描述了三维空间中的流体运动,但是当参数取值在一定范围内时,方程的解会呈现出复杂的非周期性演化,这就是洛伦兹吸引子,也是混沌现象的一个自然表现。

2.混沌系统的行为特征混沌系统主要有三个基本特征,即灵敏性依赖初值、不可预测性和指数式的增长或衰减。

灵敏性依赖初值是指对于微小的初值扰动会导致系统演化完全不同的结果,导致系统的预测变得不可靠。

不可预测性是指混沌系统的演化严格遵循确定性方程,但是由于初值误差的影响,相邻的状态演化会趋于不同的方向。

指数式的增长或衰减则体现了混沌系统的无限扩张性和不稳定性。

3.混沌理论的基本工具混沌理论的基本工具包括相空间、特征指数和混沌分析等。

相空间是混沌理论的核心概念,它是由混沌系统状态构成的空间,反映了混沌系统状态的演化规律。

特征指数是描述混沌系统演化速率的指标,它可以用于判断混沌系统的稳定性和预测系统的行为。

混沌分析则是一种基于神经网络、小波分析、频域分析等方法对混沌时序序列的分析手段,可以提取出混沌系统中蕴含的信息。

二、混沌系统的应用1.混沌系统在密码学中的应用由于混沌系统的伪随机性和不可预测性,因此在密码学中得到了广泛运用。

混沌加密算法是一种基于混沌映射的加密方法,可以提供高强度的数据保护。

2.混沌系统在通信中的应用混沌通信是一种新兴的通信技术,它通过利用混沌系统的非周期性、高灵敏性和无规律性来实现通信系统的保密性和抗干扰性。

3.混沌系统在金融领域中的应用混沌系统在金融领域中的应用主要包括金融市场预测和金融风险控制。

混沌理论的应用可以提高预测模型的精度,在金融市场瞬息万变的环境下,提高预测准确率对于投资者和交易员来说都是至关重要的。

动态系统与混沌理论

动态系统与混沌理论

动态系统与混沌理论动态系统与混沌理论是复杂动力学领域的重要研究内容,涉及到非线性系统、不确定性和混沌现象等方面。

本文将从介绍动态系统的基本概念开始,深入探讨混沌现象的产生机制和特征,并展示混沌理论在科学、工程和社会科学等领域的应用。

一、动态系统概述动态系统是指随时间演变的物理、生物、社会和经济系统等,其状态可以用一组变量来描述。

动态系统的演化通常受到系统本身的内部力和外部环境的影响。

例如,天气系统是一个复杂的动态系统,其变量可以是气温、湿度和风速等。

动态系统的演化规律可以通过微分方程或差分方程来描述。

二、混沌现象的产生机制混沌现象是指一些看似无序而难以预测的动态系统行为。

混沌现象的产生通常涉及非线性反馈和敏感依赖初值条件等特征。

混沌系统对初始条件的微小变化非常敏感,导致系统的演化变得难以预测。

著名的洛伦兹系统就是一个混沌系统的例子,该系统揭示了混沌理论的基本原理。

三、混沌现象的特征混沌现象具有以下几个显著特征:1. 灵敏依赖初值条件:混沌系统对初始条件的微小变化具有指数级的敏感性。

即使初始条件相差很小,系统的演化轨迹也可能完全不同。

2. 非周期性:混沌系统的演化轨迹不会重复,其行为看似无规律且不可预测。

3. 常见的混沌吸引子:混沌系统的演化轨迹通常会聚集在一些奇特的几何形状中,被称为混沌吸引子。

4. 统计性质:混沌系统的演化轨迹在一些统计特征上呈现出确定性和随机性的结合,即既有确定性规律又有不可预测的随机性。

四、混沌理论的应用混沌理论在不同领域有着广泛的应用,下面以几个具体领域为例进行介绍:1. 自然科学领域:混沌理论在天气预测、地震研究和生态系统模拟等方面有重要应用。

通过分析混沌现象,可以对气候系统、地壳运动和生物群落的演化等进行研究和预测。

2. 工程领域:混沌理论在通信、信号处理和控制系统等方面有广泛应用。

通过利用混沌产生的随机性质,可以实现数据加密和通信信号发生器等功能。

3. 社会科学领域:混沌理论在经济学、心理学和社会学等方面的研究中发挥了重要作用。

从哲学的角度认识混沌理论

从哲学的角度认识混沌理论

从哲学的角度认识混沌理论混沌学是当代系统科学的重要组成部分,与相对论和量子力学的产生一样,混沌理论的出现对现代科学产生了深远的影响。

混沌运动的本质特征是系统长期行为对初值的敏感依赖性,所谓混沌的内在随机性就是系统行为敏感地依赖于初始条件所必然导致的结果。

我们可把混沌理解为:在一个非线性动力学系统中,随着非线性的增强,系统所出现的不规则的有序现象。

这些现象可以通过对初值的敏感依赖性、奇异吸引子、费根鲍姆常数、分数维、遍历性等来表征。

牛顿力学描绘的世界图景是钟表模式的世界图景:宇宙间的一切事物都象一架钟表,它们按照确定的方式运行,科学的任务就是阐明钟表的结构.揭示它的运行规律。

混沌学的研究则破坏了这种模式的科学根基,引导人们重新确定科学研究的任务。

未来科学的任务是从混沌的观点阐明客观世界这个超级巨系统的结构方式和运行机制。

混沌学从根本上打破了人类长期形成的片面的固定思维方式,不仅促进了自然科学向前发展,而且丰富了科学的唯物辩证法和方法论,具有划时代的哲学意义和科学意义。

混沌给我们带来的影响是巨大的,促进了科学思想和方法论一系列的重大革命,改变着人们的思维,促使人们在哲学上对其进行深层次的认识。

混沌学是非线性科学范畴,它认为世界的真实面目就是非线性的,经典物理学研究的线性不是自然界普遍存在的,而是相对于非线性的一个特例。

经典科学的线性观导致事物发展的简单性、确定性和还原性,而混沌理论的非线性世界观是对经典科学线性观的扬弃,它是有序与无序确定性和随机性、完全性和非完全性、自相似性和":自相似性相统一的世界,它们之间是可以互相转化、对立而统一的,遵循着辩证法的规律。

从简单到复杂,从线性到非线性,这是符合认识发展的规律的。

分叉、突变,对初值的敏感依赖性,长期行为的不可预见性,分形几何特性等是非线性的性质,分数维、费根鲍姆常数是对非线性系统作定量描述的普遍概念,所以,混沌的主要特性是可以被我们认识和描述的。

系统理论详解

系统理论详解

慢变量行程序参量,并成为系统自组织的支配力量。

系统自组织的形成是子系统中随机涨落与非线性关系共同作用的结果。

8系统的相似性原理系统的相似性原理指的是,系统具有同构和同态的性质,体现在系统的结构和功能,存在方式和演化过程具有共同性,这是一种有差异的共性,是系统统一性的一种表现。

系统具有相似性,最根本原因在于世界的物质统一性。

系统的相似性,不仅仅是指系统存在方式的相似性,也指系统演化方式的相似性。

系统自组织理论指出,自组织系统地演化顺序是:平衡混沌——非平衡有序——非平衡混沌。

在系统自组织理论的经典例子贝洛索夫-扎鲍廷斯基反应中,当处在平衡态时,系统为均匀无序态,随着不断远离平衡态,将依次出现正弦波振荡(耗散结构),复杂周期态,进入混沌,然后是周期和混沌的混合式振荡,以后又出现张弛振荡,显示了从混沌到有序,再到混沌,再到有序。

自组织理论的非线性相互作用体现为排斥和吸引、竞争和协同。

当子系统的协同处于主导因素时,系统处于稳态,但同时,稳态系统中存在随机涨落,是为不稳定因素,当涨落得到子系统的响应时被放大,竞争的因素便凸现出来。

于是系统失去了稳定性进入否定系统状态的相变阶段。

经过相变,协同的因素重新确立,便对于失稳再次否定,进入稳定态,产生出有序结构。

系统的相似性是相对的,是在相似和差异的对立统一之中的相似性。

相似不是等同,有相似程度大小的分别。

系统的相似性,不仅限于系统实体意义,也可以指关系意义的相似性。

《系统论》读书笔记(2)——系统论的基本规律学而时习之,不亦悦乎。

1结构功能相关律结构是指系统内部各个组成要素之间的相对稳定的联系方式,组织秩序及其时空关系的内在表现形式。

结构反应系统的内部关系,使系统的一种内在的规定性。

功能是指系统与外部环境相互联系和相互作用中多表现出来的性质、能力和功效,是系统内部相对稳定的联系方式、组织秩序及时空形式的外在表现形式。

结构反应系统的内部关系,是系统的内在性,功能反映系统结构的外在性。

读《从混沌到有序》有感

读《从混沌到有序》有感

读《从混沌到有序》第四章有感在姜婉老师的指引下,我认真地拜读了《从混沌到有序》这本书,这本书是国际著名科学家、诺贝尔奖获得者普里戈金教授与斯唐热博士合写的一本关于当代自然科学哲学问题的重要著作。

本书作者根据自然科学发展的最新成果,特别是耗散结构等非平衡系统自组织理论的新进展,讨论了自然界的可逆性和不可逆性、决定性和随机性、简单和复杂、进化和退化、有序和无序等一系列重要问题,对热力学第二定律作了新的解释,论述了“时间之矢”的意义,总结了近三百年来自然科学发展的历史,提出应把自然科学各个门类,自然科学和人文科学,中国和西方的文化传统结合起来,形成新的科学观和自然观。

《从混沌到有序》第四章为能量与工业时代,主要讲述热力学与其发展过程,包括能量守恒定律,卡诺循环,热力学第一定律,第二定律,熵及其相关的理论,达尔文进化论等。

不同于大学物理课程仅仅对理论的介绍,本章更注重热力学发展过程和相互的关系,给我们展现了极其生动活泼的科学发展过程及各理论之间的联系,使我们理工科的研究生了解科学的发展过程,对自然科学树立正确的观念,积极从事科学研究,这对我们研究生的学习和以后从事科研工作是特别有帮助的。

对于我们研究生,宏观与微观是任何物质的两个方面,要求我们进行科学研究必须从宏观和微观的统一性去把握;耗散结构理论对我们进行科学选材有重要启示作用;自然科学的发展规律和过程、自然科学的哲学精神对我们进行科学研究很有帮助。

我们就从这四个方面进行论述。

宏观与微观的统一宏观和微观是相对的概念,是根据研究对象来划分的,一般视为大的系统为宏观,小的系统为微观。

沿着微观尺度,科学正向粒子的深层结构及生物技术、生命科学开拓;沿着宇观尺度,科学正向人类征服宇宙的方向开拓。

1847年,焦耳迈表述了热力学第一定律,揭示了各种能量间的转化关系。

威廉·汤姆孙等人表述了热力学第二定律,揭示了热过程进行的方向和规律。

玻耳兹曼的研究结果意味着,不可逆的热力学变化是一个趋向于概率增加的态的变化,而且吸引中心态是相应于最大概率的一个宏观态。

从混沌到有序:大数据与信息熵信息哲学演化思维新视角

从混沌到有序:大数据与信息熵信息哲学演化思维新视角

在本书的结论部分,作者总结了前面的讨论,并对未来的研究方向进行了展 望。这一部分可能包括对大数据与信息熵领域未来发展趋势的预测,以及对人类 如何更好地应对大数据时代挑战的建议。
《从混沌到有序:大数据与信息熵信息哲学演化思维新视角》这本书的目录 结构清晰、逻辑严密,充分展现了作者对于大数据时代的深刻洞察和全面分析。 通过阅读本书,读者不仅能够更深入地理解大数据和信息熵的相关知识,还能够 从信息哲学和演化思维的新视角出发,思考人类在信息时代的发展方向和挑战。
本书的第三部分聚焦于信息熵的概念及其在信息有序化中的作用。信息熵作 为一个衡量信息不确定性的重要工具,在信息科学中扮演着关键角色。这一部分 可能包括信息熵的定义、性质,以及如何利用信息熵来理解和处理大数据。
在目录的第四部分,作者将信息哲学与思维演化相结合,提出了新的视角和 思考框架。这一部分可能包括对信息本质、信息与人类认知关系、以及信息在推 动社会进步中的作用的深入探讨。
本书总结了大数据与信息熵之间的关系,以及信息哲学和演化思维在大数据处理中的价值。本书 认为,通过深入研究和应用这些理论和方法,我们不仅可以更好地应对大数据带来的挑战,还可 以推动信息科学、哲学和其他相关学科的发展。
《从混沌到有序:大数据与信息熵——信息哲学演化思维新视角》是一本深入探讨大数据背后信 息哲学原理的著作。它不仅为我们提供了一种全新的视角和方法来理解和应对大数据挑战,还为 我们展示了信息科学和哲学在大数据时代的交叉融合与共同发展。
精彩摘录
在信息爆炸的时代,大数据不仅改变了我们的生活方式,也在悄然改变着我 们对世界的认知。而《从混沌到有序:大数据与信息熵信息哲学演化思维新视角》 这本书,以其独特的视角和深入的思考,为我们揭示了一个全新的信息世界。以 下是书中的一些精彩摘录,它们不仅展现了作者对大数据和信息熵的深刻理解, 也为我们提供了全新的思考角度。

研究系统从无序到有序转变规律的理

研究系统从无序到有序转变规律的理

研究系统从无序到有序转变规律的理
论称为“自组织过程”,其基本原理是:在自然系统中,无序状态是
稳定的,但一旦系统得到足够能量的输入,就会发生自发的、非线性的、
不可逆的过程,最终形成一个有序的稳定状态。

这个过程中,能量输入必
须经历一个阈值,才能触发系统的自组织能力。

同时,系统的自组织过程
也受到多种因素的影响,如系统大小、能量输入方式、自组织的对象等。

自组织过程具有许多特点,如:
1.自发性:自组织过程是由系统自身驱动的,不需要外力干预。

2.非线性:自组织过程中因素之间的相互作用是非线性的,虽然单个
因素的影响可能很小,但相互作用之后的效应却非常显著。

3.不可逆性:一旦系统进入某个状态,就难以回到之前的状态,即使
外界因素发生了一些改变。

4.多样性:自组织过程中有多种可能的稳定状态,这些状态具有差异
化的特征。

5.层次性:自组织过程中不同元素之间存在分层结构,并且各层之间
的相互作用产生了复杂的动态行为。

6.自适应性:系统在自组织过程中不断适应环境变化,通过自我调整
维持其稳定性。

总的来说,自组织过程是一种普遍存在于自然界和人类社会中的现象,其研究对于理解复杂系统的演化规律和优化设计具有重要意义。

基于量子物理学的自组织和混沌的研究进展

基于量子物理学的自组织和混沌的研究进展

基于量子物理学的自组织和混沌的研究进展自组织和混沌理论是现代科学中的重要研究内容,它们对于我们理解和揭示自然界的规律具有重要意义。

而在量子物理学领域,自组织和混沌的研究近年来取得了许多重要的进展。

本文将介绍基于量子物理学的自组织和混沌的研究的最新进展。

一、量子自组织量子自组织是指在量子系统中,由于量子相互作用和量子相关性的存在,系统能够自发地形成有序的结构或模式。

这种自组织现象在低维量子系统和量子调控器件中被广泛研究。

最近的一项研究表明,通过在量子纳米结构中引入相关相互作用,可以实现量子自组织。

这种自组织现象在凝聚态系统中有着广泛的应用前景,对于量子计算和量子通信等领域具有重要意义。

二、量子混沌量子混沌是指在量子系统中,由于量子无序性和不可逆性的存在,系统表现出的不可预测性和复杂性。

量子混沌的研究对于我们理解量子系统的演化和随机性具有重要意义。

近年来,研究者们在量子恒星系统、量子力学领域等方面进行了大量的实验和理论研究,揭示了量子混沌的基本规律和性质。

这些研究为理解量子世界的复杂性提供了新的途径。

三、量子自组织和混沌的应用量子自组织和混沌的研究不仅推动了基础理论的发展,也为技术应用提供了新的思路。

在量子计算领域,利用量子自组织现象可以帮助我们更好地设计和构建量子算法和量子电路。

在量子通信领域,研究人员利用量子混沌现象研发了新的量子通信协议和加密技术。

此外,量子自组织和混沌的研究对于量子模拟、量子传感和量子控制等方向的发展也具有重要的影响。

总结:基于量子物理学的自组织和混沌的研究是当今科学研究的热点之一。

通过揭示量子系统中自组织和混沌的规律和性质,我们可以更好地理解和利用量子世界的复杂性。

此外,量子自组织和混沌的研究也为量子技术的发展带来了新的机遇和挑战。

我相信,随着研究的不断深入,我们将会对量子自组织和混沌有更加全面和深入的认识,为量子科学和技术的发展做出更大的贡献。

从混沌走向协同:课堂教学系统自组织境域

从混沌走向协同:课堂教学系统自组织境域
然而,混沌理论在教育领域的应用仍面临一些挑战,如如何确定合适的 尺度来观察和分析教育系统的动态行为,如何将混沌理论与其他教育理 论相结合等。
03
课堂教学系统自组织境域的构建
课堂教学系统自组织的概念与特性
课堂教学系统自组织是指在教学环境中,通过师生互动和 资源共享,实现自我调整和适应的能力。它具有开放性、 动态性、非线性和自适应性等特性。
03
作者:John Doe and Jane Smith
THANKS
感谢观看
结论与展望
研究结论
01
课堂教学系统是一个复杂的自组织系统,具有混沌和
协同的特征。
02
在课堂教学系统中,学生和教师作为自组织主体,通
过相互作用和影响,可以实现从混沌到协同的演化。
03
通过建立共同的目标、规则和价值观,课堂教学系统
可以形成自组织的秩序结构,提高教学效率和效果。
研究不足与展望
当前研究主要集中在理论层面,缺乏实 证研究和定量分析,需要进一步开展实 验研究和案例分析,以验证自组织理论 在课堂教学系统中的应用效果。
基于混沌理论构建课堂教学系统 自组织境域模型应遵循系统性、 非线性和自组织性原则。
模型构建的方法
通过分析系统中的基本要素及其 相互作用,揭示其复杂的非线性 关系,并借助计算机模拟等方法 构建自组织境域模型。
基于混沌理论的课堂教学系统自组织境域的稳定性分析
自组织境域的稳定性
自组织境域的稳定性是指其在受到外界干扰后恢复原有结构和功 能的能力。
课堂教学系统是一个复杂的社会系统,由教师、学生和教学资源等多个因素组成, 各因素之间相互作用,形成复杂的教学生态环境。
在当前的课堂教学中,存在着信息不对称、资源不均等问题,这些问题导致了教学 效率低下、教学效果不佳等问题。

从混沌到有序

从混沌到有序

从混沌到有序--BPP业务流程平台白皮书混沌的业务流程业务流程就像是血管,维系着企业这个生命体的运转。

他们可能是一个复杂采购流程,涉及多个部门、跨越数个系统。

也有可能是一个简单的部门内部文件的签字流程,只有两个人参与。

这些业务流程数量众多,将企业的业务、人员、资源等全部串联在了一起。

但请设想一下,企业中的某些业务流程出现了断点,可能是由于人员的离职,也能是由于职责的模糊、生产资料的缺乏。

或者流程过于繁琐、冗余占用了企业大量资源。

就像血管出现了阻塞,供血不足。

这个时候企业会面临怎样的局面?在当今瞬息万变的商业环境中,企业的战略不断在调整,而业务流程的调整更是从没有停止过。

但这些变化的过程中是不是每个业务流程的关系人都被充分告知并明确新的业务流程是怎样的?答案是否定的。

每个员工的工作会涉及到很多个流程,他们往往会熟悉自己主要的一些流程,其余的时间则是根据自己主观的判断去完成工作。

而管理者也很难清楚的看到那些业务流程执行的状况,即使他们希望能够梳理出一套高效、可行的业务流程,但是他们缺乏数据依据。

业务流程管理所谓业务流程指的是在企业运行过程中使用的各种流程。

企业的业务流程包括一个或者多个主流程,每个主流程有很多子流程,各个流程节点可能还会包括作业流程。

而从功能上交易流程、管理流程等。

随着信息技术在企业中不断被应用,管理这些纷繁复杂的业务流程正逐步变得可能。

业务流程信息化管理的过去在最初期,满足不同业务需求的信息化系统被部署到企业的内部,这些系统有时只提供流程节点上的功能,而流程是通过人工在线下完成。

或者他们会在系统中固化一个符合该系统业务的流程,准确的说这还不是业务流程只能说是工作流程。

而固化的流程显然不能满足企业发展的需要,为了应对流程的不断变化,系统的供应商们纷纷在自己的系统内部增加了“流程引擎”。

通过他们企业、用户可以自己定义该系统中的业务流程,并让系统照此运行。

灵活度被大大提高了,但是业务流还是仅仅局限于该系统的内部。

从混沌到顿悟,把设计带入未知

从混沌到顿悟,把设计带入未知

从混沌到顿悟,把设计带入未知
[英国]尼克·罗兹
【期刊名称】《《上海视觉》》
【年(卷),期】2018(0)1
【摘要】我们学会的就是去坦诚“不知为不知”,即使我们是老师,也不是什么都知道,我们对学生很坦诚,不知为不知,我们一起教学相长,共同寻求答案,获取更多的知识。

产品设计是从未知到未知旅程当中某一个结晶,而不是终点,这也就是“从混沌到顿悟”。

【总页数】3页(P85-87)
【作者】[英国]尼克·罗兹
【作者单位】
【正文语种】中文
【中图分类】TB472
【相关文献】
1.从混沌到有序:用系统自组织理论对顿悟的解读 [J], 陶嵘;姚树桥
2.北京CBD:从混沌走向顿悟? [J], 边小缘
3.参数未知的新超混沌Volta's系统的自适应同步 [J], 张志明;张一帆;李天增
4.基于Mamdani模糊逻辑系统的一类未知混沌系统的同步控制 [J], 高子林;刘志强;王银河;熊江
5.一个参数未知的网格多涡卷超混沌系统的自适应同步 [J], 许荣今;李木子;岳立娟
因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。

《从混沌到有序》读后感

《从混沌到有序》读后感

《从混沌到有序》读后感《从混沌到有序》是一本关于当代自然科学哲学问题的著作。

通过阅读这本书,我最主要的收获就是关于“系统”这一概念的理解和普里戈金坚韧的科研精神及严谨的科学态度。

这本书主要分为三部分,第一部分讨论经典科学的胜利以及这个胜利所带来的文化上的后果。

也就是我们通常所说的“两种文化”即自然科学与人文科学之间的抵触。

第二部分讨论了两种互相矛盾的物理宇宙观:经典动力学的静止观点和与熵联在一起的进化观点。

促进了普里戈金不懈研究,从而发表了耗散结构理论。

本书第三部分的主题是时间(和不可逆性一样)是一种幻影我们要重新发现时间。

作者总结了三百年来近代自然科学发展的历史,把科学的演进放在一定的文化背景中加以考查,指出应当把动力学与热力学、物理学与生物学、自然科学与人文科学、西方文化传统与中国文化传统结合起来,在一个更高的基础上建立人与自然的新的联盟,形成一种新的科学观和自然观。

根据书中的介绍,系统秩序的出现不是偶然的,它总是和它所反抗的外在世界的变化息息相关。

在系统产生的过程中,哪一个要素能够被优选出来成为统治者决定系统的性质取决于最初的生成状态,因为任意两个要素都是在竞争中存在的,在其中一个要素与周围众多要素的竞争中,个体的力量是微不足道的,只有在它顺应了众多要素的发展意志以后,它才有可能成为统治者并将自己的意志强加在每一个要素身上,从而出现系统的秩序。

系统的存在与发展都是以顺应外在世界的变化并和整个世界融为一体为先决条件的。

外在世界是在规律变化中存在的,系统也是在不断顺应这种变化中存在,然而系统性质却随着中心要素的相对稳定而基本不变,这使得系统适应环境变化有一定极限,一旦超过这个极限,系统就会随着中心要素的改变而成为另一种性质的系统,或者由于中心要素的不稳定而进入混沌状态。

这跟我们现实生活中的团队合作很相似,在一个团队中,总会出现一个精神领袖,也就是“中心要素”。

要想成为领袖就必须先融入团队集体,在融入的过程中要把一部分的个人利益屈从于集体利益,然后带领整个团队集体与别的团队竞争,获得共同的利益。

从混沌到秩序

从混沌到秩序

从混沌到秩序《从混沌到秩序——中国上古地理思想史述论》内容提要本书是唐晓峰先生在其讲课笔记的基础上扩充整理出来的,旨在给地理学及其思想史梳理出一个清晰的脉络,建构一个适合中国的地理学思想体系。

本书对中国的“王朝地理学”及国外的地理学思想做了分析,借鉴了国外的前沿研究成果,结合中国自古形成的地理观念,让我们在这些理论的指导下更清醒地反思我们观念中的地理概念。

《从混沌到秩序——中国上古地理思想史述论》作者简介唐晓峰,辽宁海城人。

先后在北京大学历史系考古专业、北京大学地理系、美国希拉丘兹(Svracuse)大学地理系学习,获人文地理学博士学位。

曾在内蒙古大学蒙古史研究室工作,现为北京大学城市与环境学院历史地理研究所教授。

主要从事城市历史地理、中国先秦历史地理、地理学思想史方面的研究,在研究中注重结合考古学方法。

《从混沌到秩序——中国上古地理思想史述论》本书目录绪论研究地理学思想史的意义地理知识、地理观念、地理学地理思想的特点秩序观与环境观介绍几本中文参考书第一章:中国古代的开辟神话中国古代的开辟神话盘古与女娲其它传说开辟神话与地理思想第二章:英雄救世与圣人开创思想上古天灾与英雄救世灾异与德行圣人创世思想灾害:环境观中的一个永恒主题“备物致用”的环境观第三章:宇宙观:从神话到哲学道家的宇宙发生论道家宇宙发生论的意义道家世界观的地理学意义道家与儒家的地理观的几点对比第四章:新石器时代世界秩序观念的证据“中心”观念的雏形轴线与对称抽象空间方位观图数第五章:天圆地方:寰宇秩序的大框架天地之轴大圜在上,大矩在下地道日方望洋兴叹第六章:分野理论:天命的区域化星占与分野一行天下山河两戒说第七章:绝地天通:地理思想之走向独立颛顼的宗教改革天地大秩序的分裂神守之国与社稷守之国险之时用大矣哉《山经》与《禹贡》第八章:甲骨文所见国家政治空间秩序的初步建立“四方”秩序的普遍性(明确的五方位观念)“中心”的'唯一性(及五方位疆域结构)辽阔而复杂的政治空间占领外服地域之合理性第九章:“芒芒禹迹,画为九州”:元典区域观念的诞生华、夷两域的划分芒芒禹迹画为九州文化中国的形成五岳维中国第十章:体国经野:政治领土意识(秩序)的成熟王土概念地政与地域单元地利意识的急遽发展《春秋》“重地也”第十一章:《禹贡》的经典化大禹治水的古典传说层累而成的文本基本地理原则的确立追仰《禹贡》之义第十二章:王朝地理之学严密的领土政治秩序历史解释圣王之治不在荒远水之为利害《汉书·地理志》地方志余论后记主要参考历史文献(及注释)。

自组织理论概述

自组织理论概述

自组织理论概述一自组织理论概述自组织理论是以研究自组织现象为研究对象而形成的理论体系,它主要包括耗散结构理论、协同学、超循环理论、突变理论、混沌理论和分行理论等若干关于系统演化的理论。

自组织理论体系中,耗散结构了深刻地揭示了自组织现象形成的环境与产生条件;协同学较多地涉及了自组织形成的内在机制;超循环理论阐述了系统自组织演化的具体形式以及结合发展的过程;突变论着重剖析了自组织演化的途径;混沌动力学和分行理论则对系统走向自组织过程中的时间复杂性和空间结构与特性进行了解释和描述。

以上这些理论在极短一个时期内相继问世、迅速发展,形成了当今自然科学探索自组织的复杂性演化的前沿。

自组织理论的基本概念1 自组织综合多种文献中对自组织的定义或理解,笔者认为所谓自组织是指系统的构建及演化依靠与外界的“特定”干涉,不断向结构化、有序、多功能方向发展,系统的结构、功能随着外界环境变化也将“自动”改变。

这里“特定”一词是指那种结构或功能并非外界强加给系统的,文献[79]指出自组织包含三类过程:第一,由被组织到自组织的过程演化;第二,由自组织程度低到自组织程度高的过程演化;第三,在相同自组织层次上由简单到复杂的过程演化、这三个过程有着本质的区别:第一过程是从混乱的无序状态到有序状态的演化,研究自组织的起点和临界点问题;第二过程是自组织层次跃升过程;是有序程度通过跃升得以提升的过程,是自组织形式的革命;第三过程标志着自组织结构与功能在相同自组织层次上从简单到复杂的水平增长。

2 平衡态和非平衡态平衡态具有两个特征:一是系统参量不随时间变化;二是系统内部不存在物理量的宏观流动。

可见系统的平衡态是一种封闭的、不与外界交流的定态。

不具备这两个条件的称之为非平衡态,又称远离平衡态。

系统因素在外界的作用并且达到一定程度下,其平衡态则偏离原来的状态形成了非平衡态。

处在非平衡态的系统,长期不与外界交流,系统状态将逐渐趋于“静止”,”稳定”,平衡态产生,因此,平衡态与非平衡态在一定条件下是可以转化的,而且系统演化正是系统状态由平衡态向非平衡态,再由非平衡态向更高层次的平衡态转化的螺旋式上升的变化过程。

系统理论及应用

系统理论及应用

系统理论及应用一、课程内容回顾:本门课程主要包括三个方面:混沌理论及其应用、智能系统理论及其应用和模拟进化方法及其应用。

1、混沌学及其应用混沌理论是一种兼具质性思考与量化分析的方法,用以探讨动态系统中无法用单一的数据关系,而必须用整体、连续的数据关系才能加以解释及预测之行为。

确定系统—描述其数学模型是不含任何随机因素的完全确定的方程的系统。

随机系统—系统的输入输出及干扰有随机因素,或系统本身带有某种不确定性。

混沌的特征:1、不确定性。

混沌是确定性系统内在的随机性,这是一种根本内在的性质;并不是来源于外部随机因素对系统运动的影响,而是系统自发产生的。

2、有序性。

混沌理论不是纯粹的无序,而是不具备周期性和其他明显对称特征的有序状态。

3、初值敏感性。

洛伦兹的“蝴蝶效应”和中国的“差之毫厘,失之千里”来说明混沌系统对初值的敏感性。

进入混沌,通往混沌的通路有:倍周期道路、准周期道路和间歇道路。

混沌运动是确定性非线性系统所特有的复杂运动形态。

与其他复杂现象相区别,混沌运动有着自己独有的特征,主要有:有界性、遍历性、内随机性、分维性、标度性、普适性等。

以种群方程为例介绍了通往混沌的通路,此外还介绍了混沌理论在电气工程中的应用。

2、智能系统理论及其应用智能理论可以分为人类智能和人工智能两个部分,人类智能由包括微观与结构、宏观与功能和环境与进化;人工智能包括人工神经网络、专家系统和模拟进化方法。

智能就是在各种环境下寻求适当的行动策略来实现自己的某种目的的能力。

人类的智能器官主要包括脑和神经元。

2.1、专家系统专家系统是一种智能的计算机程序,使用知识及推理过程,求解那些需要专家知识才能求解的高难度问题。

专家系统的基本工作流程是,用户通过人机界面回答系统的提问,推理机将用户输入的信息与知识库中各个规则的条件进行匹配,并把被匹配规则的结论存放到综合数据库中。

最后,专家系统将得出最终结论呈现给用户。

2.2、人工神经网络人工神经网络是一种应用类似于大脑神经突触联接的结构进行信息处理的数学模型。

混沌序列原理

混沌序列原理

混沌序列原理是指一类非线性动力系统产生的具有随机性和确定性的序列。

混沌序列最早于20世纪60年代由Lorenz教授发现,引起了科学界的广泛关注。

混沌序列的产生原理涉及到非线性动力系统、分岔理论、奇异吸引子等多个方面的知识。

下面将从混沌序列的基本特征、混沌系统的定义、混沌序列的产生原理以及应用等方面进行详细阐述。

一、混沌序列的基本特征混沌序列具有以下几个基本特征:首先,混沌序列是非周期的,它表现出一种看似混乱无序的行为,但实际上却蕴含着确定性规律;其次,混沌序列是对初始条件敏感的,即微小的初始条件变化可能导致完全不同的序列演化;再次,混沌序列在统计特性上表现为均匀分布,具有高度的随机性;最后,混沌序列的特征值呈现出分形结构,即在不同尺度上具有相似的统计特性,这使得混沌序列在信息编码和加密传输等领域具有重要应用价值。

二、混沌系统的定义混沌系统通常由一组非线性的微分方程或差分方程描述,它们表现出对初始条件敏感、不确定性、非周期性等特点。

典型的混沌系统包括Logistic映射、Lorenz系统、Henon映射等。

这些系统在数学上具有丰富的结构和动力学行为,能够产生复杂的混沌序列。

三、混沌序列的产生原理混沌序列的产生原理涉及到非线性动力系统的特性。

在混沌系统中,微小的初始条件变化会导致系统演化轨迹的巨大不同,这被称为“蝴蝶效应”。

另外,混沌系统通常具有多个奇异吸引子,这些吸引子的存在使得系统在吸引子周围的轨迹表现出复杂的混沌行为。

此外,分岔理论揭示了当控制参数发生变化时,系统演化轨迹会发生分岔现象,从而产生混沌序列。

这些因素共同作用下,导致混沌序列的产生。

四、混沌序列的应用混沌序列在信息安全、密码学、随机数生成等领域具有广泛的应用价值。

由于混沌序列具有高度的随机性和对初始条件敏感性,可以用于数据加密、信息隐藏、安全通信等方面。

此外,混沌序列还可用于随机数生成,满足各种随机性要求的应用场景。

近年来,混沌序列在物理、生物、经济等领域的应用也日益受到关注,为这些领域的研究和实践提供了新的思路和方法。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

第10卷第3期2004年6月 中南大学学报(社会科学版)J.CENT.S OUTH UNIV.(SOCIAL SCIENC E)Vol.10 No.3June 2004从混沌到有序:用系统自组织理论对顿悟的解读陶嵘,姚树桥(中南大学湘雅医学院湘雅二院精神卫生研究所,湖南长沙,410011)摘要:基于系统自组织理论和对顿悟的实验研究,作者提出:思维系统是一个开放的自组织系统,顿悟是思维系统从无序到有序的突变,顿悟的产生是思维系统非线性作用力(相关知识的积累及其相互作用)和涨落(思维系统中某一过程或方面的突然进展)共同作用下产生的。

关键词:顿悟;问题解决;自组织系统中图分类号:文献标识码:A文章编号:1672-3104(2004)03-0303-03 顿悟是思维系统对问题进行信息加工,在长期未得到解决方案后,突然获得解决时的一种主观体验,是人类获得问题解决的形式,是思维系统进行思考时的一种状态。

顿悟来自于广泛无意识的思维跳跃,体现了思路从混沌到有序的突然转变,体现了思维系统的自组织功能。

顿悟看似不期而至,其实应该也有其依据和思考的过程。

这一过程到底是怎样的呢?普里高律(prigogine)的耗散结构理论、哈肯(H.Haken)的协同学等系统自组织理论已成功地解释了超导、铁磁之类奇妙的自然现象。

它们能用来解释顿悟吗?我们以为,由于有了大量的对顿悟的实验研究,用系统自组织理论来解读顿悟已成为可能。

一、 思维系统是一个开放的自组织系统普里高律耗散结构理论是较早提出的关于自组织系统的理论:在非平衡状态的开放系统中熵的变化是系统内部产生的熵和系统与环境交换的熵两部分之和。

要使系统获得自组织,系统必须从环境中获得负熵流,必须不断地与环境交换物质、能量和信息,即系统是开放的[1](147)。

人类的思维是一个复杂的开放系统,人类在不断接受外界信息的前提下,对不同问题的思考运用了不同的思维类型和步骤,在这些不同的类型和步骤间又存在着复杂的相互渗透和作用。

Neisser将思维分为两类――控制加工和自动加工(或称意识加工和无意识加工):前者是逻辑的、系列的加工,后者是直觉的、并行的加工。

前者每种心理操作按顺序执行,而后者则许多操作同时进行,它仅与特定信息的输入有关,可在可察觉和意愿控制之外运行,是无意识的。

思维过程包含三个基本步骤:问题空间的展开、搜索和求解[2]。

其中每一步又包含不同的子系统,如在问题空间的展开中,不同的问题(如言语、数学、空间问题等)有不同的展开模式,而在思路选择策略和求解方法也是有很多可选用的子系统。

笔者认为思维的这些步骤既在有意识中进行,也在无意识中进行。

对118名大学生完成顿悟问题、类比问题、系列完形问题、遥远联想测验(Remote Associates Test)的相关研究结果表明:后几项测验的得分都与顿悟问题的成绩相关,这表明一收稿日期:2004-03-03;修回日期:2004-06-20作者简介:陶嵘(1972-),女,湖北武汉人,中南大学湘雅二医院精神卫生研究所博士研究生,主要研究方向:临床心理学.般的思维能力(理解联系的能力和思维的流畅性)也参与了顿悟问题的解决[3],说明意识层面和潜意识层面的思维是密切联系的,在潜意识层面对看似无关事物之间联系的相似性的敏锐程度也与一般的思维能力(在类比问题、系列完形及遥远联想测验中的能力)有关。

二、 顿悟是思维自组织系统在系统非线性作用力(目标和积累的知识间的相互作用)和涨落(思维系统中某一过程或方面的突然进展)共同作用下产生的哈肯的协同学对系统从无序到有序的演化规律作了严密的定量描述,建立了这一演变所遵守的共同数学模型[3]。

q=N(q,Δ,δ,γ;t)+F(t)亦即是:序参量=非线性作用力+涨落力参照这一方程,笔者提出以下思维自组织系统的规律并以当前认知心理学的实验加以证明。

1.控制参量间非线性作用力(目标和积累的知识间的相互作用)是思维系统进化从而产生顿悟的驱动力非线性相互作用是系统产生有序结构的基础,协同学指出,系统深化过程中有众多的状态参量,在接近状态变化的临界点时,极少数慢变量支配和主宰系统的演化,这种序参量是通过竞争的非线性作用产生,并支配着众多子系统,使系统自发地组织起来[3]。

思维自组织系统的稳定性取决于这些控制参量的变化。

当思维系统处于稳定态,亦即当需求解的问题在主体的原有认知结构内时,思维主体进行“按部就班”式思维,用原有认知结构处理环境刺激,此即所谓“同化”。

当思维系统处于非稳定态,亦即当遇到原有认知结构无法解释的新现象和新情境时,主体不断搜寻可能解决问题的问题空间,在该问题空间内不断搜寻新的解题模式,并与其它解题模式进行类比,这一搜寻的过程是一非稳定态的过程,在某一契机下,主体可能突然求解出该问题答案,并以此为契机建立出一种新的认知模式。

此即所谓“构建”,思维系统通过此建构从而达到有序。

笔者认为,思维的控制参量是:①由外界信息或问题情境引起的思维主体的认知冲突,②解决这冲突过程中主体知识的积累。

在面临一个新的问题时,主体的认知冲突使思维系统进入一个较为无序的状态,而要使思维系统从无序到有序转变,则首先主体必须首先积累足够的对该问题的知识。

认知冲突给予主体系统达到有序的目标,而相关知识的积累则够成了达成目标的过程,这两者的相互作用决定了系统从无序到有序的目标和过程。

以下这一实验可以显示这一点:对3组大学生求解中国环难题(顿悟型问题)的研究发现,第一组中被试的自言自语的思维(口头报告法)显示出被试拥有逐渐增多的外显知识。

第二组中被试动作的选择逐渐向解决方向进步,第三组问题解决后被试的回顾显示在过程中对该问题的知识尽管并不全面,但他们知道在给定情况下哪一步有可能会解决问题。

这些都显示顿悟问题解决是在逐步的知识积累后发生的,并且这一积累是有目标指向的[4]。

这一实验表明,思维系统进展的过程是一个围绕目标的累积的知识进步的过程,这一过程是曲折和波动的,产生于认知冲突和知识积累间的非线性相互作用。

目标指向的知识的累积是思维系统从无序到有序转变的必要条件和驱动力。

目标指向的知识的积累是思维进展的必要条件,这一点其实是适用于所有的问题解决过程的,那么顿悟和一般问题解决的区别又在哪里呢,笔者认为区别在于:①顿悟型问题是原有认知结构无法解释的新现象和新情境,其达成解决的思路是未知的,需要主体重新建构。

②这种新的建构的产生常常是在涨落力的作用下突然产生的,此时会给予主体一种豁然开朗的体验。

2.涨落(思维系统中某一过程或方面的突然进展)是思维系统突变———顿悟产生的契机·304·中南大学学报(社会科学版) 第10卷系统从无序到有序的临界点附近的涨落是系统新的有序结构生成的杠杆,一个小的随机涨落可能在同其他涨落的竞争中迅速增长,相关作用不断增强,变成巨涨落,最终取得了整个系统的支配地位,从而驱使一个失衡的系统走向更有序、更稳定、更能抗拒干扰的状态,这就是涨落导致有序[5]。

顿悟,这一思维系统从无序到有序的突变则产生于临近问题解决时思维系统中某一过程或方面的一个突然的进展,它在系统的相互作用中形成巨涨落,从而导致系统走向了有序。

通过以下几个实验可以表明顿悟产生于思维系统中某一过程或方面的突然进展:顿悟的产生在问题空间的转换之后:①有研究者建立了一个信息加工模型来解释顿悟问题(九点问题)。

这一模型是基于最大化和进程模拟启发式策略(maximization and pr ogress-monitoring heuristics with lookahead)而建立的。

作者认为顿悟问题的解决可通过手段-目的(means-ends)分析模型来模拟。

作者说最大化和进程模拟启发是问题困难的来源,减少问题空间是促成顿悟搜索的条件[6]。

②对残缺棋盘问题解决的顿悟过程的研究表明:顿悟过程中需要发现一种正确的问题表征,即对等性问题空间,在该实验中,被试必须使问题表征从惯用的“铺试问题空间”转变为“元水平的问题空间”,一旦问题表征转变,则顿悟即时产生[7]。

顿悟的产生在产生新的认知模式之后,这种新模式的产生常常来自于潜意识中的类比或联想:105名学生参与两个实验,研究不可言传的线索对类比问题解决成绩的影响和对解决者主观顿悟感的影响。

实验一给被试看一个快速出现但无法说得出来的线索(三种:无关线索、语义相关线索、答案),结果给答案组解决问题最快,无关线索组最慢,给相关线索组被试比无关线索组更容易体验为顿悟。

实验二以三种不同程度(无法觉察、不可言传、可言传)显示给被试线索或无关线索,结果无论线索可否言传,受试均可从线索中获益,而给予无关可言传的干扰线索则明显导致问题解决变慢。

给以不可言传的答案组和给以语义相关线索组比无关信息组有更多的顿悟体验[8]。

实验表明主观顿悟感的产生可能来自于潜意识层面的思维,本例中是潜意识中的类比思维促进了问题解决。

象这样的实例还可以举出很多。

如美国发明家赫威在梦中梦见国王要用长矛处死他,他看见有一小洞的矛尖慢慢升起又落下,而设计出针眼靠近针尖的缝纫机。

又如意大利物理学家费米躺在草地上看壁虎的运动,而在心中闪出了长久以来一直在寻找的思想:一种气体中没有两个原子恰好用同样的速度运动。

这种看似微弱的类比力量为什么会使思维获得突破呢?这就可以用自组织系统的涨落促进有序的原理来解释。

在开放的远离平衡态的自组织系统中,在非线性作用力的作用力积累到一定程度时,系统的一点微小的涨落,有时就可能导致内部各类量变过程的中断,呈现突发性、瞬变性,小的涨落引起巨涨落,导致系统发生质的变化,形成新的结构与功能。

在思维系统中,巨涨落可以是外部输入偶然信息所致,也可以是内部存储即内部积淀意识所致,即由内外涨落去诱发突变,从而发生顿悟。

参考文献:[1] 李如生.非平衡态势力学和耗散结构[M].北京:清华大学出版社,1986.[2] 陈忠,李金琳,章琪.人脑智能产生的非线性机制[J].科学技术与辩证法,1997,14(4):22-27.[3] 哈肯.协同学———自然成功的奥秘[M].上海:上海科学普及出版社,1988.[4] Hamel R,Els hout J T.On the development of kno w l edge during prob-le m s olving[J].European J ournal of congnitive psychology.2000,12(3):289-322.[5] 伍硕.论系统自组织的条件、机制和发展方向[J].彭城职业大学学报,1999.14(2):87-90.[6] Mac gregor J N,Ormered T C,Chronicl e E rmation process ingand ins ight:A process model of performance on the nine-dot and related proble ms[J].Journal of Experimental Psychology:l earning,memory& cognition,2001,27(1):176-201.[7] 张庆林,肖崇好.顿悟与问题表征的转变[J].心理学报,1996,28(1):30-36.[8] Bosden E M.The effect of reportable and unreportable hints on ana-·305·第3期 陶嵘,姚树桥:从混沌到有序:用系统自组织理论对顿悟的解读gram solution and the aha !Experience [J ].Consciousnes s &Cognition :An international Journal ,1997,6(4):545-573.From chaos to order :an explanation of insight by self -organization theoryTAO Rong ,YAO Shu -qiao(Mental Institute ,the Second Xiangya Hospital of Central -South university ,Chan gsha 410011,China )Abstract :According to system self -organization theory and experimental researches of insight ,the author proposed that the system of thought is an opening self -organized system ,and insight is a kind of saltation of this system from Chaos to ordered state .Insight is brought forth by the combined forces of nonlinear forces (interaction of c orrelative accumulation of knowledge and thinking patterns )and fluctuation (the change of one course or one field of thought system ).The ability of insight can be developed by exercises .Key words :insight ;problem -solving ;self -organization system[编辑:颜关明]·306·中南大学学报(社会科学版) 第10卷。

相关文档
最新文档