系统科学思想

(六)随机性思想
事件出现频率具有某种稳定性的或然性事件是随 机性事件. 必然性事件:C条件下A必然发生. 或然性事件:C条件下B可能发生也可能不发生. 随机现象服从统计规律. 思考:随机性=偶然性? 随机事件具有客观属性,是普遍存在的. 随机事件具有确定的概率:limK/N=p(K/N代表事 件发生的频率,p为概率,满足0≤p ≤1) 科学研究中的概率性事件怎样认识?
(一)整体突现思想
产生各组分原来没有的新性质 各组分的部分性质被屏蔽 整体功能达到最优(客观性,相对性,条件性) 处理好整体与部分关系
加和性(W=∑Pi ) 非加和性( W≠∑Pi ) 整体中的部分不同于孤立状态下的部分 同一部分进入不同整体具有不同特性
(二)非线性思想
数学函数关系式 线性函数:f(x)= ax 非线性函数: f(x)= ax2 特点: 非加和性,相干性,多重选择性 线性特点:叠加性,独立性, 单一性 恩格斯:"相互作用是事物的真正的终极原因" 普里高津:"对于耗散结构所必须的另一个基本 特征是在系统的各个元素中存在着一种非线性机 制."
杨子之邻人亡羊,既率其党;又请杨 子之竖 追之.杨子曰:"嘻!亡一羊,何追 者之众 "邻人曰:"多歧路."既反,问:"获 羊乎 "曰:"亡之矣."曰:"奚亡之 "曰:"歧 路之中又有歧焉,吾不知所之,所以反 也." <<列子说符 >>
(三)多元竞争协同思想
系统既有快变量,也有慢变量 慢变量指在系统内部非迅速衰减,而是缓慢增长的量(长 寿命) 快变量指在系统中迅速衰减的量(短寿命) 系统中慢变量支配快变量 慢变量也被称为序参量,一个系统只有几个很少的序参量. 各种序参量的合作和竞争促使系统 演化. 协同学更强调系统内部对立要素的 协同合作:既对立又互补的两重性逻辑. (如:有序和无序,整体和部分, 观察着和对象等) Order from noise
系统科学思想
简介:系统科学是一门学科群体. 20世纪40年代,诞生了系统论(贝塔朗菲),信 息论(申农),控制论(维纳),被称为"老三 论"; 20世纪70年代诞生了耗散结构理论(普里高津), 协同学(哈肯),超循环理论(艾根),被称为 "新三论",也被称为自组织理论; 20世纪90年代诞生了复杂性理论,如混沌理论, 分叉学说等. 所有这些理论虽然各不相同,但有一个共同点, 即都把事物作为系统来进行研究.
(七)反馈回环原理
反馈:将输出回输到原系统中去(u=j-y).
输入 输出
系统
j=目标值,y=输出值
反馈作用:正反馈加剧系统的不稳定;负反馈使系统趋于 稳定. 正反馈是否只起破坏性作用? 前馈:在扰动发生之前通过前馈装置测量信息,从而起到 调节作用. 系统演化是众多自我反馈,依赖反馈,因果反馈链环结构 相互作用的结果. 认识系统在某种角度上就是认识系统的环形因果性
运用反馈控制的步骤
确定目的,即输出期望值. 了解控制机构,如被控对象,反馈装置及其组合 方式. 观测,分析输入与输出值及干扰因素. 根据实际分析结果结合目的值,确定反馈的性质 和强度. 实际操控并及时纠正偏差.
(八)系统与环境同塑共生思想
环境对系统的塑造: 资源:为系统提供生存发展的条件 压力:为系统提供约束,扰动,压力,危害其生 存和发展. 结果:不同环境造就不同系统. 系统对环境的塑造: 功能:积极作用. 污染:破坏作用. 思考:系统的环境生态问题
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(九)动态演化思想
可逆思想:无时间箭头F=md2r/dt2 不可逆思想:退化时间观和进化时间观. 三种时间,两种冲突. 解决不可逆现象的矛盾是自组织理论. 自组织条件:开放系统,远离平衡态,非 线性,突变性,涨落.
(十)系统优化思想
优化性原则是系统方法的基本目的. 其中应注意
明确系统的目的; 围绕目的进行分析并采取相应的措施 (整 体效应,动态协调,多极优化); 优化结果的整体评价.
(四)等级层次思想
层次性普遍存在. a∈b ∈ …… ∈X ∈Y ∈ …… 层次性特征 低层次是高层次的基础, 高层次对低层次具有指导作用 层次越多,系统越稳定, 越具有抗环境的干扰能力 除大尺度天体外,系统层次尺度 与能量阈值成反比
(五)开放思想
开放系统:与环境交换物质,能量,信息 的系统. 系统熵变公式:ds=dis+des,其中,ds表示 系统的总熵;dis表示系统内部所产生的熵, 叫做熵产生,根据热力学第二定律dis>0; des表示系统与环境交换的熵,叫做熵流, 可正可负.
系统状态分析图表
第一种情况 孤立系统 第二种情况 开放系统 第三种情况 开放系统 第四种情况 开放系统 第五种情况 开放系统 当des=0时, ds=dis>0 当des>0时,ds=dis+des>0 无序 无序
当des<0时且|des|<dis时, 无序 ds=dis+des>0 当des<0时,且|des|=dis时, 宏观结 ds=0 构不变 当des<0时,且|des|>dis时, 有序 Байду номын сангаасs=dis+des<0
一,系统含义及其组成
含义:系统是"处于一定的相互关系中并 与环境发生关系的各组成部分的总体" . 组成: 1)任何系统都有要素(性能,数量,种类, 关系). 2)各种要素通过相互关系结合成一定结构 . 3)具有结构的系统处在一定的环境中 . 4)任何系统都具有功能.
二,系统科学中的具体思想