钱学森工程哲学思想

钱学森工程哲学思想
钱学森工程哲学思想

钱学森与控制论

钱学森与控制论 郑应平 同济大学CIMS研究中心 文章首先介绍了控制论的内容、方法和意义,以及历史回 顾,并特别强调其在人类文明和科技发展中的重要地位,进而 介绍了钱学森《工程控制论》的内容、观点及其在整个控制论 发展过程中的承前启后作用,特别强调了它定位于面向工程 应用的理论及其技术科学的特点,即把工程实际中行之有效的 原理和方法整理总结成为理论,又将此理论在解决工程问题中 不断充实、提高和发展。随着他结合系统工程和大系统、复杂 系统乃至复杂巨系统的控制问题逐步形成的综合集成方法论体 系,进一步明确了他对控制论在系统科学体系中的地位、作用 和现代发展方向的观点,对现代控制论的发展起到了重要的推 动作用。文中具体介绍了系统工程、系统科学体系和复杂系统 控制理论的发展和融汇,指出它们已成为当前科技迅猛发展的 重要方面。最后简要介绍了当前信息科学全面发展的趋势,以 及系统和控制理论在现代社会发展中的重要历史使命。 [关键词] 控制论;工程控制论;技术科学;复杂系统控 制;复杂巨系统综合集成方法论 1、控制论的基本内容、发展过程及其对社会发展和 科技进步的重要作用 人类在社会实践中很早就希望构造一些精巧的机器能够代 替人类自动完成一些复杂的操作。最早实现的这类功能包括自 动计时,自动定向,利用水力、风力的自动装置等等。科学技 术发展的推动力归根结底来自于社会生产的需求。瓦特蒸汽机 首先解决了动力问题,但为了能够正常工作,瓦特还发明了一 种离心调速器,它能自动调节进汽阀门以保持一定的转速。这 里他实际上已采用了反馈原理,即根据转速变化引起离心球高

度变化反过来调整蒸汽输入以调整转速。这里有个“度”的问题,即不能矫枉过正,否则会恶性循环,自激振荡。为此物理学家麦克斯韦研究了这种反馈系统的稳定性问题,并于1868 年发表论文“论调速器”,当属最早的理论工作。 当时控制的对象主要是机械和电子系统。20世纪20年代以来,在电路和无线电方面运用频谱分析方法得到了关于系统稳定性和其他品质分析的大量成果。这套理论恰好可用于控制系统分析,形成今天所谓的古典调节理论,至今仍广泛用于许多简单的实际问题。较复杂的问题则涉及非线性和随机输入下的系统品质和控制问题。前者导入了李雅普诺夫和庞加莱关于动态系统稳定性和动态行为的定性分析方法;后者则由维纳发展了统计滤波和预测理论,据说曾用于二战中的防空火炮控制。上世纪30、40年代,系统和控制思想空前活跃,有贝塔朗菲的一般系统论,维纳的控制论,香农除了信息论以外,还发表了关于继电开关逻辑综合的理论,至今仍是计算机等离散状态系统控制综合的理论基础。冯·诺依曼除了决策和博弈理论以外,还提出了现代计算机体系结构和自组织、自修复、自繁殖系统的初步想法;阿什贝的控制论则比较强调从生物医学的角度提出新的思想,例如体温的自行镇定(homeostat)和适应环境(ultrastable)的系统。所谓“老三论” 就是那时开始形成的,它们今天仍然是信息科学技术发展的部分理论基础。 2、控制论发展面临的问题与钱学森《工程控制论》的发表 维纳把控制论界定为“在动物和机器中控制和通讯的科学”,他选用的术语“Cybernetics” 既来自希腊文中“掌舵人”的概念,又与麦克斯韦1868年的论文中“调速器”一词有关。但其内容主要涉及统计力学在通信、滤波和控制中的应用。反馈原理和稳定机制,控制论原理在生物医学和社会管理中的应用等等。这也不难从其各章标题看出:牛顿时间和柏格森时间,群和统计力学,时间序列、信息和通讯,反馈和振荡,计算机和神经系统,完形和普遍概念,控制论和精神病理学,信息、语言和社会等等。此外在第二版还加入了自繁殖机一章。阿什贝的书也类似。他们较多地谈论思想和方法论,而如何将它们用于解决工程实际问题已成为人们关注的焦点。 钱学森的《工程控制论》(英文版)[1] 在1954年应运而生。它包括18章,其篇幅按1958年的中译本[2]计为33万字,其内容特点可概括如下。 1) 面向工程应用的理论。书中指出,控制论(Cybernetics)一词,安培曾于1845 年用于描述一种关于国务管理的科学;工程中广泛应用的古典(伺服)控制系统理论(1930-1940年)是关于机械系统与电器系统的控制与操纵的科学;维纳控制论(1948年)则是一种较为普遍的关于动物体和机器的控制与通讯的科学;钱学森进而将控制论的主要问题概括为“一个系统的不同部分之间相互作用的定性性质,以及由此决定的整个系统总体的运动状态”的研究;而工程控制论则被界定为研究控制论这门科学中能够直接用在控制系统工程设计的那些部分,它除了应当包括伺服系统工程实际的内容之外,更深刻更重要的在于作为技术科学,应把工程实际中各种原理方法整理总结成为理论,以显示其在不同领域应用中的共性,以及许多基本概念的重要作用,它的重点在于理论分析,而不是系统部件的详细构造和设计问题。作为技术科学,工程控制论使我们可能以更广阔的眼界、更系统的方法来观察有关的问题,从而得到解决老问题更有效的新方法,并揭示新的前景。

钱学森主要学术贡献

钱学森主要学术贡献 钱学森长期担任中国火箭和航天计划的技术领导人,对航天技术、系统科学和系统工程做出了巨大的和开拓性的贡献。钱学森共发表专著7部,论文300余篇。 主要贡献表现在以下几方面: ①应用力学 钱学森在应用力学的空气动力学方面和固体力学方面都做过开拓性的工作。与冯·卡门合作进行的可压缩边界层的研究,揭示了这一领域的一些温度变化情况,创立了卡门——钱学森方法。与郭永怀合作最早在跨声速流动问题中引入上下临界马赫数的概念。 ②喷气推进与航天技术 从40年代到60年代初期,钱学森在火箭与航天领域提出了若干重要的概念:在40年代提出并实现了火箭助推起飞装置(JATO),使飞机跑道距离缩短;在1949年提出了火箭旅客飞机概念和关于核火箭的设想;在1953年研究了行星际飞行理论的可能性;在1962年出版的《星际航行概论》中,提出了用一架装有喷气发动机的大飞机作为第一级运载工具,用一架装有火箭发动机的飞机作为第二级运载工具的天地往返运输系统概念。 ③工程控制论 工程控制论在其形成过程中,把设计稳定与制导系统这类工程技术实践作为主要研究对象。钱学森本人就是这类研究工作的先驱者。 ④物理力学 钱学森在1946年将稀薄气体的物理、化学和力学特性结合起来的研究,是先驱性的工作。 1953年,他正式提出物理力学概念,主张从物质的微观规律确定其宏观力学特性,改变过去只靠实验测定力学性质的方法,大大节约了人力物力,并开拓了高温高压的新领域。1961年他编著的《物理力学讲义》正式出版。现在这门科学的带头人是苟清泉教授,1984年钱学森向苟清泉建议,把物理力学扩展到原子分子设计的工程技术上。 ⑤系统工程 钱学森不仅将中国航天系统工程的实践提炼成航天系统工程理论,并且在80年代初期提出国民经济建设总体设计部的概念,还坚持致力于将航天系统工程概念推广应用到整个国家和国民经济建设,并从社会形态和开放复杂巨系统的高度,论述了社会系统。任何一个社会的社会形态都有三个侧面:经济的社会形态,政治的社会形态和意识的社会形态。钱学森从而提出把社会系统划分为社会经济系统、社会政治系统和社会意识系统三个组成部分。相应于三种社会形态应有三种文明建设,即物质文明建设(经济形态)、政治文明建设(政治形态)和精神

系统工程

系统工程 实现系统最优化的科学。1957年前后正式定名。1960年左右形成体系。是一门高度综合性的管理工程技术,涉及应用数学(如最优化方法、概率论、网络理论等)、基础理论(如信息论、控制论、可靠性理论等)、系统技术(如系统模拟、通信系统等)以及经济学、管理学、社会学、心理学等各种学科。系统工程的主要任务是根据总体协调的需要,把自然科学和社会科学中的基础思想、理论、策略、方法等从横的方面联系起来,应用现代数学和电子计算机等工具,对系统的构成要素、组织结构、信息交换和自动控制等功能进行分析研究,借以达到最优化设计,最优控制和最优管理的目标。系统工程大致可分为系统开发、系统制造和系统运用等3个阶段,而每一个阶段又可分为若干小的阶段或步骤。系统工程的基本方法是:系统分析、系统设计与系统的综合评价(性能、费用和时间等)。系统工程的应用日趋广泛,至20世纪70年代已发展成许多分支,如经营管理系统工程、后勤系统工程、行政系统工程、科研系统工程、环境系统工程、军事系统工程等。 用定量和定性相结合的系统思想和方法处理大型复杂系统的问题,无论是系统的设计或组织建立,还是系统的经营管理,都可以统一的看成是一类工程实践,统称为系统工程。 第二次世界大战以后。为适应社会化大生产和复杂的科学技术体系的需要.逐步把自然科学与社会科学中的某些理论和策略、方法联系起来.应用现代数学和电子计算机等工具.解决复杂系统的组织、管理相控制问题,以达到最优设计、最优控制和最优管理的目标。系统工程是一门高度综合性的管理工程技术,涉及自然科学棚社会科学的多门学科。构成系统工程的基本要素是:人、物、财、目标、机器设备、信息等六大因素。各个因素之间是互相联系、互相制约的关系。系统工程大体上可分为系统开发、系统制造和系统运用三个阶段,每个阶段又可划分为若干小阶段或步骤。系统工程的基本方法是:系统分析、系统设计相系统的综合评价。具体地说,就是用数学模型和逻辑模型来描述系统,通过模拟反映系统的运行、求得系统的最优组合方案和最优的运行方案。70年代以来,系统工程已广泛地应用于交通运输、通讯、企业生产经营等部门,在体育领域亦有应用价值和广阔的前景。它的基本特点是:把研究对象作为整体看待,要求对任一对象的研究都必须从它的组成、结构、功能、相互联系方式、历史的发展和外部环境等方面进行综合的考察.做到分析与综合的统一。最常用的系统工程方法,是系统工程创始人之一霍尔创立的,称为三维结构图:①时间维。对一个具体工程,从规划起一直到更新为止.全部程序可分为规划、拟定方案、研制、生产、安装、运转和更新七个阶段。②逻辑维。对一个大型项目可分为明确目的、指标设计、系统方案组合、系统分析、最优化、作出决定和制定方案七个步骤。②知识维。系统工程需使用各种专业知识,霍尔把这些知识分成工程、医药、建筑、商业、法津、管理、社会科学和艺术等,把这些专业知识称为知识维 系统工程(Systems Engineering)是系统科学的一个分支,实际是系统科学的实际应用。可以用于一切有大系统的方面,包括人类社会、生态环境、自然现象、组织管理等,如环境污染、人口增长、交通事故、军备竞赛、化工过程、信息网络等。系统工程是以大型复杂系统为研究对象,按一定目的进行设计、开发、管理与控制,以期达到总体效果最优的理论与方法。系统工程是一门工程技术,但是,系统工程又是一类包括了许多类工程技术的一大工程技术门类,涉及范围很广,不仅要用到数、理、化、生物等自然科学,还要用到社会学、心理学、经济学、医学等与人的思想、行为、能力等有关的学科。系统工程所需要的基础理论包括,运筹学、控制论、信息论、管理科学等。 系统工程的定义 1.[美]切斯纳(1967)

《钱学森思维科学思想》读书笔记

《钱学森思维科学思想》读书笔记,卢明森,科学出版社,2012年4月 P19, 一般系统论这一学科来源于生物学研究,是一个重要发展,王兴成同志在介绍它时,把其基本原则归纳为一是整体性原则,二是相互联系的原则,三是有序性原则,四是动态性原则。既然一般系统论是研究系统,一二两天基本原则是容易理解的。三、四两个基本原则有些新鲜:它们来源于观察生物和生命现象。生物有一个有条不紊的构造,而且能有目的地生长和演化。这看来是生命所特有的。生物一死,构造立即开始破坏,生长和演化也理解停止,转入分解。所以一般系统论的核心是这后两条基本原则。贝塔朗费等人,首先认识到这个生命所特有的现象与物理学中热力学第二定律说的不同:热力学第二定律说一个封闭系统(同周围环境没有能量和物质交换的有限大的系统)的熵只能增加,看来越变越无序,而不是走向有序。抓住这一点,一般系统论强调系统的开放性,即系统要同周围环境有能量和物质的交换。 心得: 传统网管是相对的封闭系统,缺乏信息交换,所以系统只能在功能层面有限扩大,而在整个层面来看变得越来越无序,支撑越来越困难。智能网管强调系统的开放性,即智能网管要同周围环境有信息交换,包括与人的交换,与系统的交换,这种交换会让系统功能、数据、逐渐从量的积累走向质的转变,包括识别核心能力、感知数据价值、学习专家能力。 如下图,对外的开放,会暴露网络的不足,发现支撑的短板,继而提升支撑能力,提高运营质量和客户感知; 开放性1:能力开放让日益支撑扁平化;同时扁平化会让网络可能存在的问题尽量暴露,继而我们也可以最快的完善;所以开放是对传统模式的一种升华。 开放性2:与人的交换,规则能力可以让业务专家参与到运营中,让网管变为一种动态完善的过程,不断把抽象、总结出来的业务规则贯入系统,达到人机的合一支撑,这种开放手段会让网管逐渐具备抽象能力;把专家价值逐步沉淀到系统,即使某个专家离职以后,其知识也可以变为系统的一部分,降低人的负面影响。 标准化1的思考: 标准化是稳定的点或体系,是盘活原有网管投资的有效途径,系统的自组织能力,标准化是从局部到整体的过度,可以让我们逐步把握网管的重点,让网管支撑从整体上逐渐走向一种有序的结构。 P19 第三段

(完整版)系统工程的发展与应用研究

系统工程的发展与应用研究作为人类知识总体系的一部分,系统工程直接用于改造客观世界的实践活动,应用于解决实际问题。国内外系统工程的思想方法和实际应用源远流长,最早可以追溯到远古时代,在我国系统工程发展的历史长河中更是形成了例如孙子兵法、万里长城和都江堰等一系列伟大成就。近代以来,随着工业、国防和科学技术的发展,各类工程、生产等复杂的大系统以及巨系统不断增多,系统工程这门综合性交叉学科更是得到全面、迅速的发展。本文首先对国内外系统工程的发展历程进行了简单介绍。其次,从社会领域、经济领域、科学技术领域、军事领域和环保领域等方面对当前系统工程的应用进行了总结。本文最后结合当前时代发展,大胆设想与展望了系统工程在未来的发展与应用。 1系统工程的发展 系统工程就是一门研究如何建立系统、进行系统分析和系统设计,以及为了实现系统的目的功能所必需的各种思想、技术方法和理论的方法性学科。由于近代工业、国防和科学技术的迅速发展, 出现了许多规模庞大、构造复杂、影响因素众多的大系统(如钢铁、石油、化工、机械制造等生产系统以及电力系统、交通运输系统、通讯情报系统和军事指挥系统等),这类大系统往往是一个多级分层决策的多输入输出系统, 系统输入的信息几乎都是随机的,并且这类系统往往需要同时具有控制功能和管理功能, 即是一类能够完成多种功能的人机系统、科研试制系统、社会经济系统和环境生态系统等。因此,系统工程作为一门综合性的交叉学科,在国内外都有了较大的发展。 1.1国内发展 在古代中国,老子阐明了自然界的统一性,西周出现了世界构成的“五行说”,东汉时期张衡提出了“浑天说”,当时虽然没有明确的系统概念,没有设立一套完善的系统方法论体系,但是却对客观世界的系统性及整体性有了一定程度的认识。系统工程发展过程中,最显著的代表就是都江堰这一大型水利工程的建设,整个工程由鱼嘴(岷江分流),飞沙堰(分洪排沙)和宝瓶口(引水)等三大主要部分组成,相互之间协同促进和影响,两千多年来一直发挥着防洪灌溉的重要作用。 新中国成立后,在钱学森的领导下,科技人员在工程实践中形成了中国航天系统工程方法的雏形,并将这套方法推广到电子、船舶等其它军工行业。从20世纪70年代后期开始,钱学森、许国志等专家们开始探索建立系统工程理论方法,组织开展“系统学科讨论班”活动,提出了“开放的复杂巨系统”和“从定性的到定量的综合集成法”等,在中国掀起了研究和应用系统工程的高潮,继而迅速推广到军事、经济、社会等各个领域。 从1979年开始,钱学森提出了建立系统学科体系的目标,逐步发展完善系统的科学体系。钱学森教授等人先是提出从定性到定量综合集成的方法论,于1992年又提出从定性到定量的综合集成研讨厅体系,进而把处理开放复杂巨系统的方法与使用这种方法的组织形式有机结合起来。 20世纪90年代中期,顾基发教授等提出的物理一事理一人理(WSR)方法论。

钱学森系统科学思想和系统科学成就

中国航天报/2011年/12月/8日/第003版 航天论坛 钱学森系统科学思想和系统科学成就 中国航天科技集团公司原710所副所长科技委主任于景元 钱学森在开创我国航天事业过程中,同时也开创了一套既有普遍科学意义、又有中国特色的系统工程管理方法与技术。实践已证明了这套组织管理方法的科学性和有效性。从今天来看,就是在当时条件下,把科学技术创新、组织管理创新与体制机制创新有机结合起来,实现了综合集成创新,从而走出了一条发展我国航天事业的自主创新和协同创新道路。我国航天事业一直在持续发展,其根本原因就在于自主创新和协同创新。 系统科学思想的形成与发展 航天系统工程的成功实践,不仅是钱老对管理科学与工程的重大贡献,同时也为建立系统科学体系奠定了实践基础。 系统科学是有三个层次结构的学科体系。在钱老建立的系统科学体系中,处在工程技术或应用技术层次上的是系统工程;处在技术科学层次上直接为系统工程提供理论方法的有运筹学、控制论、信息论等;而处在基础科学层次上属于系统理论的便是系统学。这样三个层次结构的系统科学经过系统论通向辩证唯物主义。 在系统科学体系中,系统学是需要建立的新兴学科。20世纪80年代中期,钱老以系统学讨论班的方式开始了创建系统学的工作。在讨论班上,钱老首先提出了系统新的分类,将系统分为简单系统、简单巨系统、复杂巨系统和特殊复杂巨系统。生物体系统、人体系统、人脑系统、地理系统、社会系统、星系系统等都是复杂巨系统。其中社会系统是最复杂的系统了,又称作特殊复杂巨系统。这些系统又都是开放的,与外部环境有物质、能量和信息的交换,所以又称作开放的复杂巨系统。 20世纪90年代中期,钱老提出开创复杂巨系统的科学与技术,实际上就是由综合集成方法、综合集成理论、综合集成技术和综合集成工程所构成的复杂巨系统科学技术体系,这就把复杂科学体系大大向前发展了,发展到了复杂巨系统科学体系。 系统科学、复杂巨系统科学对现代科学技术发展,特别对现代科学技术向综合性整体化方向发展必将产生重大影响。这是钱学森对现代科学技术发展的巨大贡献,也是中华民族乃至全人类的宝贵知识财富和思想财富。 认识和改造世界的知识体系 钱老从系统科学思想出发,从整体上去认识和把握人类认识世界和改造世界的知识结构,提出了现代科学技术体系和人类知识体系,这是钱老对现代科学技术发展的系统性和整体性贡献。 钱学森提出的现代科学技术体系结构,从纵向上看有11个科学技术部门。这11个科学技术部门是自然科学、社会科学、数学科学、系统科学、思维科学、人体科学、地理科学、军事科学、行为科学、建筑科学、文艺理论。这是根据现代科学技术发展到目前水平所做的划分。随着科学技术发展,今后还会产生新的科学技术部门,所以这个体系是动态发展系统。 我国正在实施科技兴国战略,我们不仅要充分发挥自然科学技术的重要作用,更要发挥现代科学技术体系的综合优势和整体力量。 从钱老建立现代科学技术体系和人类知识体系可以看出,钱老作为一位伟大的科学家,他不仅有学科和领域的深度,又有跨学科、跨领域的广度,还有跨层次的高度。如果把深度、广度和高度看做三维结构的话,那么钱学森就是一位三维科学家。 系统科学的实践意义

系统工程导论课后习题答案

2.1什么是孤立系统、封闭系统和开放系统?试分别举例说明。 答:a.如果系统与其环境之间既没有物质的交换,也没有能量的交换,就称其为孤立系统。在孤立系统中,系统与环境之间是相互隔绝的,系统内部的能量和物质不能传至系统外,系统环境的能量也不能传至系统内,显然,客观世界是不存在这种孤立系统的;b.如果系统与其环境可以交换能量但不可以交换物质,称其为封闭系统。例如一个密闭的容器,可以与外界交换能量,但不能交换物质,可看作为封闭系统;c.如果系统与环境之间既有换,又有物质交换,就称其为开放系统。小至细胞、分子、大至生物、城市、国家等任何系统每时每刻都与环境进行着物质、能量及信息的交换,都是开放系统。 2.2什么是系统自组织现象?试描述一个具体的系统自组织现象。 答:系统中的元素在环境作用下,不依靠外力,发展形成有序结构的过程,称为系统自组织。19世纪末化学家利色根发现,将碘化钾溶液加入到含有硝酸银的胶体介质中,在一定的条件下,所形成的碘化银沉淀物会构成一圈圈有规律间隔的环状分布,这种有序的环称为利色根环。如激光的产生就是一个典型的自组织过程。 2.3中国科学家对系统科学与技术有过哪些贡献? 答:中国科学院于1956年在力学研究所成立“运用组”,即后来“运筹组”的前身。到1980年成立“系统科学研究所”,1980年成立“中国系统工程学会”,这些都标志着我国对系统工程研究发展的重视。1986年钱学森发表“为什么创立和研究系统学”,又把我国系统工程研究提高到系统工程基础理论,从系统科学体系的高度进行研究。我国学者钱学森于1989年提出“综合集成法”,是对系统工程方法论研究方面作出的新贡献。 2.4如何全面正确理解系统的整体性和“1+1>2”表达式? 答:系统的首要特征就是其整体性,系统不是各孤立部分属性的简单叠加,它还具有各孤立部分所没有的新的性质和行为。系统的整体性质有时通俗地表达为“1+1>2”,但实际情况是复杂的,也有可能等于2或小于2,这取决于系统的结构、各部分的属性及系统内协同作用的强弱。这主要是从系统的交通角度来理解的。 2.5耗散结构理论、协同学和混沌理论的主要观点是什么?有什么共同点与不同点? 答:a.散结构理论认为一个系统总是朝着均匀和无序的平衡态发展,系统的熵不断增大,直至达到平衡态,此时系统的熵最大,但对于一个开放系统,系统的熵却可能增长、维持或减小。b.协同学研究系统的各个部分如何进行协作,并通过协作导致系统出现空间上、时间上或功能上的有序结构。c.混沌是由确定性的发展过程中产生出来的一种随机运动。它不是简单的无序状态,在“杂乱无章”运动中又包含普适常数,包含自相似性。 共同点:三者讲的都是一个系统如何自发地形成有序结构的。不同点:混沌理论是从随机表象角度来讲的,耗散结构是从熵的角度来讲的,协同学是从各个部分如何进行协作。 3.0详细说明动态规划的中心思想。 动态规划是研究多段决策而提出来的一种数学方法,它的中心思想是所谓的“最优性原理”,这个原理归结为用一个基本地推关系式,从整个过程的终点出发,由后向前,使过程连续地转移,一步一步地推到始点,找到最优解。动态规划算法通常用于求解具有某种最优性质的问题。在这类问题中,可能会有许多可行解。每一个解都对应于一个值,我们希望找到具有最优值的解。动态规划算法与分治法类似,其基本思想也是将待求解问题分解成若干个子问题,先求解子问题,然后从这些子问题的解得到原问题的解。与分治法不同的是,适合于用动态规划求解的问题,经分解得到子问题往往不是互相独立的。若用分治法来解这类问题,则分解得到的子问题数目太多,有些子问题被重复计算了很多次。如果我们能够保存已解决的子问题的答案,而在需要时再找出已求得的答案,这样就可以避免大量的重复计算,节省时间。我们可以用一个表来记录所有已解

钱学森书信中的哲学思想

【钱学森与科技哲学研究】 《钱学森书信》中的哲学思想 谢娟① (钦州学院社科部,广西钦州535099) 摘要:钱学森是享誉世界的科学家,同时也是一位杰出的马克思主义哲学家。在《钱学森书信》中,无论是对现代科学技术体系、系统科学、思维科学还是对行为科学、人体科学、地理科学等领域的研究,钱学森无不贯穿着马克思主义哲学思想。可以说,《钱学森书信》的焦点和制高点正是马克思主义哲学思想即辩证唯物主义。学习和研究《钱学森书信》中的哲学思想可以为我们今后的科学研究和社会实践提供坚实的指导思想和方法论。 关键词:钱学森;《钱学森书信》;辩证唯物主义;马克思主义哲学;现代科学技术体系 中图分类号:B152文献标志码:A文章编号:1672-8572(2012)03-0017-04 一、《钱学森书信》是当今马克思主义哲学极其重要的最新宝贵文献 《钱学森书信》共十卷,于2007年5月由国防工业出版社出版。《钱学森书信》共收入了钱学森从1955年6月15日至2000年11月26日的书信共3000多封,约400万字。《钱学森书信》中的第一封信是1955年6月15日钱学森在美国写给陈叔通老先生的,最后一封信则是2000年11月26日写给他的秘书涂元季的。收信人之中既有国家领导人,也有普通老百姓,更多的则是社会各界的科学人士。其中,与钱学森通信最多的是北京市航天工业部910所的于景元同志,其通信共174封。其次是中国科学院自动化研究所的戴汝为同志,其通信共162封。从《钱学森书信》中,我们看到了钱学森与社会各界人士的学术探讨,涉及的内容不仅既有深度、广度,而且始终贯穿着马克思主义哲学。如:1983年4月1日致张可文的信中,钱学森写道:“研究人体科学的确不易,但也不是一点都走不动,还是大有可为。问题是要博采各现代科学技术的成果、结合我国古代成就和民间流传的好东西,而且一定要用人类知识的精华———马克思主义哲学来指导。”[1]2271993年1月28日致瞿宁淑的信中,钱学森写道:“读您信后,学到世界地理界在20世纪的情况。看来‘老大哥’的地理界犯了形式主义机械唯物论的错误,其实也就是脱离了客观实际的唯心主义。这就更使人见到竺可桢老院长的伟大!我们要继承竺老的遗愿,建立起辩证唯物主义的地理科学。”[2]101 钱学森以辩证唯物主义为指导的思想,在《钱学森书信》中可谓比比皆是。就像当年列宁读完《马克思、恩格斯通信集》指出其焦点是辩证法一样。《钱学森书信》的焦点与思想制高点正是辩证唯物主义,它是当今马克思主义哲学的最新宝贵文献[3]。 二、《钱学森书信》的焦点是马克思主义哲学即辩证唯物主义 钱学森拳拳服膺马克思主义哲学,这在《钱学森书信》中表现得淋漓尽致。 (一)钱学森认为辩证唯物主义是锐利的思想武器 以马克思主义的辩证唯物主义哲学原理为指导,是钱学森研究和观察问题的根本立足点和出发点。 1987年12月5日钱学森在给陈信的信中写道:“我们一定要坚持马克思列宁主义,一切以马克思主义哲学为指导。只有用马克思主义哲学武装 — 71 — 第14卷第3期辽东学院学报(社会科学版)Vol.14No.3 2012年6月Journal of Eastern Liaoning University(Social Sciences)Jun.2012①收稿日期:2012-03-22 基金项目:钦州学院2011年校级重点立项项目(2011XJKY-07A) 作者简介:谢娟(1984—),女,瑶族,广西富川人,研究方向:思想政治理论。

钱学森

[推荐]钱学森关于培养科技创新人才的教育构想 一个多月来,随着媒体报道的深入,人们不仅没有淡忘钱学森先生这位伟大的科学家,而且对他有了更进一步的了解。钱老虽逝,仍旧感动着中国,感动着世界。在众多的怀想和反思中,“钱学森之问”因其关系着教育,关系着未来,备受人关注。我们推出此版,算作对钱老的纪念和对钱老精神的践行。——编者 集大成得智慧 ——钱学森关于培养科技创新人才的教育构想 “为什么我们的学校总是培养不出杰出人才?”这就是著名的“钱学森之问”。 让“钱学森之问”成为舆论焦点的,是2009年11月11日,钱老逝世11天后,安徽高校的11位教授联合《新安晚报》给新任教育部部长袁贵仁及全国教育界发出的一封公开信:让我们直面“钱学森之问”! 其实,“钱学森之问”早在2005年温家宝总理看望我国著名科学家、中国航天事业奠基人钱学森时,就已经开始引起社会的关注,并逐渐引起越来越多的教育界专家和有关教育部门的思考。 2005年3月29日,已经94岁高龄的钱学森,在解放军总医院的病房里和身边的工作人员作了一次长谈,重点就是培养创新人才。他说:“回国以后,我觉得国家对我很重视,但是社会主义建设需要更多的钱学森,国家才会有大发展。我今年已90多岁了,想到中国长远发展的事情,忧虑的就是这一点。” 我们当然不会误解为,钱老希望整个教育都要培养拔尖人才,毕竟,教育还承担着大众化教育的使命。只是,在提大众化教育的同时,不应该忘记英才教育;在改革高等教育人才培养模式的时候,不要忘记科技创新人才的培养。 “钱学森之问”到底揭示了一个怎样的教育问题?钱老自己是怎样回答的呢? 钱学森之答 一般来说,钱学森一旦提出一个问题,心里就已经有自己的见解了。他的一位学生曾说:“无论多么难的问题,钱老总能想出解决问题的方法来。” 现在,回答“钱问”的切入点,是对传统的培养模式进行反思。钱学森在讲话中曾经说,现存的传统教育模式成了制约如何培养杰出人才的瓶颈或关节点。“ 大约从上世纪80年代开始,钱学森关于教育的构想逐渐形成了,这就是大成智慧教育构想”,它是一种前所未有的通才教育模式,回答了在当前条件下科技创新人才培养的问题。 这一构想,是钱学森晚年教育思想的概括,也可以看作钱学森对“钱学森之问”的回答,它为社会各界共同应对“钱学森之问”增添了丰富的营养。 钱学森的这些思想散落在他的讲话、文章和书信中。综观这些史料,可以比较清楚地看出以下四个方面的内容。 构想之一:用现代科学技术体系结构培养和教育学生 钱学森曾对身边的工作人员说:“我想说的不是一般人才的培养问题,而是科技创新人才的培养问题。” 20世纪80年代初,钱学森指出,现代科学技术已经发展成为一个严密的综合体系,这是他提出的全新的科学技术观。他把这个体系称作“现代科学技术体系”。这个体系的对象只有一个,那就是整个客观世界,学科的不同只是人们观察问题、解决问题的着眼点不同而已。 钱学森大成智慧教育的第一个构想,也是最核心的问题,就是用现代科学技术体系结构来培养和教育学生。今天,中国大学生当然要有专业,否则毕不了业,但是首先他们要对整个的科学知识体系有一个完整的了解,知道他所学的专业在知识体系中的位置和相互联系。 钱学森把人类社会发展中所产生的所有知识分为4个层次、11大门类,这一体系从横向上看有自然科学、社会科学、数学科学、系统科学、思维科学、人体科学、军事科学、行为科学、地理

钱学森主要科学成就

钱学森主要科学成就 新华网北京10月31日电钱学森是我国航天科技事业的先驱和杰出代表,在空气 动力学、航空工程、喷气推进、工程控制论、物理力学等技术科学领域作出了开创性贡献,是中国近代力学和系统工程理论与应用研究的奠基人和倡导人。1956年初,钱学森 向中共中央、国务院提出《建立我国国防航空工业的意见书》。同年,国务院、中央军委 根据他的建议,成立了导弹、航空科学研究的领导机构——航空工业委员会,并任命他为 委员。1956年,钱学森受命组建中国第一个火箭、导弹研究所——国防部第五研究院 并担任首任院长。他主持完成了“喷气和火箭技术的建立”规划,参与了近程导弹、中近 程导弹和中国第一颗人造地球卫星的研制,直接领导了用中近程导弹运载原子弹“两弹结合”试验,参与制定了中国近程导弹运载原子弹“两弹结合”试验,参与制定了中国第一 个星际航空的发展规划,发展建立了工程控制论和系统学等。 在控制科学领域,1954年,钱学森发表《工程控制论》的学术著作,引起了控制 领域的轰动,并形成了控制科学在上世纪50年代和60年代的研究高潮。1957年,《工程控制论》获得中国科学院自然科学奖一等奖。同年9月,国际自动控制联合会(I FAC)成立大会推举钱学森为第一届IFAC理事会常务理事。他也成为该组织第一届 理事会中唯一的中国人。 在应用力学领域,钱学森在空气动力学及固体力学方面做了开拓性研究,揭示了可压 缩边界层的一些温度变化情况,并最早在跨声速流动问题中引入上下临界马赫数的概念。 1953年,钱学森正式提出物理力学概念,主张从物质的微观规律确定其宏观力学特性,开拓了高温高压的新领域。 在系统工程和系统科学领域,钱学森在80年代初期提出国民经济建设总体设计部的 概念,坚持致力于将航天系统工程概念推广应用到整个国家和国民经济 建设,并从社会形态和开放复杂巨系统的高度,论述了社会系统。他发展了系统学和 开放的复杂巨系统的方法论。 在喷气推进与航天技术领域,钱学森在40年代提出并实现了火箭助推起飞装置,使 飞机跑道距离缩短;1949年,他提出火箭旅客飞机概念和关于核火箭的设想;196 2年,他提出了用一架装有喷气发动机的大飞机作为第一级运载工具,用一架装有火箭发 动机的飞机作为第二级运载工具的天地往返运输系统概念。 在思维科学领域,钱学森在80年代初提出创建思维科学技术部门,认为思维科学是 处理意识与大脑、精神与物质、主观与客观的科学,推动思维科学研究是计算机技术革命 的需要。他主张发展思维科学要同人工智能、智能计算机的工作结合起来,并将系统科学 方法应用到思维科学的研究中,提出思维的系统观。在人体科学、科学技术体系等方面,钱学森也作出了重要贡献。

系统工程试卷及答案2006B

国防科技大学二〇〇六年春季课程期末考试 科目:系统工程原理试题(B卷) (可不抄题) 考生注意:1.答案必须写在统一配发的答题纸上,可不抄题! 2.考试时间为19:30—22:00,共150分钟。 3.试卷满分为100分。 一、判断(10分) 1、现实世界中没有完全意义上的封闭系统。 ( ) 2、系统工程属于系统科学体系的技术科学层次。( ) 3、切克兰德的“调查学习”模式主要适用于研究良结构的硬系统。( ) 4、系统建模时应该把研究问题的一切细节、一切因素都包罗进去。( ) 5、在系统解析结构模型中,总是假定所涉及的关系具有传递性。 ( ) 6、正规马尔可夫链通过若干步转移,最终会达到某种稳定状态。 ( ) 7、评价指标综合的“理想系数法”实际上是加权平均法加法规则的应用。( ) 8、在风险决策中,只要能获得更多的情报,就应该进行调查、试验等工作。( ) 9、结构化决策是指问题的影响变量之间的相互关系可以用数学形式表达。( ) 10、网络图的关键路线就是路长最长的线路。( ) 二、填空(20分) 1、钱学森主张将一般系统论、耗散结构、协同学等广泛学科成就进行全面总结后,建立系 统科学的基础理论,叫作( )。 2、霍尔的系统工程三维结构由( )、( )、( )组成。 3、指数平滑预测法中,平滑系数越( ),表明越重视新信息的影响。 4、层次分析法把影响问题的因素,一般分为三个层次,即( )、( )和( )。 5、若系统组成元素为N{n j,j=1,2,…,n},且其可达矩阵M=[m ij](i,j=1,…,n),则元素n i 的可达集定义为R(n i)=( ),先行集定义为A(n i)=( ),底层单元集定义为B=( )。 6、如果在经济系统中,最终产量Y=(y1,y2,…,y n)T已经确定,且已知直接消耗系数矩阵为A, 则总产量X=(x1,x2,…,x n)T=( )。 7、回归预测是一种统计方法,其预测结果有一定波动范围,这个波动范围叫做( )。 8、在柯布-道格拉斯生产函数模型Y=ALαKβ中,若α+β=1,称扩大再生产方式为( )型; 若α+β〉1,称扩大再生产方式为( )型。 9、在决策树中,由决策结点引出的分支称为( ),由自然状态结点引出的分支称为( )。 10、网络图中,某作业(i,j)的总时差R(i,j)=( )时,称该作业为“关键作业”。 三、简答(10分) 1、系统评价工作主要存在哪些方面的困难?解决的办法是什么? 2、构成决策问题的条件有哪些?根据人们对自然状态规律的认识和掌握程度,决策问题通 常可分为哪几种? 四、(20分)设某学校对学生思想品德的考核因素集U={u1,u2,u3,u4}={思想修养,集体观念,劳动观念,遵守纪律},评语集V={v1,v2,v3,v4}={很好,较好,一般,不好}。设各考核因素

入党申请书20XX年8月学习钱学森精神的思想汇报

三一文库(https://www.360docs.net/doc/911203936.html,)/入党材料/入党申请书 20XX年8月学习钱学森精神的思想汇 报 *关键字: *来自八一学习网 尊敬的党组织: 钱老先生,您永远活在炎黄子孙心中,请安心走好!伟人,巨人,强人,爱国党人……一切称呼依然敌不过老人二字,钱老终究挥袖 而去,给后人留下不少沉痛,然而却已无遗憾。钱老医生奉献给祖国,“五年归国路,十年两弹成”正是钱老人生阶段的缩影。步出国门勿忘根,这是我学习钱老精神后最大的感触之一。现代社会,不少人崇洋媚外,老觉得外国的月亮也比中国圆,导致飘洋海外的学子越来越低龄化。在这我真想反问一句,难道不留洋的学子就不能成才吗?纵使我们面对着一个不争的事实,中国的教育体系不 尽完善,那也是需要我们13亿人携手合作,努力令其尽善尽美的。 英美的绿卡真有那么大的吸引力吗?现在国家越加富强也争相逃离,那当年钱老对美国一切优越的放弃,是何等的革命情怀啊!

或许对于有的人来说,爱国似乎一种冲动,是一种热情,是一波汹 涌的海浪,面对五年这近乎两千个日夜,啥都退却了,但钱老却在 美国似乎中坚持着。他再次给我们抛出这样一个命题,五年的坚持值得吗?对于我们现在处于历史回顾者的位置来说,我们的答 案是毋庸置疑的,但对于当时的钱老呢?他对于国内的形势有太 多的未知,对于未来的路途又太多的不确定,他不能肯定地说,回 国后必定能获得重用。他所能确定的只有一件事,他要把自己所拥有的知识奉献给祖国。钱老一直记住,他是中国人,他的根无论过去多少个岁月,也无法使之抽离于神州大地之外。我真切希望,所有留学海外的中国人也能清楚记住这一点。 入党不随便,随便不入党,这是我另一大感触。还记得高中时期,目光就只盯着高考二字,对于共产党,尤其是中国共产党五字 尚未理解透彻,便已成为预备党员之一,对此我深感惭愧。记得钱老说过,他一生激动过三次,而其中一次就是被接纳为中国共产党员。的确,中国共产党作为我国的执政党,带领我国人民干了不少大事,钱老为此激动,我更是为能与钱老同为党员而感到无比地骄傲与自豪。现在很多人都在问,入党有什么好处,对此,我是彻底无语。带有功利性地入党,即使党在形式上接纳了你,精神上也容不下你。再有一些人认为,大学入党那么麻烦,有需要的话工作时再弄就简单多了,此言论再次让我无语。入党时随随便便的事吗?这不仅是对你优秀的一种肯定,从你宣誓的那一刻起,你也就承诺了,为人民服务,为共产主义事业而奋斗终身。虽然我们不可能如钱

人体生命学与初中生暨钱学森教育思想浅探

龙源期刊网 https://www.360docs.net/doc/911203936.html, 人体生命学与初中生暨钱学森教育思想浅探作者:张艳华 来源:《中国科教创新导刊》2013年第24期 摘要:解答“钱学森之问”,也许首先还是“救救孩子”,从解放幼儿、小学生、初中生开始。从黄毓先生所撰写的“人体生命学与钱学森系统论、复杂性科学关联”系列文章,笔者发现了十分重要的信息。由之得到三条重要启示,并提出了初中生教育六原则。本文提倡了“完备的…人的教育?”这一概念。 关键词:钱学森黄毓价值观心灵-价值(信仰)系统 中图分类号:G420 文献标识码:A 文章编号:1673-9795(2013)08(c)-0008-01 “中国什么时候能培养出建设创新型国家急需的创新型杰出人才?”钱学森的教育“天问”,说出了教育界乃至全社会的共同困惑。解答“钱学森之问”,也许首先还是“救救孩子”,从解放幼儿、小学生、初中生开始。 钱学森的教育“天问”,说出了教育界乃至全社会的共同困惑。“钱学森之问”的价值,就在于他以一个大科学家的科学理性,直面现实,直面问题。他毫不客气用了一个全称判断:不是个别院校、部分高校,而是“没有一所大学”按照有效的人才培养模式去办学! 然而,“知易行难”。钱学森本身的教育经历已经显示优秀人才的成长是一个连续、复杂的过程,所谓“百年树人”。今天,“起跑线”上的恶性竞争,被形象地比喻为“赢在起点,输在终点”。如果我们的中小学生就被考试和分数所压倒,好奇心和想象力被磨灭殆尽,又怎么能指望他们在大学教育阶段会有所作为?因而,解答“钱学森之问”,也许首先还是“救救孩子”,从解放中小学生开始。而初中阶段作为一个人世界观、价值观成形的阶段,如何正确地引导孩子心灵也就显得十分重要。提高学生认识世界、认识自我的能力,塑造健全的人格,是时代赋予班主任的重任。 以下专论初中生教育与人体生命学的关系: 心灵之约: 根据黄毓先生所撰写的“人体生命学与钱学森系统论、复杂性科学关联”系列文章,笔者发现了十分重要的信息: 全国人大常委会原副委员长、著名科学家钱学森院士的系统论紧紧把握整体具有各部分所不具有的新质的功能,“整体大于部分之和。”他创设的“总体设计部、现代科学技术的体系结构”等等,都突破了单一线性因果论,从而导致科学方法的进一步重大变革,为科学思维提供了新方法。[1]

我理解的钱学森地理科学思想

我理解的钱学森地理科学思想 地科一班余滢2012013228 摘要:钱学森是我国著名的科学家,也是世界力学大师。他不仅在“两弹一星”方面功勋卓著,而且在地理科学方面也建树颇深,我们从他的地理科学思想中可窥见一斑,在这里我想就钱学森老前辈的地理科学思想写一些个人理解。 关键词:地理科学思想大科学沟通桥梁三个层次研究对象基本方法建设思想 地理学是一门古老而传统的科学,它是研究人类生活,生产环境的形成,发展与区域分布的科学,具有很强的实践性,与国民经济建设的各个部门有着密切关系。长期以来,由于人们对“环境”的认识众说纷纭,从而对人与地理环境关系也莫衷一是,这样制约了地理学的发展,特别受苏联的影响,地理学被人为地分割成自然地理和人文地理,在社会科学和自然科学之间游离,难以全面研究人类的生活环境问题和发挥地理学的整体优势。在国家提出经济建设为中心的新形势下,为了更好地体现地理科学的学科优势,发挥其在国民经济建设中的服务功能,我国著名科学家钱学森院士利用系统科学的思想,从整个现代科学技术体系出发,在充分肯定地理学发展成就的基础上,对地理学进行了重新建构和认识。 一.地理科学是一门大科学 由课本可知,钱学森思想中,地理科学不同于传统意义上的地理学,他不是一门单一的学科,而是一个学科体系。它不同于传统的地理学和地球科学,而是把中世纪以来从地理科学中分化出来的测绘学,天文学,地质学等与地理学结合起来重新团结在大的地理科学系统之中,即钱老所提倡的大地理科学概念是以地理学为主体,横跨地质学,气象学,技术经济学,国土经济学等多门科学,是沟通自然科学和社会科学的桥梁科学。将其纳入他创建的现代科学技术体系之中,并把它提高到与自然科学和社会科学并驾齐驱的科学门类。 二.地理科学的三个层次 地理科学的三个层次依次是:基础科学层次,地理科学的基础科学就是地球表层学,就是对人在地球上进行活动的这个区域进行系统研究。技术科学层次,这是把基础地理科学理论应用到工程技术层次做准备的中间层次,如数量地理学,生态经济学,环境科学,国土经济学等。工程技术层次,这是地理科学在直接改造宏观世界方面的学问,带有工程技术性质,如城市规划,环境保护,水资源,气象预报,地震预报等。 三.地理科学的研究对象 过去,人们对自然的理解只局限在生物圈,所以人与自然的关系被阐述成人与生物圈的关系。钱学森在综合世界科学发展潮流的基础上,创造性地提出:“人与生物圈(MAB)的概念是不够确切的,它不能把今天人活动的范围全部包括进去,倒是如同中国科学院地理研究所浦汉昕同志指出的,苏联科学家的地球表层或地理壳更准确,地球表层包括上至对流顶层(在极地上空约8公里,赤道下平均约17公里,平均10公里),下至岩石圈的上部(陆地上约深5~6公里海洋下平均深4公里) 这才是今天我们人在开发利用,并有很大影响的范围。因此,环境的含义,现在应该是地球表层,而不是什么MAB”。 它是一个复杂的开放巨系统,除了地球表层内部在不断的发展和演化外,它还与外界之间有物质和能量的交换,但进来的东西不等于出去的东西。钱老指出,地球表层巨系统是一个具有功能性的层次结构,从保护环境的角度来说,最基层的一级

相关文档
最新文档