魏宏森
(一) 人类面临的新课题:组织性,复杂性,非线性 (二) 认识组织性、复杂性事物的新学科:系统科学 (三) 系统科学产生的科学,哲学意义 (一) 人类面临的新课题:组织性,复杂性,非线性 1. 物质生产系统的组织性,复杂性,非线性。 古代的生产系统是:人->简单工具->对象->产品,商品 近代,工具有所发展:人->(动力机->传动机->工作机,这是工具的发展)->对象->产品,商品 现代:人->(信息控制机)->机械工具-对象->产品,商品,信息控制机对于人和对象都有所反馈。 2. 社会生活的组织性,复杂性,非线性。产生了信息科学和信息技术。 3. 科研对象的组织性,复杂性,非线性。 4. 科学管理对象的组织性,复杂性,非线性。 战争中也存在组织性,复杂性,非线性。海湾战争可以说是硅片打败了钢铁。 组织性,复杂性,非线性的特点是:因素众多,涉及面广;联系紧密,结构复杂;动态多变,随机性强;非线性,非加和性;因果关系的反直观性;滞后效应影响深远。
(二) 认识组织性、复杂性事物的新学科:系统科学 什么是系统科学?就是把对象作为组织性,复杂性系统,从整体上进行研究。以揭示其运动规律和实际处理这类系统的科学,是系统理论和技术的总称。 与自然科学类似,包含三个层次:系统学,系统技术基础和系统工程。如下图所示:
自然科学结构图如下:
组织理论包括一般系统论,控制论和信息论。LV贝塔胡菲提出系统概念,认为系统是相互联系的诸要素的复合体(结合体),并用数学语言进行了概括。 推出一般理论。生长规律:Q=Q0eat ,竞争规律:Q1=bQ2eat 提出了开放系统的概念,并运用到生物学中。 20世纪六七十年代,出现了耗散结构理论,协同学理论,超循环理论,回答系统是如何形成的等问题,认为系统是一种自组织。耗散结构由热力学形成。协同学由物理光学形成。超循环理论由生物学引入。
七十年代末八十年代初,出现了混沌理论。混沌状态宏观上无序,但在微观上有序。是有确定性的随机性。对于初始条件有极大的敏感性。可以说是物理学的第三次革命。从相对论,到量子论,再到混沌论是三次飞跃。菲根鲍姆得到从有序到混沌的常数。μ=4.669201690。 有伸缩对称性而无法用几何描述的客体称为分形(分维)。M(λL)=λM(L)=KM(L) D=lnK/lnλ 这就是分形几何维数的求法。
(三) 系统科学产生的科学,哲学意义 1. 科学意义:弥补了人类认识史,科学史的空白。 2. 哲学意义:为探索组织性,复杂性,非线性问题提供了思维方式。系统思维方式是根据概念,系统的性质,结构关系,把对象有机组织起来构成模型,研究系统的功能与行为。着重从总体上揭示系统内部及系统与外部环境的联系。 系统思维立足整体;要素的整体具有不同于要素的新功能。把要考察的系统作为一个开放系统。系统思维方式是借助模型认识和模拟对象,解释对象运动规律的思维方式。 3. 为解决组织性,复杂性,非线性提供了现代新工具。参见《系统科学方法论导论》(1983年,人民出版社)。 4. 为发展辩证唯物主义提供了现代科学基础。系统观强调物质性,运动性和时空运动的规律性。
参考清华大学魏宏森教授资料
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