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文档简介

科学方法演示文稿目前一页\总数八十八页\编于十六点(优选)科学方法目前二页\总数八十八页\编于十六点第一节系统论方法

1.核心思想

2.基本方法

3.系统论任务

4.系统论出现的意义

5.当前研究情况目前三页\总数八十八页\编于十六点概述宇宙自然人类,一切都在一个统一的运转的系统之中!一切伟大的进步都必须以系统论做为出发点及归属处!系统论是研究系统的一般模式、结构和规律的学问,它研究各种系统的共同特征,用数学方法定量地描述其功能,寻求并确立适用于一切系统的原理、原则和数学模型,是具有逻辑和数学性质的一门新兴的科学。一、核心思想目前四页\总数八十八页\编于十六点思想来源系统思想源远流长,但作为一门科学的系统论,人们公认是美籍奥地利人、理论生物学家L.V.贝塔朗菲(L.Von.Bertalanffy)创立的。他在1937年提出了一般系统论原理,奠定了这门科学的理论基础。但是他的论文《关于一般系统论》,到1945年才公开发表,他的理论到1948年在美国再次讲授“一般系统论”时,才得到学术界的重视。1952年发表“抗体系统论”,提出了系统论的思想。目前五页\总数八十八页\编于十六点确立这门科学学术地位的是1968年贝塔朗菲发表的专著:《一般系统理论基础、发展和应用》(《GeneralSystemTheory;Foundations,Development,Applications》),该书被公认为是这门学科的代表作。系统一词,来源于古希腊语,是由部分构成整体的意思。今天人们从各种角度上研究系统,对系统下的定义不下几十种。目前六页\总数八十八页\编于十六点如说“系统是诸元素及其顺常行为的给定集合”,“系统是有组织的和被组织化的全体”,“系统是有联系的物质和过程的集合”,“系统是许多要素保持有机的秩序,向同一目的行动的东西”,等等。一般系统论则试图给一个能描示各种系统共同特征的一般的系统定义,通常把系统定义为:由若干要素以一定结构形式联结构成的具有某种功能的有机整体。在这个定义中包括了系统、要素、结构、功能四个概念,表明了要素与要素、要素与系统、系统与环境三方面的关系。目前七页\总数八十八页\编于十六点系统论内容系统论认为,整体性、关联性,等级结构性、动态平衡性、时序性等是所有系统的共同的基本特征。这些,既是系统所具有的基本思想观点,而且它也是系统方法的基本原则,表现了系统论不仅是反映客观规律的科学理论,具有科学方法论的含义,这正是系统论这门科学的特点。目前八页\总数八十八页\编于十六点美籍奥地利生物学家贝塔朗菲对此曾作过说明,英语SystemApproach直译为系统方法,也可译成系统论,因为它既可代表概念、观点、模型,又可表示数学方法。他说,我们故意用Approach这样一个不太严格的词,正好表明这门学科的性质特点。目前九页\总数八十八页\编于十六点核心思想系统论的核心思想是系统的整体观念。贝塔朗菲强调,任何系统都是一个有机的整体,它不是各个部分的机械组合或简单相加,系统的整体功能是各要素在孤立状态下所没有的性质。他用亚里斯多德的“整体大于部分之和”的名言来说明系统的整体性,反对那种认为要素性能好,整体性能一定好,以局部说明整体的机械论的观点。目前十页\总数八十八页\编于十六点同时认为,系统中各要素不是孤立地存在着,每个要素在系统中都处于一定的位置上,起着特定的作用。要素之间相互关联,构成了一个不可分割的整体。要素是整体中的要素,如果将要素从系统整体中割离出来,它将失去要素的作用。正象人手在人体中它是劳动的器官,一旦将手从人体中砍下来,那时它将不再是劳动的器官了一样。目前十一页\总数八十八页\编于十六点二、基本方法

系统论的基本思想方法,就是把所研究和处理的对象,当作一个系统,分析系统的结构和功能,研究系统、要素、环境三者的相互关系和变动的规律性,并优化系统观点看问题,世界上任何事物都可以看成是一个系统,系统是普遍存在的。大至渺茫的宇宙,小至微观的原子,一粒种子、一群蜜蜂、一台机器、一个工厂、一个学会团体、……都是系统,整个世界就是系统的集合。目前十二页\总数八十八页\编于十六点系统是多种多样的,可以根据不同的原则和情况来划分系统的类型。按人类干预的情况可划分自然系统、人工系统;按学科领域就可分成自然系统、社会系统和思维系统;按范围划妥则有宏观系统、微观系统;按与环境的关系划分就有开放系统、封闭系统、孤立系统;按状态划分就有平衡系统、非平衡系统、近平衡系统、远平衡系统等等。此个还有大系统、小系统的相对区别。目前十三页\总数八十八页\编于十六点三、系统论任务系统论的任务,不仅在于认识系统的特点和规律,更重要地还在于利用这些特点和规律去控制、管理、改造或创造一系统,使它的存在与发展合乎人的目的需要。也就是说,研究系统的目的在于调整系统结构,直辖市各要素关系,使系统达到优化目标。

目前十四页\总数八十八页\编于十六点四、系统论出现的意义系统论的出现,使人类的思维方式发生了深刻地变化。以往研究问题,一般是把事物分解成若干部分,抽象出最简单的因素来,然后再以部分的性质去说明复杂事物。这是笛卡尔奠定理论基础的分析方法。

目前十五页\总数八十八页\编于十六点

这种方法的着眼点在局部或要素,遵循的是单项因果决定论,虽然这是几百年来在特定范围内行之有效、人们最熟悉的思维方法。但是它不能如实地说明事的的整体性,不能反映事物之间的联系和相互作用,它只适应认识较为简单的事物,而不胜任于对复杂问题的研究。

目前十六页\总数八十八页\编于十六点

在现代科学的整体化和高度综合化发展的趋势下,在人类面临许多规模巨大、关系复杂、参数众多的复杂问题面前,就显得无能为力了。正当传统分析方法束手无策的时候,系统分析方法却能站在时代前列,高屋建瓴,综观全局,别开生面地为现代复杂问题提供了有效的思维方式。目前十七页\总数八十八页\编于十六点

所以系统论,连同控制论、信息论等其他横断科学一起所提供的新思路和新方法,为人类的思维开拓新路,它们作为现代科学的新潮流,促进着各门科学的发展。目前十八页\总数八十八页\编于十六点

系统论反映了现代科学发展的趋势,反映了现代社会化大生产的特点,反映了现代社会生活的复杂性,所以它的理论和方法能够得到广泛地应用。系统论不仅为现代科学的发展提供了理论和方法,而且也为解决现代社会中的政治、经济、军事、科学、文化等等方面的各种复杂问题提供了方法论的基础,系统观念正渗透到每个领域。目前十九页\总数八十八页\编于十六点

当前系统论发展的趋势和方向是朝着统一各种各样的系统理论,建立统一的系统科学体系的目标前进着。有的学者认为,“随着系统运动而产生的各种各样的系统(理)论,而这些系统(理)论的统一业已成为重大的科学问题和哲学问题。”目前二十页\总数八十八页\编于十六点

所以系统论,连同控制论、信息论等其他横断科学一起所提供的新思路和新方法,为人类的思维开拓新路,它们作为现代科学的新潮流,促进着各门科学的发展。目前二十一页\总数八十八页\编于十六点五、当前系统论研究情况系统理论目前已经显现出几个值得注意的趋势和特点。第一,系统论与控制论、信息论,运筹学、系统工程、电子计算机和现代通讯技术等新兴学科相互渗透、紧密结合的趋势;第二,系统论、控制论、信息论,正朝着“三归一”的方向发展,现已明确系统论是其它两论的基础;目前二十二页\总数八十八页\编于十六点第三,耗散结构论、协同学、突变论、模糊系统理论等等新的科学理论,从各方面丰富发展了系统论的内容,有必要概括出一门系统学作为系统科学的基础科学理论;第四,系统科学的哲学和方法论问题日益引起人们的重视。在系统科学的这些发展形势下,国内外许多学者致力于综合各种系统理论的研究,探索建立统一的系统科学体系的途径。目前二十三页\总数八十八页\编于十六点一般系统论创始人贝塔朗菲,就把他的系统论两部分。他的狭义系统论与广义系统论两部分。他的狭义系统论着重对系统本身进行分析研究;而他的广义系统论则是对一类相关的系统科学来进行分析研究。其中包括三个方面的内容:

1.系统科学、数学系统论;

2.系统技术,涉及到控制论、信息论、运筹学和系统工程等领域;

3.系统哲学,包括系统的本体论、认识论、价值论等方面的内容。目前二十四页\总数八十八页\编于十六点有人提出试用信息、能量、物质和时间作为基本概念建立新的统一理论。瑞典斯德哥尔摩大学萨缪尔教授1976年一般系统论年会上发表了将系统论。控制论、信息论综合成一门新学科的设想。在这种情况下,美国的《系统工程》杂志也改称为《系统科学》杂志。我国有的学者认为系统科学应包括“系统概念、一般系统理论、系统理论分论、系统方法论(系统工程和系统分析包括在内)和系统方法的应用”等五个部分。目前二十五页\总数八十八页\编于十六点我国著名科学家钱学森教授。多年致力于系统工程的研究,十分重视建立统一的系统科学体系的问题自1979年以来,多次发表文章表达他把系统科学看成是与自然科学、社会科学等相并列的一大门类科学,系统科学象自然科学一样也区分为系统的工程技术(包括系统工程、自动化技术和通讯技术);系统的技术科学(包括运筹学、控制论、巨系统理论、信息论);系统的基础科学,(即系统学);系统观(即系统的哲学和方法论部分,是系统科学与马克思主义的哲学连接的桥梁)四个层次。这些研究表明,不久的将来系统论将以崭新的面貌矗立于科学之林。目前二十六页\总数八十八页\编于十六点值得关注的是,我国学者林福永教授提出和发展了一种新的系统论,称为一般系统结构理论。一般系统结构理论从数学上提出了一个新的一般系统概念体系,特别是揭示系统组成部分之间的关联的新概念,如关系、关系环、系统结构等;在此基础上,抓住了系统环境、系统结构和系统行为以及它们之间的关系及规律这些一切系统都具有的共性问题,从数学上证明了,系统环境、系统结构和系统行为之间存在固有的关系及规律,在给定的系统环境中,系统行为仅由系统基层次上的系统结构决定和支配。这一结论为系统研究提供了精确的理论基础。目前二十七页\总数八十八页\编于十六点在这一结论的基础上,一般系统结构从理论上揭示了一系列的一般系统原理与规律,解决了一系列的一般系统问题,如系统基本层次的存在性及特性问题,是否存在从简单到复杂的自然法则的问题,以及什么是复杂性根源的问题等,从而把系统论发展到了具有精确的理论内容并且能够有效解决实际系统问题的高度。目前二十八页\总数八十八页\编于十六点我国的系统论从基础理论到技术科学再到工程技术,共有18个学科。它们是:系统科学、系统论、信息论、控制论、耗散结构论、协同学、突变论、运筹论,模糊数学、物元分析、泛系方法论、系统动力学、灰色系统理论、系统工程控学、计算机科学、人工智能学、知识工程学、传播学。目前二十九页\总数八十八页\编于十六点泛系方法论是我国在二十世纪七十年代中期才提创的一种新研究。现在已经得到了许多专业性的发展,初步形成了诸如泛系识别理论、泛系网络分析、泛系逻辑以及控制论、生态学、医学与诊断学的泛系元理论等具体的研究方向;独具一格地形成了一整套概念与分析模式;得到了几百个新的数学命题或定理;并且对诸如人工智能、模式识别、模拟理论、计算机科学、通信原理、大系统、突变论、动态规划、动态对策、理论生物学、中医原理、力学、逼近转化论、数理逻辑、泛代数、拓扑学、超复变函数、离散数学和组合数学、聚类分析、模糊数学、经济学、地理学、科学方法论、科学学与文艺理论等几十个传统专业分支中的一些问题开展了研究,得到了新的具体的结果。目前三十页\总数八十八页\编于十六点吴学谋,泛系论、泛系空间的变分运筹、数学逼近转化论创建人,变解Hilbert第6/23问题和Walsh猜想,国际控制论系统论与管理科学学报副主编,国际科学探索学报编委与原创主编和国际系统科学与应用学报、世界华人一般性科学论坛编委,美国国际一般系统研究所创所顾问。国内外发表出版论文论著400多篇种《泛系史记》(677个定理,中文英文合著)《从泛系观看世界》(138个定理)《泛系:万悖痴梦》(84个定理)《逼近转化论与数学中的泛系概念》(418个定理及证明)《泛系:不合上帝模子的哲学》(100个定理)《泛系理论与数学方法》(130个定理)《泛系方法论》(150个定理)《泛系运筹:时代变革和世界新的科技、军事、教育革命》《泛系方法论与百维泛网》(200多泛系变分运筹相对论理法)《泛系论识:跨学科研究缘悟》《泛系论与数学和方法论》等;其中发表英文论著100多篇种《泛系相对论》《泛系论:一个互联网式的学术框架》《泛系回忆录》《泛系之道》《泛系变分运筹真善美》《泛系生态学•管理•知识再发现》《泛系交通学与物流学》《泛系决策》《泛系控制论》《泛系信息论》《泛系哲学及其数学原理》

目前三十一页\总数八十八页\编于十六点第二节控制论方法一、控制论概述二、控制论系统的主要特征三、控制论在科学体系中的地位一、控制论概述目前三十二页\总数八十八页\编于十六点

1834年,著名的法国物理学家安培写了一篇论述科学哲理的文章,他进行科学分类时,把管理国家的科学称为“控制论”他把希腊文译成法文“Cybernetigue”。在这个意义下,“控制论”一词被编入19世纪许多著词典中。

“控制论”一同最初来源希腊文“mberuhhtz”,原意为“操舵术”,就是掌舵的方法和技术的思。在柏拉图(古希腊哲学家)的著作中,经常用它来表示管理人的艺术。目前三十三页\总数八十八页\编于十六点

自从1948年诺伯特·维纳发表了著名的《控制论——关于在动物和机器中控制和通讯的科学》一书以来,控制论的思想和方法已经渗透到了几乎有的自然科学和社会科学领域。维纳把控制论看作是一门研究机器、生命、社会中控制和通讯的一般规律的科学,是研究动态系统在变化的环境条件下如何保持平衡状态或稳定状态的科学。目前三十四页\总数八十八页\编于十六点在控制论中,“控制”的定义是:为了“改善”某个或某些受控对象的功能或发展,需要获得并使用信息,以这种信息为基础而选出的、于该对象上的作用,就叫作控制。由此可见,控制的基础是信息,一切信息传递都是为了控制,进而任何控制又都有赖于信息反馈来实现。信息反馈是控制论的一个极其重要的概念。通俗地说,信息反馈就是指由控制系统把信输送出去,又把其作用结果返送回来,并对信息的再输出发生影响,起到控制的作用,以达到预定的目的。目前三十五页\总数八十八页\编于十六点

控制论的定义:按维纳的说法:“控制论是关于在动物或机器中控制的通信的科学。”控制论的发展,大致分为如下三个时期:第一个时期在20世纪40年代末和50年代,是经典控制论时期。当时,人们在工业生产、武器装备方面,开始采用各种自动调节器、伺服系统与有关的电子设备,单机自动化或局部自动化;

目前三十六页\总数八十八页\编于十六点

第二个时期在20世纪60年代,是现代控制论时期。随着导弹系统、人造卫星、航天系统等科学技术的迅速发展,控制论的研究从单变量控制转移到多变量控制,从自动调节转到最优控制;

目前三十七页\总数八十八页\编于十六点

第三个时期从20世纪70年代到现在,是大系统理论时期。这一时期不仅发展了工程控制论,还产生了生物控制论、信息论、计算机科学和仿生学发展的前沿。目前三十八页\总数八十八页\编于十六点

二、控制论系统的的主要特征第一个特征要有一个预定的稳定状态或平衡状态。例如在上述的速度控制系统中,速度的给定值就是预定的稳定状态。第二个特征从外部环境到系统内部有一种信息的传递。例如,在速度控制系统中,转速的变化引起的离心力的变化,就是一种从外部传递到系统内部的信息。目前三十九页\总数八十八页\编于十六点

第三个特征这种系统具有一种专门设计用来校正行动的装置。例如速度控制系统中通过调速器旋转杆张开的角度控制蒸汽机的进汽阀门升降装置。第四个特征这种系统为了在不断变化的环境中维持自身的稳定,内部都具有自动调节的机制,换言之,控制系统都是一种动态系统。目前四十页\总数八十八页\编于十六点

第五个特征控制过程在本质上是一个信息处理与变换的能动过程。它撇开机器、动物、人等不同系统的物质和能量的具体形态及组件结构等具体因素的不同,只着重从信息方面来控制系统整体在功能行为上的等效性。这就给开拓科学技术的新天地提供了有效的新方法,计算机、机器人的产生都是控制论方法的胜利。第六个特征控制过程应用的是一种整体的、综合的方法。目前四十一页\总数八十八页\编于十六点三、控制论在科学体系中的地位

与研究物质结构和能量转换的传统科学不同,控制论研究系统的信息变换和控制过程。尽管一般系统具有质料、能量和信息三个要素,但控制论只把质料和能量看作系统工作的必要前提,并不追究系统是用什么质料构造的,能量是如何转换的,而是着眼于信息方面,研究系统的行为方式。目前四十二页\总数八十八页\编于十六点控制论的另一位创始人、英国生理医学家W.R.阿什贝认为,控制论也是一种“机器理论”,但它所关注的不是物件而是动作方式。可以进一步说,控制论是以现实的(电子的、机械的、神经的或经济的)机器为原型,研究“一切可能的机器”──一切物质动态系统的功能,揭示它们在行为方式方面的一般规律。因此,与那些只研究特定的物态系统,揭示某一领域具体规律的专门科学相比较,控制论是一门带有普遍性的横断科学。目前四十三页\总数八十八页\编于十六点四、控制论方法一、功能模拟方法1、功能模拟的含义功能模拟方法是探索系统的结构与功能并加以实际应用的又一方法,它是指在暂不考虑系统内部组成要素及结构的条件下,仅仅以功能和行为的相似为基础,用模型来模仿原型的功能和行为的一种模拟方法。目前四十四页\总数八十八页\编于十六点2、功能模拟方法的特点:第一:功能模拟从信息的统一观点出发,只以功能和行为的相似为基础。它不是从物质和能量方面,而是从信息方面研究系统的作用。它只模拟原形的动用、行为,而不模拟原形的物质、能量和结构。目前四十五页\总数八十八页\编于十六点第二:传统模拟方法的模型只是认识原型的一种手段,而功能模拟方法的模型则是具有生物目的性行为的机器,它本身就是研究的目的。3、功能模拟方法的运用第一:用功能模拟方法研究系统的结构和功能;第二:用功能模拟方法制造新的机器目前四十六页\总数八十八页\编于十六点功能模拟方法在仿生学中有广泛的应用,并且具有良好的发展前景。应用领域大体有下几个方面:

1、很多动物有着极为灵敏的感觉器官有着性能良好的通信系统和信息处理系统,可模拟它们造出电子眼、电子鼻等灵敏度极高的组件和各种性能良好的信息接收、处理仪器;目前四十七页\总数八十八页\编于十六点

2、生物(尤其是高等动物)有完善的自动调节系统以保持内稳态。可模拟它们的工作原理制造出高度稳定又便于控制的自动调节系统。3、生物对能量的利用效率是很高的。比如,动物对食物化学能的利用,植物的光合作用中的光电转换效率等,都远比一般人造的机器效率高。可进一步改进;目前四十八页\总数八十八页\编于十六点

4、生物的结构从力学、流体力学等原理上看,有很多优越性,这些都是值得我们在工程建筑、仪器制造中研究模仿的。二、反馈方法一个系统输出的信息,作用于目的对象后的状况,又作为一种信息重新送回系统输入端,并对系统的未来行为发生影响的过程,这种用系统活动的结果调整系统本身活动的方法称为反馈方法。它是根据过去的操作情况,来调整系统未来的行为。如:瓦特发明的蒸汽调节器、抽水马桶抽水马桶。

目前四十九页\总数八十八页\编于十六点三、黑箱方法1、黑箱的概念不考虑系统的物质和能量的具体构成,只从功能的等效性上研究问题;是指内部构造和机理尚不清楚,只能通过外部功能和行为的观测和试验来认识其性质的物质系统。医学中普遍存在:目前五十页\总数八十八页\编于十六点第三节信息论方法信息论是运用概率论与数理统计的方法研究信息、信息熵、通信系统、数据传输、密码学、数据压缩等问题的应用数学学科。目前五十一页\总数八十八页\编于十六点一、信息论发展史

1922年卡松提出边带理论,指明信号在调制(编码)与传送过程中与频谱宽度的关系。

1922年哈特莱发表《信息传输》的文章,首先提出消息是代码、符号而不是信息内容本身,使信息与消息区分开来,并提出用消息可能数目的对数来度量消息中所含有的信息量,为信息论的创立提供了思路。美国统计学家费希尔从古典统计理论角度研究了信息理论,苏联数学家哥尔莫戈洛夫也对信息论作过研究。目前五十二页\总数八十八页\编于十六点人们通常将香农于1948年10月发表于《贝尔系统技术学报》上的论文《AMathematicalTheoryofCommunication》(通信的数学理论)作为现代信息论研究的开端。这一文章部分基于哈里·奈奎斯特和拉尔夫·哈特利先前的成果。在该文中,香农给出了信息熵(以下简称为“熵”)的定义:

H=-∑pilogpi目前五十三页\总数八十八页\编于十六点

1951年美国无线电工程学会承认信息论这门学科,此后得到迅速发展。

20世纪50年代是信息论向各门学科冲击的时期;

20世纪60年代信息论不是重大的创新时期,而是一个消化、理解的时期,是在已有的基础上进行重大建设的时期。研究重点是信息和信源编码问题。目前五十四页\总数八十八页\编于十六点法国物理学家L.布里渊(L.Brillouin)1956年发表《科学与信息论》专著,从热力学和生命等许多方面探讨信息论,把热力学熵与信息熵直接联系起来,使热力学中争论了一个世纪之久的“麦克斯韦尔妖”的佯谬问题得到了满意的解释。英国神经生理学家(W.B.Ashby)1964年发表的《系统与信息》等文章,还把信息论推广应用于生物学和神经生理学领域,也成为信息论的重要著作。目前五十五页\总数八十八页\编于十六点到70年代,由于数字计算机的广泛应用,通讯系统的能力也有很大提高,如何更有效地利用和处理信息,成为日益迫切的问题。人们越来越认识到信息的重要性,认识到信息可以作为与材料和能源一样的资源而加以充分利用和共享。信息的概念和方法已广泛渗透到各个科学领域,它迫切要求突破申农信息论的狭隘范围,以便使它能成为人类各种活动中所碰到的信息问题的基础理论,从而推动其他许多新兴学科进一步发展。目前五十六页\总数八十八页\编于十六点这些科学家们的研究,以及后来从经济、管理和社会的各个部门对信息论的研究,使信息论远远地超越了通讯的范围。因此,信息论可以分成两种:

1、狭义信息论:狭义信息论是关于通讯技术的理论,它是以数学方法研究通讯技术中关于信息的传输和变换规律的一门科学。

2、广义信息论:则超出了通讯技术的范围来研究信息问题,它以各种系统、各门科学中的信息为对象,广泛地研究信息的本质和特点,以及信息的取得、计量、传输、储存、处理、控制和利用的一般规律。目前五十七页\总数八十八页\编于十六点目前,人们已把早先建立的有关信息的规律与理论广泛应用于物理学、化学、生物学等学科中去。一门研究信息的产生、获取、变换、传输、存储、处理、显示、识别和利用的信息科学正在形成。目前五十八页\总数八十八页\编于十六点用概率统计数学方法,来度量为定性被消除的量的大小:H(x)为信息熵,是信源整体的平均不定度。而信息I(p)是从信宿角度代表收到信息后消除不定性的程度,也就是获得新知识的量,所以它只不在信源发出的信息熵被信宿收到后才有意义。在排除干扰的理想情况下,信源发出的信号与信宿接收的信号一一对应,H(x)与I(p)二者相等。所以信息熵的公式也就是信息量的分式。式中的k是一个选择单位的常数,当对数以2为底时,单位称比特(bit),信息熵是l0g2=1比特。

目前五十九页\总数八十八页\编于十六点二、研究范围信息论的研究范围极为广阔。一般把信息论分成三种不同类型:

(1)狭义信息论是一门应用数理统计方法来研究信息处理和信息传递的科学。它研究存在于通讯和控制系统中普遍存在着的信息传递的共同规律,以及如何提高各信息传输系统的有效性和可靠性的一门通讯理论。

目前六十页\总数八十八页\编于十六点

(2)一般信息论主要是研究通讯问题,但还包括噪声理论、信号滤波与预测、调制与信息处理等问题。

(3)广义信息论不仅包括狭义信息论和一般信息论的问题,而且还包括所有与信息有关的领域,如心理学、语言学、神经心理学、语义学等。目前六十一页\总数八十八页\编于十六点三、信息的定义信息的定义信息是确定性的增加;信息是物质、能量、信息的标示;信息是事物及其属性标识的集合;信息是负熵

信息是选择的自由度

消息是信息的外壳,信息是消息的内核

目前六十二页\总数八十八页\编于十六点四、信息论的定义信息论是关于信息的本质和传输规律的科学的理论,是研究信息的计量、发送、传递、交换、接收和储存的一门新兴学科。人类的社会生活是不能离开信息的,人类的社会实践活动不仅需要对周围世界的情况有所了解帮能做出正确的反应,而且还要与周围的人群沟通关系才能协调地行动,这就是说,人类不仅时刻需要从自然界获得信息,而且人与人之间也需要进行通讯,交流信息。人类需要随时获取、传递、加工、利用信息,否则就不能生存。目前六十三页\总数八十八页\编于十六点信息论将信息的传递作为一种统计现象来考虑,给出了估算通信信道容量的方法。信息传输和信息压缩是信息论研究中的两大领域。这两个方面又由信息传输定理、信源-信道隔离定理相互联系。目前六十四页\总数八十八页\编于十六点

五、人们获得信息的方式一种是直接的,即通过自己的感觉器官,耳闻、目睹、鼻嗅、口尝、体触等直接了解外界情况;一种是间接的,即通过语言、文字、信号……等等传递消息而获得信息。通讯是人与人之间交流信息的手段,语言是人类通讯的最简单要素的基础。人类早期只是用语言和手势直接进行通讯,交流信息。“目前六十五页\总数八十八页\编于十六点语言文字的发明的确可算是一次信息技术的革命。印刷术的发明,扩大了信息的传播范围和容量,也是一次重大的信息技术变革。但真正的信息革命则是电报、电话、收音机、电视等现代通讯技术的创造与发明,它们大大加快了信息的传播速度,增大了信息传播的容量。正是现代通讯技术的发展导致了关于现代通讯技术的理论信息论的诞生。目前六十六页\总数八十八页\编于十六点

目前六十七页\总数八十八页\编于十六点六、信息的性质信息有以下性质:客观性、广泛性、完整性、专一性。

1、信息的客观性信息是客观存在的,它不是由意志所决定的,但它与人类思想有着必然联系。目前六十八页\总数八十八页\编于十六点

2、信息的广泛性信息又是广泛存在的,四维空间被大量信息子所充斥。信息的一个重要性质是完整性,每个信息子不能决定任何事件,须有两个或两个以上的信息子规则排布为完整的信息,其释放的能量才足以使确定事件发生。目前六十九页\总数八十八页\编于十六点

3、信息的专一性信息还有专一性,每个信息决定一个确定事件,但相似事件的信息也有相似之处,其原因的解释需要信息子种类与排布密码理论的进一步发现。目前七十页\总数八十八页\编于十六点七、信息论机制在平常状态下,信息子杂乱无章地分布于四维空间中。当三维空间中的分子摩擦碰撞时,其中的能量逃逸到四维空间中,启动了信息子的规则排布,排布好的信息子又将能量释放出来,进入三维空间,引起其他分子的摩擦碰撞,如此循环下去。目前七十一页\总数八十八页\编于十六点如果被引起摩擦碰撞的分子恰好是决子(decider,决定事件的因子,如引起神经冲动的钠钾离子、引起雷电的电荷),并且有一定物质的量的决子被引起摩擦碰撞时,事件发生。当然,不同分子摩擦碰撞产生的能量不同,其引起的信息子的排布形式的种类也不同,因而决定的事件也不同。目前七十二页\总数八十八页\编于十六点然而,在宇宙爆炸前只有信息存在,一个决定因素(现在还不了解这个因素是什么)导致了信息子的偶然规则排布,一部分信息子转化为能量(信息子转化为能量是有一定条件的,这只有在宇宙爆炸前或初期才能实现),能量再在一定条件下转化为物质,并继续转移转化,最终形成了我们现在的宇宙。因此,信息子的有序排布是事件发生的根本原因,物质摩擦碰撞是事件发生的直接原因,而能量的传递是事件发生的必要条件。目前七十三页\总数八十八页\编于十六点八、信息论假说的实例

1、思想与记忆:思想是我们一直捉摸不透的东西,而按照信息论假说来讲,思想其实就是一种信息。大脑中的某些特定分子摩擦碰撞,引起了某些信息子的规则排布,在三维空间中的表现就是产生电流,引起脑细胞的活动,这便是思想的本质,当然,不同信息表现出不同思想。目前七十四页\总数八十八页\编于十六点然而,这不等于我们的思想是早已限定好了的吗?其实就是这样。只不过我们脑中分子数量是庞大的,其能引起信息子的排布形式的种类是极其多的,我们现在的思想不过也只开发了很少一部分。现实中我们所谓的思想还要有另一个因素,那就是需要通过一个完整复杂的调节机制将其表达出来,这个调节机制对于人类来说便是神经系统,因此只有我们能将复杂的思想表达出来。目前七十五页\总数八十八页\编于十六点第三节信息论方法记忆是思想的特化,是信息引起摩擦碰撞的分子恰好是以前产生思想的分子时,以前的思想便会再次通过特定信息子的规则排布表达出来。这样看来,我们的思想是连续的,前一刻的思想直接决定了后一刻的思想,只是我们并没发觉也没有手段去发现罢了。目前七十六页\总数八十八页\编于十六点

2、生命现象:人的生老病死也可以通过信息论假说来解释。人生病其实是不融合分子(细菌或病毒)与体内分子摩擦引起的信息。成长其实是各种各样的外界分子(如钙离子)进入人体内与体内分子摩擦引起的信息。衰老与死亡是细胞内分子摩擦引起的信息,其宏观表现为细胞的衰老与凋亡,进而影响人。目前七十七页\总数八十八页\编于十六点

3、预感与巧合:预感是思想的一种极特殊的形式,当脑中某些分子摩擦引起信息子排布后,信息并未释放全部能量,而是只将其中一部分能量先释放出来,引起预感决子的摩擦,剩下的能量则在另外的时刻释放出来,并由于与前一部分能量同源,恰好引起事件决子的摩擦,从而印证了预感。目前七十八页\总数八十八页\编于十六点巧合也是一种极特殊的现象,其本质是信息释放的能量分为两半进入到三维空间中的不同地点,引发相同分子的摩擦,从而引起不同地点相同事情的发生,这一般出现在同卵双胞胎身上

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