文章主题:一般系统论摘要
水雾米
|
1 楼 |
|
发信人: 水雾米, 信区: 科学世界 标 题: Re: 一般系统论摘要 发信站: 斗转星云 BBS站 (2015/8/19 7:14:29) 系统论最初为一般系统论，它是美籍奥地利生物学家贝塔朗菲（L.V.Bertalanffy） 在第二次世界大战前后酝酿、诞生的。这是一门运用逻辑和数学的方法研究一般系统运 动规律的理论，它与信息论、控制论几乎是同时兴起的一组综合性的横断科学。它从系 统的角度揭示了事物、对象之间相互联系、相互作用的共同本质、内在规律性。 贝塔朗菲把一般系统论看作逻辑和数学性质的学科，是科学思维的新“范式”；现 代科学思维正由机械论的“范式”转变到一般系统论的“范式”。他认为一般系统论具 有“科学之后”（meta-science）的意义。一般系统论的发展将使科学走向大统一－－ 不象过去的“物理学之后（metaphysics，即形而上学）那样把一切学科还原为物理学的 模型与规律，而是统一于系统论的模型和规律上。 一种全新的统一体进入科学思想圈。经典科学的各门学科，如化学、生物学、心理 学和社会科学，力图从可观察宇宙中分离出要素－－化学分子和酶、细胞、基本感觉、 自由竞争的个人等等，指望在概念上或在实验上把它们放在一起就会产生并能够理解整 体或系统－－细胞、心理和社会。现在我们懂得，不仅要知道它的要素而且还要知道要 素间的相互关系，例如细胞中各种酶的相互作用，许多有意识和无意识心理过程的相互 作用，社会系统的结构和动力学等等。这就需要在我们的可观察宇宙中，探索各种系统 的本来面目和特性。原来，“系统”有共同的一般方面，对应性和同型性。这恰恰是一 般系统论的领域，在其他方面完全不同的许多“系统”呈现出（有时是惊人的）相似性 和同型性。 这样，一般系统论就是对“整体”和“整体性”的科学探索，这在不久以前还被看 作是超越科学界线的形而上学的观念。至今已经研究出处理系统的新的概念、模型和数 学领域，如动态系统理论、控制论、自动机理论以及集合论、网络理论、图论等系统分 析方法。 贝尔纳（Bernal，1957年）把那些还未解决的问题系统地阐述如下：“任何了解困 难所在的人现在都不会相信，物理学的危机似乎能借助任何简单的诀窍或通过目前理论 的修改而加以克服。它需要的是某种更根本的东西，而这种东西比物理远为宽阔。新的 世界观正在形成之中，但是在具有确定的形式之前还需要积累大量的经验和论据。它必 须是前后一致的，必须包含和阐明有关基本粒子及其复合场的新知识，必须解决波粒二 象性的矛盾，必须使原子内部世界和广阔的宇宙空间都能被理解。它还必须具有不同于 一切先前世界观的新的范围，在自身中包含着对新事物的发展与根源的说明。在这方面 它将很自然地符合于生物科学和社会科学相结合的趋势，其中，有规则的模式与它们的 演化历史融合一体。” 现代科学和生活的整个领域里都需要按新的方式抽出的概念、新的观念和范畴，而 它们都是以“系统”概念为中心的。引用一位苏联作者的话：“为系统研究拟制专门方 法是当前科学知识的总趋向，正象十九世纪科学的特征是首先关注于阐明自然的基本形 式和过程。”（列瓦达Lewada，引自哈恩的著作） 系统理论试图建立前所未有的科学解释和理论，它要比各门专门科学具有更高的一 般性。 机械论的世界观在拉普拉斯思想中达到理想的境界，即一切世界现象都归结为基本 物理单元的偶然活动的聚合。从理论上讲，这个观念不能把物理学之外的领域，即生物 学、心理学和社会学等高层次的实在规律，引向精确科学。在实践上讲，它对我们的文 明有致命的后果。把物理现象当作实在的唯一标准，这种看法已把人类引向机械化，而 且使高价值的东西贬值。物理技术的无控制的统治，把世界领到我们时代的悲剧性的危 机。抛弃了机械论的观点后之后，我们必须注意，不要滑到“生物主义”去了，即不要 只站在生物学的立场上去看心理、社会和文化现象。物理主义把生命有机体看作物理－ 化学事件的不可思议的组合，或者看作机器，而生物主义则把人看作难以理解的动物物 种，把人类看作蜂房或配种站。生物主义在理论上不能证明其优越性，在实践后果上却 证明是极有害的。机体论的观念并不意味着生物观念的片面统治。在强调不同层次的一 般结构的同型时候，同时也宣称不同层次中特殊规律的自主性和自制性。 康德说过，没有理论的经验是盲目的，而脱离经验的理论不过是智力游戏。 开放系统被定义为与环境交换物质的系统，表现为输入和输出，物质组分的组建与 破坏。在一定的条件下，开放系统趋于一个与时间无关的所谓稳态（据贝塔朗菲， Fliessgleichgewicht*,1942年）。这种稳态与真正平衡态保持一定距离，所以能够做功。 这个系统尽管持续不断地进行着不可逆的过程，有输入和输出，有组建和破坏发生着， 但其构成仍保持不变。稳态显示出值得注意的调节特性，这在异因同果性上变得特别明 显。一个开放系统到达稳态，不取决于初始条件，而只取决于系统参数，即反应和传递 的速率，这称为“异因同果性”。与封闭的物理－化学系统相反，开放系统可以从不同 的初始条件以及过程受到扰动之后，殊途同归地到达同样的终态。此外，化学平衡态与 加速过程进行的催化剂无关，而稳态则取决于催化剂的参与和它们的反应常数。在开放 系统中，可能发生过调节现象和起动不及现象。此时系统先沿着与稳态相反的方向进行， 最后趋向稳态。 从热力学的观点看，开放系统能把自己维持在非常不可几的统计状态上，维持在有 序的和有组织的状态上。 |
| 返回顶部 |
| 614球球 | 2 楼 |
|
发信人: 614球球, 信区: 科学世界 标 题: Re: 一般系统论摘要 发信站: 斗转星云 BBS站 (2015/8/19 16:59:36) > ==> Iam_Sh(雨衣) 说道: > 贝塔朗菲把一般系统论看作逻辑和数学性质的学科，是科学思维的新“范式”；现 > 代科学思维正由机械论的“范式”转变到一般系统论的“范式”。他认为一般系统论具 > 有“科学之后”（meta-science）的意义。一般系统论的发展将使科学走向大统一－－ > 不象过去的“物理学之后（metaphysics，即形而上学）那样把一切学科还原为物理学的 > 模型与规律，而是统一于系统论的模型和规律上。 我认为这样的大统一只能是“各门学科都要用数学，所以都统一于数学的模型 和规律上”这种意义。 > 一种全新的统一体进入科学思想圈。经典科学的各门学科，如化学、生物学、心理 > 学和社会科学，力图从可观察宇宙中分离出要素－－化学分子和酶、细胞、基本感觉、 > 自由竞争的个人等等，指望在概念上或在实验上把它们放在一起就会产生并能够理解整 > 体或系统－－细胞、心理和社会。现在我们懂得，不仅要知道它的要素而且还要知道要 > 素间的相互关系，例如细胞中各种酶的相互作用，许多有意识和无意识心理过程的相互 这是对经典科学的误解或者说歪曲。物理学、化学、生物学也很注意各要素间 的相互关系。如克里克所说： “一个简单的例子就是基础化学中的有机化合物，比如苯，苯分子由对称地排 列在一个环上的六个碳原子和环的外侧与每个碳原子相连的氢原子组成。除了质量 之外，苯分子的其他特性并非都是十二个原子的简单叠加。然而，只要了解各部分 的相互作用机制，其化学反应和光谱吸收等特性都可以计算出来。当然，这需要量 子力学告诉我们如何去做。奇怪的是，并没有人会从‘苯分子大于其各部分的总和’ 的说法中获得神秘的满足感。然而却有很多人津津乐道于用这样的方式谈论大脑。 大脑如此复杂而又因人而异，因此，我们也许永远得不到某个特定大脑如何工作的 详细知识。但我们至少有希望了解，大脑如何通过很多部分的相互作用产生复杂的 感觉和行为的普遍原理。” > 作用，社会系统的结构和动力学等等。这就需要在我们的可观察宇宙中，探索各种系统 > 的本来面目和特性。原来，“系统”有共同的一般方面，对应性和同型性。这恰恰是一 > 般系统论的领域，在其他方面完全不同的许多“系统”呈现出（有时是惊人的）相似性 > 和同型性。 这相似性和同型性的原因是什么？数学还是逻辑？能象热力学或者元素周期律 那样适用于广泛的领域吗？ > 这样，一般系统论就是对“整体”和“整体性”的科学探索，这在不久以前还被看 > 作是超越科学界线的形而上学的观念。至今已经研究出处理系统的新的概念、模型和数 > 学领域，如动态系统理论、控制论、自动机理论以及集合论、网络理论、图论等系统分 > 析方法。 > 贝尔纳（Bernal，1957年）把那些还未解决的问题系统地阐述如下：“任何了解困 > 难所在的人现在都不会相信，物理学的危机似乎能借助任何简单的诀窍或通过目前理论 物理学有什么危机？ > 的修改而加以克服。它需要的是某种更根本的东西，而这种东西比物理远为宽阔。新的 “远为宽阔”是什么意思？ > 世界观正在形成之中，但是在具有确定的形式之前还需要积累大量的经验和论据。它必 > 须是前后一致的，必须包含和阐明有关基本粒子及其复合场的新知识，必须解决波粒二 > 象性的矛盾，必须使原子内部世界和广阔的宇宙空间都能被理解。它还必须具有不同于 这些都是物理学的重要问题，系统论对此有什么贡献呢？ > 一切先前世界观的新的范围，在自身中包含着对新事物的发展与根源的说明。在这方面 > 它将很自然地符合于生物科学和社会科学相结合的趋势，其中，有规则的模式与它们的 > 演化历史融合一体。” > 现代科学和生活的整个领域里都需要按新的方式抽出的概念、新的观念和范畴，而 > 它们都是以“系统”概念为中心的。引用一位苏联作者的话：“为系统研究拟制专门方 > 法是当前科学知识的总趋向，正象十九世纪科学的特征是首先关注于阐明自然的基本形 > 式和过程。”（列瓦达Lewada，引自哈恩的著作） > 系统理论试图建立前所未有的科学解释和理论，它要比各门专门科学具有更高的一 > 般性。 什么叫“更高的一般性”？ > 机械论的世界观在拉普拉斯思想中达到理想的境界，即一切世界现象都归结为基本 > 物理单元的偶然活动的聚合。从理论上讲，这个观念不能把物理学之外的领域，即生物 > 学、心理学和社会学等高层次的实在规律，引向精确科学。在实践上讲，它对我们的文 这倒是实话。 > 明有致命的后果。把物理现象当作实在的唯一标准，这种看法已把人类引向机械化，而 > 且使高价值的东西贬值。物理技术的无控制的统治，把世界领到我们时代的悲剧性的危 这是诬陷。 > 机。抛弃了机械论的观点后之后，我们必须注意，不要滑到“生物主义”去了，即不要 > 只站在生物学的立场上去看心理、社会和文化现象。物理主义把生命有机体看作物理－ > 化学事件的不可思议的组合，或者看作机器，而生物主义则把人看作难以理解的动物物 > 种，把人类看作蜂房或配种站。生物主义在理论上不能证明其优越性，在实践后果上却 > 证明是极有害的。机体论的观念并不意味着生物观念的片面统治。在强调不同层次的一 > 般结构的同型时候，同时也宣称不同层次中特殊规律的自主性和自制性。 > 康德说过，没有理论的经验是盲目的，而脱离经验的理论不过是智力游戏。 > 开放系统被定义为与环境交换物质的系统，表现为输入和输出，物质组分的组建与 > 破坏。在一定的条件下，开放系统趋于一个与时间无关的所谓稳态（据贝塔朗菲， > Fliessgleichgewicht*,1942年）。这种稳态与真正平衡态保持一定距离，所以能够做功。 > 这个系统尽管持续不断地进行着不可逆的过程，有输入和输出，有组建和破坏发生着， > 但其构成仍保持不变。稳态显示出值得注意的调节特性，这在异因同果性上变得特别明 > 显。一个开放系统到达稳态，不取决于初始条件，而只取决于系统参数，即反应和传递 > 的速率，这称为“异因同果性”。与封闭的物理－化学系统相反，开放系统可以从不同 > 的初始条件以及过程受到扰动之后，殊途同归地到达同样的终态。此外，化学平衡态与 > 加速过程进行的催化剂无关，而稳态则取决于催化剂的参与和它们的反应常数。在开放 > 系统中，可能发生过调节现象和起动不及现象。此时系统先沿着与稳态相反的方向进行， > 最后趋向稳态。 > 从热力学的观点看，开放系统能把自己维持在非常不可几的统计状态上，维持在有 > 序的和有组织的状态上。 关于开放系统的研究，首先是化学家普里高津突破的吧，其“范式”仍然是 “传统”的，没有什么可奇怪的呀。 |
| 返回顶部 |