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控制论与科学方法论

2024-07-19 09:14:01   30  举报

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AI智能生成

本书从控制论和系统论基本概念的角度介绍科学方法论知识。书中选用大量生动的事例，深入浅出地介绍了控制、反馈、信息、思维和组织，系统及其演化，质变的数学模型等问题。在香港和台湾地区，被很多学校、企业选为教材。本书首版于1983年，风靡一时

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大纲/内容

第一章：控制和反馈

可能性空间

控制论和系统论的研究则开始于可能性空间

L型和D型旋光异构体

L型氨基酸具有左旋的光学性质

我们将事物发展变化中面临的各种可能性集合称为这个事物的可能性空间。

人通过选择改造世界

不确定性也就是事物的矛盾性

事物的矛盾性,使事物的可能性空间至少面临着肯定自身和否定自身两种状态

从不确定性的角度来看待事物的发生和发展,是现代科学和经典决定论的一个重要区别

事物发展的可能性空间,或事物的不确定性,是由事物内部的矛盾决定的

控制

人们根据自己的目的,改变条件,使事物沿着可能性空间内某种确定的方向发展,就形成控制

控制,归根结底是一个在事物可能性空间中进行有方向的选择的过程

控制过程

了解事物面临的可能性空间是什么

在可能性空间中选择某一些状态为目标

控制条件,使事物向既定的目标转化。

控制能力

我们把实行控制前后的可能性空间之比称为控制能力

如果某一事物的可能性空间为M,实行控制后,可能性空间缩小为m,那么控制能力就是M/m。

问怎样用一架天平称出12个乒乓球中惟一的然而轻重未知的废品,只许称3次。（https://www.cnblogs.com/szhx/p/4782203.html）

随机控制

随机控制也是可能性空间缩小的过程

在随机控制过程中,系统的可能性空间只有在达到目标值时才缩小,不达到目标值时,可能性空间不缩小

甲烷、氨、氢和水蒸气组成一种混合气体,放进容器中,然后连续通以电火花,（5种构成蛋白质的重要氨基酸:甘氨酸、谷氨酸、丙氨酸、天门冬氨酸和丝氨酸）

如果随机控制的对象可能性空间很大,就有一个选择速度的问题

要随机控制有效,目标必须包括在探索的范围之内

在随机控制中,不断地扩大和改变探索范围是很重要的。

有记忆的控制

随机控制的缺点是如果碰得不巧,要花费很长时间才能碰上目标

凡被证明不是目标的状态就不再当作选择对象了,这些状态将从下一个可能性空间中排除出去

有记忆控制的可能性空间在到达目标值之前是随着选择次数逐一缩小的

时选择方法和选择得到的结果之间会发生相互作用,以致影响以后的选择余地

例如我们要从一种溶液中把两种金属分别提纯出来,溶液中一种金属离子含量很大,另一种含量很小。一般的方法是加一种物质,使金属离子产生特定的沉淀。但是先沉淀溶液中含量大的成分好呢,还是先沉淀含量小的好?初看起来,这无关紧要,实际却有讲究。如果先沉淀含量大的那种金属离子,生成的沉淀量很大,就可能把含量小的金属离子吸附在自己身上带下来。这样,第二次沉淀时,溶液中我们要选择的对象已经部分失去了

共轭控制（没记住）

不涉及某一具体的工具的发明,但却包含了一切工具的控制原理

曹冲称象

负反馈调节

我们选择了某一目标,但我们所具备的控制方法达不到所需要的控制能力又怎么办呢

距离，老鹰抓兔子，老鹰不断修正自己的位置跟兔子之间差距

一般的负反馈调节机制必定要有两个环节

（1）系统一旦出现目标差,便自动出现某种减少目标差的反应。

保险丝熔断、压力锅泄压都是出现目标差时系统减少目标差的调节机制。

（2）减少目标差的调节要一次一次地发挥作用,使得对目标的逼近能积累起来。

负反馈如何扩大了控制能力

把某种有限的控制能力累积起来,扩大了控制能力