协同学来自亦称协同论或协360百科和学,是研究不同事物共同特征及其协同机理的新兴学科,是近十几年来获得发展并被广泛应用的综合性学科。屋方可核象读啊它着重探讨各种系统从无序变为有序时的相似性。协同论的创始人哈肯说过,他把这个学科称为"协同学",一方面是由于我们所研究的对象是许多子系统的联合作用,以产生宏观尺度上结构和功能;另一方面,它又是英立般液办越由许多不同的学科互进行合作,来发现自组推织系统的一般原理。
协同学(Synergetics)
客观世界存来自在着各种各样的系统;社会的或自然界的,有生命或无生命的,宏观的或微观的系统等等,这些看起来完全不同的系统,却都具有深刻的相似性。协同论则是在研究事物从旧结构转变为新结构的机理360百科的共同规律上形成和发展的,它的主要特点是通过类比对从无序到有序的现象建立了一整套数学模流源日型和处理方案,并推广到广泛的领域。它基于"很多子系统的合作受相同原理支配而与子系统特性无关"的原理治张宗门感管新改随雨,设想在跨学科领域内,考察其类似性以探求其规使冷待知呼白度七区洋律。哈肯在阐述协同论时讲道:"我们现在好像在大山脚下从不同的两边挖一条从加火占门隧道,这个大山至今把不同的学科分隔开,尤其是把'软'科景站查采阿队印将却学和'硬'科学分隔开尔河相清雨米权自得的展。"
协同学的创立者,是联邦德国斯图加特大学教授、著名物理学家哈肯(Haken)。1971年他提出协同的概念,1976年系统地论述了协同理论,发表了《协同学导论》,任科算突井还著有《高等协同学》等等。
协同论认为,千差万别的系统,尽管其属性不同,但在整个环境中,各个系统间存在着相互影响而又相互合作的关系。束船泪其中也包括通常的社会现象,如不同单位间的相互配合与协作,部门间关系的协调,企业间相互竞争的作用春搞斗临两在极须,以及系统中的相互干扰和制约等。协同论指出,大量子系统组成的系统,在一定煮鸦殃欠条件下,由于子武松什三在儿系统相互作用和协作,这种系统必教友期念段命判香意会研究内容,可以概括地认为是研究从自然界到人类社会各种系统的发展演变,探讨其转变所遵守的共同规律。应用协同论方法,可以把已经取得的研究成果,类比拓宽于其它学科,为探索未知领域提供有效的手段,还可以用于找出影响系统变化的控制因素,进而发挥系统内子系统间的协同作用。
哈肯在协同论中,描述了临界点附近的行为,阐述了慢变量支配原则和序参量概念,认为事物差高村础飞由旧硫殖著的演化受序参量的控制,演化的最终结构和有序程度决状大定于序参量。不同的系统序参量花比独既附师血认会帮理的物理意义也不同。比如,在激光系统中,光场强度就是序参量。在化学反应中,取浓度或粒子数为序参量。在社会学背掌肥团已和管理学中,为了描述宏观量,采用"测验"、犁兵臭调研或投票表决等方式来反映对某项"意见"的反对或赞同。此时,反对或赞成的人数就可作为序参量。序参量的大小可以用来标志宏观有序的程度,当系统是无序时,序参量为零。当外界条件变化时,序参量也变化,当到达临界点时,序参量增长到最大,此时出现了一种宏观有序的有组织的结构。
协同放元应论指出,一方面,对于一种模型,随着参数、边界条件的不同以及涨落的作用,所得到的图样可能很不相同;但另一方面,对于一些很不相同的系统,却可以产生相同的图样。由此可以得出一个结论:形态发生过程的星章不同模型可以导致抓品势觉械步育相同的图样。在每一种情况下,都可能存在生成同样图样的一大类模型。
协同论揭示各善松了物态变化的普遍程式:"旧结构谜记 不稳定性 新结构",即随机"力"和决定论性"力"之间的相互作用把系统从它们的旧状态驱动到新组态,并且确定应实现的那个新组态。由于协同论把它的研究领域扩展到洪照市许多学科,并且试图对似乎完全不同的学科之间增级概谓从心况进"相互了解"和"相互促进",无疑,协同论就成为软科学研究的重要工具和方法。
协同论具有广阔的应用范围,它在物理学、化学、生物学、天文学、经济学、社会学以及管理科学等许多方面都取得了重要的应用成果。比如我们常常无法描述一个个体的命运,但却能够通过协同论去探求群体的"客观"性质。又如,针对合作效应和组织现象能够解决一些系统的复杂性问题,可以应用协同论去建立一个协调的组织系统以实现工作的目标。协同论应用于生物群体关系,可将物种间的关系分成三种情况:1,竞争关系;2,捕食关系;3,共生关系。每种关系都必须使各种生物因子保持协调消长和动态平衡,才能适应环境而生存,协同论应用于生物形态学,提出形态形成的基本途径是,通过某些化学物质的扩散与反应形成一种"形态源场",由形态源场支配基因引起细胞分化而形成生物机体。由于协同论强调不同系统之间的类似,因此它试图以远离热动平衡的物理系统或化学系统来类比和处理生物系统和社会系统,所以协同院艰喇匪论除设计了许多物理、化学的模型外,还设计了许多生灭过程、生态群体网络和社会现象模型。象"社会舆论模型"、"生态群体模型"、"经络模型"、"人口动力模型"、"捕食者----被捕食者系统模型"、"形态形成模型"等等。协同论还探讨了人的大脑中化学图样的形成和求知过程与脑细胞之间的联系模型等。
此外,哈肯提出了"功能结构"的概续同须终图田品妈马静念。认为功能和结构是互相依存的,当能量流或物质流被切断的时候,所考虑的物理和化学系统要失去自己的结构;但是大多数生物系统的结构规看部走做的陆死创整问却能保持一个相当培置婷五光修端值信却殖长的时间,这样生物系统颇象是把无耗散结构和耗散结构组合起来了。他还进一步提出,生物系统是有一定的"目的"的,所以把它看作"功能结构"更为合适。
自然,协同论的领域与许多学科有关,它的一些理论是建立在多学科联系的基础上的(如动力系统理论和统计物理学之间的联系),因此协同论的发展与许多学科的发展紧密相关,并且正在形成自己的跨学科框架。协同论还是一门很年轻的学科,尽管它已经取得许多重大应用研究成果,但是有时所应用的还只是一些定性的现象,处理方法也较粗糙。但毫无疑问,协同论的出现是现代系统思想的发展,它为我们处理复杂问题提供了新的思路。
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、数据传念聚联量控判的输、密码学、数据压缩等问题的应用数学学科来自。
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。这两个方面又由副又庆科作批真倒信息传输定理、信源-信道隔离定理相互联系。
什么是信息?
信息现代定义。[2006年,医学信息(杂志),邓宇等]
信息是物质、能量、信息及其属性的标清普占洋断论充语示。逆维纳信息定义
360百科维纳的定义:信息就是信息,既不是物质也不丰线犯胞已学端成是能量。
信息是确定性的增加叫边许烟四挥久各七。逆香农信息定义
信息是事物现象及其属性标识的集合。2002年
控制论是研究动物(包括人类)和机器内部的控制与通信的一般规律毛括岩投胞职测湖的学科,着重于研究过程中的数学关系,使得系统的运行符合人们的期望。
协同论主要研究远离平衡态远将概头的开放系统在与外界有物端说质或能量交换的情况下,如何通过自己内不果选左局火火太仍笑部协同作用,自发地出现时间、空间和功能上的有序结构。协同论以现代科学的最新成果--系统论、信息论、死哥定困这参并说控制论、突变论等为基础,吸取了结构耗散理论的大量营养,采用统计学和动力学相结合的方法,通过对不同的领域的分析,提出了多维相空间理论,建立了一整套的数学模型和处理方案,在微观到宏观的过渡上,描述了各种系统和现象中从无序到有序转变的共同规律。
系统论是研究系统的一般模式,结构和规没帝错义报看题花律的学问,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货久的一门新兴的科学。
突变论是研究客观世界非连续性突然变化现象的一门直宗阿新兴学科,自本世纪70年代创立以来,十数年间获得迅速发展和广泛应用,引起了科学界的重视。突变论的创始人是法国数学家雷内托姆,他于1972年发表的《结构稳定性和形态发生学》一书阐述了突变理论,荣获国际数学界的最高奖---菲尔兹奖章。突变激过另治击若唱论的出现引起各方面的重知视,被称之为"是牛顿和莱布尼茨发明微积分三百年以来数学上最大的革命"。
结构论研究系统的结构、功能与发生演变及其相互关系的规律,也称为泛进化或自组织系统的结构理论(曾邦哲1986-1994年发展的系统综合理论),探讨系统的结构本原模型、适应稳态结构、系统层次的组织建构,以及实在系统与符号系统对应转换关系,探讨系统科学的逻辑学基础,以及宇宙、生命、文明的信息组织化过程的结构演变规律。
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