科技论复习资料3.pdf

23 系统科学： 系统科学是对系统的存在方式和运动变化规律的正确反映和真理性认识20 时间 40 年代，在大型军事科研项目的社会背景：计算机技术不断发展的技术背景：整体思维的科学背景下由于自然科学、 工程技术、 社会科学和思维科学的相互渗透与交融汇流，产生了具有高度抽象性和广泛综合性的系统论、控制论和信息论（老三论）由于系统论、 控制论和信息论的相互联系与相互结合，形成了具有普遍意义的系统科学理论与系统科学方法70 年代以来，又相继产生了耗散结构理论、协同学理论、突变论（新三论）和超循环理论，极大的深化和发展了系统科学理论与系统科学方法24 系统科学方法：系统方法就是从系统的基本观点和基本原理出发，把研究对象置于系统的形式中，从要素、结构、系统整体、外部环境的相互联系和相互作用中综合的进行考察，以揭示对象系统的本质和规律，达到最佳的处理和解决具体系统问题的一种方法系统方法的关键是考察要素与要素的关系系统方法的基本原则：1、目的性原则：在运用系统方法研究和解决具体问题时，必须具有明确的目的性2、层级性原则：层级性是系统的普遍特性，运用系统方法研究具体系统就必须从系统的这一普遍特性出发3、结构性原则： 结构性是任何系统所共有的重要属性，因此， 结构性原则是系统方法必须遵循的一条重要原则。

4、整体性原则：整体性是系统最基本的特性，也是系统方法最基本的出发点 系统的特性、 功能和规律是通过系统整体的运动、变化和发展表现出来的所以，只有从系统整体出发，才能真正的揭示出系统的特性、功能和规律5、相关性原则：由于要素、 结构、 系统整体和外部环境是紧密相关的，所以在运用系统方法考察系统的任何一个方面时， 都必须与这一方面紧密相关的其他各个方面进行综合的、全面的研究 系统方法的相关性原则也是唯物辩证法普遍联系观点的具体体现和实际应用6、模型化原则：在运用系统方法研究具体系统时，一般都需要抽象出系统的模型以代替对象系统，并通过对系统模型的研究来揭示对象系统的本质和规律7、最优化原则：系统整体的最优化，既是系统方法的根本出发点，也是系统方法的最终目的和归宿，它贯穿与运用系统方法研究具体系统过程的始终25 控制及其基本特点： 控制论是关于各种功能系统的调节和控制的一般方法和普遍规律的科学，是由数学、自动控制、电子技术、数学逻辑、生物科学等科学和技术相互渗透而形成的综合性学科控制是控制理论体系中的核心概念控制是指一个系统为了使另一个系统按照给定的目标和状态运行而进行的一种活动，或一个系统为了保持、调整或改变另一个动态的系统的状态、功能和行为而施加的一种作用。

控制的基本特点：1、明确的目的性：控制的目的性主要表现在施控主体总是力图使被施控客体合乎目的的运行和变化2、 相应的过程性： 控制是在施控主体与被控客体的矛盾运动过程中得以进行和实现的3、运动的统一性：控制是施控主体与被控客体相互联系、相互影响、相互作用的动态统一明确的目的，相应的过程，动态的统一）26 控制系统及其基本类型：控制系统是由施控系统和被控系统组成的，动态统一的整体控制系统的结构要素有：施控系统、被控系统、反馈信息通道、指令信息通道以及被控系统的输入和输出任何控制系统的基本矛盾都是施控系统与被控系统之间的矛盾，控制系统额基本环节： 全面了解被控系统面临的可能性空间，及其各种可能状态集合：从各种可能性状态中选取某种状态作为施控目标；根据被控系统的运行状态，采取相应的控制措施，使被控系统朝着给定的目标进行根据施控主体的不同，分为机器控制即自动控制与人工系统根据被控系统的领域的不同，分为工程控制系统、生物控制系统、社会控制系统、智能控制系统 根据施控主体作用与被控客体的方式和方法及控制方法的不同，分为开环控制系统、 反馈控制系统、 前馈控制系统以及对于大系统的集中控制系统、分散控制系统、多级递阶控制系统。

27控制方法： 控制方法是施控主体作用于被控客体的方式它是指在个控制系统中，施控主体通过一定的信息流动与交换方式，使被控客体能够按照给定的目标运行的一种方法28反馈控制方法：1、反馈控制方法是指在控制系统运行过程中，施控系统运行状态的变化，即其输出结果的一部分，调整被控系统的输入，以改变被控系统的输出状态，并将被控系统的运行引向给定目标2、反馈控制方法的客观依据就是被控系统运行的现实状态与给定状态之间的偏差，或简称为状态偏差和偏差信息3、反馈控制的重要特点在于，它根据被控系统运行的过去和现在的结果去调整其未来的行为；把被控系统的输出结果变为下一步调整和改变其输入的原因：输入的改变又会引起新的输出从而，使原因和结果真正的辩证统一起来4、从实施反馈控制的效果来看，反馈控制可相应的划分为负反馈控制和正反馈控制正反馈控制是指实施控制的结果反抗和削弱了被控系统的运行状态减小或消除偏差，避免振荡，增强其稳定性，达到预期目标正反馈系统则是指实施控制的结果，顺应和加剧了被控系统现时的运行状态，可能导致被控系统振荡和解体5、反馈控制方法的局限性，从实施反馈控制的时间上来说，由于各种原因有可能出现反馈过时现象：从实施反馈控制的效应和结果来说，由于各种原因，可能出现人们所力求避免的、消极的、破坏性的正反馈效应，使被控系统振荡或解体，达不到反馈控制的目的；从实施反馈控制的强度上来说，可能出现反馈过度和反馈不及时都不利于被控系统状态偏差的消除，甚至引起振荡；从被控系统状态偏差的形成与相应的反馈控制的实施的关系来看，反馈控制具有明显的滞后性；从相应的反馈控制措施的实施到被控系统由偏差状态恢复到给定状态的过程来看，存在着被控系统沿偏差方向运行的习惯以及被控系统运行的状态偏差的恢复延迟现象，也在一定程度上反映了反馈控制的局限和不足。

6、实施反馈控制的基本原则：随机性原则：根据随机的产生和变化的干扰因素和状态偏差，而随机的采取相应的反馈控制措施，随机的消除状态偏差；及时性原则：及时发现状态偏差，并自此基础上及时的实施调节和控制；适度性原则：施控系统必须正确的分析和判断状态偏差的性质、方向、大小和强弱，据此实施相应程度的反馈控制过时性滞后性惯性性随机性原则及时性原则适度性原则）29前馈控制： 1、前馈控制是根据被控系统在未来的运行过程中可能出现的状态偏差，提前采取相应的控制措施，调整被控系统的输入，以防止被控系统的运行偏离给定状态的一种控制方法2、实施原则：科学预测；科学决策；适时的实施前馈控制措施；前馈控制应与反馈控制相结合前馈控制系统可以提高被控系统的稳定性，更好的实施其行为和功能的优化，达到预定的目标但前馈控制的风险大，可靠性差30大系统控制： 大系统控制是指那些要素众多、结构复杂、目标多样、功能综合、规 模庞大的多层次系统、控制方式有：1、集中控制：这种控制方式是由控制中枢，或中央控制室对大系统的各个子系统进行直接的集中的检测和控制优点：当系统不太大、计算机可靠性高时，能够保障信息通道的同通畅，有利于反馈信息的及时收集和指令信息的及时发出，从而使控制更直接，更及时，更有效。

缺点：当计算机可靠性程度较差时，或其中的一个环节出现了故障，就会导致系统控制失效，甚至使整个系统瘫痪；特别是当系统的结构层次高度复杂时，有需要更大型的电子计算机，设备费用较高；进行系统分析、建立系统的数学模型的难度更大；集中控制往往统治的过死，不利于发挥下一级子系统的积极性1、分散控制：由若干局部的施控中枢，或分散的控制器来共同完成对于整个大系统的控制任务的优点：较集中控制可靠性高、效果好缺点：各局部的控制器之间的协调一致较困难；大系统的总目标、总任务的合理分解，分散控制方案的分析与设计难度较大3、多级递阶控制：在合理的综合集中与分散两种控制方式的基础上形成的31信息及其基本属性：信息就其本体意义而言，是标志事务存在及其关系的属性是一切事务的存在方式，运动状态及基本属性的特殊性程度的度量和表征，是不确定性的减少或排除信息的基本属性：1、信息的可识别性：即信息可通过人们的感观，或借助各种技术手段加以识别2、信息的可存储性：运用一定的物质载体可把信息存储起来，甚至可永久的存储起来3、信息的可转移性：各种信息形式之间是可以相互转换的，或同一信息可具有不同的信息形式4、信息的可传递性：信息可通过一定的物质载体和能量形式。

4、信息的可传递性：信息可通过一定的物质载体和能量形式在时间和空间中进行传递，并且同一信息形式进行传递；某一信息形式或物质载体又可传递各种不同内容的信息5、信息的可继承性：已经为人类所认识了的信息又能够为人类世世代代的流传下去、继承下来，从而不断地充实着人类的知识宝库，并指引着人们去能动的认识世界和改造世界32信息方法及其基本特点：信息方法，就是从信息理论的观点出发，通过分析和研究 对象系统的信息流动与转换过程，以揭示对象系统的特性、功能、行为和规律的一种方法信息方法的基本特点：1、信息方法撇开了对象系统在构成上的具体的物质形态和能量形式，把对象系统的动态过程抽象为信息的流动与转换的过程，其中也包括信息的反馈过程，其中也包括信息的反馈过程，来进行深入的分析和研究其中就突破了对象系统具体的和复杂的物质形态和能量形式的局限2、信息方法是从动态的角度和整体的观点出发，去考察对象系统的信息的流动与转换过程的体现了唯物辩证法的联系的观点、运动的观点、转化的观点、发展的观点3、信息方法研究的对象是各种具体系统，进一步说是具体系统中的信息系统它不但考察信息系统的输入与输出及其控制与转换，而且考察信息流动过程中的反馈环节。

因此，信息方法体现了系统方法、控制方法与其自身的统一33信息论 ：关于信息的本质及其生成、变换、传输和处理的一般规律的科学34科学道德对自然科学发展的影响：科学道德 ：由科学创造者构成的“科学共同体”在从事科学活动时，逐渐形成一些特有的道德规范和行为规范科学共同体”的四种惯例：普遍性、公共性、无偏见性、有条理的怀疑论作用表现在 ：1、协调“科学共同体”成员的行为和社会关系2、强化科学的自主性，保证科学的“纯洁性”3、促进科学知识的成长政治考题汇编94 年1、 理想试验与科学试验的区别2、 科学的特点和作用3、 分析科学归纳法与简单枚举法的区别4、 移植的方法及途径5、 自然科学三大层次的区别与联系6、 如何辨识与建立一个时期的带头学科7、 简述物质生产推动自然科学发展的动力机制8 结合 19 世纪自然科学的重大发展论述辨证唯物主义自然观形成的必然性95 年1、 如何认识与把握自然科学的三大层次及其特点2、 什么是带头学科，其发展规律是怎样的3、 社会的技术需求对技术发展的影响和作用表现在那些方向4、 从近代力学大发展谈一谈机械论自然观的形成5、 如何分析和认识假说产生的条件与作用6、 如何理解间接验证科学假说的一般方法96 年1、 如何理解科学研究的基本类型2、 科学研究的高风险性的表现及其认识，它对你从事科研工作有何启示3、 带头学科及其发展规律4、 自然学科是特殊生产力的理解5、 力学理论发展与机械自然观的产生6、 科学问题的主观素质97 1、 如何认识和理解自然科学与技术的区别和联系2、 科学理论的基本结构及深化3、 你如何认识和理解科研选题应遵循的基本原则4、 试说明自然科学产生的社会历史条件中谈我国发展科学技术的机遇与对策5、 试说明近代以来人类对科学是技术生产力的理论认识的发展过程6、 试从学科间的移植和渗透谈我国自然科学发展的整体化趋势98 年1、 自然科学的含义和特点2、 科学理论的基本结构及深化3、 如何培养科研人员的创造性思维能力4、 科研选题原则5、 科学中心形成的模式、目的、对象6、 人类对自然科学生产力功能的组织和认识发展过程7、 根据自然科学历史发展，请说出人类自然观的基本形态的重要性和必然性99 年1、 自然科学的基本性质2 自然科学研究的主要特点2、 社会总体科学能力及其构成3、 自然科学的认识功能4、 科学问题及其基本要素5、 科学假说及其在科学发展中的作用。