首页 > 其他分享 >《系统科学方法概论》——第五章 自组织系统方法

《系统科学方法概论》——第五章 自组织系统方法

时间:2024-02-27 19:11:37浏览次数:31  
标签:耗散 突变论 系统 热力学 组织系统 突变 方法 概论 结构

一、自组织系统理论的历史发展
1、19世纪中期热力学的主要成就及理论意义
(一)19世纪中期热力学的主要成就:由于机械化大生产的推动,19世纪中期,热力学和分子物理学发展起来了。当时的主要成就是发现了热力学第一定律和第二定律。
(1)热力学第一定律。一个系统由始态变化到终态时,其内能的减少量(△E)等于该系统对外
做的功(A)与该系统传递给环境的热量(Q)之和,这就是热力学第一定律,用公式表示则为:△E=A+Q
(2)热力学第二定律。热力学第二定律是在研究如何提高热机效率的过程中发现的,它主要有两种表达方式:德国物理学家克劳修斯(R.J.E.Clausius 1822一1888)在1850年表述为:
在一个孤立的系统内,热总是从高温物体传到低温物体中去,而不是相反;英国物理学家威廉.汤姆逊(ThomsonWillian,1824一1907,又称开尔文勋爵)在1851年表述为:不可能从单一热源吸取热量,使之完全变成有用功而不产生其他影响
(3)分子运动理论。热力学第二定律发现以后,人们又对热运动的本质进行了研究,并在此基础上提出了分子运动理论。
分子运动理论的基本内容有:热是大量分子无规则运动的表现;处于某一温度下的气体分子并不都有同一速率。其中具有中等速率的分子所占的比例很大,而速率很大和很小的分子分布都是一样的;单个分子的运动对于系统热状态没有独立意义,只有大量分子的统计表现才能决定整个系统的热状态。换句话说,物质系统的温度不是由个别分子的运动决定的,而是由系统内大量分子的运动共同决定的,它遵循的是统计规律。
(二)从19世纪热力学中得出的几点结论
(1)在一个孤立系统中,热运动总是从不平衡态趋向平衡态,并且最终达到平衡。
(2)在一个孤立系统中,物质总是从宏观有序太向宏观无序太发展,最终达到无序。
(3)在一个孤立系统中,熵趋向于无限大。
2、19世纪热力学与现实的茅盾。
3、19世纪以来科学家们对热力学与生物学矛盾的解决
(一)从系统内部分子热运动的角度去解释有序性形成机制的尝试。
(二)从生命运动的角度去解释有序性的尝试。
(三)从生命系统与物理系统的本质差别上去解决问题。
(四)自组织系统理论的诞生
二、耗散结构理论简介
1、系统分类。根据系统与环境的关系,把系统分为三类:
(一)孤立系统。即与环境没有物质、能量交换关系的系统。
(二)封闭系统。即与外界只有能量交换而无物质交换的系统。
(三)开放系统。即与环境具有物质、能量交换关系的系统。
2、什么是耗散结构
耗散结构的特征:
(一)动态性。耗散结构是一种动态结构,而不是一种静态结构。
(二)有序性。耗散结构是一种有序结构。
(三)宏观性。耗散结构是一种宏观结构。
3、耗散结构的形成条件
(一)系统处于远离平衡态是耗散结构产生的第一个基本条件。
(二)系统的开放性是耗散结构产生的又一个基本条件。
(三)系统内不同要素之间存在非线性机制是耗散结构形成的又一基本条件。
4、耗散结构理论的意义:耗散结构理论的提出具有重要方法论意义。首先,为结构研究开拓了一个新领域。其次,为提高系统的功能指出了一条新途径。此外耗散结构理论还为我们进一步搞清时间的可逆性与不可逆性的关系、有序与无序的关系、整体与局部的关系以及决定论与非决定论等重要哲学问题提供了新的启示,为把自然科学与社会科学联系起来架起了一座有益的桥梁,使人类对客观世界的认识和改造进人了新的历程。
三、协同学简介
1、协同学的研究对象:协同学的研究对象同耗散结构理论的研究对象一样,也是自组织现象,不过研究的角度和范围有所不同罢了。
2、协同学对自组织机制的提示
(一)系统内的协同运动是自组织过程的内在根据。
(1)系统各要素之间的协同是自组织过程的基础。
(2)系统内各序参量之间的协同合作是系统组织性产生的直接根源。
(二)在临界过程中,涨落是形成系统有序结构的推动力量.
(三)开放是自组织形成的外部条件。
3、协同学的应用:协同学的应用还是很初步的,目前主要是在物理学、流体力学、化学、生物学方面取得一些成绩;在社会学、经济学方面的应用还刚刚展开,其成果远不如系统工程、信息论、控制论的应用成果突出。
四、突变论简介
1、突变论的基本内容
(一)稳定性与非稳定性。突变论是建立在稳定性理论的基础上的。
(二)突变过程的本质及特征。
突变过程的基本特征:
(1)多稳态性。
(2)中间非稳态行。
(3)突变点是一个范围。
(4)突变结果带有随机性。
(三)突变型是具有多样性。
突变过程的七种类型:尖点型突变;折叠型突变;燕尾型突变;蝴蝶型突变;双曲型突变;椭圆型突变;抛物型突变。
2、突变论的应用:目前,突变论的应用还是初步的。除了在自组织现象研究方面的应用以外在物理学方面,突变论还被用来研究系统相变和弹性梁的弯曲状态、描述液波的传导、曲
面面积最小化、非线性振动以及流体力学等问题。在生物学方面,科学家已开始用突变论建立心跳的数学模型,研究刺激在神经内的传播,原肠胚的形成,胚胎中体节的形成,细胞分裂等。在社会科学方面,国外有人运用突变论做过战争预测研究和语言学研究,但研究成果尚不明显,国内亦有学者试图把突变理论与社会控制结合起来,并提出对社会系统实现高层次有效控制的四种方法:
(一)由稳定状态控制变为超稳定状态控制;第二,由状态控制变为演化过程控制;
(二)由消极控制变为积极控制;第四,由单调控制变为迂回控制,等等。总之,突变论在目前的应用尚不够广泛,亦尚未取得显著成果。
五、自组织系统方法概述
1、开放性原则:开放性是自组织系统形成的基本条件之一。系统只有在开放状态下,才能
不断与环境进行物质、能量、信息交换活动,以建立、维持和发展自己的组织性。
2、远离平衡态原则:远离平衡态是自组织系统形成的又一必要条件,因而我们欲建立高度有效的现代管理系统,亦必须遵循之。首先,组建现代管理系统必须遵循远离平衡态原则。其次,管理者在实施管理的过程中,也必须注意远离平衡态原则。
3、非线性原则:非线性机制是自组织系统形成的又一基本条件,因而我们在建立现代管理
系统时也是必须遵循的。首先,作为自管理系统应该是一个非线性系统。其次,就管理过程而言,亦应建立这种非线性管理机制。
4、协同原则:协同性质则是自组织系统的又一基本原则。把它应用到自组织管理中主要应注意两个方而:其一是建立相互协同的管理者系统。其二是管理和被管理者之间的相互协同。
5、涨落原则:在自组织管理过程中,由于存在内部和外部因素的干扰,管理过程必然会出现涨落。当系统内外有利因素居于主要地位、对管理过程起主要作用时,管理便向着有利于达到目标的方向发展(涨),而当系统内外不利因素占据主要地位,对管理过程起主要作用时,则管理便向着背离目标的方向发展(落)。
6、突变原则:所谓突变原则在自组织管理中主要表现为由一种管理模式过渡到另一种管
理模式。

标签:耗散,突变论,系统,热力学,组织系统,突变,方法,概论,结构
From: https://www.cnblogs.com/Li204217/p/18037605

相关文章

  • 使用原生 cookieStore 方法,让 Cookie 操作更简单
    前言对于前端来讲,我们在操作cookie时往往都是基于document.cookie,但它有一个缺点就是操作复杂,它并没有像localStorage那样提供一些get或set等方法供我们使用。对与cookie的操作一切都是基于字符串来进行的。为了让cookie的操作更简便,Chrome87率先引入了cookieStore方法。docume......
  • 系统科学方法概论第二章观后感
    在阅读《系统科学方法概论》第二章后,我对系统科学方法有了更深入的理解。这一章介绍了系统的概念、特征和分类,以及系统分析方法的基本步骤。我认识到系统不仅仅是各个部分的简单组合,而是一个相互作用、相互影响的整体。系统的特征包括整体性、层次性、相关性和动态性等,这些特征决......
  • 《系统科学方法概论》第四章读后感
    第四章主要讲的是控制方法,其中,控制论主要,由古代自动机的思想和实践开始发展到至今的四大分支理论体系。接着就开始介绍什么是控制和控制系统,控制就是在一定的环境中,一个系统通过一定的方式驾驭或支配另一个系统,做合目的运动的行为以及过程,而控制系统的构成,主要包括五个,失控系统,受......
  • 系统科学概论第四章
    第四章是《系统科学概论》中的关键章节,深入探讨了系统的性质。通过这一章的学习,我深刻领悟到系统的开放性、动态性、目标性和自组织性等重要性质。首先,系统的开放性使其与外部环境进行物质、能量和信息的交换,这意味着系统不是孤立存在的,而是与周围环境相互作用、相互影响的。这种......
  • 系统科学概论第五章
    第五章是《系统科学概论》中的关键章节,着重介绍了系统的结构与功能。通过这一章的学习,我深刻领悟到系统的结构与功能之间的紧密关联,以及如何理解系统的组成部分和它们之间的相互作用。首先,系统的结构是指系统中各个部分之间的关系和组织方式。这包括了系统的层次结构、连接方式、......
  • 系统科学方法概论 第一章
    在阅读《系统科学方法概论》的第一章后,我对系统科学方法有了全新的认识。系统科学方法是一种研究复杂系统、寻求解决复杂问题的方法论。它强调从整体和关系的角度去理解和解决问题,这与我们通常的思维方式有很大的不同。首先,我了解到系统科学方法的核心是整体性原则。整体性原则认......
  • 产品/组织持续改进方法论
    一、持续改进应是永恒的追求质量改进是质量管理的一部分,它致力于增强满足质量要求的能力。持续改进是每一个组织永恒的追求。管理者应不断地主动寻求对组织过程的有效改进,而不是等出现了问题才去寻找改进的机会。改进的范围可以从渐进的、日常的持续改进到战略突破性改进,组织应......
  • npm安装插件,安装好时,进度条卡住解决方法
     宋田田已于2023-09-0418:19:28修改阅读量1.6k收藏24点赞数13文章标签:vuenpm版权一、遇到问题在使用npm安装插件或依赖包的时候,安装好时,进度条卡住,等待2分钟后,进度条才消失1.以npm安装vue2为例安装好时,进度条卡住文件其实已经创建好了等待2分钟后,进度条才消失2......
  • 系统科学方法概论》第3章读后感
    又到了每天分享时间,下面分享《系统科学方法概论》第3章读后感。信息科学主要是在通信实践基础上发展起来的。随着通信技术的迅速发展,从20世纪20年代起,人们就逐步对通信实践人当中遇到的问题展开了深入的理论研究。其中,申农信息论的创立较为有名。申农信息论是在一系列科研成果的基......
  • 【教程】iOS上获取崩溃日志的N+1种方法
     引言在移动应用开发过程中,经常会遇到应用程序崩溃的情况。为了更好地排查和解决这些崩溃问题,获取崩溃日志是至关重要的。本文将介绍多种在iOS设备上获取崩溃日志的方法,帮助开发者快速定位问题并进行修复。摘要本文介绍了在iOS设备上获取崩溃日志的多种方法,包括从系统设置中......