3.系統(tǒng)科學(xué)方法

1、1,C.系統(tǒng)科學(xué)方法的特點與現(xiàn)代科技革命的內(nèi)容、特征,,2,一、系統(tǒng)科學(xué)方法的特點,1、概念？2、主要特點： 綜合性、普遍性、優(yōu)化性、先進性3、知識要點： 系統(tǒng)論方法、控制論方法、信息論方法、自組織理論（耗散結(jié)構(gòu)理論、協(xié)同學(xué)理論、超循環(huán)理論）,3,什么是系統(tǒng)科學(xué)方法？,系統(tǒng)科學(xué)方法：指系統(tǒng)論方法、控制論方法和信息論方法，以及在此基礎(chǔ)上發(fā)展起來的自組織理論（耗散結(jié)構(gòu)理論、協(xié)同學(xué)理論和超循環(huán)理論等）的方法。,4,系統(tǒng)

2、科學(xué)方法的特點,主要特點：它把研究對象看為系統(tǒng)，從系統(tǒng)整體出發(fā)，在普遍聯(lián)系、運動變化、發(fā)展過程中考察事物，能夠辯證地處理系統(tǒng)的內(nèi)部與外部的關(guān)系，實現(xiàn)系統(tǒng)整體最優(yōu)化。1、綜合性 系統(tǒng)科學(xué)方法不僅適用于自然科學(xué)，而且適用于技術(shù)科學(xué)，甚至包括社會科學(xué)在內(nèi)的一切科學(xué)領(lǐng)域，成為科學(xué)方法上升為哲學(xué)方法的中介，起著“承上啟下”的作用，因而具有“綜合性”；2、普遍性 系統(tǒng)科學(xué)方法采用定性和定量、邏輯思維和形象思維、自然科學(xué)和人文科

3、學(xué)相結(jié)合的方式，對一切不同質(zhì)的系統(tǒng)進行研究，因而具有“普遍性”；,5,3、優(yōu)化性 系統(tǒng)科學(xué)方法對“硬”工程和“軟”工程問題都可進行研究，因而能把一些從來不屬于工程技術(shù)領(lǐng)域的對象（如思維、精神、生命、心理、教育、倫理、氣功等）轉(zhuǎn)變成工程技術(shù)來處理，使其定量化、模式化、網(wǎng)絡(luò)化，最后達到工程技術(shù)的應(yīng)用水平，因而具有“優(yōu)化性”；4、先進性 系統(tǒng)科學(xué)方法運用于社會經(jīng)濟領(lǐng)域，能把經(jīng)濟現(xiàn)象作為一種非平衡現(xiàn)象用自組織方法來研究

4、，如“耗散結(jié)構(gòu)經(jīng)濟學(xué)”、“協(xié)同發(fā)展經(jīng)濟學(xué)”、“開放循環(huán)經(jīng)濟學(xué)”和“系統(tǒng)動力學(xué)”等，這些對于完善社會主義市場經(jīng)濟體制，促進經(jīng)濟建設(shè)發(fā)展，有著特別重要的意義，因而具有“先進性”。,6,系統(tǒng)論方法,從系統(tǒng)整體出發(fā)，處理整體與部分、結(jié)構(gòu)與功能、系統(tǒng)與環(huán)境、功能與目標之間的關(guān)系，找到既使整體最優(yōu)，又不使部分損失過大的方案，作為決策的依據(jù)，實現(xiàn)系統(tǒng)最優(yōu)化，這種研究方法就叫做系統(tǒng)方法。系統(tǒng)方法四定律 整體定律 模式定律 相關(guān)定律

5、 優(yōu)化定律,7,控制論方法,以任何系統(tǒng)的功能行為為目標，通過功能模擬方法、黑箱方法和信息反饋方法的綜合應(yīng)用，使系統(tǒng)減熵增序，實現(xiàn)控制，達到系統(tǒng)目標最優(yōu)化的方法。 功能模擬方法：以功能行為的相似性為基礎(chǔ)，通過模型研究原型。 黑箱方法：不打開黑箱，利用外部觀測，從整體上研究輸入與輸入的關(guān)系函數(shù)，了解黑箱的功能，探求其內(nèi)部作用機理和運行規(guī)律。 信息反饋方法：把系統(tǒng)輸出的一部分轉(zhuǎn)為輸入，從而考察對再輸入產(chǎn)生的影

6、響。,8,信息方法,就是運用信息的概念，把系統(tǒng)的運動變化過程，抽象為信息的流程，通過對信息流程的分析處理，求得對系統(tǒng)規(guī)律性的認識，這種解決問題的方式稱為信息方法。,9,耗散結(jié)構(gòu)方法 研究一切不同質(zhì)的系統(tǒng)，如何從無序走向有序，進而產(chǎn)生“耗散結(jié)構(gòu)”，使系統(tǒng)具有自組織功能。協(xié)同學(xué)方法 以定性和定量結(jié)合的方式，從“度”上把握系統(tǒng)如何相干協(xié)同，表現(xiàn)自組織問題。超循環(huán)方法 將超循環(huán)的概念用來分析解決問題，且獲得普遍有效應(yīng)用

7、。,自組織理論,10,D.現(xiàn)代科技革命的內(nèi)容與特征,1、現(xiàn)代科學(xué)革命的主要內(nèi)容2、現(xiàn)代科學(xué)革命的特點與趨勢3、現(xiàn)代技術(shù)革命的主要內(nèi)容4、現(xiàn)代技術(shù)革命的基本特征,11,現(xiàn)代科學(xué)革命的主要內(nèi)容,現(xiàn)代科學(xué)革命：是以物理學(xué)革命為先導(dǎo)，以現(xiàn)代宇宙學(xué)、分子生物學(xué)、系統(tǒng)科學(xué)、軟科學(xué)的產(chǎn)生為重要內(nèi)容，以自然科學(xué)、社會科學(xué)和思維科學(xué)相互滲透形成交叉學(xué)科為特征的一次新的科學(xué)革命。 1、現(xiàn)代物理學(xué)革命 2、現(xiàn)代宇宙學(xué)發(fā)展 3、生命科學(xué)的革命

8、 4、系統(tǒng)科學(xué)的興起與系統(tǒng)時代的到來,12,〈一〉現(xiàn)代物理學(xué)革命,物理學(xué)領(lǐng)域的三大發(fā)現(xiàn)：X射線、放射性現(xiàn)象和電子 （打破了原子不可分、元素不可變的傳統(tǒng)物理學(xué)觀念）以太漂移實驗的零結(jié)果→狹義相對論→1915年廣義相對論（突破牛頓的絕對時空觀，把空間、時間和物質(zhì)的運動聯(lián)系了起來）黑體輻射研究中的“紫外災(zāi)難” →量子力學(xué)（改變只承認連續(xù)性和機械力學(xué)決定論的經(jīng)典觀念，揭示了自然規(guī)律的客觀統(tǒng)計性）現(xiàn)代物理學(xué)的發(fā)展方向：大統(tǒng)一（天體物理

9、學(xué)、粒子物理學(xué)、凝聚態(tài)物理學(xué)、統(tǒng)一場論）,13,〈二〉現(xiàn)代宇宙學(xué)的發(fā)展,現(xiàn)代宇宙學(xué)的理論成果：靜態(tài)宇宙模型、穩(wěn)恒態(tài)宇宙學(xué)、膨脹宇宙模型、物質(zhì)—反物質(zhì)宇宙模型、大爆炸宇宙學(xué)和暴脹宇宙論（為宇宙的無限性提供了科學(xué)依據(jù)）,14,〈三〉生命科學(xué)的革命,生命科學(xué)的發(fā)展：分子生物學(xué)（微觀方面）、生態(tài)系統(tǒng)學(xué)和腦科學(xué)（宏觀、綜合方面）50年代：DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型 60年代：揭示了遺傳變異的信息概念 70年代：重組DNA技術(shù)及后來的遺傳工程腦

10、科學(xué)的新成就和新觀點對人工智能的研究有著重要意義,15,〈四〉系統(tǒng)科學(xué)的興起與系統(tǒng)時代的到來,系統(tǒng)科學(xué)興起于20世紀的中后期，包括系統(tǒng)論、信息論、控制論、耗散結(jié)構(gòu)理論、協(xié)同學(xué)、突變論、超循環(huán)理論等。系統(tǒng)科學(xué)揭示了自然界中整體與部分、結(jié)構(gòu)與功能、層次與類型、有序與無序、漸變與突變、精確與模糊、簡單與復(fù)雜等辯證關(guān)系，使人類對自然界的研究方式發(fā)生重大轉(zhuǎn)折，徹底改變了科學(xué)的世界圖景和科學(xué)家的思維方式。系統(tǒng)科學(xué)的興起：標志自然科學(xué)從“分析時代

11、”跨入“系統(tǒng)時代”,16,現(xiàn)代科學(xué)革命的特點和趨勢,科學(xué)體系結(jié)構(gòu)的整體化和專業(yè)化科學(xué)活動的社會化和國際化科學(xué)發(fā)展的加速化和數(shù)學(xué)化科學(xué)、技術(shù)、生產(chǎn)的一體化,17,1、科學(xué)體系結(jié)構(gòu)的整體化和專業(yè)化的表現(xiàn)： 一是統(tǒng)一的自然科學(xué)已分化為基礎(chǔ)理論科學(xué)、技術(shù)基礎(chǔ)科學(xué)、工程應(yīng)用科學(xué)三大層次；二是科學(xué)與技術(shù)、自然科學(xué)與社會科學(xué)以及各門自然科學(xué)之間的相互滲透趨向綜合。2、科學(xué)活動的社會化和國際化：是指科學(xué)勞動的

12、組織形式發(fā)展到了國家規(guī)模，甚至國際和作，科學(xué)技術(shù)已成為整個社會整體的有機構(gòu)成。3、科學(xué)發(fā)展的加速化和數(shù)學(xué)化：加速化是指科學(xué)發(fā)展的速度和科學(xué)理論物化的速度呈現(xiàn)加快的趨勢。數(shù)學(xué)化是指對研究客體進行數(shù)量分析和定量研究。4、科學(xué)、技術(shù)、生產(chǎn)的一體化：突出表現(xiàn)三者之間的動態(tài)結(jié)合的辯證關(guān)系，相互依賴，不可分割的統(tǒng)一整體。,18,現(xiàn)代技術(shù)革命的主要內(nèi)容,信息技術(shù)—現(xiàn)代技術(shù)革命的前導(dǎo)，是研究信息產(chǎn)生、傳遞、處理的技術(shù)，如傳感技術(shù)、通信技術(shù)、計算機技

13、術(shù)。新能源技術(shù)—現(xiàn)代技術(shù)革命的支柱，是繼蒸汽力和電力之后的又一次偉大動力革命，如核能、太陽能、生物能。新材料技術(shù)—現(xiàn)代技術(shù)革命的基礎(chǔ)，如信息材料、能源新材料、結(jié)構(gòu)和功能材料。生物技術(shù)—現(xiàn)代技術(shù)革命的前景，如基因工程、細胞工程、酶工程、發(fā)酵工程?？臻g技術(shù)—現(xiàn)代技術(shù)革命的外向延伸，涉及空間開發(fā)利用，航天器的研制和空間飛行制導(dǎo)等領(lǐng)域。海洋技術(shù)—現(xiàn)代技術(shù)革命的內(nèi)向拓展。,19,現(xiàn)代技術(shù)革命的基本特征,技術(shù)科學(xué)化：科學(xué)成果滲透到技術(shù)的各

14、個領(lǐng)域，成為技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵，使技術(shù)越來越科學(xué)化。如原子能技術(shù)、半導(dǎo)體技術(shù)、超導(dǎo)技術(shù)、人工智能技術(shù)無不是其相應(yīng)的基礎(chǔ)科學(xué)發(fā)展的結(jié)果。技術(shù)群體化：各種技術(shù)之間表現(xiàn)出一種極強的整體性，以橫向關(guān)聯(lián)、綜合、交叉并存。技術(shù)智能化：如機電一體化和電腦技術(shù)的運用。技術(shù)產(chǎn)業(yè)化：是一個過程，一項新技術(shù)要通過生產(chǎn)實驗、技術(shù)定型、試產(chǎn)，最后批量生產(chǎn)，實現(xiàn)商業(yè)化，完成向產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)移。高技術(shù)化：它以科學(xué)最新成就為基礎(chǔ)的、知識高度密集的、對經(jīng)濟增長和社會發(fā)展具