第6課 創(chuàng)新思維與系統(tǒng)思維.ppt

第6課創(chuàng)新思維與系統(tǒng)思維 科學(xué)技術(shù)的本性和生命力在于繼承基礎(chǔ)上的創(chuàng)新 科學(xué)技術(shù)研究方法有三類 適用于某些學(xué)科的特殊研究方法 如光譜分析方法 化學(xué)催化方法等 適用于各門自然科學(xué)技術(shù)的一般研究方法 如科學(xué)實(shí)驗(yàn)方法 數(shù)學(xué)方法 系統(tǒng)方法等 適用于自然科學(xué) 社會(huì)科學(xué) 思維科學(xué)的普遍研究方法 如哲學(xué)方法 分析方法 歸納方法等 自然辯證法的科學(xué)技術(shù)方法論主要研究第二類方法 科學(xué)技術(shù)方法論是關(guān)于自然科學(xué)技術(shù)研究中常用的一般方法的理論體系 一 科學(xué)抽象與歸納 演繹二 批判思維方法與創(chuàng)新思維方法三 數(shù)學(xué)方法與系統(tǒng)思維方法 一 科學(xué)抽象與歸納 演繹 1 科學(xué)抽象科學(xué)抽象是在科學(xué)研究過程中運(yùn)用理性思維 排除研究對(duì)象的非本質(zhì)的 表面的 偶然的因素 抽取其本質(zhì)的 內(nèi)在的 必然的東西 以達(dá)到對(duì)研究對(duì)象的本質(zhì)和規(guī)律性認(rèn)識(shí)的一種理性思維方法 科學(xué)抽象是對(duì)科學(xué)事實(shí)的抽象 而科學(xué)事實(shí)是通過科學(xué)觀察 實(shí)驗(yàn)和調(diào)查等實(shí)踐活動(dòng)獲得的 所以 科學(xué)抽象必須以科學(xué)實(shí)踐為基礎(chǔ) 科學(xué)抽象的形式 1 科學(xué)符號(hào) 被研究和認(rèn)識(shí)的某種客觀事物的替代物 它具有物質(zhì)性 可感知性 2 科學(xué)概念 反映事物本質(zhì)屬性的思維形式 是理性思維的三種基本形式之一 3 思想模型 通過科學(xué)抽象建立起來的關(guān)于事物原型的思想客體 4 理想實(shí)驗(yàn) 經(jīng)過科學(xué)抽象 把實(shí)驗(yàn)條件抽象到理想化程度 在思維中模仿真實(shí)實(shí)驗(yàn)的結(jié)構(gòu)和形式 借助于科學(xué)想象和邏輯推理而進(jìn)行的實(shí)驗(yàn) 2 歸納與演繹歸納是從個(gè)別事實(shí)中概括出一般性結(jié)論的思維方法 是一種由個(gè)別性前提過渡到一般性結(jié)論的推理形式 包括完全歸納法和不完全歸納法 S2 p S1 p S3 p S4 p S p S1 p S2 p S p 完全歸納 不完全歸納 演繹是從一般原理走向個(gè)別結(jié)論的思維方法 是由一般性原則推導(dǎo)出個(gè)別結(jié)論的推理形式 它由前提 邏輯規(guī)則和結(jié)論三部分構(gòu)成 這兩種方法不可分割 二者互為前提 互相補(bǔ)充 綜合應(yīng)用 S p M S M p 大前提 小前提 結(jié)論 歸納與演繹的關(guān)系 歸納是演繹的基礎(chǔ) 演繹是歸納的指導(dǎo) 二者在一定條件下可相互轉(zhuǎn)化 要建立歸納和演繹相統(tǒng)一的思維模式 二 批判思維方法與創(chuàng)新思維方法 1 批判思維方法批判思維方法是以批判性思考或反思的方式質(zhì)疑和評(píng)估思考過程和結(jié)果的思維方法 質(zhì)疑別人陳述和觀點(diǎn)的準(zhǔn)確性 追問這些陳述和觀點(diǎn)背后隱藏的含義 擴(kuò)展探索性問題的深度和廣度等 其特征是努力認(rèn)識(shí)到許多固有的觀念都可能有錯(cuò) 需要對(duì)思考過程和研究結(jié)論做出實(shí)驗(yàn) 邏輯的檢驗(yàn) 在做出判斷 形成觀點(diǎn)時(shí) 識(shí)別和避免思維中常見的謬誤 2 科學(xué)技術(shù)創(chuàng)造科技創(chuàng)造是運(yùn)用科技知識(shí)和技能 改變 控制和調(diào)節(jié)客體 創(chuàng)造出前所未有的產(chǎn)品的活動(dòng) 是科學(xué)技術(shù)研究中的創(chuàng)造性活動(dòng) 科技創(chuàng)造分為科學(xué)發(fā)現(xiàn)和技術(shù)發(fā)明 科學(xué)發(fā)現(xiàn) 把被掩蓋的東西揭示出來 即把已經(jīng)存在但不為人知的事物找出來 或把客觀存在的規(guī)律加以闡明 技術(shù)發(fā)明 創(chuàng)制或造出過去不曾存在的東西 即創(chuàng)造出世上本沒有的器物 技術(shù) 方法等 科技創(chuàng)造的基本過程 1 準(zhǔn)備階段 問題的提出 2 醞釀階段 問題的求解 3 顯智階段 問題的突破 4 檢驗(yàn)階段 問題成果的證明和檢驗(yàn)科學(xué)研究的一般程序 確定科研課題 獲取科學(xué)事實(shí) 進(jìn)行思維加工 科學(xué)實(shí)踐檢驗(yàn)論證 建立理論體系 3 創(chuàng)造性思維創(chuàng)造性思維與常規(guī)性思維1943年 德國(guó)的韋特海姆發(fā)表 創(chuàng)造性思維 創(chuàng)造性思維是研究者在原有的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上 運(yùn)用與探索對(duì)象及探索過程相匹配的 獨(dú)特的科學(xué)思維方法把握對(duì)象的本質(zhì)和規(guī)律 從而獲得新思想 新觀點(diǎn) 新理論 新方法的思維活動(dòng) 是能夠提出創(chuàng)見的思維 創(chuàng)造性思維不是一種獨(dú)立的思維形式或方法 它具有組合各種思維方法 靈活調(diào)用各種思維方法的特性 創(chuàng)造性思維的基本特征 思維方向的求異性 思維結(jié)構(gòu)的靈活性 思維進(jìn)程的飛躍性 思維表達(dá)的新穎性 思維效果的整體性 創(chuàng)造性思維沒有固定的程序或模式 費(fèi)耶阿本德 怎樣都行 創(chuàng)造性思維的機(jī)制問題 人腦不僅具有感官所提供的各種信息 實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的背景知識(shí) 判斷能力 而且在生理結(jié)構(gòu)上的機(jī)制表現(xiàn)出它要對(duì)眾多信息進(jìn)行加工 同時(shí)人的分析能力是無限的 這便成為創(chuàng)造性思維的基礎(chǔ) 人的思維是由許多較小 較細(xì) 較復(fù)雜的思想元素組合而成的 人腦具有將這些思想元素加以整理和重新組合編排的功能 創(chuàng)造性思維的機(jī)制就是這些元素重新組合的過程 需要弄清人腦對(duì)信息是如何存儲(chǔ)的 即記憶 語詞信息的承擔(dān) 意象以及邏輯聯(lián)系的過程等 思維是人腦的機(jī)能 人腦右半部分的功能主要是以形象思維的形式產(chǎn)生創(chuàng)造性的設(shè)想等 而人腦左半部分的功能主要是以抽象思維的形式進(jìn)行分析 論證等 在創(chuàng)造性思維活動(dòng)中 人腦左右兩個(gè)部分既各司其職 又協(xié)同工作 產(chǎn)生設(shè)想和分析論證兩個(gè)過程相互聯(lián)系 交叉進(jìn)行 使創(chuàng)造設(shè)想很快得以完善 產(chǎn)生創(chuàng)造性的思維成果 人腦機(jī)能的充分發(fā)揮 是創(chuàng)造性思維發(fā)揮的生理基礎(chǔ) 創(chuàng)造性思維的心理機(jī)制主要是指顯意識(shí)和潛意識(shí)在創(chuàng)造性思維活動(dòng)中的協(xié)同作用問題 顯意識(shí)是人自覺意識(shí)到并能加以控制的意識(shí)活動(dòng) 包括知覺 感覺 判斷 推理 情感 意志等 潛意識(shí)是人意識(shí)不到 不能自覺控制的心理活動(dòng) 顯意識(shí)和潛意識(shí)是人腦對(duì)客觀事物反映的不同層次 創(chuàng)造性思維的發(fā)揮是以顯意識(shí)和潛意識(shí)的協(xié)同作用為心理基礎(chǔ)的 記憶是創(chuàng)造性思維的前提和基礎(chǔ) 記憶包括感覺記憶 短期記憶和長(zhǎng)期記憶 在記憶中有兩種機(jī)制與科技發(fā)現(xiàn) 發(fā)明的創(chuàng)造性思維過程有密切聯(lián)系 一種是存入編碼的機(jī)制 另一種是選擇提取的機(jī)制 人依賴于記憶的語義網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)來調(diào)用信息 記憶力是想象力 思維力和創(chuàng)造力的基礎(chǔ) 而想象力又是思維力和創(chuàng)造力的基礎(chǔ) 意象是創(chuàng)造性思維的元素 思維需要意象 意象包含著思維 意象不同于知覺 意象是暫時(shí)的 不穩(wěn)定的 而且所展示的信息是有限的 意象有直接記憶意象和創(chuàng)建意象 意象可以增強(qiáng)記憶 在識(shí)別中發(fā)揮作用 有助于解決問題 語言是創(chuàng)造性思維的一個(gè)重要的符號(hào)元素 創(chuàng)造性思維是邏輯方法與非邏輯方法的整合 發(fā)散思維與收斂思維的整合 抽象思維與形象思維的整合 理性直覺與理性自覺的整合 一個(gè)足以完成科學(xué)創(chuàng)造過程的創(chuàng)造性思維 必定是邏輯方法與非邏輯方法的辯證統(tǒng)一和綜合應(yīng)用 邏輯方法與非邏輯方法是創(chuàng)造性思維得以發(fā)揮的兩個(gè)翅膀 相互補(bǔ)充 相互協(xié)同 創(chuàng)造性思維是邏輯聯(lián)系與心理過程的統(tǒng)一 邏輯型創(chuàng)造性思維 逆向思維 置換變換思維 離散思維 類比 移植等 非邏輯型創(chuàng)造性思維 想象 聯(lián)想 隱喻 直覺 靈感 頓悟 集體智慧法 頭腦風(fēng)暴法 希望點(diǎn)列舉法等 發(fā)散思維是指從一個(gè)目標(biāo)出發(fā) 思維向不同的方向發(fā)散 沿著各種不同的途徑去思考 探求多種答案的思維方法 它具有流暢性 靈活性 獨(dú)特性等特征 又稱 求異思維 放射思維 收斂思維是指盡可能利用已有的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn) 思維始終集中于同一個(gè)方向 探求一個(gè)正確答案的思維方法 它具有簡(jiǎn)明化 條理化 邏輯化 規(guī)律化特性 又稱 求同思維 聚合思維 兩者要有機(jī)結(jié)合 相輔相成 相互配合 要在發(fā)散思維與收斂思維之間保持思維的張力 只發(fā)散不收斂 則勞而無功 只收斂不發(fā)散 則難有創(chuàng)造 4 類比與移植 交叉和跨學(xué)科研究方法類比推理是根據(jù)兩類對(duì)象之間在某些方面 屬性 的類似或同一 推斷它們?cè)谄渌矫?屬性 也可能類似或同一的邏輯思維方法 類比推理在科研中具有啟發(fā)思路 提供線索 舉一反三 觸類旁通的作用 類比推理是提出科學(xué)假說的重要途徑 是設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的邏輯基礎(chǔ) 類比推理具有一定的局限性 應(yīng)擴(kuò)大類比的范圍 增強(qiáng)已知屬性與未知屬性之間的相關(guān)性 提高其可靠性 類比的邏輯推理形式 A對(duì)象具有屬性 a b c dB對(duì)象具有屬性 a b c 所以 B對(duì)象也可能有屬性d 移植方法是汲取和借用一個(gè)研究領(lǐng)域或一個(gè)研究對(duì)象的理論成果和科學(xué)方法 運(yùn)用于其他研究領(lǐng)域或?qū)ο?特別是新領(lǐng)域和新學(xué)科 的一種思維方法 它包括概念的移植 對(duì)象的移植 方法或技術(shù)的移植等 學(xué)科交叉方法 兩個(gè)以上的學(xué)科之間在面對(duì)同一研究對(duì)象時(shí) 從不同學(xué)科的角度進(jìn)行對(duì)比研究的方法 學(xué)科交叉的意義 發(fā)現(xiàn)單一學(xué)科發(fā)現(xiàn)不了的性質(zhì) 屬性 方面等 對(duì)事物進(jìn)行多樣性認(rèn)識(shí) 跨學(xué)科的方法 通過多學(xué)科的協(xié)作共同解決同一問題的方法 它從研究對(duì)象或問題出發(fā) 撇開學(xué)科壁壘 在更上一級(jí)實(shí)現(xiàn)綜合 較為重大的科學(xué)研究 工程技術(shù)研究以及社會(huì)科學(xué)研究的問題常常需要跨學(xué)科的研究 如納米技術(shù) 轉(zhuǎn)基因的研究 5 形象思維形象思維是在感性認(rèn)識(shí)的基礎(chǔ)上 通過意象進(jìn)行聯(lián)想和想象 以揭示對(duì)象的本質(zhì)和規(guī)律的一種思維方法 邏輯思維的 細(xì)胞 是概念 而形象思維的 細(xì)胞 則是意象 意象是對(duì)同類事物形象的一般特征的反映 形象思維的一般思維過程 運(yùn)用意象進(jìn)行聯(lián)想和想象 邏輯思維的一般思維過程 運(yùn)用概念進(jìn)行判斷和推理 愛因斯坦 想象力比知識(shí)更重要 因?yàn)橹R(shí)是有限的 而想象力概括著世界上的一切 推動(dòng)著進(jìn)步 并且是知識(shí)進(jìn)化的源泉 嚴(yán)格地說 想象力是科學(xué)研究中的實(shí)在因素 物理學(xué)家玻爾 科學(xué)家要有 瘋狂的想象力 希爾伯特 數(shù)學(xué)家比詩人更需要想象力 他曾對(duì)人談到自己的一個(gè)學(xué)生因?yàn)橄胂罅Σ疃男挟?dāng)詩人去 加拿大學(xué)者邦格 創(chuàng)造性想象富于形象 它能夠創(chuàng)造概念和概念體系 這些概念在感覺上沒有和它相應(yīng)的東西 但是在現(xiàn)實(shí)中是有某種東西和它對(duì)應(yīng)的 因此它孕育著新奇的思想 美國(guó)科學(xué)家布羅諾夫斯基 想象就是人腦中形象的操作 文學(xué) 藝術(shù)的操作以及理性的操作都屬于這種想象 想象是構(gòu)成形象并使它們以新的排列移入人腦的能力 6 直覺思維直覺是指不受某種固定的邏輯規(guī)則約束而直接領(lǐng)悟研究對(duì)象某種特性或要害的思維過程 這種領(lǐng)悟以研究主體長(zhǎng)期的經(jīng)驗(yàn)積累為基礎(chǔ) 它具有直接性 迅捷性 或然性等特性 科學(xué)研究中 對(duì)機(jī)遇能迅速捕捉 并能對(duì)其蘊(yùn)涵的科學(xué)價(jià)值做出準(zhǔn)確的判斷 是科學(xué)直覺能力的重要表現(xiàn) 科學(xué)直覺有時(shí)還伴隨著靈感 頓悟的特殊心理體驗(yàn)和心理過程 靈感是指研究主體對(duì)所要研究的問題百思不解時(shí) 有時(shí)通過意識(shí)的積淀而孕育 通過某種觸媒誘發(fā)而突然貫通 瞬間迸發(fā)出破解問題的思想閃光或認(rèn)識(shí)的思維過程 它是突然出現(xiàn)的 瞬息即逝的短暫思維過程 頓悟是指當(dāng)思考某個(gè)問題長(zhǎng)期得不到解決時(shí) 在某種時(shí)刻突然茅塞頓開 豁然開朗 使問題得到解決的思維過程 從發(fā)生看 它們是一種突發(fā)性的創(chuàng)造活動(dòng) 從過程看 它們是一種飛躍性的創(chuàng)造活動(dòng) 從成果看 它們是一種突破性的創(chuàng)造活動(dòng) 它們的突然性只是形式上的 實(shí)際上 它們是大腦長(zhǎng)時(shí)間準(zhǔn)備 思維特別緊張 注意力高度集中所產(chǎn)生的一種必然結(jié)果 科技史上的許多重大科學(xué)難題往往就是在直覺和靈感的頓悟中奇跡般地得到解決 如凱庫(kù)勒發(fā)現(xiàn)苯環(huán)的結(jié)構(gòu) 三 數(shù)學(xué)方法與系統(tǒng)思維方法 1 數(shù)學(xué)方法數(shù)學(xué)方法是關(guān)注事物的形式和抽象結(jié)構(gòu)的思維方法 它通過抽象的方式表達(dá)事物的空間關(guān)系和數(shù)量關(guān)系 恩格斯 數(shù)學(xué) 辯證的輔助手段和表達(dá)方式 數(shù)學(xué)模型是指用形式化的數(shù)學(xué)語言對(duì)研究對(duì)象的本質(zhì)特征或基本過程進(jìn)行數(shù)量或空間形式方面的描述的數(shù)學(xué)表達(dá)式 如數(shù)學(xué)方程 組 圖 表格等 數(shù)學(xué)模型方法是通過建立和研究對(duì)象的數(shù)學(xué)模型來揭示對(duì)象的本質(zhì)特征和變化規(guī)律的方法 數(shù)學(xué)模型的基本類型 確定性數(shù)學(xué)模型 隨機(jī)性數(shù)學(xué)模型 突變性數(shù)學(xué)模型 模糊性數(shù)學(xué)模型 運(yùn)用數(shù)學(xué)模型方法的一般步驟 抽取數(shù)量關(guān)系 建立數(shù)學(xué)模型 對(duì)數(shù)學(xué)模型求解 對(duì)模型的解做出解釋和評(píng)價(jià) 形成對(duì)實(shí)際問題的判斷或預(yù)見 數(shù)學(xué)統(tǒng)計(jì)方法 對(duì)大量的隨機(jī)現(xiàn)象進(jìn)行有限次的觀測(cè)或試驗(yàn)的結(jié)果進(jìn)行數(shù)量研究 并依之對(duì)總體的數(shù)量規(guī)律性做出具有一定可靠性推斷的數(shù)學(xué)方法 數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)方法是一種新的科學(xué)認(rèn)識(shí)途徑 數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)方法是把計(jì)算機(jī)技術(shù)和數(shù)學(xué)方法結(jié)合起來 在計(jì)算機(jī)上對(duì)系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行試驗(yàn) 以求得對(duì)原型的規(guī)律性的認(rèn)識(shí)的一種數(shù)學(xué)方法 它是在計(jì)算機(jī)上以數(shù)學(xué)方法設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的理想實(shí)驗(yàn) 數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)與一般的實(shí)驗(yàn)不同 它是在真實(shí)實(shí)驗(yàn)與純粹的演繹推理之間的一種認(rèn)識(shí)自然規(guī)律的新方法 是用相應(yīng)的數(shù)學(xué)語言對(duì)客體進(jìn)行描述的 實(shí)驗(yàn) 2 系統(tǒng)思維方法系統(tǒng)科學(xué)是探索系統(tǒng)的存在方式和運(yùn)動(dòng)變化規(guī)律的學(xué)科 是對(duì)系統(tǒng)本質(zhì)的正確反映和真理性認(rèn)識(shí)的知識(shí)體系 它已形成一個(gè)學(xué)科群 系統(tǒng)論 信息論 控制論 耗散結(jié)構(gòu)理論 協(xié)同學(xué) 突變理論 超循環(huán)理論 混沌理論 非線性科學(xué) 復(fù)雜性科學(xué)等 系統(tǒng)思維方法是指20世紀(jì)40 90年代出現(xiàn)的系統(tǒng)科學(xué)所采用的一系列方法的總和 包括系統(tǒng)論方法 控制論方法和信息論方法 以及自組織理論 耗散結(jié)構(gòu)理論 協(xié)同學(xué)理論和超循環(huán)理論等 方法 1 系統(tǒng)分析與系統(tǒng)綜合相結(jié)合的方法一般系統(tǒng)論是奧地利生物學(xué)家貝塔朗菲創(chuàng)立的 其思想源于解釋生命現(xiàn)象的有機(jī)論觀點(diǎn) 系統(tǒng)論方法是把研究對(duì)象看成系統(tǒng) 從系統(tǒng)整體出發(fā) 辯證地處理整體與部分 結(jié)構(gòu)與功能 系統(tǒng)與環(huán)境 功能與目標(biāo)之間的關(guān)系 以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)整體最優(yōu)化的方法 系統(tǒng)論方法應(yīng)用的原則 既使整體最優(yōu) 又不使部分損失過大 系統(tǒng)分析與系統(tǒng)綜合相結(jié)合的方法 2 反饋控制方法控制論是1948年美國(guó)數(shù)學(xué)家維納創(chuàng)立的 它是研究在動(dòng)物和機(jī)器中通訊和控制的理論 控制論方法的核心是在系統(tǒng)視野中處理好控制主體與控制客體之間的辯證關(guān)系 控制論方法是以任何系統(tǒng)的功能行為為目標(biāo) 通過功能模擬方法 黑箱方法和反饋控制方法的綜合應(yīng)用 使系統(tǒng)減熵增序 實(shí)現(xiàn)控制 以達(dá)到系統(tǒng)目標(biāo)最優(yōu)化的方法 控制論方法 對(duì)事物的起因 發(fā)展和結(jié)果的全過程進(jìn)行把握 預(yù)測(cè) 了解并決定事物的結(jié)果的方法 反饋控制方法是通過信息的傳輸 處理與反饋對(duì)系統(tǒng)實(shí)施控制的思維方法 它以結(jié)果反過來影響原因或進(jìn)一步產(chǎn)生事物 反饋控制方法的特點(diǎn)是根據(jù)系統(tǒng)過去的操作情況來調(diào)整系統(tǒng)未來的行為 一般是用負(fù)反饋來調(diào)節(jié)和控制系統(tǒng)做合乎目的的運(yùn)動(dòng) 反饋控制方法具有普遍適用性 適用于工程技術(shù)系統(tǒng) 生物系統(tǒng) 人體系統(tǒng) 社會(huì)系統(tǒng)等 它突破線性因果模式 形成雙向因果鏈的新模式 豐富了因果關(guān)系的哲學(xué)范疇 反饋方式 正反饋 反饋信號(hào)與輸入信號(hào)相同 對(duì)輸入起著強(qiáng)化作用 其結(jié)果使系統(tǒng)的功能越來越偏離控制目標(biāo) 造成系統(tǒng)的崩潰或解體 負(fù)反饋 反饋信號(hào)與輸入信號(hào)相反 對(duì)輸入起著抑制作用 其結(jié)果使系統(tǒng)的功能日益趨近目標(biāo) 保持穩(wěn)定有序的運(yùn)行 前反饋 在輸出結(jié)果剛要發(fā)生 尚未實(shí)際發(fā)生時(shí)提前進(jìn)行反饋 其具有預(yù)測(cè)和防范作用 退反饋 它是人在系統(tǒng)中通過自我意識(shí)的比較作用 把行為研究與結(jié)構(gòu)研究結(jié)合起來 從全面 綜合 更高的層次上進(jìn)行的反饋 黑箱是指內(nèi)部結(jié)構(gòu)和機(jī)理尚不清楚 只能通過外部觀測(cè)和試驗(yàn)來認(rèn)識(shí)其功能和性質(zhì)的系統(tǒng) 黑箱方法是指不打開黑箱而利用外部觀測(cè)從整體上考察黑箱的輸入和輸出信息的動(dòng)態(tài)過程 了解其功能特性 以探求其內(nèi)部作用機(jī)理和運(yùn)動(dòng)規(guī)律的一種方法 其根據(jù)是結(jié)構(gòu)與功能的內(nèi)在聯(lián)系 結(jié)構(gòu)決定功能 是功能的根據(jù) 功能是結(jié)構(gòu)的表現(xiàn)并對(duì)結(jié)構(gòu)有反作用 黑箱方法的實(shí)質(zhì)是通過研究系統(tǒng)的功能 推測(cè)和模擬系統(tǒng)的功能 進(jìn)而認(rèn)識(shí)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) 黑箱方法的作用 第一 為研究復(fù)雜系統(tǒng)和不能打開 不便打開的黑箱提供有效的工具 第二 可使黑箱逐步轉(zhuǎn)化成灰箱 進(jìn)而轉(zhuǎn)化成白箱 功能模擬方法是在不知原型的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和作用機(jī)理的約束條件下 僅根據(jù)原型與模型功能行為上的相似性來實(shí)現(xiàn)功能上的模擬的方法 采用功能模擬方法 要盡量做到使模型與原型在功能上相似 而不必去追求模型在結(jié)構(gòu)上與原型相似 功能模擬方法的步驟 第一 系統(tǒng)地研究原型的功能 把握其主要內(nèi)容 第二 確立與原型功能相似的模型 第三 進(jìn)行模擬 成功以后用以說明原型的功能 并加以應(yīng)用 功能模擬方法的作用 第一 是認(rèn)識(shí)原型的一種手段 可通過功能模擬來揭示原型的秘密 代替或增進(jìn)原型的功能和行為 第二 可模擬不能接觸的事物的功能 第三 可用以仿生學(xué)研究 研制某些技術(shù)裝置代替自然原型執(zhí)行某些功能 第四 可用以腦科學(xué)與思維科學(xué)的研究 3 信息論方法信息論是1948年美國(guó)數(shù)學(xué)家申農(nóng)等人創(chuàng)立的 信息論方法是指運(yùn)用信息的觀點(diǎn) 把系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)變化過程看作信息傳遞和信息轉(zhuǎn)換的過程 通過對(duì)信息流程的前后變化狀態(tài)的分析和處理 獲得對(duì)系統(tǒng)規(guī)律性認(rèn)識(shí)的一種系統(tǒng)科學(xué)方法 它以信息的運(yùn)動(dòng)作為分析和處理問題的基礎(chǔ) 是一種基于信息的綜合研究方法