ch當(dāng)代系統(tǒng)思想與耗散結(jié)構(gòu)理論

本週主題當(dāng)代系統(tǒng)思想的起源耗散結(jié)構(gòu)理論康德系統(tǒng)思想系統(tǒng)的三個(gè)特性：內(nèi)在目的性，系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能適應(yīng)於特定的內(nèi)在目的。自我建造性，系統(tǒng)的成長(zhǎng)、擴(kuò)充。整體在先性，系統(tǒng)的整體性先天地決定了系統(tǒng)的內(nèi)容、以及系統(tǒng)內(nèi)各元素所處的位置和關(guān)係。笛卡兒科學(xué)方法論理性主義四大格言：不要接納任何事物，除非已經(jīng)透徹了解以致排除了所有可懷疑的地方；把一個(gè)困難的問題分解成一些可以解決的較小問題。先解決那些最簡(jiǎn)單、最清楚的問題，一一理解後，再逐步升高層次，探討複合的事物。最後，縝密的審視和檢驗(yàn)有無遺漏的事項(xiàng)。笛卡兒科學(xué)方法論理性主義四大格言：不要接納任何事物，除非已經(jīng)透徹了解以致排除了所有可懷疑的地方；把一個(gè)困難的問題分解成一些可以解決的較小問題。先解決那些最簡(jiǎn)單、最清楚的問題，一一理解後，再逐步升高層次，探討複合的事物。最後，縝密的審視和檢驗(yàn)有無遺漏的事項(xiàng)。Shanoon的信息理論(1948)InformationTheory-CommunicationTheory:技術(shù)面向：如何精確的傳送信息符號(hào)；語意面向：如何使傳送的信息符號(hào)表達(dá)信息的含義；效用面：信息接收端如何受到信息的影響。Weiner的系統(tǒng)控制論(1948)Cybernetic:一門關(guān)於機(jī)器和生物的控制和通訊的科學(xué)。提供信息、回饋、通訊、控制、穩(wěn)定性、解析式系統(tǒng)模型的重要概念。工程的、社會(huì)的、生物的、經(jīng)濟(jì)的、人工生命的系統(tǒng)控制論。Bertalanffy的一般系統(tǒng)理論(1968)一般系統(tǒng)理論(GeneralSystemTheory):系統(tǒng)科學(xué)，針對(duì)不同領(lǐng)域的具體系統(tǒng)進(jìn)行科學(xué)的理論研究，以作為一切種類的系統(tǒng)的根本學(xué)說；系統(tǒng)技術(shù)，探討各種方法、工具和技術(shù)，以便應(yīng)用在系統(tǒng)工程。系統(tǒng)哲學(xué)，包含系統(tǒng)的本體論，系統(tǒng)認(rèn)識(shí)論，以及真實(shí)世界的表達(dá)和模型操作。Prigogine的耗散結(jié)構(gòu)理論(1977)耗散結(jié)構(gòu)(DissipativeStructure)理論：開放系統(tǒng)的Entropy變化：dS=diS+deSdiS:系統(tǒng)內(nèi)部entropy的變化(恆為正)deS:系統(tǒng)與外界能量交換的entropy變化(可為正或負(fù))「Entropy增加原理」只適用在孤立系統(tǒng)Prigogine的耗散結(jié)構(gòu)理論(1977)真實(shí)系統(tǒng)均為開放性系統(tǒng)到處都是耗散系統(tǒng)耗散系統(tǒng)呈現(xiàn)遠(yuǎn)離平衡狀態(tài)系統(tǒng)的分類孤立系統(tǒng)-

與外界沒有物質(zhì)和能量的交換有序->無序->無序平衡封閉系統(tǒng)-

與外界有能量的交換但沒有物質(zhì)交換開放系統(tǒng)-

與外界自由地進(jìn)行能量和物質(zhì)的交換開放系統(tǒng)的三種生存狀態(tài)熱力學(xué)平衡狀態(tài)-diS>0,而且deS>0總entropydS增加系統(tǒng)趨向無序線性非平衡狀態(tài)-deS->0,初始出現(xiàn)有序結(jié)構(gòu),但是亦受內(nèi)部entropy增加產(chǎn)生破壞,最後仍趨於無序遠(yuǎn)離平衡狀態(tài)-deS<<0,系統(tǒng)不斷由外界獲得負(fù)entropy,總entropy減少,使系統(tǒng)達(dá)到一種新的穩(wěn)定有序的結(jié)構(gòu),此為耗散結(jié)構(gòu)熱力學(xué)第二定律與耗散結(jié)構(gòu)理論熱力學(xué)第二定律：結(jié)構(gòu)(秩序)潰散原理耗散結(jié)構(gòu)理論：結(jié)構(gòu)(秩序)產(chǎn)生原理產(chǎn)生有序結(jié)構(gòu)的機(jī)制外部條件：開放性、非平衡狀態(tài)內(nèi)部機(jī)制：Fluctuation(漲落)漲落對(duì)系統(tǒng)演化的影響1.在系統(tǒng)的平衡狀態(tài)漲落是破壞結(jié)構(gòu)穩(wěn)定和有序的消極因素。

2.在系統(tǒng)的線性非平衡狀態(tài)漲落是破壞結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的干擾，系統(tǒng)本身會(huì)藉由回授消除干擾。但無法使系統(tǒng)從一個(gè)穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)移至另一個(gè)穩(wěn)態(tài)。3.在系統(tǒng)的遠(yuǎn)離平衡狀態(tài)漲落將形成非平衡相變的觸發(fā)器，系統(tǒng)處?kù)恫环€(wěn)定狀態(tài)，任何隨機(jī)的小漲落可能被迅速放大，使系統(tǒng)跳躍至一個(gè)新的有序平衡狀態(tài)。耗散結(jié)構(gòu)的非線性作用非線性：真實(shí)世界的普遍特質(zhì)普利高津：只有在系統(tǒng)內(nèi)部元素之間存在非線性作用，耗散系統(tǒng)才可能出現(xiàn)。非線性方程組有多個(gè)定態(tài)解和多個(gè)分支現(xiàn)象。耗散結(jié)構(gòu)的特徵平衡結(jié)構(gòu)的有序耗散結(jié)構(gòu)的有序尺度微觀的巨觀的動(dòng)態(tài)靜止的有序結(jié)構(gòu)活動(dòng)的有序結(jié)構(gòu)條件其狀態(tài)可在孤立的環(huán)境中維持，不需由外界補(bǔ)充物質(zhì)和能量。(例如食鹽晶體)需不斷的與外界環(huán)境交換物質(zhì)和能量來維持其有序結(jié)構(gòu)狀態(tài)。(例如生命體)發(fā)展了嚴(yán)謹(jǐn)?shù)南到y(tǒng)科學(xué)理論

使用dS=diS+deS作為開放系統(tǒng)的系統(tǒng)表述。2.提出非平衡系統(tǒng)的自組織原理提出有序結(jié)構(gòu)的形成和維持機(jī)制。3.豐富了系統(tǒng)思想由平衡到非平衡態(tài)；隨機(jī)過程和宏觀的決定論；可逆性與不可逆性；確定性與不確定性；有序與無序的辨證思維4.科學(xué)認(rèn)識(shí)論的典範(fàn)轉(zhuǎn)移