系統(tǒng)工程理論基礎(chǔ)ppt課件-免費閱讀
【正文】 ? 折疊型突變是一種只有一個控制因子和一個狀態(tài)因子的突變，它代表事物主要由于一種因素變化所導(dǎo)致的質(zhì)變。它用數(shù)學模型來模擬突變過程，考察這一過程從一種穩(wěn)態(tài)到另一種穩(wěn)態(tài)的躍遷。 ? (3)子系統(tǒng)之間的協(xié)作力（可正、可負、可為零）決定系統(tǒng)的未來走向。關(guān)鍵在于組成系統(tǒng)的各子系統(tǒng)在一定條件下，它們之間的非線性作用、相互協(xié)同和合作，自發(fā)產(chǎn)生有序結(jié)構(gòu)，因此強調(diào)了協(xié)同現(xiàn)象的普遍性和重要性。耗散結(jié)構(gòu)理論推進了系統(tǒng)自組織理論的發(fā)展，對系統(tǒng)科學的發(fā)展有重要理論意義。當系統(tǒng)離開平衡狀態(tài)不遠時（近平衡區(qū)），即影響系統(tǒng)的參數(shù)入數(shù)量不大時，可以得出單一熱力學分支a。耗散結(jié)構(gòu)是一種“活”結(jié)構(gòu)，它要不斷同外界交換物質(zhì)、能量來維持其有序狀態(tài)。 ? 開放系統(tǒng)的熱力學第二定律 系統(tǒng)的熵變化 dS可由兩部分組成： 31 2022/9/20 dS= diS＋ deS (28) diS—— 是系統(tǒng)內(nèi)部混亂性自發(fā)產(chǎn)生的熵，因自發(fā)過程是 不可逆的，依據(jù)熱力學原理產(chǎn)生熵增，因而 diS≥0 ； deS—— 是系統(tǒng)與外界交換物質(zhì)、能量和信息而引起的熵 流（熵交換），但 deS可正可負，有四種可能情形： (1) 若 deS=0，系統(tǒng)是封閉的，與外界沒有交換，內(nèi)部的熵產(chǎn)生使系統(tǒng)混亂程度不斷增加，不可能出現(xiàn)系統(tǒng)自組織，只可能有組織的退化； 若 deS≈0 ，則表示系統(tǒng)平衡態(tài)受到擾動，但保持近于平衡。 29 2022/9/20 ? 熱力學第二定律和熵 ? 熱力學第二定律的克勞休斯 (Clolisius)表述為：不可能把熱從低溫物體傳到高溫物體，而不產(chǎn)生其他影響（熱傳導(dǎo)的不可逆性）。 ? 起源 ? 牛頓時間和梅格森時間 ? 在牛頓力學體系中時間無方向性（可逆的），具有對稱性 ? 但在進化論中時間卻是不可逆的 ,梅格森強調(diào)指出：“物理學時間和進化論及生物學時間不同，前者是可逆的，其中沒有新生事物出現(xiàn)；后者是不可逆的，不斷出現(xiàn)新生事物。 ③系統(tǒng)整體具有不同于各組成部分的新性質(zhì)或功能。 24 2022/9/20 ? 一般系統(tǒng)論的產(chǎn)生 ? 20世紀 20年代美籍奧地利生物學家馮 反之，所獲信息量越小，系統(tǒng)就越無序，熵就越大。 ? 采用對數(shù)作為信息的度量 , 若某事件出現(xiàn)概率為 p，則這一事件所具有的信息量為 : 21 2022/9/20 （ 22） 單位為比特 (bit)，信息量常用單位。 18 2022/9/20 ? 信息、物質(zhì)、能量的比較 表 2一 1物質(zhì)、能量、信息三者的比較 19 2022/9/20 ? 通信問題的模型 ? 通信過程構(gòu)成：信源（發(fā)信者）發(fā)出信息，通過信息通道來傳送信息，最后由信宿（收信者）獲取信息。 17 2022/9/20 ? 信息概念的特點 ? 信息源于運動，事物都具有信息表征。主要研究消息的信息量、信道（傳輸消息的通道）容量以及消息的編碼問題。 利用灰箱方法可以比黑箱方法更容易解決問題 ，這方面的知識可以參考灰色系統(tǒng)理論的有關(guān)書籍。 控制系統(tǒng)是通過信息的傳輸、變換和反饋來實現(xiàn)控制的 。與開環(huán)系統(tǒng)相比，它不僅多了一條把輸出回輸?shù)皆瓉淼目刂破鞯姆答伝芈芳胺答佈b置，還多了一個比較器，如圖 24所示。一個系統(tǒng)一定有它的特定輸出功能，必須有相應(yīng)的一套控制機制。即研究系統(tǒng)演化、轉(zhuǎn)化、協(xié)同和控制的一般規(guī)律；研究系統(tǒng)間復(fù)雜關(guān)系的形成規(guī)律，結(jié)構(gòu)和功能的關(guān)系，有序、無序狀態(tài)的形成規(guī)律等。 ? 系統(tǒng)工程 把自然科學和社會科學的某些思想、理論、方法、策略和手段等，根據(jù)總體協(xié)調(diào)的需要，有機地聯(lián)系起來；應(yīng)用定性和定量分析相結(jié)合的方法和計算機等技術(shù)工具，對系統(tǒng)的構(gòu)成要素、組織結(jié)構(gòu)、信息交換和反饋控制等功能進行分析和設(shè)計，以實現(xiàn)系統(tǒng)的綜合最優(yōu)化。 ? 控制論的發(fā)展經(jīng)歷了 三個時期 . 從 20世紀 40年代末到 50年代是第一個時期，即 經(jīng)典控制理論 時期。 11 2022/9/20 ? 控制論 重點 研究 帶有反饋回路的閉環(huán)控制系統(tǒng) 。 ?控制論對系統(tǒng)工程方法論的啟示 ?黑箱一灰箱一白箱法 ? 所有的科學問題都是作為 “閉盒”（黑箱）問題開始的，研究途徑是 利用閉盒的輸入和輸出 。 ? 功能模擬法 ? 以功能和行為的相似性為基礎(chǔ)，用模型模仿原型的功能和行為的一種方法 。 ? 一般信息論：主要研究通信問題，但還包括噪聲理論、信號濾波與預(yù)測、調(diào)制、信息處理等問題。 ? 信息可以被感知、處理和利用。 申農(nóng)通
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