【正文】 廣義信息論： 不僅包括前兩項(xiàng)的研究?jī)?nèi)容，而且包括所有與信息有關(guān)的領(lǐng)域。 自動(dòng)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖 二）信息論 （ informatics） 信息論的基本思想 ?信息論是一門(mén)研究信息傳輸和信息處理一般規(guī)律的學(xué)科 。這樣恒溫箱就能保持給定的溫度。 進(jìn)入 70年代以后，是 大系統(tǒng)控制理論 時(shí)期。維納于 1948年出版了《控制論》一書(shū)，他對(duì)控制論的定義是： “ 關(guān)于動(dòng)物和機(jī)器中控制和通信的科學(xué)。中 國(guó) 長(zhǎng) 城 是如何修建的 ?近 3000 年 前 ， 中 國(guó) 人 花 2022 多 年 時(shí) 間 修 筑 了總長(zhǎng)度達(dá)5 0 0 0 0 多公里的長(zhǎng)城。古希臘哲學(xué)中的系統(tǒng)思想赫 拉 克 利 特的自然系統(tǒng)畢 達(dá) 哥 拉 斯的宇宙系統(tǒng)蘇 格 拉 底 的提問(wèn)法柏 拉 圖 的 宇宙觀亞 里 斯 多 德的 三 段 論 和整體論1. 提出了各種對(duì)宇宙的組成的假設(shè)；2. 利用數(shù)學(xué)來(lái)描述要素之間的關(guān)系；3. 發(fā)展了一系列科學(xué)的研究方法；5. 極大地發(fā)展了自然科學(xué)、社會(huì)科學(xué)和人類倫理科學(xué)；4. 發(fā)明了一系列自然、社會(huì)和人類的規(guī)律；6. 在系統(tǒng)的要素、要素之間的關(guān)系、系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)的功能、系統(tǒng)的演化等方面具有豐富而深刻的研究成果。 古代中國(guó)和古希臘在系統(tǒng)思想的產(chǎn)生與早期發(fā)展中具有突出地位和貢獻(xiàn)。德 謨 克 利 特的原子論宇宙萬(wàn)物都由原子組成1. 認(rèn) 為 哲 學(xué) 家 的 主 要 任 務(wù) 是 治 理 人 和 社 會(huì) ，而不是理解和控制自然；2 . 用提問(wèn)法研究倫理。1. 取 得 了 人 類 歷 史 上 一 系 列 最 重 大 的 科 學(xué) 發(fā)明；2. 創(chuàng) 立 了 物 理 學(xué) 、 化 學(xué) 、 生 物 學(xué) 等 自 然 科 學(xué)及其分支；3 . 豐富了數(shù)學(xué)、天文學(xué)、哲學(xué)理論。 二、系統(tǒng)工程的理論的形成與發(fā)展 系統(tǒng)理論包括： 老三論 （形成于二十世紀(jì)四十年代）：一般系統(tǒng)論、控制論和信息論。這一時(shí)期，控制論的主要研究對(duì)象就成了多因素控制系統(tǒng)，研究重點(diǎn)是 “ 最優(yōu)控制 ” ，研究借助的工具是電子計(jì)算機(jī)。要求恒溫箱中的溫度保持恒定。首先用熱電偶來(lái)代替溫度計(jì)來(lái)測(cè)量溫度的值，然后用比較放大電路代替人對(duì)溫度的比較，用電機(jī)代替人手來(lái)轉(zhuǎn)動(dòng)恒溫箱的電流調(diào)節(jié)裝置。 狹義信息論： 即申農(nóng)信息論 。某一事物狀態(tài)出現(xiàn)的概率接近于 1,即預(yù)料中肯定會(huì)出現(xiàn)的事件，那它的不確定性就接近于零。 ? 機(jī)械論：認(rèn)為生物體應(yīng)像機(jī)械體一樣服從物理學(xué) 、化學(xué)所闡明的各種規(guī)律 ， 也就是說(shuō) ， 把生命問(wèn)題簡(jiǎn)化為物理和化學(xué)問(wèn)題 ， 純粹用物理原因和化學(xué)原因來(lái)說(shuō)明一切生命的生理現(xiàn)象和心理過(guò)程 。 ? 運(yùn)籌學(xué)發(fā)展成為一個(gè)專門(mén)的數(shù)學(xué)分支 ， 由數(shù)學(xué)家進(jìn)行專門(mén)研究 ，并為系統(tǒng)工程提供最重要的方法和理論基礎(chǔ) 。 70年代末以來(lái)， 應(yīng)用 SE理論和方法來(lái)研究與解決我國(guó)的重大現(xiàn)實(shí)問(wèn)題，在許多領(lǐng)域和方面取得了較好的效果，如： 人口問(wèn)題的定量研究及應(yīng)用（始于1978年）、 2022年中國(guó)的研究 (1983至 1985年）、全國(guó)和地區(qū)能源規(guī)劃（始于 1980年）、全國(guó)人才和教育規(guī)劃（始于 1983年）、農(nóng)業(yè)系統(tǒng)工程（始于 1980年）、區(qū)域發(fā)展戰(zhàn)略（始于1982年）、投入產(chǎn)出表的應(yīng)用（始于 60年代和1976年）、軍事系統(tǒng)工程（始于 1978年）、水資源的開(kāi)發(fā)利用（始于 1978年）等。這些目標(biāo)有時(shí)可能是矛盾的，但要在整體上達(dá)到協(xié)調(diào)； – 系統(tǒng)的目標(biāo)是通過(guò)一系列功能來(lái)實(shí)現(xiàn)的，而功能是通過(guò)同時(shí)或順次完成一系列任務(wù)來(lái)達(dá)到的。 如何在規(guī)定時(shí)間內(nèi)按圣旨完成皇宮修復(fù)任務(wù)，做到又快又好呢？丁渭經(jīng)過(guò)反復(fù)思考，終于想出了一個(gè)巧妙的施工方案，不但提前完成了這項(xiàng)修筑工程，而且“ 省費(fèi)以億萬(wàn)計(jì) ” ——節(jié)省了大量金銀。 請(qǐng)你說(shuō)說(shuō)系統(tǒng)的開(kāi)放性原理在這項(xiàng)工程中得到的體現(xiàn) 。 與此相反，世界上不乏有很多工程完工之后卻帶來(lái)了很多意想不到的災(zāi)難。 大壩建設(shè)過(guò)程 ? 1960年破土動(dòng)工，五年后大壩合龍， 1967年大壩工程正式完工。 – 庫(kù)區(qū)水的大量蒸發(fā)是水質(zhì)變化的一個(gè)重要原因； – 土地肥力下降迫使農(nóng)民不得不大量使用化肥，化肥的殘留部分隨灌溉水又回流尼羅河。 思考 阿斯旺水壩受到的爭(zhēng)議頗多 ， 不過(guò)很多人認(rèn)為盡管這項(xiàng)工程導(dǎo)致生態(tài)環(huán)境的惡化 ， 可是卻具有防止尼羅河泛濫成災(zāi) ， 在大旱時(shí)期提供充足的水源 ， 為埃及供應(yīng)廉價(jià)的電力資源等等益處 ， 利大于弊 ， 因而不失為一項(xiàng)成功的水利工程 。此項(xiàng)工程組織了 2 萬(wàn)多個(gè)公司、 120 多所大學(xué)，動(dòng)用了 42 萬(wàn)人參加，投入了 300 億美元的巨資，用了近 10 年的時(shí)間，終于實(shí)現(xiàn)了人類征服地球引力，遨游太空，登上月球探險(xiǎn)的夢(mèng)想。 拿破侖的系統(tǒng)思想 法國(guó)著名的政治家、軍事家拿破侖（ 1769～ 1821）給人講述過(guò)這樣一段故事：歷史上曾有 A、 B 兩國(guó)交戰(zhàn)，相互動(dòng)用了兇猛強(qiáng)悍的騎兵。 石墨與金剛石。是什么主意？ 頭等馬（田） 對(duì)陣圖 中等馬（田） 下等馬（田） 頭等馬（齊） 中等馬（齊） 下等馬（齊） 。金剛石由于碳原子的排列組合方式使得碳原子間分布均勻，結(jié)合緊密，成為一種無(wú)色透明、外形為八面體的十分堅(jiān)硬的硬質(zhì)晶體；而石墨卻因?yàn)樘荚拥牧硪环绞降呐帕薪M合使得碳原子層與層之間的間距大，組合力弱，形成一種軟質(zhì)鱗片狀晶體，其強(qiáng)度、塑性和韌性都接近于零。這樣，盡管單個(gè)的 B 國(guó)的騎兵根本不是 A 國(guó)騎士的對(duì)手，但如果 1000 個(gè) B 國(guó)騎兵聯(lián)合作戰(zhàn)，則可以打敗 1500 個(gè) A 國(guó)騎士組成的聯(lián)隊(duì)。 72 阿波羅登月中的 創(chuàng)建性工作 : ? 方案的開(kāi)發(fā)和選擇 ? 詳盡而明確的研制規(guī)劃制定 ? 總體性能指標(biāo)的控制 ? 解決系統(tǒng)內(nèi)部接口問(wèn)題 ? 系統(tǒng)分析與管理的新方法 73 方案開(kāi)發(fā)和選擇 登月方案 幾十個(gè) 篩選比較 ? 直接登月 ? 地球軌道交會(huì) ? 月球軌道交會(huì) 月球軌道交會(huì)方案 論證 計(jì)算 74 系統(tǒng)總目標(biāo) 詳盡而明確的研制規(guī)劃 ? 功能分析 ? 工作分解結(jié)構(gòu) 月球 軌道 交會(huì) 方案 技術(shù)目標(biāo) 技術(shù)活動(dòng) 75 20次飛行試驗(yàn) 詳細(xì)規(guī)劃 四大系統(tǒng) 運(yùn)載火箭系統(tǒng) 載人飛船系統(tǒng) 跟蹤和數(shù)據(jù)系統(tǒng) 發(fā)射和飛行指揮系統(tǒng) 六項(xiàng)輔助計(jì)劃 水星計(jì)劃 雙子星座計(jì)劃 飛馬座計(jì)劃 徘徊者計(jì)劃 勘察者 計(jì)劃 月球軌道 環(huán)行器 水星號(hào) 阿波羅飛船的登月成功，還證實(shí)了系統(tǒng)科學(xué)一個(gè)重要的命題 ——“ 綜合即創(chuàng)造 ” 。要對(duì)系統(tǒng)的不同目的進(jìn)行協(xié)調(diào)和權(quán)衡，對(duì)最初可能是自相矛盾的系統(tǒng)的目的必須歸為統(tǒng)一，讓系統(tǒng)的目標(biāo)一致起來(lái)，同時(shí)，還要對(duì)系統(tǒng)所包含的要素的目的進(jìn)行優(yōu)化。 – 每年由于水生雜草的蒸騰損失的水量就達(dá)到可灌溉用水的百分之四十。它高 112米、長(zhǎng) 5公里，將尼羅河攔腰切斷，在高壩內(nèi)形成了一個(gè)長(zhǎng)650公里、寬 25公里的巨大水庫(kù) — 納賽爾湖。 ? 20世紀(jì) 60年代初，印度人為向孟買(mǎi)及其周邊地區(qū)提供充足的水源，修建了弋伊納水庫(kù)，但建成一年后，水庫(kù)儲(chǔ)水的重量導(dǎo)致下面的巖層內(nèi)應(yīng)力升高，地震便開(kāi)始在這個(gè)歷史上無(wú)地震的區(qū)域頻繁發(fā)生，并于 1967年12月 10日，造成 177人死亡、 2300余人受傷的慘劇。 （ 2） 都江堰的魚(yú)嘴 、 飛沙堰和寶瓶口具有不同的結(jié)構(gòu) ， 因此表現(xiàn)出來(lái)的功能也不具相同 ， 三者相輔相成 ， 從首部 、 中后部 、 尾部對(duì)水量和沙石量進(jìn)行調(diào)節(jié) ， 共同實(shí)現(xiàn)這個(gè)水利工程的最終目的 。每年春夏季節(jié)山洪暴發(fā)，江水奔騰而下，從灌縣進(jìn)入成都平原，由于河道狹窄，古時(shí)常常引起洪災(zāi)