農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)分析概述-文庫吧資料
2025-01-05 03:03本頁面
【正文】 1/p) p(AB)=p(A) p(B) I(AB)=I(A) +I(B) I(A)=log2(1/p) 或 I(A)=－ log2(p) p 大 小 I 小 大 信息 消息 信息量 投擲硬幣，某面朝下概率 p(A)=, 按照 I(A)=log2(1/p) 計(jì)算得 I(A)=log2(2)=1 一切二中擇一事件包含信息量為 1比特 一批福利品，優(yōu)質(zhì)品 40％，合格品 55％，次品 5％，隨意抓取，“某人拿到次品 ”，這一消息的信息量為多少？ I(A)=log2(1/p) )=log2(1/)＝ 信息量 可能消息在傳送端發(fā)生概率為先驗(yàn)概率， 在接受端出現(xiàn)概率為后驗(yàn)概率。 —— 《通訊的數(shù)學(xué)理論》、《在噪聲中的通信》 狹義信息論：研究通信控制系統(tǒng)中信息傳遞 的共同規(guī)律，及提高信息傳遞的可靠性。 信息科學(xué)簡史 ? 近代通信科學(xué)的產(chǎn)生 有線電通信： 1753年 英國人架設(shè)導(dǎo)線，靜電感應(yīng)電流語言 1837年 美國人莫爾斯，第一臺(tái)電報(bào)機(jī)，莫爾斯電碼， 1844年， 64km線路，首次電報(bào)通信 1866年 ，英海底電纜，橫跨大西洋，連接歐美 1875年， 貝爾電話， 1878年，首次長距離通信 無線電通信： 1865年 ，英國人麥克斯韋，輻射電磁場理論 1868年 ，德國人赫茲試驗(yàn)驗(yàn)證電磁波存在 1889年 ，俄國人波波夫，“雷電指示器”， 1896年， 250米通信距離，第一份無線電報(bào)；與此同時(shí)，意大利人馬可尼 1896年 6月在英國獲得第一個(gè)無線電專利 1901年 ，意大利馬可尼首次橫跨大西洋接收無線電報(bào) 信息科學(xué)簡史 ? 近代通信科學(xué)的產(chǎn)生 無線電通信： 20世紀(jì)發(fā)展，主要信號(hào)放大，頻率開發(fā)，雷達(dá)、電視應(yīng)用 1906年 ，美國人德特雷斯，三級(jí)電子管，可放大信號(hào) 1926年 ，英國人布萊特通過試驗(yàn)探測到電離層存在 1927年 ， 英國人 阿普爾頓，發(fā)現(xiàn)電離層能反射電波，從此，中高頻等無線電波相繼得到開發(fā) 1935年 ，英國沃森 信息論是控制論的基礎(chǔ) 。 ?一切生命系統(tǒng)都具有嚴(yán)格的等級(jí)組織，生物學(xué)的主要目標(biāo)就在于發(fā)現(xiàn)生物各個(gè)層次上的組織原理 一般系統(tǒng)論 整體性原則 相關(guān)性原則 層次性原則 動(dòng)態(tài)性原則 ?現(xiàn)代系統(tǒng)觀念 信息論是研究信息傳輸和信息處理系統(tǒng)的一般規(guī)律的學(xué)科，其基本思想是完全撇開系統(tǒng)物質(zhì)與能量的具體運(yùn)動(dòng)形態(tài)，而把系統(tǒng)的有目的的運(yùn)動(dòng)抽象為一個(gè)信息變換的過程，來探求信息的一般特征、傳送規(guī)律和原理?！? “關(guān)于機(jī)體概念的斗爭” （ 1）活力論 （ 2）機(jī)械論觀點(diǎn)和還原論觀點(diǎn) （ 3）機(jī)體系統(tǒng)論觀點(diǎn) ?現(xiàn)代系統(tǒng)觀念 ?一切生物都是具有復(fù)雜結(jié)構(gòu)的自然系統(tǒng)，生物體各個(gè)要素不能離開生物體本身而獨(dú)立存在，因而對于生命現(xiàn)象也不能用簡單的分解和相加的方法去解釋。 孤立存在的整體，否認(rèn)相互間聯(lián)系?！? 形而上學(xué)整體觀 15世紀(jì)下半葉～ 18世紀(jì)末 ?古代整體觀 當(dāng)時(shí)的世界整體看法三大特征： 機(jī)械觀點(diǎn)。 研究領(lǐng)域：管理理論、運(yùn)籌學(xué)、信息論、 控制論、哲學(xué)、行為科學(xué)等 古代整體觀 ? 形而上學(xué)整體觀 15世紀(jì)下半葉～ 18世紀(jì)末 ? 辨證整體觀 19世紀(jì) 現(xiàn)代系統(tǒng)觀念 機(jī)體系統(tǒng)論 一般系統(tǒng)論 ?古代整體觀 當(dāng)時(shí)的世界整體看法三大特征： 部分“偶然堆積”，笛卡兒，還原論。 新三論 （形成于上世紀(jì)七十年代）：耗散結(jié)構(gòu)理論、協(xié)同論和突變論。 1）要素的聯(lián)結(jié) 2）系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)矩陣 1）要素的聯(lián)結(jié) E1 E2 y12 x12 E1 E2 x21 y21 E1 E2 y12 x12 x21 y21 a) b) c) 圖、要素聯(lián)結(jié)的類型 E1 E2 y12 x12 a) E1作用于 E2， E1到 E2的輸入 x12， E1到 E2的輸出 y12 ， E1到 E2的聯(lián)結(jié)狀態(tài) C12 =1 , C21 =0 , x12 = C12 y12 E1 E2 x21 y21 b) E2作用于 E1， E2到 E1的輸入 x21， E2到 E1的輸出 y21 ， E2到 E1的聯(lián)結(jié)狀態(tài) C21 =1 , C12 =0 , x21 = C21 y21 E1 E2 y12 x12 x21 y21 c) C21 =1 , C12 =1 要素聯(lián)結(jié)的三種類型： 串聯(lián)聯(lián)結(jié) 并聯(lián)聯(lián)結(jié) 反饋聯(lián)結(jié) ? 串聯(lián)聯(lián)結(jié) E1 E2 y12 x12 E4 E3 x1 x23 x34 y23 y34 y4 2)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)矩陣 000043424143432313242321214131214321CCCECCCECCCECCCEEEEES從從從從至至至至＝串?????????????0000100001000010? 并聯(lián)聯(lián)結(jié) E1 E2 E3 E4 E5 ?????????????????0000010000100001000001110并S? 反饋聯(lián)結(jié) E1 E2 E3 E4 E5 ?????????????????0000110000010000010000010反饋S四、系統(tǒng)的功能 系統(tǒng)與外部環(huán)境相互作用的能力，功能說明的是系統(tǒng)的外部狀態(tài)和外部作用。實(shí)體系統(tǒng)是概念系統(tǒng)的基礎(chǔ)和服務(wù)對象，而概念系統(tǒng)是為實(shí)體系統(tǒng)提供指導(dǎo)和服務(wù)的，兩者不可分開。 概念系統(tǒng)是由概念、原理、原則、方法、制度等觀念性的非物質(zhì)實(shí)體組成的系統(tǒng)，是以軟件為主體，依附于動(dòng)態(tài)系統(tǒng)的形式來表現(xiàn)，如科技體系、教育體系、法律體系、程序系統(tǒng)等。 ?實(shí) 體 系 統(tǒng) 和 概 念 系 統(tǒng) 1. 實(shí)體 是以礦物、生物、能源、機(jī)械等實(shí)體組成的系統(tǒng)，如人－機(jī)系統(tǒng)，機(jī)械系統(tǒng)等。從人類發(fā)展的需要看，其趨勢是越來越多的發(fā)展和創(chuàng)造人造系統(tǒng)。因?yàn)樵S多系統(tǒng)是有人參加活動(dòng)，由人們利用科學(xué)力量，認(rèn)識(shí)、改造了的自然系統(tǒng)。 ?人造系統(tǒng)是為了達(dá)到人類所需要的目的而由人類設(shè)計(jì)和建造的系統(tǒng)，如工程技術(shù)系統(tǒng)、經(jīng)營管理系統(tǒng)、科學(xué)技術(shù)系統(tǒng)就是三種典型的人造系統(tǒng)。 3. 系統(tǒng)的形態(tài) ? 自 然 系 統(tǒng) 和 人 造 系 統(tǒng) ?自然系統(tǒng)是由自然物等形成的系統(tǒng)，自然系統(tǒng)一般表現(xiàn)為環(huán)境系統(tǒng)，如海洋系統(tǒng)、植物系統(tǒng)、原子核系統(tǒng)、大氣系統(tǒng)等等。 ⑶ 系統(tǒng)與要素的概念是相對的 ?一個(gè)系統(tǒng)相對于構(gòu)成它的要素而言是個(gè)系統(tǒng)，而相對于由它和其它事物構(gòu)成的大系統(tǒng)而言，則是一個(gè)要素（或稱子系統(tǒng)）；同樣，一個(gè)要素相對于由它和其它要素構(gòu)成的系統(tǒng)而言，是個(gè)要素，但相對于構(gòu)成它的要素而言，則是一個(gè)系統(tǒng)。 ⑵要素通過相互作用決定系統(tǒng)特性和功能 ?一般來說，要素對系統(tǒng)的作用有兩種可能的趨勢： 一、是要素的組成成分和數(shù)量具有一種協(xié)調(diào)、適應(yīng)的比例關(guān)系，使得要素能夠維持系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)平衡和穩(wěn)定，并使系統(tǒng)走向組織化、有序化； 二、是要素之間出現(xiàn)不協(xié)調(diào)、不適應(yīng)的比例關(guān)系，這就會(huì)破壞系統(tǒng)的平衡和穩(wěn)定，甚至使系統(tǒng)衰退、崩潰。系統(tǒng)整體穩(wěn)定，則要素也穩(wěn)定；系統(tǒng)整體特性和功能發(fā)生變化，則要素以及要素之間的關(guān)系也會(huì)隨之變化。 系統(tǒng)與要素間相互作用 系統(tǒng)通過整體作用支配要素 要素通過相互作用決定系統(tǒng)特性 系統(tǒng)和要素之間概念是相對的。 ?系統(tǒng)要素之間的聯(lián)系與作用必產(chǎn)生一定的功能。 ?系統(tǒng)的諸要素之間、要素與整體之間、以及整體與環(huán)境之間存在著一定的有機(jī)聯(lián)系。貝塔朗菲 —— 系統(tǒng)是相互作用的諸要素的綜合體 ?系統(tǒng)是由兩個(gè)以上的要素組成的整體。正是由于上述兩個(gè)特征，才使得系統(tǒng)思想方法從一種哲學(xué)思維逐步形成了獨(dú)特的系統(tǒng)理論，并在此基礎(chǔ)上形成了一門專門的科學(xué) —— 系統(tǒng)科學(xué)。 現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展 定量化方法（ 離散數(shù)學(xué)、模糊數(shù)學(xué)、運(yùn)籌學(xué)等 ） 電子計(jì)算機(jī)的出現(xiàn) 系統(tǒng)思想的出現(xiàn)，徹底改變了人們的思維方式
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