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控制论、信息论与系统论

控制论、信息论与系统论

作者: 启航_FLY | 来源:发表于2019-03-02 06:03 被阅读7次

        控制论、信息论和系统论从原理上讲是一个相互促进、彼此影响的整体,在近现代信息革命的进程中产生了举足轻重的影响。

        控制论强调的是在输入与输出之间建立细致联系的过程,核心是对误差处理的算法。大到一架飞机,小到抽水马桶无不在运用控制论的原理,就以浮子活门举例,这是一个纯粹的机械控制,在液面(冲厕所的水或燃油的上表面)上升,带动了浮子运动,而与浮子相连的活门控制着液体的流速,而在达到一定限定值后,活门对液体截止,系统进入另一个稳态,控制过程就此结束。

        由于不确定性的存在,控制论由诞生开始,解决的就是连续性的细微调整与最终实现控制的目的间建立联系的问题,其手段主要是反馈,对于稳态控制,需要的是负反馈,而跃迁和放大需要的是正反馈,这一点无论是机械控制,或者是电传控制都可以实现。

        在现实生活中控制论的运用无处不在,简单的控制一个反馈就可以实现,而复杂的控制却是反馈的嵌套和嵌套的嵌套,并切输入和输出的数量和关系也可以嵌套,而如此复杂的控制关系和控制过程的集合就形成了系统。

        系统论的认识随着时代的发展,不断在丰富着内容,运用的领域也越来越广,初期仅运用在自动控制的设备上,而如今无论是在自然科学前沿还是在社会科学领域,无不在运用系统论的原理。

        就以汽车生产的流水线举例,在福特以前汽车的生产都是各自为战的手工作坊,虽然能够造出精品,但一方面产量上不去,一方面标准也不统一,而有了系统的社会化分工和管理思想,将汽车生产这一完整系统拆解,再运用高标准和高协同的思想统一,所发挥出的效力直接改变了社会发展的历史进程和生产关系。

        系统论和控制论思想的区别可以理解为,一个讨论的是宏观目的间的关系问题,另一个讨论的是微观过程如何实现的问题,用计算机语言类比就是面向用户的高级语言与面向器件的汇编语言间的区别。而将这两种认知紧密结合,并在两种理论间融会贯通的就是信息。从本质上说无论输入还是输出都是信息的载体,而思考和反馈的过程,从本质上讲也就是信息处理的过程。

        信息论的出现源于信息的复杂性,香农从本质上解决了信息在流动过程中量的控制与容错之间的关系。信息从产生到统一格式,从编码和加密再到传输和解析;从收集和积累到筛查、分选,从融合和拆解再到最终的使用和统一。其来源于精微,运用于精微,但要有宏观视角,器与用间的关系不能本末倒置,而这一切又归结于系统论的宏观认识。

        总之,说一千,道一万,老三论解决的处于变化中的不确定问题,前人业已为我们搭建好了认知的整体框架。随着现科技的发展,计算机技术、大数据处理和人工智能技术的运用,就如同老瓶装新酒,有继承更有发展,在未来的不确定中,具有中流砥柱般的意义。我们不能舍弃前人的科学理论另辟炉罩,就如同大厦不能建立在沙土之上,传承与创新的有机统一必将开出绚丽的棠棣之花。

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