分形生长的新模型

为研究分形生长在实际工程中的应用问题，从分形产生的机理出发，突破传统的纯计算机模拟模型(如DLA、DMB和Eden模型等)，应用第一原理分析了分形结构形成的过程，从普遍意义上提出了新的分形生长模型，并推导出分形生长结构的标度关系。最后介绍了分形生长结构具有的特点及其对实际工程的重要指导意义。     

自组织特征映射网络隐含的分形机制

自组织特征映射网络(Self-organizing map,SOM)在聚类分析中具有广泛的应用,和其他神经网络一样,SOM网络具有黑箱性质,缺乏严格的理论基础,无法对聚类过程进行分析.结合复杂系统分形生长的最大流原理,本文从统计物理角度对SOM网络的自组织过程进行分析,将SOM网络隐含的分形机制挖掘出来,并以城市模式为例展示了建立在统计物理基础上的SOM网络的新的应用.     

景观斑块演化的动力学机理和数值模拟

景观在空间分布上具有异质性、斑块性等复杂特性。由于景观结构组成部分之间往往存在复杂的非线性相互作用,目前很少有对景观结构动力学演化的研究。本文利用基于非平衡统计力学的基本思想,提出用最大流原理作为景观斑块系统演化的原理。同时结合实际数据,通过数值模拟,揭示了景观斑块演化动力学过程及结构特征。     

非线性沸腾传热学-I:耗散结构理论

近30年迅猛发展的非线性科学是研究自然界复杂现象之规律的一门学科,被喻为与相对论、量子力学齐名的20世纪出现的第三次科学革命,针对沸腾系统非平衡、非线性、随机性,复杂性和非还原性的特点,作者尝试把沸腾传热学和非线性科学结合起来,建立一门新的交叉学科分支——非线性消费者腾传热学.目前,耗散结构理论、协同学理论、分岔理     

沸腾传热研究历史、现状及发展方向的哲学思考

本文通过对沸腾传热历史的回顾,从哲学上分析了实验观察和理论思维在沸腾传热发展历史中的作用。从自然科学发展模式的角度考察了沸腾传热研究的历史、现状和未来。认为系统科学,特别是非线性科学与沸腾传热学的结合是未来沸腾传热学发展的重要方向。     

复杂系统的热力学理论

现有的热力学理论在处理远离平衡的开放复杂系统方面遇到了前所未有的困难。本提出一个新的热力学原理：“一个远离平衡的开放复杂系统总是在寻找一种优化过程使得系统在给定的约束或代价下获得最大广义流J”的新热力学原理，在此基础上发展了开放系统的统计理论。分析了非平衡相变。阐述了复杂系统中由自然选择而导致的进化。最后从物理和数学上导出了耗散结构的形态即复杂系统的分形结构。试图为解决30年来分形机理的疑难和困惑提供借鉴。     

熵原理作为宇宙第一法则的辩护

现代科学中基于原子论的力学规律被认为是极其成功的自然法则,解释了世界为什么是这个样子。但现代科学中的二元论造成了主体与客体的分离,形成了人与自然对立的世界观,在哪怕一点点偏离简单机械物理系统的情形时就顿时失去了效用,这严重阻碍了其成功走向生物、人文、社会等领域,有失其作为宇宙第一法则的地位。本文首先分析了力学法则引起的对自然不可逆现象和熵的主客观之争。提出了一个新的生成性的实在,这样非局域性、不可积、不可逆、熵和信息特征自然地一开始就出现在微观动力学中,而可逆微观动力学仅是简化的特例,熵原理可取代基于原子论的力学规律作为宇宙的第一法则。不可逆性(熵)具有主观性和客观性这两种观点可以统一起来。被认为是认识论"幻象"和"主观性"的宏观不可逆世界也具有本体论的地位。以熵原理为宇宙的第一法则的科学可形成主客体统一的自洽世界观,构建起一个统一两个世界、两种文化的新框架。     

复杂性科学在环境科学与工程中的应用

复杂性科学作为一门当前国际学术界新兴的学科,其研究问题的方法对其它学科有深刻的启发和广泛的渗透力,已越来越受到包括环境科学与工程在内的各学科科技工作者的重视.在对复杂性科学进行了简单的分析后,主要介绍了复杂性科学方法在环境科学与工程研究中的部分应用,并展示了这一新兴学科学术和应用意义,希望对环境科学与工程领域的研究起到指导作用.     

非线性沸腾传热学-Ⅲ：随机理论

经典确定论描述的牛顿力学已经有300多年的发展历史.在20世纪初受到两次大的冲击,在高速运动的情况下被相对论力学取代,在微观粒子世界让位于量子力学.曾一度被认为万能的牛顿力学也有了自己的应用范围;一是速度不能太大,二是质量不能太小.非线性复杂系统具有内在随机性是对牛顿力学的第三次冲击.知道了初始条件和边界条件