复杂巨系统科学——一门21世纪的科学

开放的复杂巨系统(简称复杂巨系统)及其方法论是我国著名科学家钱学森对系统科学加以开拓。于80年代末总结和提炼出来的。对于自然界和人类社会中一些极其复杂的事物,从系统学的观点来看,可以用开放的复杂巨系统来描述。处理这种复杂巨系统,在目前只能用从定性到定量的综合集成法(metasynthesis)。以此方法为基础,开创了复杂巨系统科学。80年代初,在美国新墨西哥州圣塔菲研究院(Santa Fe lnstitute．SFI),以三位诺贝尔奖获得者为代表的一批科学家,致力于发展他们称之为“复杂性科学(science of complexity)”的一场科学革命。复杂巨系统科学与复杂性科学都是当前国内外关注的、以多学科交叉与整合为特点的前沿科学。本文对它们之间的共同之处与区别作扼要的比较与讨论。     

对人体科学研究的几点认识

既然人是一个开放的复杂巨系统,我们研究人体科学,就要应用“从定性到定量的综合集成法”,这是一个根本的观点和方法论。     

纳米安全性研究的方法论思考

近年来纳米安全性研究已引起国内外广泛关注, 我国科学家在这一领域已做了大量重要工作. 然而, 从科学方法论角度来看, 现有的研究主要还局限于还原论方法. 实际上, 纳米安全性问题不仅涉及不同学科, 而且其研究对象涉及自然界、人与社会这样复杂的巨系统. 因此, 为了真正解决现实世界中的纳米安全性问题, 需要在方法论上有所突破, 在重视分析还原、寻找确切的因果联系的同时, 也要关注整体性、复杂性和不确定性. 开展跨学科、跨层次的综合研究, 还需要政府、企业、公众与研究人员共同努力.     

从基于逻辑的人工智能到社会智能的发展

本文从思维科学和系统科学交叉发展的观点回顾人工智能半个世纪发展的历程它经历了以“物理符号系统”为假设的传统人工智能(逻辑思维的模拟);人工神经网络为代表的分布式人工智能(形象思维的模拟);现场人工智能(逻辑思维、形象思维与运行环境相结合的模拟);智能体技术、人工社会研究所涌现的社会智能(社会思维和群体智慧与运行环境相结合的模拟)。钱学森于1990年发表了开放的复杂巨系统及处理这类系统有关复杂问题的方法论,接着提出我们要研究的不是智能计算机,是人机结合的智能系统,以此为基础,建立了信息空间综合集成研讨体系(CyberspaceforWorkshopofMetasyntheticEngineering),为社会智能涌现提供了可操作的技术平台[1]。     

浅析系统科学下的工业产品设计观

系统科学作为现代的科学方法论,极大地改变了人类的思维方式。工业产品作为一个复杂的系统,需要以系统科学的理论来研究。系统科学从不同的角度对工业产品系统进行剖析,对工业产品设计具有一定的积极意义。     

复杂性问题研究综述：概念及研究方法

复杂性问题研究是近年来的科研热点之一。然而由于研究背景的不同,有关概念和研究方法既存在着一定的联系,又有着千差万别和不相统一之处。本文试图概括总结国内外有关复杂性研究的工作,从而在学术思想方面有一条清晰的线索。我们认为,我国著名科学家钱学森提出的复杂性是开放复杂巨系统的动力学特性这一观点,较全面地概括了国内外关子混沌理论、反混沌理论等与复杂性研究相关的工作。并提出,从定性到定量的综合集成技术是分析开放复杂巨系统的有效工具,从而开辟了探索复杂性的一条可行之路。     

浅析系统科学下的工业产品设计观

系统科学作为现代的科学方法论,极大地改变了人类的思维方式.工业产品作为一个复杂的系统,需要以系统科学的理论来研究.系统科学从不同的角度对工业产品系统进行剖析,对工业产品设计具有一定的积极意义.     

科学研究程序的演变与科学方法论

本文是苏联《知识就是力量》记者就科学方法论研究中的一些问题约请方法论学家Степин教授所作的回答。原题为:《多变世界中的方向标——科学方法论的意义和展望》,载于该刊《科学家谈自己的工作》专栏。现将其中论述料学研究步骤的演变和科学方法论的作用及其发展前景两部分摘译如下:     

数学在系统科学中的作用

数学在许多科学的发展和形式化过程中起了整合的作用,因而,自然地会讨论到数学和系统科学的关系。系统科学已经大量地使用了数学,尽管把系统科学看作是属于数学的和逻辑的领域(伯林斯基,1976)肯定是不恰当的。系统科学向来被看成是哲学、数学和方法论的一部分(贝塔朗菲,1969),它研究的是构成一客体或现象的组成部分之间的相互关系。许多系统方法已从较为传统的科学,如数学、生物学、工程技术和物理学中发展起来。传统的科学方法倾向于在实验室研究组成部分及其孤立行为,     

浅谈生态治疗

和所有的生态系统一样,人体是一个开放的自我调控的复杂生态系统（小宇宙）,即一个耗散结构,与外界环境有着持续的物质、能量和信息的交流。正常情况下,系统的随机涨落在反馈机制下很快回复到定态,但当环境变化超过一定阈值（巨涨落）后,系统将失去稳定。由于非线性...     

地球系统科学(ESS)与网格(Grid)技术

地球系统科学的提出,极大地改变了人们的研究和思维方式,同时也成为促生网格技术的重要因素之一.本文通过研究认为,地球系统科学和网格技术都是复杂的巨系统,二者的结合将是21世纪的重要事件.网格技术将为20世纪遗留下来的世界性地球科学难题(如全球变化、地震预报和宇宙起源等)提供最有力的技术支持.     

科学交流系统——科学共同体的社会结构与科学的成长

科学思想、信息、研究技术乃至研究结果的交流和传播,对科学成长的重要性是显而易见的。在一般人的心目中,科学界是一个开放的社会,任何人都可以从中获得自己所需要的东西,因而任何人在科学交流上是平等的。这种见解固然不是完全不对,但却失之简单。科学社会学家则通过对科学交流系统的研究,揭示出存在于科学共同体之中的复杂的社会结构,描述了科学共同体之中个人与个人、群体与群体以及个人与群体之间的社会互动,阐明     

人体的敏化……——读《新论经穴的几个基本性质》有感

人体是一个有意识的开放的复杂的巨系统,这是我国的人体科学工作者在创建人体科学这一学科的过程中,逐渐深化认识后提出来的。作为人,他(她)与其他生物最重要的区别,在于人是有意识的。人的意识,不仅是人体最高层次的运动,而且能反作用于人体本身。同时,作为人,他(她)又是由品种繁多、形式各异、相互间有着极其复杂作用的生物分子、细     

人体自稳态

人体是一个复杂的和开放的巨系统,人体正常生命活动的维持,不仅需要机体内环境的恒定,还需要机体与外界自然环境和社会环境的统一协调来保证。《人体自稳态》一文以中医五行学说理论为模型,就自稳态的反馈调控、自稳态的多环控制系统,自稳态的不同层次控制系统、自稳态与社会文化等问题进行了综述。这些理论的阐述对揭示人体维持自稳态的规律性有一定意义。     

科学方法论:历史形态和发展水平

作者提出科学方法论有自然哲学方法论、哲学方法论、逻辑方法论和理论方法论四种历史形态。产生于古希腊的自然哲学方法论的特征是,把认识着的个人的纯粹思维看做为真正的知识,以“直接知识的原理”作为其最重要的认识原理。特别注重经验研究的哲学方法论是在古典自然科学形成时期(16～17世纪)形成起来的;它的各个方法论原理同哲学基本问题密切相关,因此称为哲学方法论。这种方法论的发展表现为唯一理论和经验论相互斗争而产生各种变型。逻辑方法论企图把逻辑作为适用于一切知识领域的方法论,是在19世纪下半期从穆勒的归纳逻辑开始大力发展的数。理逻辑的产生和发展加强了这方法论研究方向。理论方法论在现代科学方法论出现各种研究方向和水平纷呈的复杂局面中应运而生,它的研究是最近这几年才开展起来的。这种方法论是一种关于科学知识的一般理论。     

信息科学方法与神经网络研究

神经网络就其本质的功能来说乃是一种信息处理的系统,因此,以物质和能量为中心观念的传统科学方法论必然会在神经网络的研究中遇到困难,而探讨新的科学方法特别是信息科学方法,就成为神经网络研究以至其他智能信息系统研究的一项特别重要的任务。     

金融物理学:一个简单的综述

金融物理学是用统计物理、理论物理、复杂系统理论、非线性科学、应用数学等的概念、方法和理论研究金融市场通过自组织而涌现的宏观规律及其复杂性的一门新兴交叉学科。简言之，金融物理学家将金融市场看作一个复杂系统，把其中的各种数据如个股价格、指数、房价等看作是物理实验数据，力图寻找和阐释其中的“物理”规律。[编者按]     

科学思维方式:结构和生成

正科学思维方式是科学认识及其成果在人脑中的积淀,概括了科学研究活动的基本认识特征。它不局限于方法论,也不能完全用本体论来取代,而是有着结构的规定性。科学思维方式形成于科学共同体的研究活动,是在与社会的互动中实现的。     

赖尔地质学的方法论基础——vera causa原则

从十九世纪到现在,关于赖尔的科学方法论的探讨,大多集中于他的“均变论”,涌现出众多高质量的学术文献。这固然会使这种研究更加明晰,但也导致了一个不幸的结果,那就是给人们造成一个印象,仿佛赖尔研究地质学采用的方法论与当时科学研究的一般方法论是脱离的,二者截然不同,似乎地质学远高科学发展的主流。本文以赖尔的气候变化理论的建立作为案例     

试论科学技术方法论的体系结构

为了开创自然辩证法学科教学与研究的新局面,本文对方法论的体系结构提出了一种新的设想。文章首先评述了目前通行的五种方法论的体系结构,并在分析科学方法论扩展为科学技术方法论的根据之后,指出科学技术方法论的体系结构应是“一总三分”:科学技术整体的一般方法为“总论”;三个“分论”分别是基础科学一般方法、技术科学一般方法和工程技术一般方法。