記于2010年5月6日
P.S.: 該文章原為信號與系統課程讀書報告作業
在熊老師的建議下，我們都讀了一本關于科學觀和方法論的書籍。我所讀的這本書題目是《控制論與科學方法論》（金觀濤、華國凡著）。這是一本試圖用控制論和系統論的某些概念來介紹科學方法論的書。書中并沒有大篇幅的涉及用數學符號表示控制論的內容，相反，這本書通俗易懂，是一本科普性著作。
本書的結構是這樣的，第一章介紹了控制和反饋。而我們現在正在學習的電子電路課程對反饋專題還要進行更深入的討論，所以，這些概要性的理論知識對于后面的學習還是很有必要的。第二、三章講的是信息與系統，第三章中著重講了有關系統穩定的內容，而正反饋到了一定階段就會導致系統的崩潰，所以接下來第四章就講了關于系統的演變，最后一章作為本書的總結，也作為控制論和系統論對科學方法論的應用，介紹了黑箱認識論的簡單知識。
熊老師曾經教導我們，讀一本書不僅僅應該讀懂，更應該明白作者為什么要這么寫，可不可以換一種方式來寫。本書第二章大標題是“信息、思維和組織”，為什么不直接由第一章的控制跨到第三章的系統來呢？這的確難住了我一段時間。但是后來我發現，控制的對象是什么呢？是具有不確定性空間的事物，也可以說是信息。控制就是使可能性空間縮小的過程。而我們控制一個系統，其實質就是通過控制系統的輸入信息，實現對系統輸出信息的控制。在這個環節中，可以認為輸入的信息就是我們進行的控制過程的傳遞。只有研究清楚信息的傳遞過程，才能夠清楚的理解控制過程的實現。所以，我們必須從“控制方法”的研究中跳出來，拓展到研究控制過程是如何傳遞的，事物之間是如何相互作用的，事物的整體結構有何特性這些內容…這就是第二、三章所涉及的內容。
信息在傳遞的過程中信息量只會減小，不可能增大，這應該是顯而易見的。其原因為無論是在控制端，還是自然傳遞的過程中，還是接收機進行的主觀判斷，都會產生干擾。而這些干擾一般來說是不可避免的，因此，我們學習了很多濾波的知識，如何去偽存真，就像電子電路中所學的差動放大器，就因為其可以抑制共模信號，放大差模信號，而經常被用來作為信號的輸入端。濾波的常用方法最經典的就是讓信息沿同一條通道重復傳遞，這就像我們反復的演算一道習題一樣。這種方法只能排除偶然的隨機的干擾，對于有規律的系統的干擾無能為力。所以讓完全不同的信道傳遞同一信息，然后進行分析對比，效果會更好。
然而，前面我所提到的內容幾乎都是從相互孤立的局部角度出發得到的結論，但是我們所需要研究的不僅僅是單向傳遞的局部特性，更要研究各個局部是如何相互作用的，相互作用的綜合結果是什么。這就是系統研究的要求。什么是系統呢？本書給的一個定義是：人們把一組相互耦合并且相關程度較強的變量規定為一個系統。從這個定義上我們也可以注意到系統研究的重點。
信號與系統課程前幾章講的是信號的知識，換言之可以理解為控制的傳遞過程。后面幾章介紹系統的相關知識。尤其到了拉氏變換這一章節，我們可以分別從時域和S域分析得到系統階躍響應的方程，以此來描述系統的特性。關于系統理論知識，不再多說。下面談一下有關科學方法論的知識。
生活中處處都有我們不了解或者不完全了解的事物，我們根據自己的可觀察變量和可控制變量來實現對事物的探索。對于這類事物或者系統，我們可以使用黑箱認識論，通過控制輸入信號，觀察輸出信號，提出理論模型，并且通過多次試驗，不斷地修正這一模型，最終得到最符合的系統模型，在某種程度上認識黑箱。
但是這一切的實現是有條件的，首先我們的這些活動必定會受到當代生產力的限制，對于一些變量我們無法進行觀察或者控制，我們給出的理論也不可能恰好與黑箱相符，認識速度可能會滯后于客體變化的速度，可判定條件不成立，反饋過度等。其中給我印象最深的就是可判定條件不成立！這一個條件簡直就是說我們做出的理論在現階段用實驗證明是“錯誤”的，這使得科學家失去了修改的標準，成為科學研究中極大的難題。
信號與系統課程為我們講解了很多處理白箱系統的研究方法，我們可以通過這些系統抽象出用輸入和輸出代表系統的特性方程，忽略系統的內部結構，觀察整體特性。而對于黑箱的研究，也可以通過研究輸入和輸出的對應關系，提出一個簡單的系統模型予以代替，達到研究黑箱系統的目的。
總之，這本書系統的教給了我如何進行科研，對我大有裨益。
