《控制論與科學(xué)方法論》


P3

我們將事物發(fā)展變化中面臨的各種可能性集合稱為這個事物的可能性空間。

P4

世界上第一個認(rèn)真考慮過事物可能性空間性質(zhì)的可能是中國戰(zhàn)國時期著名的哲學(xué)家楊朱。《列子》里有一個 “歧路亡羊” 的故事。說有一天楊朱的鄰居走失了一只羊,許多人去找也沒找回來。楊朱問鄰居是怎么回事兒,鄰居說:“岔路太多了,而且岔路之中又有岔路,不知道它到底跑到哪條路上去了。”楊朱聽了很有感觸,終 Et 沉默無言,悶悶不樂。“歧路之中,又有歧焉”,這位哲學(xué)家所感嘆和研究的,正是事物可能性空間這種重要的展開方式。

P7

從不確定性的角度來看待事物的發(fā)生和發(fā)展,是現(xiàn)代科學(xué)和經(jīng)典決定論的一個重要區(qū)別。今天的物理學(xué)已不再僅僅處理那些必然發(fā)生的事情,而是處理那些最可能發(fā)生的事情了。

P8

一切控制過程,實際上是由三個基本環(huán)節(jié)構(gòu)成的:(1)了解事物面臨的可能性空間是什么。(2)在可能性空間中選擇某一狀態(tài)為目標(biāo)。(3)控制條件,使事物向既定的目標(biāo)轉(zhuǎn)化。

P11

我們把實行控制前后的可能性空間之比稱為控制能力。

P18

這是由常識造成的一種偏見,正是這種偏見,是最初的探索范圍遺漏了一部分重要的可能性空間。

(盡管問題面臨的選擇性空間很大,只要選擇速度快,隨機(jī)選擇還是相當(dāng)有用的。)

P26

作為一般的負(fù)反饋機(jī)制一般要有兩個環(huán)節(jié):(1)系統(tǒng)一旦出現(xiàn)目標(biāo)差,便自動出現(xiàn)某種減少目標(biāo)差的反應(yīng)。(2)減少目標(biāo)差的調(diào)節(jié)要一次一次地發(fā)揮作用,使得對目標(biāo)的逼近能積累起來。

P39

那么,信息傳遞過程中的傳遞是什么意思呢? 是傳遞物質(zhì)還是傳遞能量呢?都不是。信息的傳遞是指可能性空間縮小過程的傳遞。信息源發(fā)生的確定性事件使它的可能性空間縮小了,經(jīng)過傳遞,這種縮小最終導(dǎo)致了信息接受者可能性空間的縮小。因此.所謂信息的傳遞也就是可能性空間變化的傳遞。從這點來說,傳遞信息跟控制有密切的關(guān)系,我們在第一章曾經(jīng)說過,所謂控制也是一種使可能性空間縮小的過程。實際上,信息的傳遞離不開控制,控制也離不開信息的傳遞。

P43

信息和控制的這種依存關(guān)系反映了認(rèn)識論中知和行的統(tǒng)一,知表示獲得信息,行表示實行控制。人們只有對外部世界有所認(rèn)識。才可以能動地去改造它。反之,人們只有參與對外部世界的改造,才能夠獲得對它們的真知。傳遞信息和實行控制的過程都貫穿著事物可能性空間的變化,并且它們之間存在著一定的質(zhì)和量的約束關(guān)系,這就深刻地揭示了知和行在本質(zhì)上是統(tǒng)一的。

P44

信息不是純粹的客體。信息除了有量的方面,更重要的,還有它質(zhì)的方面。數(shù)學(xué)家是在質(zhì)的規(guī)定性明確之后,才給信息量下定義的。信息量只是信息多少的一種表示,并不排除信息的主觀作用。由同一信息源發(fā)出的同一信息,對于不同的接受者可能有完全不同的意義。而這些不同的意義,正是包含在信息之內(nèi)的東西。

P47~50

一條通道,在單位時間內(nèi),可以傳遞的最大信息量稱為這一通道的通道容量。在警報器的例子里,通道因素都以下幾個因素決定:(1)人拉警報的速度和控制能力。(2)警報器有幾個可辨狀態(tài)——即警報器可能性空間有多大。(3)警報傳給人的速度和對人的控制能力(人對它的信任了解程度)。

控制論中有一個原理:在單位時間里要傳遞某一數(shù)量信息時,選擇的通道容量最好等于你所要傳遞的信息量。

根據(jù)信息傳遞過程的三個基本環(huán)節(jié)可以把干擾分為三類:(1)干擾發(fā)生在人控制通道的可辨狀態(tài)過程中,這稱為控制干擾。(2)干擾發(fā)生在信號自然傳遞中,或某些外來因素影響了通道的可辨狀態(tài),這稱為自然干擾或噪音。(3)干擾發(fā)生在人接受信號過程中,這通常稱為主觀干擾。

P51

最直觀的濾波方法是讓信息沿著同一通道重復(fù)傳遞。另一個更好的濾波方法是,用完全不同的通道來傳遞同一個信息,再把各種結(jié)果拿來對比分析。排除干擾還經(jīng)常使用阻抗濾波法。

P65

我們的大腦跟體內(nèi)其他器官有一個顯著的區(qū)別,它的主要職能不是加工物質(zhì),也不是加工能量,而是加工信息的。大腦也不同于感官,單純起一種傳遞信息的通道作用。我們通過感官獲得客觀世界的信息,在大腦中經(jīng)過思維這一復(fù)雜的過程被加工成新的信息。

(了解大腦的信息加工形式,思維中信息運(yùn)動形式)

P73

那么組織跟信息有什么關(guān)系呢?我們馬上會想到,控制、信息和組織都可以表述為可能性空間的縮小。差別在于可能性空間的狀態(tài)不同。在組織中可能性空間的狀態(tài)不是一般的可辨狀態(tài),而是代表事物相互聯(lián)系的方式,一個狀態(tài)代表一種聯(lián)系方式。因此,組織起來的過程實際上是事物間建立某些確定的聯(lián)系,排除了其他種聯(lián)系的可能,從而也就排除了聯(lián)系的混亂性和隨機(jī)性。

P74

我們在考慮組織的時候,實際上是碰到了一個更為廣闊的領(lǐng)域。研究控制和信息的傳遞,我們是把一個復(fù)雜組織的各個部分互相孤立起來、考慮局部的時候得出的基本概念。其實,就拿信息的傳遞來說,除了極其個別的場合,沒有一個東西單純是信息源、通道或者接受者。事物在信息的交流中結(jié)合成一個整體。人類社會中每一個人都是信息源,又是信息的接受者,同時又是一個社會信息通道組成的要素。我們必須把一個事物的整個控制、反饋和信息傳遞過程綜合起來考察。不僅要考慮單向傳遞。而且要考慮相互影響及相互影響的綜合效果。這就是系統(tǒng)理論。如果把控制和信息概念作為大廈的基本磚塊,那么系統(tǒng)理論就是研究這些磚塊是怎樣構(gòu)成大廈的。

P75

人們常說,系統(tǒng)研究方法的特點是:從整體上來考察一個過程,盡可能全面地把握影響事物變化的因素,注重研究事物之間的相互聯(lián)系以及事物發(fā)展變化總的趨勢。這是對的。另一方面,要研究整體,又必須分析整體內(nèi)的各個組成部分,尤其是分析各部分之間的因果關(guān)系。系統(tǒng)理論也首先是從剖析因果關(guān)系開始的,并且有著自己十分獨特的思路。

P83

系統(tǒng)理論在定義一個系統(tǒng)時,對于系統(tǒng)內(nèi)究竟應(yīng)當(dāng)包含哪些變量是根據(jù)客觀情況和主觀目的來決定的。嚴(yán)格地講,系統(tǒng)并不是指一個客觀存在的實體,而是人們的一種規(guī)定。人們把一組相互耦合并且相關(guān)程度較強(qiáng)的變量規(guī)定為一個系統(tǒng)。這種規(guī)定一方面考慮到各種變量之間的因果聯(lián)系形式,尤其是那些互為因果的聯(lián)系形式。另一方面也考慮到各變量之間因果聯(lián)系的緊密程度,即相關(guān)性。當(dāng)某些變量與我們所要考察的那些變量的相關(guān)性小到一定程度,就不再把它們作為系統(tǒng)的組成部分。實際上,我們采用規(guī)定系統(tǒng)的方法,也就是對客觀事物之間錯綜復(fù)雜關(guān)系的一種科學(xué)抽象。通過對一個系統(tǒng)的規(guī)定,把一些無限的問題變換成了有限的問題來考察。當(dāng)然,這種有限是相對的,因此系統(tǒng)又被稱為 “相對孤立系統(tǒng)”。

P92

系統(tǒng)總是自動趨于穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu),這是不是總是好的、有用的呢?不見得。有時候,系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu)會給我們帶來很大的麻煩。儀表的指針如果在某一位置或角度上是穩(wěn)定的,比如總是不動或者總往某個刻度偏,那可是很糟糕的事。我們會說,這種儀表太不靈敏了。系統(tǒng)對外界反應(yīng)的靈敏性跟穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu)常常會發(fā)生矛盾。

很久以來人們對一種名叫北鱒的魚一直感到困惑。北鱒平時生活在海里,它的身體是流線形的。交尾時沿著江河逆流而上,但不知為什么,體形發(fā)生了很大的變化,一到江河口,它的脊背上就長出了一個又高又扁的大包。后來人們發(fā)現(xiàn),北鱒的這種變化是為了在江河中運(yùn)動能夠具有更大的靈敏性。在海里,北鱒的體形適于作穩(wěn)定的高速運(yùn)動,但江河里地形復(fù)雜,這種穩(wěn)定性就有害了。運(yùn)動速度總是很快,隨機(jī)應(yīng)變地控制轉(zhuǎn)彎就會困難。為了適應(yīng)環(huán)境,北鱒就改變了體形,使得重心盡可能靠近動壓力作用點。這樣,運(yùn)動的穩(wěn)定性差了,但靈敏度提高了。

P95

奧地利物理學(xué)家薛定鍔最早注意到生命體這種特點。它似乎與熱力學(xué)第二定律描述的體系的熵趨于極大的原則不同,它使生命物質(zhì)能避免趨向與環(huán)境平衡的衰退。薛定鍔認(rèn)為.生命體之所以能免于趨近最大值熵的死亡狀態(tài),就是因為生命體能通過吃、喝、呼吸等新陳代謝的過程從環(huán)境里不斷汲取負(fù)熵。他認(rèn)為,有機(jī)體就是賴負(fù)熵為生的。新陳代謝中本質(zhì)的東西,乃是使有機(jī)體成功地消除了當(dāng)它自身活著的時候不得不產(chǎn)生的全部的熵。

P100

通常,在一個反饋回路中加一個放大器,在一定條件下可以將原來趨于穩(wěn)定的相互作用變成不穩(wěn)定的,而在反饋回路中加一個濾波器,則可以使原來不穩(wěn)定的相互作用變成穩(wěn)定。

P103

這種超穩(wěn)定系統(tǒng)應(yīng)用在社會科學(xué)中.非常有趣地說明中國封建社會長期停滯的原因。中國封建社會有兩個明顯特點.一個是幾千年來社會結(jié)構(gòu)基本保持不變,另一個是幾百年出現(xiàn)一次周期性的大動蕩。這明顯地表現(xiàn)出超穩(wěn)定系統(tǒng)的特點,并暗示了中國封建社會停滯原因在于它是一個超穩(wěn)定系統(tǒng)。

P111

匯流和分叉現(xiàn)象相反,它表明開始系統(tǒng)可以有許許多多不同的穩(wěn)定結(jié)構(gòu),但這些穩(wěn)定結(jié)構(gòu)打破后,系統(tǒng)都面臨著一些共同的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。

系統(tǒng)在什么條件下的演化是分叉,什么條件是匯流呢?這要具體問題具體分析。一般說來,一個孤立的系統(tǒng)在演變時常出現(xiàn)分叉的現(xiàn)象。而許許多多原先孤立但后來發(fā)生了密切互相影響和聯(lián)系的系統(tǒng)往往出現(xiàn)匯流現(xiàn)象。生物的進(jìn)化就是分叉。

P113

自繁殖過程有什么共同性呢?

(1) 任何自繁殖過程往往存在一個臨界值,只有當(dāng)一個系統(tǒng)變量大于這一臨界值,才會有自繁殖發(fā)生。一般說來,這個臨界值取決于系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定程度,系統(tǒng)越穩(wěn)定,抗干擾的能力越大,相應(yīng)的臨界值就越高。

(2) 自繁殖系統(tǒng)內(nèi)部存在一條有因果關(guān)系的自動增長鏈。

(3) 很多自繁殖系統(tǒng)的形成是由于負(fù)反饋控制機(jī)制破壞引起的。

P118

自繁殖系統(tǒng)內(nèi)變量發(fā)生迅速增長的現(xiàn)象。但實際上,任何自繁殖系統(tǒng)這種變量增長的現(xiàn)象不會無限延伸下去。系統(tǒng)演化經(jīng)過自繁殖過程一般會發(fā)生系統(tǒng)的崩潰。原有的變量耦合關(guān)系將發(fā)生變化.還會出現(xiàn)一些新的變量。自繁殖是系統(tǒng)演化過程中的一個不穩(wěn)定階段,這種不穩(wěn)定迅速把系統(tǒng)由原有的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)推向另一穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu),產(chǎn)生一個新系統(tǒng)。

P120~123

(1) 先有一個組織核心。

(2) 自組織系統(tǒng)是一個不穩(wěn)定系統(tǒng)或者亞穩(wěn)定系統(tǒng)。

(3) 自組織系統(tǒng)內(nèi)部存在這一條有因果關(guān)系的自動選擇鏈。

(4) 自組織過程是不可逆的。

(5) 自組織核心微小的差別,可以導(dǎo)致最后形成大組織的巨大差別。

P133

哲學(xué)和科學(xué)再一次匯流在一起,它們從不同的角度思考著同一個問題。終于,人們邁出了可喜的一步。1972 年法國數(shù)學(xué)家雷內(nèi) · 托姆發(fā)表了第一部著作,把他的工作叫做突變理論。托姆經(jīng)過嚴(yán)密的數(shù)學(xué)推導(dǎo)證明了一個有趣的結(jié)論:當(dāng)條件變量小于 4 個時,自然界各種突變,只有 7 種基本的方式。它們分別被稱為折線型、尖點型、燕尾型、蝴蝶型、雙曲型、橢圓型以及拋物型。這個重大的發(fā)現(xiàn)轟動了數(shù)學(xué)界,有人稱之為牛頓和萊布尼茨發(fā)明微積分三百年以來數(shù)學(xué)上最大的革命。

P151

根據(jù)突變理論和系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu)分析,我們可以提出一條新的判別飛躍的原則:如果質(zhì)變中經(jīng)歷的中間過渡態(tài)是不穩(wěn)定的,那么它就是一個飛躍過程,如果中間過渡是穩(wěn)定的,那么它就是一個漸變過程。

P155

用穩(wěn)定性來判別飛躍的原則也同樣適用于研究社會科學(xué)問題。過去,我們把一切社會變革都說成是飛躍,看來是值得商榷的。分析一場社會變革以什么方式進(jìn)行,主要不在于這場變革的發(fā)生是否突然,進(jìn)行的速度是否迅速以及是否采用了暴力手段等等,而主要在于分析變革進(jìn)行的過程中社會是不是基本處于一種穩(wěn)定狀態(tài)之中,整個社會的政治、經(jīng)濟(jì)、軍事、人民的生活是否經(jīng)歷了大破壞、大動蕩的不穩(wěn)定時期。同樣是封建社會向資本主義社會過渡,法國大革命就與日本的明治維新有顯著的區(qū)別。明治維新之時,雖然倒幕派也曾與幕府以暴力相見。但明治政府實行的一系列改革,是在整個社會生活基本穩(wěn)定的條件下進(jìn)行的。而法國革命進(jìn)行之時,整個社會生活都經(jīng)歷了激烈的動蕩。

P166

我們說矯枉過正現(xiàn)象只有當(dāng)質(zhì)變以飛躍方式進(jìn)行時才會發(fā)生.那么反過來是不是一切有飛躍出現(xiàn)的場合矯枉都必須過正呢?也不一定。根據(jù)突變理論,即使在飛躍發(fā)生的場合,矯枉過正也不一定是必須的。由于質(zhì)變進(jìn)行時總有各種各樣的干擾存在,當(dāng)干擾的作用相當(dāng)大時,事物往往不必施加過量的相反作用就可以恢復(fù)原來的質(zhì)態(tài)。突變理論指出,矯枉過正現(xiàn)象只可能存在于突變模型給出的關(guān)節(jié)點分布區(qū)域之內(nèi)。在關(guān)節(jié)點分布區(qū)域之外,矯枉是不需要過正的。

P174

但是,打開黑箱是相對于原來那個黑箱而言的。一旦我們打開了一個黑箱,發(fā)現(xiàn)了一批新的變量,同時一個新的黑箱也就形成了。打開黑箱只意味著我們對黑箱的性質(zhì)有了新的了解,我們認(rèn)識和改造事物的能力增強(qiáng)了一些。但在我們?nèi)祟愓J(rèn)識的任何一個階段,我們不可能通曉事物的一切內(nèi)在聯(lián)系。必定還有其他的許多變量是我們依然無法觀察和控制的。更精確地說,打開黑箱在任何場合只是打開了黑箱的某一個層次。客觀事物的黑箱總是一層套一層的,永遠(yuǎn)不會完結(jié)。

P190

科學(xué)家指出,要使一個反饋調(diào)節(jié)有效,反饋調(diào)節(jié)的速度必須大于客體變化的速度,否則就會在調(diào)節(jié)中發(fā)生振蕩現(xiàn)象,從一種極端走向另一種極端,不能達(dá)到有效控制的目的。顯然,這一原理對于我們研究 “實踐——理論——實踐” 反饋模式十分重要。它說明要正確地認(rèn)識客觀事物,不但要求我們不斷地進(jìn)行“實踐——理論——實踐" 的循環(huán),而且規(guī)定這一循環(huán)要有一定的進(jìn)行速度,這個速度至少不得小于客體的變化速度。

P196

在運(yùn)用 “實踐——認(rèn)識——實踐” 這一模式時,我們是根據(jù)實踐結(jié)果和理論結(jié)果之間的誤差來修改理論,使理論不斷完善而逼近客觀真理的。顯然,這里有一個大前提:實踐結(jié)果和理論結(jié)果之間的誤差必須要能夠反映理論跟客觀真理的接近程度。也就是說誤差越大,反映理論越不正確,誤差變小。反映理論在逼近真理。這個大前提我們稱之為“可判定條件”。

P202

我們認(rèn)為,所謂范式,實際上就是當(dāng)在鑒別真理時,由于可判定條件不成立,人們在運(yùn)用實踐是鑒別真理的最終標(biāo)準(zhǔn)時,同時使用的一些中間標(biāo)準(zhǔn)。

P204

所以說當(dāng)人類對自然謀求更大的控制權(quán)時才會產(chǎn)生科學(xué)。而那些人類一時無法控制但又企圖去控制的事物便會成為科學(xué)研究的第一批對象。人類一旦認(rèn)識了那些不可控制的變量與我們可以控制的變量之間的聯(lián)系,其控制權(quán)就擴(kuò)大到那些原先不可控制的事物中去了。認(rèn)識到的這種聯(lián)系被稱為自然規(guī)律。這些規(guī)律使人的控制范圍擴(kuò)大,這擴(kuò)大了的范圍又成為科學(xué)的新起點…… 因此,科學(xué)有一個中心,有一個出發(fā)點,這個中心就是人本身,而出發(fā)點則是他最初所具有的控制能力及其可能控制的那一批變量。原始人只有一雙手和一身力氣,他最初的控制變量是其力所能及的物體的位置,他可以把木柴堆到一起,可以鉆木取火。人一旦控制了火,就有可能控制簡單的化學(xué)反應(yīng),可以煉鐵。鐵使人對自然界的控制權(quán)進(jìn)一步擴(kuò)大了,…… 科學(xué)技術(shù)就這樣開始發(fā)展起來。人作為科學(xué)的中心,他的四肢能控制的變量和五官能感到的變量就是科學(xué)技術(shù)的出發(fā)點。人類所使用的工具和儀器都是圍繞著這個出發(fā)點而發(fā)明的,從這個出發(fā)點開始,一圈一圈擴(kuò)展開來,伸向無窮遠(yuǎn)處。科學(xué)的光輝照亮了黑暗的宇宙,而這光輝的源泉就是人。

理解到這一點,給我們什么啟示呢?它告訴我們,一個時代人所認(rèn)識的真理都是相對的,它直接依賴于人在自然界的位置和人控制自然的能力。它告訴人們,就科學(xué)本身來說,它永遠(yuǎn)是圍繞著人為核心展開的。深入理解這一點對于認(rèn)識自然界和認(rèn)識我們自己,都是重要的。它也是控制論、科學(xué)方法論得出的最重要的結(jié)論。

第一章 控制與反饋

1.1 可能性空間

L 型氨基酸構(gòu)成的生命系統(tǒng)

世界上許多事物并不是從一開始就注定要發(fā)展成現(xiàn)在這個樣子的,在事物發(fā)展的初期,他們往往有多種發(fā)展的可能性,由于條件或者純粹機(jī)遇的關(guān)系,最終才沿著某一個特定的方向發(fā)展下去。

控制論是關(guān)于控制的理論

(1)被控制的對象必須存在著多種發(fā)展的可能性

(2)被控制的對象不僅必須存在多中發(fā)展的可能性,而且,人可以在這些可能性中通過一定的手段進(jìn)行選擇,才得到控制。

事物發(fā)展變化中面臨的各種可能性集合成為這個事物的可能性空間。

歧路之中,又有岐焉

1.2 人通過選擇改造世界

事物的變化,具有 “不確定性”,即事物的矛盾性。而這種矛盾性,使事物的可能性空間至少面臨著肯定自己身和否定自身的兩種狀態(tài)。

在經(jīng)典的牛頓物理學(xué)里,宇宙被描述成一個結(jié)構(gòu)嚴(yán)密的確定性機(jī)器,一切都是按照某種定律精確地發(fā)生的,未來的一切都是由過去的一切嚴(yán)格決定的。這種說法現(xiàn)在看來,是錯誤的,因為事物具有不確定性。

人們根據(jù)自己的目的,改變條件,使事物沿著可能性空間內(nèi)某種確定的方向發(fā)展,就形成了控制。

控制,歸根到底是在事物可能性空間中進(jìn)行有方向的選擇的過程。

一切的控制過程,實際上都是由三個基本的環(huán)節(jié)構(gòu)成的,

(1)了解事物面臨的可能性空間是什么

(2)在可能性空間中選擇某一些狀態(tài)為目標(biāo)

(3)控制條件,使事物向既定的目標(biāo)轉(zhuǎn)化

1.3 控制能力

對于絕大多數(shù)的控制過程,人們并不是把事物的可能性空間精確地縮小到某個唯一的狀態(tài),而只是把可能性空間縮小到一定的范圍就達(dá)到控制的目的了。如果任何控制過程都想以某個惟一狀態(tài)為目標(biāo),不但沒有必要,而且還會使控制失靈。

任何恒溫箱都只能把溫度控制在一個目標(biāo)值附近的小區(qū)間內(nèi)。

我們可以確定,每實行一次控制后,事物發(fā)展的可能性空間縮小了。更一般的,我們把實行控制前后的可能性空間之比稱為控制能力。

在使用工具之前我們往往需要根據(jù)它的控制能力來判斷是否能達(dá)到預(yù)定的控制目的。

1.4 隨機(jī)控制

隨機(jī)控制是可能性空間縮小的過程,不過它有個特點,就是在隨即控制過程中,系統(tǒng)的可能性空間只有在達(dá)到目標(biāo)值時才縮小,不達(dá)到目標(biāo)值時,可能性空間不縮小。

盡管問題面臨的可能性空間很大,只要選擇速度快,隨機(jī)控制還是相當(dāng)有效的。(應(yīng)用于電子計算機(jī))

在隨機(jī)控制中,不斷地擴(kuò)大和改變探索范圍是很重要的。許多大理論家、大發(fā)明家之所以高人一等,往往在于甩開了世俗的偏見,在一般人想不到的領(lǐng)域創(chuàng)出了奇跡。

1.5 有記憶的控制

無論隨機(jī)控制還是有記憶的控制,都必須注意事物發(fā)展的可能性空間本身是否存在著陷阱。

在隨機(jī)控制中,那些可能削弱我們控制能力的狀態(tài)是不應(yīng)該最先嘗試的。

有時選擇方法和選擇得到的結(jié)果之間會發(fā)生相互作用,以致影響以后的選擇余地。因此,我們要適當(dāng)?shù)乜紤]控制的程序。

1.6 共軛控制

人類在自己歷史的每一個階段,總要面臨一大堆在當(dāng)時擁有的控制手段無法直接完成而又需要完成的工作,也就是擴(kuò)大自己控制范圍的問題。當(dāng)人們要擴(kuò)大自己控制范圍的時候,通常要用到一種叫做共軛控制的方法。這種方法并不涉及某一具體的工具的發(fā)明,但卻包含了一切工具的控制原理。

數(shù)學(xué)上一般把 L^(-1)AL 稱作 A 過程的共軛過程。我們將這一過程稱為與 A 共軛的控制方法,它通過 L 變換和 L^(-1)變換,把我們原來不能控制的事實變?yōu)槲覀兛梢钥刂频?A 過程去完成。A 的控制范圍在施行了 L 和 L^(-1)變換后擴(kuò)大了。

共軛控制揭示了人類使用工具過程的本質(zhì)。把使用工具這么一件直觀的事情表述成那樣復(fù)雜的一種結(jié)構(gòu),起意義在于運(yùn)用控制論方法后,就可以用數(shù)學(xué)語言來確切地描述這一過程了,并且可以把很多數(shù)學(xué)上關(guān)于共軛控制的成果運(yùn)用到制造和使用工具的研究中去,得出許多憑直觀想象不到的結(jié)論來。

1.7 負(fù)反饋調(diào)節(jié)(個人認(rèn)為是本章重點)

負(fù)反饋調(diào)節(jié)的本質(zhì)在于設(shè)計了一個目標(biāo)差不斷減少的過程,通過系統(tǒng)不斷把自己控制后果與目標(biāo)作比較,使得目標(biāo)差在一次一次控制中慢慢減少,最后達(dá)到控制的目的。

因此,作為一般的負(fù)反饋調(diào)節(jié)機(jī)制必定要有兩個環(huán)節(jié):

(1)系統(tǒng)一旦出現(xiàn)目標(biāo)差,便自動出現(xiàn)某種減少目標(biāo)差的反應(yīng)。

(2)減少目標(biāo)差的調(diào)節(jié)要一次一次地發(fā)揮作用,使得對目標(biāo)的逼近能積累起來。

1.8 負(fù)反饋如何擴(kuò)大了控制能力(個人認(rèn)為是本章重點的延續(xù))

通過負(fù)反饋,系統(tǒng)的控制能力得到了積累,擴(kuò)大了控制能力。每一次反饋,實際都是將上一次作為輸出的可能性空間作為輸入,讓控制機(jī)構(gòu)在這個已經(jīng)被縮小了的范圍內(nèi)進(jìn)行新的選擇。

用通常的話說,負(fù)反饋調(diào)節(jié)就是 “做起來看”。實際上我們要做一件沒有做過的復(fù)雜事情,總不能事先把一切都安排得周周到到的。客觀事物總是在不斷變化著,意外的情況隨時可能發(fā)生,即使我們事先考慮得再周密,也會遇到一些不可預(yù)測的麻煩來干擾我們。因此最好的辦法是干起來再說。一邊干一邊觀察,隨時修正自己的行動和方法,采取一步一步的辦法逼近目標(biāo)。

負(fù)反饋調(diào)節(jié)實際上跟目的性這個概念有關(guān)。負(fù)反饋調(diào)節(jié)是一種趨向目的的行為。目的性是生物行為中一個重要方面。對于有意識的人類,目的性更成為社會能動性意識。控制論指出,當(dāng)人的一次控制能力不能達(dá)到目的時,可以用負(fù)反饋調(diào)節(jié)放大控制能力。因此,在生物界和人類行為中幾乎所有的達(dá)到目的的控制過程都運(yùn)用了負(fù)反饋原理。

1.9 正反饋與惡性循環(huán)

負(fù)反饋描述目標(biāo)差減少的調(diào)節(jié),而正反饋描述目標(biāo)差越來越大的過程,對于控制目標(biāo)的偏離來說,它們正好相反。我們說正反饋差不多都和惡性循環(huán)有關(guān),這僅僅是就控制而言的,這決不是指正反饋在所有場合都是 “壞” 的。正負(fù)反饋是可以相互轉(zhuǎn)化的。

最后編輯于
?著作權(quán)歸作者所有,轉(zhuǎn)載或內(nèi)容合作請聯(lián)系作者
平臺聲明:文章內(nèi)容(如有圖片或視頻亦包括在內(nèi))由作者上傳并發(fā)布,文章內(nèi)容僅代表作者本人觀點,簡書系信息發(fā)布平臺,僅提供信息存儲服務(wù)。
  • 序言:七十年代末,一起剝皮案震驚了整個濱河市,隨后出現(xiàn)的幾起案子,更是在濱河造成了極大的恐慌,老刑警劉巖,帶你破解...
    沈念sama閱讀 228,345評論 6 531
  • 序言:濱河連續(xù)發(fā)生了三起死亡事件,死亡現(xiàn)場離奇詭異,居然都是意外死亡,警方通過查閱死者的電腦和手機(jī),發(fā)現(xiàn)死者居然都...
    沈念sama閱讀 98,494評論 3 416
  • 文/潘曉璐 我一進(jìn)店門,熙熙樓的掌柜王于貴愁眉苦臉地迎上來,“玉大人,你說我怎么就攤上這事。” “怎么了?”我有些...
    開封第一講書人閱讀 176,283評論 0 374
  • 文/不壞的土叔 我叫張陵,是天一觀的道長。 經(jīng)常有香客問我,道長,這世上最難降的妖魔是什么? 我笑而不...
    開封第一講書人閱讀 62,953評論 1 309
  • 正文 為了忘掉前任,我火速辦了婚禮,結(jié)果婚禮上,老公的妹妹穿的比我還像新娘。我一直安慰自己,他們只是感情好,可當(dāng)我...
    茶點故事閱讀 71,714評論 6 410
  • 文/花漫 我一把揭開白布。 她就那樣靜靜地躺著,像睡著了一般。 火紅的嫁衣襯著肌膚如雪。 梳的紋絲不亂的頭發(fā)上,一...
    開封第一講書人閱讀 55,186評論 1 324
  • 那天,我揣著相機(jī)與錄音,去河邊找鬼。 笑死,一個胖子當(dāng)著我的面吹牛,可吹牛的內(nèi)容都是我干的。 我是一名探鬼主播,決...
    沈念sama閱讀 43,255評論 3 441
  • 文/蒼蘭香墨 我猛地睜開眼,長吁一口氣:“原來是場噩夢啊……” “哼!你這毒婦竟也來了?” 一聲冷哼從身側(cè)響起,我...
    開封第一講書人閱讀 42,410評論 0 288
  • 序言:老撾萬榮一對情侶失蹤,失蹤者是張志新(化名)和其女友劉穎,沒想到半個月后,有當(dāng)?shù)厝嗽跇淞掷锇l(fā)現(xiàn)了一具尸體,經(jīng)...
    沈念sama閱讀 48,940評論 1 335
  • 正文 獨居荒郊野嶺守林人離奇死亡,尸身上長有42處帶血的膿包…… 初始之章·張勛 以下內(nèi)容為張勛視角 年9月15日...
    茶點故事閱讀 40,776評論 3 354
  • 正文 我和宋清朗相戀三年,在試婚紗的時候發(fā)現(xiàn)自己被綠了。 大學(xué)時的朋友給我發(fā)了我未婚夫和他白月光在一起吃飯的照片。...
    茶點故事閱讀 42,976評論 1 369
  • 序言:一個原本活蹦亂跳的男人離奇死亡,死狀恐怖,靈堂內(nèi)的尸體忽然破棺而出,到底是詐尸還是另有隱情,我是刑警寧澤,帶...
    沈念sama閱讀 38,518評論 5 359
  • 正文 年R本政府宣布,位于F島的核電站,受9級特大地震影響,放射性物質(zhì)發(fā)生泄漏。R本人自食惡果不足惜,卻給世界環(huán)境...
    茶點故事閱讀 44,210評論 3 347
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一處隱蔽的房頂上張望。 院中可真熱鬧,春花似錦、人聲如沸。這莊子的主人今日做“春日...
    開封第一講書人閱讀 34,642評論 0 26
  • 文/蒼蘭香墨 我抬頭看了看天上的太陽。三九已至,卻和暖如春,著一層夾襖步出監(jiān)牢的瞬間,已是汗流浹背。 一陣腳步聲響...
    開封第一講書人閱讀 35,878評論 1 286
  • 我被黑心中介騙來泰國打工, 沒想到剛下飛機(jī)就差點兒被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道東北人。 一個月前我還...
    沈念sama閱讀 51,654評論 3 391
  • 正文 我出身青樓,卻偏偏與公主長得像,于是被迫代替她去往敵國和親。 傳聞我的和親對象是個殘疾皇子,可洞房花燭夜當(dāng)晚...
    茶點故事閱讀 47,958評論 2 373

推薦閱讀更多精彩內(nèi)容