控制论
[英文]Control
Theory
[拼音]
kòngzhìlùn
是研究动物(包括人类)和机器内部的控制与通信的一般规律的学科,着重于研究过程中的数学关系
控制论概述
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自从1948
年诺伯特·维纳发表了著名的《控制论——关于在动物和机中控制和通讯的科学》一书以来,控制论的思想和方法已经渗透到了几乎有的自然科学和社会科学领域。维纳把控制论看作是一门研究机器、生命社会中控制和通讯的一般规律的科学,更具体他说,是研究动态系统在变的环境条件下如何保持平衡状态或稳定状态的科学。他特意创造“Cybernetics”这个英语新词来命名这门科学。“控制论”一同最初来源希腊文“mberuhhtz”,原意为“操舵术”,就是掌舵的方法和技术的思。在柏拉图(古希腊哲学家)的著作中,经常用它来表示管理人的艺术。
1834
年,著名的法国物理学家安培写了一篇论述科学哲理的文章,他进行科学分类时,把管理国家的科学称为“控制论”,他把希腊文译成法“Cybernetigue”。在这个意义下,“控制论”一词被编入19
世纪许多著词典中。维纳发明“控制论”这个词正是受了安培等人的启发。
在控制论中,“控制”的定义是:为了“改善”某个或某些受对象的功能或发展,需要获得并使用信息,以这种信息为基础而选出的、于该对象上的作用,就叫作控制。由此可见,控制的基础是信息,一切信传递都是为了控制,而任何控制又都有赖于信息反馈来实现。信息反馈是制论的一个极其重要的概念。通俗他说,信息反馈就是指由控制系统把信输送出去,又把其作用结果返送回来,并对信息的再输出发生影响,起到制的作用,以达到预定的目的。
控制论的三个基本部分
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1.信息论。主要是关于各种通路(包括机器、生物机体)中信息的加工传递和贮存的统计理论。
2.自动控制系统的理论。主要是反馈论,包括从功能的观点对机器和物体中(神经系统、内分泌及其他系统)的调节和控制的一般规律的研究。
3.自动快速电子计算机的理论。即与人类思维过程相似的自动组织逻过程的理论。
控制论系统的的主要特征
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第一个特征,是要有一个预定的稳定状态或平衡状态。例如在上述的度控制系统中,速度的给定值就是预定的稳定状态。
第二个特征,是从外部环境到系统内部有一种信息的传递。例如,在度控制系统中,转速的变化引起的离心力的变化,就是一种从外部传递到统内部的信息。
第三个特征,是这种系统具有一种专门设计用来校正行动的装置。例如速度控制系统中通过调速器旋转杆张开的角度控制蒸汽机的进汽阀门升降装置。
第四个特征,是这种系统为了在不断变化的环境中维持自身的稳定,内部都具有一种自动调节的机制,换言之,控制系统都是一种动态系统。
控制论在管理上的应用
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从控制系统的主要特征出发来考察管理系统,可以得出这样的论:管理系统是一种典型的控制系统。管理系统中的控制过程在本质上与程的、生物的系统是一样的,都是通过信息反馈来揭示成效与标准之间的差,并采取纠正措施,使系统稳定在预定的目标状态上的。因此,从理论说,适合于工程的、生物的控制论的理论与方法,也适合于分析和说明管控制问题。
维纳在阐述他创立控制论的目的时说:“控制论的目的在于创造一种言和技术,使我们有效地研究一般的控制和通讯问题,同时也寻找一套恰当的思想和技术,以便通讯和控制问题的各种特殊表现都能借助一定的概念以分类。”的确,控制论为其他领域的科学研究提供了一套思想和技术,致在维纳的《控制论》一书发表后的几十年中,各种冠以控制论名称的边学科如雨后春笋般生长出来。例如工程控制论、生物控制论、神经控制论、经济控制论以及社会控制论等。而管理更是控制论应用的一个重要领域。至可以这样认为,人们对控制论原理最早的认识和最初的运用是在管理面。从这个意义上说,控制论之于管理恰似青出于蓝。用控制论的概念和法分析管理控制过程,更便于揭示和描述其内在机理。
存在论最早可推朔到古希腊的柏拉图和亚里士多德,亚里士多德曾经定义存在论为“研究物体的存在的科学”。具体地说是研究物体的分类,也就是说:最什么情况下,一个物体可以被定义为“存在”。比论包括“普遍”的问题和“具体”的问题。
观念,物体,联系
关于存在可以提出许多问题:“什么是存在?”“什么在存在?”“我是什么?”等,对于本体论来说,最基本的是找出什么是物体、什么是观念以及它们之间的联系。启蒙时代笛卡儿提出的“我思故我在”开启了本体论基本问题的先例,但笛卡儿并没有深入研究,也认为没有深入研究的必要,他认为“我思故我在”证明了上帝的存在,后来的神学家们也认为:“究竟是谁可以将着句话普遍应用到一切事物中?”当然只有上帝。
但到了20世纪,当数理哲学,科学哲学和基本粒子物理学的新发现,将以前许多物质的所谓界限都打破了,人们不再满足于神学的说法。
实体和环境
在20世纪各个不同时期存在着形而上学的主观主义学派,客观主义学派,相对论学派等不同流派,后现代主义的实体哲学家们力图通过在不同环境下的哲学行动来重新定义上述的各个问题,主要依赖于生物学、生态学和认知科学的最新研究成果,了解动物在自然和人工提供的环境中的认知情况。
命题相对于不同环境的变化,使得存在更难定义。如果人们说:“A是B”,“A必定是B”或“A曾经是B”究竟有什么含义?有的哲学家主张曲调英语中的“是”一词,改用 以免造成容易混淆的抽象含义;另一些哲学家力图了解词汇中的深层含义和使用方式;马丁·海德格尔想区分开“存在”和“物体”的意义。
存在
存在主义者认为“存在”是最基本的概念,好多事物都可以说“是”,动词“是”有许多种用法,因此是易于混淆的,所以有许多种存在。
控制论是“关于在动物和机器中控制和通讯的科学”,是自动控制、电子技术、无线电通讯、神经生理学、心理学、医学、数学逻辑、计算机技术和统计力学等多种学科相互渗透的产物。控制论的奠基人是维纳,他于1943年在《行为、目的和目的论》中,首先提出了“控制论”这个概念,第一次把只属于生物的有目的的行为赋予机器,阐明了控制论的基本思想。1948年维纳又发表了《控制论》,为控制论奠定了理论基础,标着着它的正式诞生。控制论、系统论和信息论是现代信息技术的理论基础。