系統(tǒng)科學概論

系統(tǒng)科學概論
目 錄
第1章 系統(tǒng)、系統(tǒng)論的起源和發(fā)展1
1.1 系統(tǒng)、系統(tǒng)科學以及系統(tǒng)科學的研究對象1
1.1.1 系統(tǒng)科學1
1.1.2 系統(tǒng)及其實例2
1.2 系統(tǒng)科學的起源和發(fā)展8
1.2.1 系統(tǒng)科學的思想基礎9
1.2.2 狹義系統(tǒng)科學和廣義系統(tǒng)科學10
1.2.3 與系統(tǒng)科學有關的其他概念11
1.2.4 系統(tǒng)科學的理論特征12
1.2.5 系統(tǒng)科學方法16
1.3 系統(tǒng)科學的社會意義和發(fā)展前景19
1.3.1 系統(tǒng)科學和社會學19
1.3.2 系統(tǒng)思維和健康20
1.3.3 系統(tǒng)論和計算機21
1.3.4 系統(tǒng)論和產(chǎn)品經(jīng)理21
1.3.5 系統(tǒng)論和游戲開發(fā)21
1.3.6 策略模擬推演22
1.3.7 學習系統(tǒng)論可以鍛煉一個人的整體全局思考能力23
第2章 錢學森的系統(tǒng)科學思想 25
2.1 錢學森系統(tǒng)科學思想的特點25
2.2 錢學森系統(tǒng)科學思想和系統(tǒng)科學體系的發(fā)展歷程26
2.3 錢學森建立的系統(tǒng)科學體系28
2.4 從系統(tǒng)科學到復雜巨系統(tǒng)科學29
2.5 從工程控制論到系統(tǒng)科學體系33
第3章 信息與控制36
3.1 信息的定義36
3.2 香農(nóng)信息論37
3.2.1 信息量的度量與計算37
3.2.2 信息應用——熵39
3.2.3 信息的傳遞——信息通道的容量問題43
3.3 信息系統(tǒng)模型(通信模型)及信息論的發(fā)展46
3.3.1 廣義信息論46
3.3.2 信息的“6+1”理論47
3.4 控制與控制系統(tǒng)49
3.4.1 控制論簡介49
3.4.2 控制與信息的關系51
3.4.3 控制系統(tǒng)的數(shù)學描述53
3.5 控制與管理55
3.5.1 控制工作與控制的比較55
3.5.2 控制工作的目的、作用及重要性57
3.5.3 控制論的案例分析59
3.5.4 控制論的其他應用領域61
第4章 系統(tǒng)科學與復雜性62
4.1 復雜性產(chǎn)生的根源63
4.2 復雜性研究的歷程64
4.3 復雜性科學的研究方法65

4.4 從線性到非線性78
4.4.1 線性理論78
4.4.2 非線性理論80
4.4.3 耗散結(jié)構(gòu)論81
4.4.4 突變論82
4.4.5 協(xié)同學83
4.4.6 混沌動力學85
4.4.7 分形理論90
4.4.8 結(jié)語93
第5章 復雜系統(tǒng)及其特征96
5.1 復雜系統(tǒng)的基本概念96
5.1.1 什么是復雜系統(tǒng)96
5.1.2 復雜系統(tǒng)的研究對象97
5.1.3 復雜系統(tǒng)的描述問題98
5.2 復雜系統(tǒng)的復雜性特征99
5.3 復雜系統(tǒng)的自組織特征101
5.3.1 自組織的概念與特征101
5.3.2 自組織的條件103
5.4 復雜系統(tǒng)整體的涌現(xiàn)性106
5.4.1 涌現(xiàn)研究的概況106
5.4.2 什么是涌現(xiàn)性107
5.4.3 涌現(xiàn)性的來源107
5.4.4 涌現(xiàn)現(xiàn)象的要點109
5.5 復雜系統(tǒng)的演化111
5.5.1 復雜系統(tǒng)的狀態(tài)111
5.5.2 復雜系統(tǒng)的演化112
5.5.3 復雜系統(tǒng)的進化113
5.6 復雜系統(tǒng)的分類114
5.6.1 多體系統(tǒng)、有機系統(tǒng)、控制系統(tǒng)114
5.6.2 非平衡系統(tǒng)、復雜適應性系統(tǒng)、開放的復雜巨系統(tǒng)115
5.6.3 復雜自然系統(tǒng)、復雜工程系統(tǒng)、復雜社會系統(tǒng)116
5.7 復雜系統(tǒng)研究方法論117
5.8 復雜系統(tǒng)的研究進展119
5.8.1 圣菲研究所的規(guī)則加計算機模擬演化方法119
5.8.2 定性研究與定量研究相結(jié)合的方法120
5.8.3 自上而下指導下的綜合微觀分析方法120
5.8.4 人工生命、人工智能與專家智能相結(jié)合的方法121
5.8.5 復雜系統(tǒng)與其他幾類系統(tǒng)的關系122
第6章 復雜系統(tǒng)建模123
6.1 復雜系統(tǒng)建模與仿真的一般理論123
6.1.1 模型概念、性質(zhì)及分類123
6.1.2 數(shù)學建模及其過程125
6.1.3 仿真建模與系統(tǒng)仿真126
6.1.4 系統(tǒng)建模與仿真體系結(jié)構(gòu)127
6.2 復雜系統(tǒng)建模與仿真127
6.2.1 復雜系統(tǒng)研究是建模與仿真發(fā)展的動力源127
6.2.2 支撐復雜系統(tǒng)建模與仿真的新理論128
6.2.3 復雜系統(tǒng)建模的方法學進展128
6.3 基于元胞自動機的建模方法與技術129
6.3.1 基于元胞自動機的建模方法的原理129
6.3.2 基于元胞自動機的建模方法的技術特點130
6.3.3 典型應用130
6.4 基于支持向量機的建模方法與技術131
6.4.1 引言131
6.4.2 方法原理132
6.4.3 技術特點132
6.4.4 典型應用132
6.5 基于神經(jīng)網(wǎng)絡的復雜系統(tǒng)建模方法137
6.5.1 神經(jīng)細胞的結(jié)構(gòu)、功能與模型137
6.5.2 神經(jīng)網(wǎng)絡的結(jié)構(gòu)、學習與逼近理論139
6.5.3 基于量子神經(jīng)網(wǎng)絡的建模方法與技術140
6.6 基于自組織理論的建模方法與技術142
6.6.1 引言142
6.6.2 基于GMDH建模的方法原理143
6.6.3 基于GMDH建模的技術特點143
6.6.4 基于GMDH建模的典型應用145
6.7 面向?qū)ο蟮慕７椒ㄅc技術147
6.7.1 引言147
6.7.2 方法原理148
6.7.3 技術特點148
6.7.4 典型應用149
第7章 復雜系統(tǒng)的計算機建模方法152
7.1 基于 Agent的復雜系統(tǒng)計算機建模方法152
7.1.1 Agent的基本概念和認知模型152
7.1.2 Agent的分類153
7.1.3 智能Agent154
7.1.4 多 Agent系統(tǒng)155
7.1.5 基于 Agent的建模方法156
7.1.6 面向 Agent的系統(tǒng)分析158
7.2 基于Agent的復雜系統(tǒng)建模工具160
7.2.1 Swarm建模平臺160
7.2.2 Swarm的邏輯結(jié)構(gòu)161
7.2.3 Swarm的仿真結(jié)構(gòu)163
7.2.4 Swarm應用的例子164
7.3 基于分形思想的復雜系統(tǒng)建模方法168
7.3.1 基于復雜系統(tǒng)分形特征的系統(tǒng)建模方法168
7.3.2 基于分形思想的復雜系統(tǒng)建模實例分析169
7.4 基于計算智能逼近的復雜系統(tǒng)建模方法172
7.4.1 基于模糊認知圖的復雜系統(tǒng)虛擬實現(xiàn)172
7.4.2 基于群智能優(yōu)化算法的復雜系統(tǒng)建模思想180
7.4.3 基于多智能體遺傳算法的建模方法與技術181
參考文獻184