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从系统论的角度理解整体思维

从系统论的角度理解整体思维
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从系统论的角度理解整体思维

扬州职大电大贾湛2007.1.23

三论(系统论、控制论和信息论)诞生已经半个多世纪,但种种原因就是不能放在学校思想教育内容的重要位置上。国学和中医捍卫者总是用整体思维来糊弄人们,并以系统科学为挡箭牌,掩饰其核心内容的封建迷信色彩。殊不知,要是真正普及三论,则将彻底破坏中医的理论基础。让我们看看上世纪的伟大理论——系统科学理论。这里只能谈系统论。

我们知道上世纪初,物理和化学这些研究简单事物的科学已基本成熟,科学的重点向生物学倾斜,这样的背景下,有机论思想在上世纪20年代初奥地利生物学家贝朗塔菲提出来,它强调生命现象是不能用机械论观点来揭示其规律的,而只能把它看作一个整体或系统来加以考察。1945年他又发表了论文《关于一般系统论》,1968年贝塔朗菲发表《一般系统理论——基础、发展和应用》,该书被公认为是这门学科的代表作。系统论的出现,不仅是对过去知识高度地哲学概括,而且具体指导了复杂系统的理论研究。这与古代的粗糙思维有天壤之别。

首先贝塔朗菲认为物质不是一个层次上的,他不讨论那些部分与部分间没有太大关系的事物,不讨论象沙子砖瓦这样的内部相互作用简单的对象。他定义:

系统——有相互作用的元素的综合体。

可见,贝塔朗菲承认事物是有差别的,物理和化学研究的对象主要是部分与部分间相互作用有限的简单事物。下面我们可以看到,他不仅强调事物有无机和有机的不同,而且复杂的有机系统也有高低等级的区别。这实际上是在否定:万物相互作用,万物相似,万物有灵,心灵感应等不着边际的思想。

为了详细讨论不同的有机系统,贝塔朗菲用要素、结构和功能来讨论。首先严格地确定这些概念的意义:

要素——系统中原子系统即基本组成部分。

结构——是系统内部各要素之间相互联系和相互作用的方式。

功能——是系统在与外部环境相互联系和相互作用过程中所具有的行为、能力和功效。

系统论简单而全面的为人们勾划出,要想创造自己希望的新事物的途经就是两个,即改变要素和改变结构。即:

功能= 要素+ 结构

这无疑是在告诉那些还停留在古代粗糙思维的人们,如果不思进取,听其自然,胡乱联系,则享受不到科学的成果,享受不到发达的现代文明。

许多反科学者,总是认为人改造自然必然破坏自然,要受自然的惩罚。殊不知,破坏生态环境的人类行为,正是违背科学造成的。科学要求我们思维要全面要完整,虽然为简化问题,常常忽略次要因素,但只要有一个重要的因素未周全考虑就会全功尽弃。科学不是不尊重自然,而是细致地找出自然规律,看看怎么做才是自然允许的,怎样做是违反自然规律的。这种意识远远比听天由命,不去反抗不合理的存在要好多少倍。

人类有两个永久的梦想,一个是自由,一个是长生不老。为了第一个,古代人搞炼金术,为了第二个古代人搞炼丹术。可是粗糙思维的古人没有一个能成功。然而科学却真的能用其它物质炼成金子,长生不老虽然没有实现,但人的寿命大大延长。这些竟然一些中医维护者视而不见,还有人胡说什么:不吃西药没病,吃西药短命。这是我在网上听到的最无知的话了。

现代科学能够成功炼金,但我们不去炼金,因为这代价太大,消耗大量能源。再说金子正是因为少而值钱。当今科学一般不去在原子层次上改变要素来实现功能。新材料都在原来原子的基础上改变结构产生新分子,或用原来的原子分子改变物质结构来产生新材料的。而许多产品不一定用新材料,而是用原来的自然材料加工,多样的组合产生各种功能的产品的。可见人们运用科学创造自然界没有的新事物的时候,没有违背自然规律,这与原始初民的区别,只是在于了解自然的细节,从而比古人获得更多的自由。

系统论讲的结构就是要素之间相互联系和相互作用的方式。系统论告诉我们,要素之间相互联系方式是多种多样的。有非常强的作用有弱到忽略不计的作用。爱因斯坦理论还告诉

我们如果的事物的部分之间离了太远,则是类空间隔((ct)2

现代医学告诉我们,人体的各部分联系相当复杂,并不是空间靠近的就是一个系统。比如,循环系统它是遍布全身的,神经系统也是遍布全身的。但它们有时空间上靠得很近,却没有大的联系,而离了远的却有较大联系,这此联系大都是靠线路联系,有些是靠电场和磁场的联系。但决不是随便人为想出来的联系.因此必需细致地考察它们的联系才能搞清楚人体的功能。比如神经系统,在神经元内部联系的方式主要是电传输,而神经元与神经元之间的联接处即突触中是靠化学物质传递的。如果不了解这一点,用所谓的中医经络理论,在经络中传递的是含糊不清的“元气”则我们就无法知道人体谐调运动的细节。如对忧郁病人,西医懂得要补充多巴胺、乙酰胆碱、5-烃色胺等化学递质物质。凭什么粗糙的藏象理论怎么也不可能想到去找这些物质。

复杂系统之所以复杂,就是它们有许多结构的不同,成份完全一样的主要由碳氢组成的有机体,由于结构的不同,则生物种类就不同,人体有人体的结构,猪有猪的结构,水仙花也水仙花的结构,说人体各部分与猪的各部分相对应还勉强可以,但藏象理论怎么去解释人体与水仙花内部结构一一对应?更别说五脏六腑与天地如何对应,完全是胡扯的拉郎配理论。维护国学和中医人士明显不明白系统论说的是什么。

我们再来看看系统论为我们归纳的几点系统的属性:

(1)整体性和相关性。这里强调了不同的复杂系统,子系统之间的关联各不相同的。并且子系统相互关联越强,系统的整体功能功能就越显示出与部分功能的组合不同。各部分的特性和相关性(即行为相互制约和相互影响),确定了系统的性质和形态。

(2)有序性。有序性分复杂有序和简单有序,简单有序往往是静态的,在低能量状态时,象晶体等内部结构属于简单有序。生命系统是高级的有序。高级的有序往往有时是非常复杂的混沌序。数学能力达不到一定的高度,混沌序是难以研究的。决不原始初民和如今的科盲搞了清楚的。

(3)功能和目的性。大多数系统的活动或行为可以完成一定的功能,但不一定所有系统都有目的。一个水桶具有储水的功能,但它没有思维,本身没有目的。动物的行为有一定的目的性,但主要就是为了笕食存活。人类具有思想,行为的目的性明显增强。可见较为高级的系统才有目的性。人造系统或复合系统都是根据系统的目的来设定其功能的。例如,经营管理系统要按最佳经济效益来优化配置各种资源;军事系统为保全自己,消灭敌人,利用运筹学和现代科学技术组织作战,研制武器等。

(4)环境适应性。一个系统和包围该系统的环境之间通常都有物质、能量和信息的交换,外界环境的变化会引起系统特性的改变,相应地引起系统内各部分相互关系和功能的变化。为了保特和恢复系统原有特性,系统必须具有对环境的适应能力。高等植物的是开花植物,依靠种子的传播,能让自己的种群迁徙到适合自己生长的环境,动物比植物适应环境,因为动物一处没有吃可以跑到别处去,人比动物适应环境,因为人有动物没有的学习能力。

(5)系统的层次性和等级。行政系统分为科、处、局、部、委…;军事系统分为排、连、营、团、师、军…运作,都是系统表现出的层次性。系统的层次性很容易理解,而事物的等级,这对我们的社会的人们来说非常难理解,因为我们的教育让许多人误认为是等级是人为的。所以从来就没有认真思考就认为消灭差别,消灭等级就是我们想实现的理想社会。事物的等级概念至今没有人认真的界定过。按生物学上的划分,即把神经系统集中程度划分为高等的脊椎动物和低等的无脊椎动物。再按大脑发达程度细致划分高等动物的等级。这是从结构上划分的,若内部不能打开,我们只能从功能上划分等级,则应该按系统的行为的目的性程度划分不同的等级。导弹比一般炮弹高级,是因为导弹有复杂的反馈系统。高等动物比低等动物高级是在于自我保存的能力较强。人比动物等级高级,在于人获取信息处理信息的能力比动物强了多,所以人的目的性远远比动物强。显然不是万物有灵,高级的精神生活是人特有的。另外人也有等级差别,如:宗教的产生就是一部分所谓先知,先反思自己,整体的认识自己所在的世界创造出的精神产品。又如:批判精神和反思,并不是所有人都有的,否则笛卡尔就不去强调“我思故我在”了。需要注意的是,等级概念又与有序和层次的概念不同,因为并不是结构层次越复杂越高级,比如的人类基因并不是生物中最多的。可见事物等级的概念非常复杂,起码要考虑有序性、层次性、目的性、适应性和精简等因素。

我们生存的世界,虽然万事万物都服从最基础的简单规律,比如物理和化学规律,但因为事物有不同的要素组成,结构有千差万别,所以各自有各自的具体规律,研究具体问题,我们不能把细致的分析具体情况,胡乱想象胡乱联系,人有人的规律,自然界有自然界的规律(注意这里讲自然界的规律其实是非常笼统的,自然界中每类事物都有它特殊的规律)。人的身体和人的精神(大脑活动)都找不到人之外和它完全对应物(中医的藏象),所以,天人合一,决定于偶然决定于心物对应的八卦算命理论,“四时五脏相应”的中医藏象学说,以及决定于意念的气功理论等那么多我们传统的文化成份都是不科学的。相信能用这些理论来讨论问题是我们近代这么多人没有为人类作出多少贡献的原因之一。

让我们来看看来自中医瑰宝苑网站的这段话: “中医本来就是极科学,中医的科学不是现代的科学所能及其万一,因中国医学是从道而生,道大而无外-及于整个宇宙为天干、地支之变化。小而无内-及于电子,质子、中子所生之能气,能在人体内的运作就是十四经络的作用,即为能的系统。”(来源于网上《中医之钥》)很希望写这样文章的人士,多学点现代知识,别让他人看不起。

参考资料

控制论思想

藏象理论研究与“时脏相应”说

系统论价值观学习笔记1

系统论的核心思想是系统的整体观念 贝塔朗菲强调, 任何系统都是一个有机的整体,它不是各个部分的机械组合或简单相加,系统的整体功能是各要素在孤立状态下所没有的性质。他用亚里斯多德的“整体大于部分之和”的名言来说明系统的整体性,反对那种认为要素性能好,整体性能一定好,以局部说明整体的机械论的观点。同时认为,系统中各要素不是孤立地存在着,每个要素在系统中都处于一定的位置上,起着特定的作用。要素之间相互关联,构成了一个不可分割的整体。要素是整体中的要素,如果将要素从系统整体中割离出来,它将失去要素的作用。正象人手在人体中它是劳动的器官,一旦将手从人体中砍下来,那时它将不再是劳动的器官了一样。 系统论的基本思想方法,就是把所研究和处理的对象,当作一个系统,分析系统的结构和功能,研究系统、要素、环境三者的相互关系和变动的规律性,并优化系统观点看问题,世界上任何事物都可以看成是一个系统,系统是普遍存在的。大至渺茫的宇宙,小至微观的原子,一粒种子、一群蜜蜂、一台机器、一个工厂、一个学会团体、……都是系统,整个世界就是系统的集合。 系统论的任务,不仅在于认识系统的特点和规律,更重要地还在于利用这些特点和规律去控制、管理、改造或创造一系统,使它的存在与发展合乎人的目的需要。也就是说,研究系统的目的在于调整系统结构,协调各要素关系,使系统达到优化目标。 价值观是指一个人对周围的客观事物(包括人、 事、物)的意义、重要性的总评价和总看法。一方面表现为价值取向、价值追求,凝结为一定的价值目标;另一方面表现为价值尺度和准则,成为人们判断价值事物有无价值及价值大小的评价标准。个人的价值观一旦确立,便具有相对稳定性。但就社会和群体而言,由于人员更替和环境的变化,社会或群体的价值观念又是不断变化着的。传统价值观念会不断地受到新价值观的挑战。对诸事物的看法和评价在心目中的主次、轻重的排列次序,构成了价值观体系。价值观和价值观体系是决定人的行为的心理基础。 价值观念是一种主观意识它会随客观环境变化 而改变,树立正确的价值观念对人们的成长很有帮助,要树立社会主义集体主义价值观!价值观念是对政治、道德、金钱等事物是否有价值而进行主观判断后,形成的主观看法。一个人的价值观念会不断变化。人接触任何事物都会下意识的运用与之相近的、已有的对某一方面的价值观念对新事物进行评价,然后指导自己的下一步反应。价值观念的高级形式就是价值观。当一个人零碎的、不完整的价值观念形成了理论性的、系统的观念时,人就拥有了自己的价值观。价值观念是后天形成的,是通过社会化培养起来的。家庭、学校等群体对个人价值观念的形成起着关键的作用,其他社会环境也有重要的影响。个人价值观有一个形成过程,是随着知识的增长和生活经验的积累而逐步确立起来的。个人的价值观一旦确立,便具有相对的稳定性,形成一定的价值取向和行为定势,是不易改变的。但就社会和群体而言,由于人员的更替和环境的变化,社会或群体的价值观念又是不断变化着的。传统价值观念会不断地受到新价值观的挑战,这种价值冲突的结果,总的趋势是前者逐步让位于后者。价值观念的变化是社会改革的前提,又是社会改革的必然结果。所谓价值观念,是指在某种世界观的基础上对各种事物、行为以及可能做出的选择等进行评价的标准和据此采取的某种行为的态度及倾向,人类社会的各种规范,实际上是特定的价值观或价值标准的具体体现。(中国大百科全书第四卷第2572页,2004年)

计算思维的理解

计算思维的理解、必要性及其应用实例分析 1·计算思维的理解 1.计算思维的概念 2006年卡基梅陇大学周以真教授发表了一篇影响深远的题为《computational thinking》的论文,将“计算思维”这一由来已久但很陌生的词语展现给世人。文中,她使用了”硬科学”的术语对计算思维进行了描述。 我个人总结为:计算思维是一种基于数学与工程、以抽象和自动化为核心的、用于解决问题、设计程序、理解人类行为的概念。这里请注意,计算思维是一种思维,它以程序为载体,但不仅仅是编程。它着重于解决人类与机器各自计算的优势以及问题的可计算性。人类的解决思维是用有限的步骤去解决问题,讲究优化与简洁;而计算机可以从事大量的重复的精确的运算,并乐此不疲。(我是说,假如运算的循环没有造成它的机器故障的话。)那么,这个问题是否不一定需要最精确的计算而只要求满足一定的精度?如果是,就可以用计算机来计算。那么那些事可计算的,可计算性有七大原则:程序运行、传递、协调、记忆、自动化、评估与设计。【1】 2.四色问题的解决 计算思维的优势最典型的体现莫过于“四色问题”的解决: 四色问题是公认的数学难题,经历几个世纪,经历数百位数学家的努力,它仍巍然不动。后来有数学家提出四色问题可以进行分类讨论。只不过嘛,虽然这位数学家明确指出,分类的状况是有限的,仍然数字巨大,非人力所能及。而后来美国伊利诺伊大学哈肯与阿佩尔利用计算机程序对这有限而众多的情况进行了计算分析,凭借计算机“不畏重复不惧枯燥”、快速高效的优势证明了四色定理。 3.计算思维的人机分工 在计算思维的概念中,我们可以通过消减,嵌入,转换与模拟对问题进行处理,化难为易。将复杂的问题分解成简单的问题,把复杂而枯燥需要精确计算的任务交给计算机,人去解决那些被化为可以解决的问题。同时,我们可以将简单的程序、系统进行组合,得到复杂的系统发挥更大的作用。而为了达到这一目的,我们需要与计算机交流,我们需要将现象转化为符号,以便于计算机理解,同时我们将其抽象赋予不同的含义,之后通过编程赋予计算机以“思维”,让它自动地进行运行,得到新的东西,这个过程我将之称为创造。编程只是读写水平,理解系统是流畅水平而知道如何应用,如何将计算机技术用于自己从事的领域,这就是计算思维。【2】 2.重要性 1.由来 计算思维由来已久,最早可以追溯到利用计算机技术计算火炮杀伤范围来支援炮兵,之后随着硬件技术按照摩尔定律不停地发展,计算机语言越来越高级,计算机的功能越来越强大。计算机技术走进各个领域,计算机科学家与其他领域科学家一起合作,解决了许多其他领域的难题。生物领域中,科学家利用计算机模拟细胞间蛋白质的交换,基因研究者利用计算机技术发现了控制西红柿大小的基因与人体癌症的控制基因拥有相似性。生态学家利用计算机技术构建模型以研究全球气候变暖问题 (3) 2.生活的要求

系统论

“系统论”在现代军事中的应用 ——俄罗斯“S—400”反导系统 引言: S—400作为当今世界最先进的防空系统,绝非浪得虚名。一套完整的S—400防空系统,分为指挥控制站和火力单元两部分,由一套改进型的30K6E指挥控制系统,6到8套98低空导弹发射系统、若干导弹等装备组成。改进型30K6E指挥系统,包括一部55K6E作战指挥车和一部以上的91H6E车载相控阵雷达系统。而的火力单元编号为98K6E,每套火力单元又包括1部92H6E多功能雷达车、多部可携带3至4具防空导弹发射筒的运输发射车。 一、系统论概述 “系统论”的创始人是美籍奥地利生物学家贝塔朗菲,1937年在芝加哥哲学讨论会上,他第一次提出了“一般系统论”的概念。其基本想法是:从系统观点、整体观点、动态观点出发,把有机体描绘成诸多要素、按严格等级层次组成的动态开放系统,且具有特殊的整体功能。1945年,贝塔朗菲在《德国科学周刊》上发表了《关于一般系统论》一文,对系统的共性作了一定的概括,明确提出把一般系统论作为一门独立的新学科。之后,贝塔朗菲又系统地阐述了一般系统论的科学体系,其代表作是1968年出版的《一般系统论的基础、发展、和应用》一书。 系统论认为,整体性、关联性,等级结构性、动态平衡性、

时序性等是所有系统的共同的基本特征。这些,既是系统所具有的基本思想观点,而且它也是系统方法的基本原则,表现了系统论不仅是反映客观规律的科学理论,具有科学方法论的含义,这正是系统论这门科学的特点。贝塔朗菲对此曾作过说明,英语SystemApproach直译为系统方法,也可译成系统论,因为它既可代表概念、观点、模型,又可表示数学方法。他说,我们故意用Approach这样一个不太严格的词,正好表明这门学科的性质特点。 系统论的核心思想是系统的整体观念。贝塔朗菲强调,任何系统都是一个有机的整体,它不是各个部分的机械组合或简单相加,系统的整体功能是各要素在孤立状态下所没有的性质。他用亚里斯多德的“整体大于部分之和”的名言来说明系统的整体性,反对那种认为要素性能好,整体性能一定好,以局部说明整体的机械论的观点。同时认为,系统中各要素不是孤立地存在着,每个要素在系统中都处于一定的位置上,起着特定的作用。要素之间相互关联,构成了一个不可分割的整体。要素是整体中的要素,如果将要素从系统整体中割离出来,它将失去要素的作用。正象人手在人体中它是劳动的器官,一旦将手从人体中砍下来,那时它将不再是劳动的器官了一样。 二、“S—400”反导系统 (一)、诞生之路 上世纪80年代末,苏联金刚石导弹设计局开始基于S—300PU,展开了S—400防控导弹的设计工作。经过“曲折”的研

贝塔朗菲的一般系统论

贝塔朗菲的一般系统论 相关搜索: 心理学, 奥地利, system, 系统论, 格式塔 一般系统论的历史背景系统的存在是客观事实,但人类对系统的认识却经历了漫长的岁月,对简单系统研究得较多,而对复杂系统则研究得较少。 直到20世纪30年代前后才逐渐形成一般系统论。一般系统论来源于生物学中的机体论,是在研究复杂的生命系统中诞生的。 1925年英国数理逻辑学家和哲学家阿弗烈·诺夫·怀海德在《科学与近代世界》一文中提出用机体论代替机械决定论,认为只有把生命体看成是一个有机整体,才能解释复杂的生命现象。系统思维最早出现在1921年建立的格式塔心理学,还在工业心理学研究中1958年Parry J.B.提出了系统心理学(system psychology)的词汇与概念。 1925年美国学者A.J.洛特卡发表的《物理生物学原理》和1927年德国学者W.克勒发表的《论调节问题》中先后提出了一般系统论的思想。 1924~1928年奥地利理论生物学家L.von贝塔朗菲多次发表文章表达一般系统论的思想,提出生物学中有机体的概念,强调必须把有机体当作一个整体或系统来研究,才能发现不同层次上的组织原理。他在1932年发表的《理论生物学》和1934年发表的《现代发展理论》中提出用数学模型来研究生物学的方法和机体系统论的概念,把协调、有序、目的性等概念用于研究有机体,形成研究生命体的三个基本观点,即系统观点、动态观点和层次观点。 1937年贝塔朗菲在芝加哥大学的一次哲学讨论会上第一次提出一般系统论的概念。但由于当时生物学界的压力,没有正式发表。1945年他发表《关于一般系统论》的文章,但不久毁于战火,没有引起人们的注意。1947~1948年贝塔朗菲在美国讲学和参加专题讨论会时进一步阐明了一般系统论的思想,指出不论系统的具体种类、组成部分的性质和它们之间的关系如何,存在着适用于综合系统或子系统的一般模式、原则和规律,并于1954年发起成立一般系统论学会(后改名为一般系统论研究会),促进一般系统论的发展,出版《行为科学》杂志和《一般系统年鉴》。虽然一般系统论几乎是与控制论、信息论同时出现的,但直到60~70年代才受到人们的重视。 1968年贝塔朗菲的专著《一般系统论──基础、发展和应用》,总结了一般系统论的概念、方法和应用。1972年他发表《一般系统论的历史和现状》,试图重新定义一般系统论。贝塔朗菲认为,把一般系统论局限于技术方面当作一种数学理论来看是不适宜的,因为有许多系统问题不能用现代数学概念表达。 一般系统论这一术语有更广泛的内容,包括极广泛的研究领域,其中有三个主要的方面。 ①关于系统的科学:又称数学系统论。这是用精确的数学语言来描述系统,研究适用于一切系统的根本学说。②系统技术:又称系统工程。这是用系统思想和系统方法来研究工程系统、生命系统、经济系统和社会系统等复杂系统。③系统哲学:它研究一般系统论的科学方法论的性质,并把它上升到哲学方法论的地位。贝塔朗菲企图把一般系统论扩展到系统科学的范畴,几乎把系统科学的三个层次都包括进去了。但是现代一般系统论的主要研究内容尚局限于系统思想、系统同构、开放系统和系统哲学等方面。而系统工程专门研究复杂系统的组织管理的技术,成为一门独立的学科,并不包括在一般系统论的研究范围内。

计算思维.doc

计算思维 一.计算思维的定义 计算思维是运用计算机科学的基础概念进行问题求解、系统设计、以及人类行为理解等涵盖计算机科学之广度的一系列思维活动。 进一步地定义为: 1.通过约简、嵌入、转化和仿真等方法,把一个看来困难的问题重新阐释成一个我们知道问题怎样解决的方法; 2.是一种递归思维,是一种并行处理,是一种把代码译成数据又能把数据译成代码,是一种多维分析推广的类型检查方法; 3.是一种采用抽象和分解来控制庞杂的任务或进行巨大复杂系统设计的方法,是基于关注分离的方法(S oc方法); 4.是一种选择合适的方式去陈述一个问题,或对一个问题的相关方面建模使其易于处理的思维方法; 5.是按照预防、保护及通过冗余、容错、纠错的方式,并从最坏情况进行系统恢复的一种思维方法; 6.是利用启发式推理寻求解答,也即在不确定情况下的规划、学习和调度的思维方法; 7.是利用海量数据来加快计算,在时间和空间之间,在处理能力和存储容量之间进行折衷的思维方法。 计算思维吸取了问题解决所采用的一般数学思维方法,现实世界中巨大复杂系统的设计与评估的一般工程思维方法,以及复杂性、智能、心理、人类行为的理解等的一般科学思维方法。

二.计算思维的深层次理解 1.计算思维的优点 计算思维建立在计算过程的能力和限制之上,由人由机器执行。计算方法和模型使我们敢于去处理那些原本无法由个人独立完成的问题求解和系统设计。 2.计算思维的内容 计算思维最根本的内容,即其本质(Essence)是抽象(Abstraction)和自动化(Automation)。计算思维中的抽象完全超越物理的时空观,并完全用符号来表示,其中,数字抽象只是一类特例。与数学和物理科学相比,计算思维中的抽象显得更为丰富,也更为复杂。数学抽象的最大特点是抛开现实事物的物理、化学和生物学等特性,而仅保留其量的关系和空间的形式,而计算思维中的抽象却不仅仅如此。操作模式计算思维建立在计算过程的能力和限制之上,由人由机器执行。计算方法和模型使我们敢于去处理那些原本无法由任何个人独自完成的问题求解和系统设计。 3.计算思维用途 计算思维是每个人的基本技能,不仅仅属于计算机科学家。我们应当使每个孩子在培养解析能力时不仅掌握阅读、写作和算术(Reading, writing, and arithmetic——3R),还要学会计算思维。正如印刷出版促进了3R的普及,计算和计算机也以类似的正反馈促进了计算思维的传播。

计算机相关知识与计算思维概述习题

第二篇习题 第一章计算机相关知识与计算思维概述 一、是非题 1A.第一代计算机的程序设计语言是用二进制码表示的机器语言和汇编语言。A A.对 2.B第二代计算机的主要特征为:全部使用晶体管,运算速度达到每秒几十万次S。 B. 3.A第三代计算机的硬件特征是用中、小规模集成电路代替了分立的晶体管元件A A.对 B.错 4.A大规模集成电路的应用是第四代计算机的基本特征,。A A.对 B.错 5.A小型机的特征有两类:一类是采用多处理机结构和多级存储系统,另一类是采用精减A 指令系统。 A.对 B.错 6A.信息是人类的一切生存活动和自然存在所传达出来的信号和消息A。 A.对 B.错 7.A信息技术(Information Technology, IT)是指一切能扩展人的信息功能的技术。A A.对 B.错 8B.感测与识别技术包括对信息的编码、压缩、加密等。B A.对 B.错 9.B信息处理与再生技术包括文字识别、语音识别和图像识别等。B A.对 B.错 10B.人工智能的主要目的是用计算机来代替人的大脑。B A.对 B.错 11A.云计算是传统计算机和网络技术发展融合的产物,它意味着计算能力也可作为一种商品通过互联网进行流通。

A.对 B.错 12.A网格计算(Grid Computing)是一种分布式计算。 A.对 B.错 13A.特洛伊木马程序是伪装成合法软件的非感染型病毒 A.对 B.错 14A.计算机软件的体现形式是程序和文件,它们是受着作权法保护的。但在软件中体现的思想不受着作权法保护。 A.对 B.错 15A.对计算机病毒的认定工作,由公安部公共信息网络安全监察部门批准的机构承担。 A.对 B.错 16A.恶意软件是故意在计算机系统上执行恶意任务的特洛伊木马、蠕虫和病毒。 A.对 B.错 17.B计算思维是人象计算机一样的思维方式。 A.对 B.错 18.A计算思维最根本的内容,即其本质是抽象和自动化。 A.对 B.错 19.B 计算思维说到底就是计算机编程。 A.对 B.错 20.A 计算思维是一种思想,不是人造物。 A.对 B.错 二、单选题 1B.世界上第一台计算机 ENIAC每秒可进行______次加、减法运算。 A.5万 B.5千 C.3万 D.3千 2.D第二代计算机用______作外存储器。 A.纸带、卡片 B.纸带、磁盘 C.卡片、磁盘 D.磁盘、磁带 3B.第三代计算机的内存开始使用______。 A.水银延迟线 B.半导体存储器 C.静电存储器 D.磁芯 4A.1971年开始的4位微机,它的芯片集成了2000个晶体管,时钟频率为______MHz。 A.1 B.10 C.100 D.1000 5.C智能化的主要研究领域为:______、机器人、专家系统、自然语言的生成与理解等方面。 A.网络 B.通信 C.模式识别 D.多媒体 6.A采用光技术后其传输速度可以达到每秒______字节。 A.万亿 B.千亿

系统论与系统工程

系统论与系统工程 1. 系统论思想概述 系统论的概念 系统论是 20世纪 40年代与控制论、信息论同时诞生的一门新兴科学, 它是 研究各种系统的共同特点和本质的综合性科学。 系统论采用逻辑和数学的方法综 合考察整体和它的各个部分的属性、功能,并在变动中调节整体和 部分的关系, 选取各个部分的最佳结合方式, 借以达到整体上的最佳目标, 比如最佳的经济效 果,最佳的工作效率等等。 系统工程就是应用系统论方法解决现代组织管理问题 的科学,它对各种复杂的系统进行规划、设计、制 造、控制和管理,研究和选取 最佳方案。比如,经济系统工程,研究现代企业的最佳管理方法问题;教育系统 工程,研究教育系统的最佳管理体制问 题, 等等。 系统论和系统工程是适应现代 化组织管理需要、 处理各种日益错综复杂的系统而出现的。 同时, 电子计算机等 新技术的发明和应用提供了研究复杂系统的条件。 总的说来,系统论是建立在现代科学技术基础上的综合性的理论和方法。 统论是一门跨学科的横断科学, 它提供的综合性的理论和方法, 并不是一般的世 界观和方法论。它不属于哲学体系, 但是它为马克思主义哲学思想体系提供了一 种新的思想体系,极大的丰富了统一整体这一哲学范畴。 系统论的基本原理 系统论,为人类的思维开拓新路, 使人类的思维方式发生了深刻地变 化, 它 为人类在研究处理复杂问题时提供了有力武器。 以往研究问题, 一般是把事物分 解成若干部分,抽象出最简单的因素来,然后再以部分的性质去说明复杂事物。 它只适应认识较为简单的事物, 而不胜任于对复杂问题的研究。 在现代科学的整 体化和高度综合化发展的趋势下, 在人类面临许多规模巨大、 关系复杂、 参数众 多的复杂问题面前, 就显得无能为力了。 正当传统分析方法束手无策的时候, 统分析方法却能综观全局,别开生面地为现代复杂问题提供了有效的思维方式。 系统论的核心思想是系统的整体观念。 任何系统都是一个有机的整体, 它不 是各个部分的机械组合或简单相加, 系统的整体功能是各要素在孤立状态下所没 有的性质。 系统的整体性认为, 系统中各要素不是孤立地存在着, 每个要素在系 统中都处于一定的位置上, 起着特定的作用。 要素之间相互关联, 构成了一个不 可分割的整体。 世界上任何事物都可以看成是一个系统, 系统是普遍存在的。 大 至渺茫的宇宙,小至微观的原子,一个工厂、一个团体、一个国家都是系统,整 个世界就是系统的集合。 人们研究系统的目的在于调整系统结构, 协调各要素关 系,使系统达到优化目标。 系统论的发展趋势与方向 当前系统论发展的趋势和方向是朝着统一各种各样的系统理论, 系统科学体系的目标前进着。有的学者认为, “随着系统 运动而产生的各种各样 的系统 (理)论,而这些系统(理)论的统一业已成为重大的科学问题和哲学问题。 ” 系统理论目前已经显现出几个值得注意的趋势和特点: 曰 是建立统一的

(新)计算思维论文

计算思维论文 班级: 学号: 姓名:

计算思维论文 摘要:尽管计算思维与计算机方法论有着各自的研究内容与特色,但是,显而易见,它们的互补性很强,可以相互促进。比如,计算机方法论可以对计算思维研究方面取得的成果进行再研究和吸收,最终丰富计算机方法论的内容;反过来,计算思维能力的培养也可以通过计算机方法论的学习得到更大的提高。介绍了计算思维与计算机方法论存在的密切联系,以及以学科认知理论体系构建为核心的计算机方法论在中国的研究与应用。相对而言,计算思维的研究主要在国外,主要是在美国和英国,他们研究的重点放在计算思维的过程及其实质和特征上。此工作有助于人们对计算思维与计算机方法论的认识,以及对它们展开进一步地深入研究。 1.背景: 计算思维是什么本文所指的计算思维,主要指2006年3月,美国卡内基·梅隆大学计算机科学系主任周以真(Jeannette札Wing)教授在美国计算机权威杂志,ACM会((Communications oftheACM))杂志上给出,并定义的计算思维(ComputationalThinking)E¨。 周教授认为:计算思维是运用计算机科学的基础概念进行问题求解、系统设计、以及人类行为理解等涵盖计算机科学之广度的一系列思维活动。为便于理解和应用,本文将定义中的“基础概念”更换为更为具体的“思想与方法,这样,计算思维又可以更清晰地定义为:运用计算机科学的思想与方法进行问题求解、系统设计,以及人类行为理解等涵盖计算机科学之广度的一系列思维活动。以上是关于计算思维的一个总定义,周教授为了让人们更易于理解,又将它更进一步地定义为: (1)通过约简、嵌入、转化和仿真等方法,把一个看来困难的问题重新阐释成一个我们知道问题怎样解决的思维方法;是一种递归思维,是一种并行处理,是一种把代码译成数据又能把数据译成代码,是一种多维分析推广的类型检查方法I是一种采用抽象和分解来控制庞杂的任务或进行巨大复杂系统设计的方法,是基于关注分离的方法(SoC方法); (2)是一种选择合适的方式去陈述一个问题,或对一个问题的相关方面建模使其易于处理的思维方法;是按照预防、保护及通过冗余、容错、纠错的方式,并从最坏情况进行系统恢复的一种思维方法;是利用启发式推理寻求解答,也即

系统论方法

一、系统论方法 系统论方法是指用系统的观点研究和改造客观对象的方法,要求人们从整体的观点出发,全面地分析系统中要素与要素、要素与系统、系统与环境、此系统与他系统的关系,从而把握其内部联系与规律性.达到有效地控制与改造系统的目的。从系统论的观点出发,教育技术研究要始终着重从整体与部分(要素)之间、整体与外部环境的相互联系、相互作用、相互制约的关系中,综合地、精确地考察对象、以达到最佳地处理和研究问题。 系统论方法还要求人们建造反映系统运动变化规律的数学模型,定量地进行研究,探索实现优化的途径和手段。 所谓系统是由要素构成的,是各种要素组织起来的有特定功能的相互联系、相互作用的整体。系统论是20世纪三、四十年代产生和发展起来的。它由美籍奥地利生物学家贝塔朗菲(L.V.Bertalanfy)创立。自系统论和系统方法创立以后,这种科学方法不断地获得充实和发展,该方法的基本原则主要有: ⒈整体性和综合化原则 整体性原则是系统论的一个最重要原则。它要求人们在研究问题时,要牢固地树立全局观念,始终把研究对象看作一个有机整体。用什么要素(子系统)构成整体,各要素(子系统)之间的关系如何安排,都要有利于系统整体功能的发挥。 整体的功能不等于各部分功能之总和。任何系统虽由若干部分(要素)所构成,但在功能上,各部分功能的总和不等于整体的功能;任何系统的整体功能ET,等于各部分功能的总和E1,加上各部一分相互联系形成结构产生的功能ER,即 ET= E1+ ER ⒉联系性原则 联系性原则的意思,一是讲系统与外部环境的联系和制约;二是讲系统内部各元素之间的相互联系和制约。从哲学意义上讲,系统、环境和要素是有密切联系的,一种事物总是存在于某种系统之中,从而作为该系统的一个要素。如果把这一事物从其特定的系统中离析出来,它就必然落于另一个系统中,成为具有新质类型关系的系统中的一个要素。任何一个系统都是较高一级系统的要素(或子系统),同时任何一个系统的要素又是较低一级的系统。对于一个特定系统来说,其他系统则是该系统存在的外部环境。所以,系统、要素和环境三者是有机统一的关系,是彼此相互联系和相互制约的。 系统的结构决定系统的功能。结构是系统内部各个要素的组织形式,功能是系统在一定环境下所能发挥的作用,不同的结构可以发生不同的功能。 ⒊动态性原则 任何系统都不是绝对的、封闭的和静止的,它总是存在于特定地环境之中,与外界进行能量、物质、信息的交换,受着环境的影响,具有开放性,随环境的变化而发生变化。 ⒋最优化原则 这是系统论的出发点和最终目的。人们对系统进行研究和改造的最终目的,是为了使系

什么是计算思维+计算思维的含义

什么是计算思维计算思维的含义 你知道计算思维吗?计算思维是运用计算机科学的基础概念进行问题求解、系统设计、以及人类行为理解等涵盖计算机科学之广度的一系列思维活动。下面小编为你整理计算思维,希望能帮到你。 什么叫计算思维计算思维的含义 计算思维是数字时代人人都应具备的基本技能。计算思维与理论思维和实验思维一起构成了科技创新的三大支柱。 美国卡内基梅隆大学(Carnegie Mellon University)Jeannette M. Wing 教授2006年3月在美国计算机权威期刊Communication of the ACM上将计算思维定义为:计算思维是运用计算机科学的基础概念进行问题求解、系统设计及人类行为理解等涵盖计算机科学之广度的一系列思维活动。 计算思维具有如下特征: (1)计算思维是概念化的抽象思维,而非程序思维。 (2)计算思维是人的思维,而非机器的思维。 (3)计算思维是思想,而非人造品。 (4)计算思维与数学和工程思维互补和融合。 (5)计算思维面向所有的人,所有的领域。 (6)如同“读、写、算”一样,计算思维是一种基本技能。 计算思维教育实践途径 计算思维培养,具体到中小学教育实践中,必须要有一个依托工具和抓手。中小学信息技术课程中,如何渗透计算思维教育,可以从如下几个方面尝试。 (一)在计算机程序设计教学中渗透计算思维 通过计算机程序设计教学培养学生的计算思维,是中小学信息技术教师最容易上手的做法。对于计算思维的培养,宜选择可视化的、模块化的、易于学习的程序设计软件。 LOGO语言是一种早期的编程语言,也是一种与自然语言非常接近的编程语言,它通过“绘图”的方式来学习编程,对初学者特别是儿童进行寓教于乐的教学方式。至

2019年思维导图英语阅读

思维导图英语阅读 思维导图辅助初中英语阅读教学例谈 ----以认知主义理论为视角 深圳市南山区蛇口学校初中部邹建军 摘要:根据认知主义的基本理论,学习者的外语知识可分为两种类型:陈述性知识和程序性知识,英语阅读教学中陈述性知识往往得到重视和强化,程序性知识则被忽略,用思维导图辅助英语阅读教学可以很好地挖掘学习者的程序性知识, 本文以此为切入点,把语言分析法教学法和语篇分析教学法结合起来,以完整课例的形式来阐述在初中英语阅读教学中如何把预读、略读、跳读、细读等相关活动按其特点和目的穿插到思维导图各层级的分支图形中,促使学生由宏观到微观、从表层到深层把握知识,加深对文章的理解,从而促进学生两种类型的知识协调发展。 关键词:思维导图认知主义陈述性知识程序性知识语篇分析 一、问题的提出 近些年,由于英语课程的开设已经普及到小学甚至育儿园,初中阶段的英语教学已经不再停留于简单的听说读写操练上,而对学生学习过程的关注和学习策略的培养提出了更高的要求,因此,课文容量大、篇幅长已是一个不争的事实。一方面,学生面对长篇大论的课文望而生畏,不求甚解;另一方面,传统的阅读教学采用语言分析教学法,把语言当作语法、词汇和句型的简单集合,从句子结构到词语用法都要逐句讲解,却无视语篇分析、无视阅读思维训练、无视阅读策略的培养,尽管教师投入了大量的时间和精力,学生仍然普遍存在阅读速度慢、理解能力弱的现象。 根据认知主义的基本理论,Faerch和Kasper(1983)等人认为,学习者的外语知识可分为两种类型:陈述性知识和程序性知识,前者指“内容知识”,由内化的外语规则和记熟的语言板块构成,后者指“方法知识”, 由学习者用来处理外语语料而采用的各种策略和程序组成。在认知主义 1 的视角下,阅读可看作是一种信息加工的过程,因此“解码”和“组块”对信息加工至关重要。那么如何解码和组块,思维导图似乎是一件利器,因为借助思维导图进行阅读教学可以利用视觉信息将文本内容分解成易于理解和记忆的“组块”, 协助学生解构阅读过程中错综复杂的内容和内在关联,完成自上而下地对文章的字、词、句进行解码,帮助学习者系统地,有条理地思考学习材料, 逐步理解整个语篇的意思,并结合已有的背景知识,自上而下地预测内容,并以图形的方式记录下其思维过程,从而挖掘学习者的程序性知识, 促进学生两种类型的知识协调发展, 同时也为广大教师优化和提高阅读教学和阅读指导的质效提供借鉴。 二、何为思维导图 思维导图又称心智图,它是一种用观点和图片,从中心概念发散出的以纲要形式显示大脑思维活动的地图,遵循这张导图, 可以让人在思考、记忆、分析时充分发掘潜能,激发灵感与

读书笔记-计算思维

计算思维培养的一点领悟与构想 前几天从《中小学信息技术教育》月刊上读到了一篇非常好的论文——《点燃高中信息技术课堂计算思维的火花》,作者冯士海,冯老师的文章主要从三个方面展开:计算思维的内涵和误区,培养计算思维的必要性,如何点燃高中信息技术课堂学生计算思维的火花。文章理论依据科学客观,问题分析透彻,更有具体的教学实施设计和做法,非常值得借鉴与学习。更为重要的是,论述内容与我们开始进行研究的课题不谋而合,引起共鸣。 一.计算思维的涵义 2006年周以真教授首次提出计算思维,以期回答计算机相关知识与人们的关系。新课标中指出:计算思维是指个体运用计算机科学领域的思想方法,在形成问题解决方案的过程中产生的一系列思维活动。计算思维是一种思维能力,是一种用来解决问题的思维过程,论文归纳了计算思维以下特点: (1)制定问题,并能利用计算机和其他工具帮助解决该问题;(2)逻辑化组织和分析数据;(3)通过抽象,如模型、仿真等再现数据;(4)通过算法,支持自动化解决方案;(5)识别、分析和实施可能的解决方案,并找到最有效的解决方案;(6)将问题的求解过程推广到更广泛的问题中。 计算思维并非计算机思维,计算思维也不一定通过编程。计算思维从古至今发展,有了计算机的出现,有了信息技术作为载体,给计

算思维发展带来了根本性的变化。 二.培养计算思维的必要性 计算思维不仅是中学生必备的核心素养,也是人类最基本的思维方式,与“听、说、读、写”同等重要。首先,计算思维是信息素养的能力体现。其次,计算思维能提高学生的自主创新能力。 前些天,我看了一档名为《智造将来》的综艺节目,一个叫袁翊闳的男孩给我留下了深刻的印象。这孩子来自广东中山,刚13岁,却已经做出了一个叫“小蓝”的人工智能机器人。它可以和人进行简单的问答交互,比如告诉你明天的天气,或者讲个冷笑话。 节目组还带着袁翊闳和另外两个小朋友到了四川大凉山,体验“变形记”。谁知道,这几位编程少年不仅在当地学校客串起编程老师,还一不小心随手帮小同学们解决了好几个生活难题。比如,村里的小伙伴每天都要早早起床喂鸡,袁翊闳注意到后,就想通过编程制作一个定时喂食器。 他邀请了喂鸡的小朋友一起加入,几个人围在电脑前协力完成了这个小发明,还根据每天投喂的频率和分量,做了进一步优化调试。 看到喂食器成功投喂的一瞬间,他们很激动地欢呼起来。 计算思维能力水平高的学生,能更好的理解现实世界和数字虚拟世界之间的联系,而不在虚拟世界中迷失,能够采用计算机可以处理的方式界定问题、抽象特征、建立结构模型、合理组织数据;通过判断、分析与综合各种信息资源,运用合理的算法形成解决问题的方案,能更好的适应高度人工智能化的信息社会。

计算思维

计算思维 Jeannette M. Wing (周以真) (翻译:徐韵文,王飞跃, 校对:王飞跃) 它代表着一种普遍的认识和一类普适的技能,每一个人,不仅仅是计算机科学家,都应热心于它的学习和运用。 计算思维是建立在计算过程的能力和限制之上的,不管这些过程是由人还是由机器执行的。计算方法和模型给了我们勇气去处理那些原本无法由任何个人独自完成的问题求解和系统设计。计算思维直面机器智能的不解之谜:什么人类能比计算机做得更好?什么计算机能比人类做得更好?最基本的是它涉及这样的问题:什么是可计算的?今天,我们对这些问题的答案仍是一知半解。 计算思维是每个人的基本技能,不仅仅属于计算机科学家。在阅读、写作和算术(英文简称3R)之外,我们应当将计算思维加到每个孩子的解析能力之中。正如印刷出版促进了3R的传播,计算和计算机也以类似的正反馈促进了计算思维的传播。 计算思维涉及运用计算机科学的基础概念去求解问题、设计系统和理解人类的行为。计算思维涵盖了反映计算机科学之广泛性的一系列思维活动。 当求解一个特定的问题时,我们会问:解决这个问题有多困难?怎样才是最佳的解决之道? 计算机科学根据坚实的理论基础来准确地回答这些问题。表明问题的困难程度是为了考量机器——就是用来运行其解的计算工具之基本能力。我们必须考虑机器的指令系统、它的资源约束和它的操作环境。 为了有效地求解一个问题,我们可能要进一步问:一个近似解是否就足够了,是否可以利用一下随机化,以及是否允许误正或误负。计算思维就是把一个看来困难的问题重新阐述成一个我们知道怎样解的问题,如通过约简、嵌入、转化和仿真的方法。 计算思维是一种递归思维。它是并行处理。它是把代码译成数据又把数据译成代码。它是由推广量纲分析进行的类型检查。对于别名或赋予人与物多个名字的做法,它既知道其益处又了解其害处。对于间接寻址和程序调用的做法,它既知道其威力又了解其代价。它评价一个程序时,不仅仅根据其准确性和效率,还有美学的考量,而对于系统的设计,还考虑简洁和优雅。 计算思维采用了抽象和分解来迎战浩大复杂的任务或者设计巨大复杂的系统。它是关注的分离。它是选择合适的方式去陈述一个问题,或者是选择合适的方式对一个问题的相关方面建模使其易于处理。它是利用不变量简明扼要且表述性地刻画系统的行为。它是我们在不必理解每一个细节的情况下就能够安全地使用、调整和影响一个大型复杂系统的信心。它就是为预期的多个

系统论方法

系统论方法 系统论方法是指用系统的观点研究和改造客观对象的方法,要求人们从整体的观点出发,全面地分析系统中要素与要素、要素与系统、系统与环境、此系统与他系统的关系,从而把握其内部联系与规律性.达到有效地控制与改造系统的目的。从系统论的观点出发,教育技术研究要始终着重从整体与部分(要素)之间、整体与外部环境的相互联系、相互作用、相互制约的关系中,综合地、精确地考察对象、以达到最佳地处理和研究问题。 系统论方法还要求人们建造反映系统运动变化规律的数学模型,定量地进行研究,探索实现优化的途径和手段。 所谓系统是由要素构成的,是各种要素组织起来的有特定功能的相互联系、相互作用的整体。系统论是20世纪三、四十年代产生和发展起来的。它由美籍奥地利生物学家贝塔朗菲(L.V.Bertalanfy)创立。自系统论和系统方法创立以后,这种科学方法不断地获得充实和发展,该方法的基本原则主要有: ⒈整体性和综合化原则 整体性原则是系统论的一个最重要原则。它要求人们在研究问题时,要牢固地树立全局观念,始终把研究对象看作一个有机整体。用什么要素(子系统)构成整体,各要素(子系统)之间的关系如何安排,都要有利于系统整体功能的发挥。 整体的功能不等于各部分功能之总和。任何系统虽由若干部分(要素)所构成,但在功能上,各部分功能的总和不等于整体的功能;任何系统的整体功能ET,等于各部分功能的总和E1,加上各部一分相互联系形成结构产生的功能ER,即 ET=E1+ER ⒉联系性原则 联系性原则的意思,一是讲系统与外部环境的联系和制约;二是讲系统内部各元素之间的相互联系和制约。从哲学意义上讲,系统、环境和要素是有密切联系的,一种事物总是存在于某种系统之中,从而作为该系统的一个要素。如果把这一事物从其特定的系统中离析出来,它就必然落于另一个系统中,成为具有新质类型关系的系统中的一个要素。任何一个系统都是较高一级系统的要素(或子系统),同时任何一个系统的要素又是较低一级的系统。对于一个特定系统来说,其他系统则是该系统存在的外部环境。所以,系统、要素和环境三者是有机统一的关系,是彼此相互联系和相互制约的。 系统的结构决定系统的功能。结构是系统内部各个要素的组织形式,功能是系统在一定环境下所能发挥的作用,不同的结构可以发生不同的功能。 ⒊动态性原则 任何系统都不是绝对的、封闭的和静止的,它总是存在于特定地环境之中,与外界进行能量、物质、信息的交换,受着环境的影响,具有开放性,随环境的变化而发生变化。 ⒋最优化原则 这是系统论的出发点和最终目的。人们对系统进行研究和改造的最终目的,是为了使系统发挥最优的功能。一个系统可能有多种组成方案,要选择最优的方案,使系统具有最优功能。如生产系统要求高产、优质、低成本、低消耗、高利润,具有多种目标。为了使“生产系统具有最优的功能,必须将这些目标综合起来考虑,搞个既能低成本、低消耗、又能高

对计算思维的认识

对计算思维的认识 经管法王禹1211652 计算思维又叫构造思维,以设计和构造为特征,以计算机学科为代表的。它(Computational Thinking,CT)是运用计算机科学的基础概念去求解问题、设计系统和理解人类行为。CT的本质是抽象和自动化。它是如同所有人都具备“读、写、算”(简称3R)能力一样,都必须具备的思维能力。 大体来说,计算思维有以下几个特点:(1)计算思维是一种递归思维。它是并行处理。它是把代码译成数据又把数据译成代码。对于别名或赋予人与物多个名字的做法,它既知道其益处又了解其害处。对于间接寻址和程序调用的方法,它既知道其威力又了解其代价。它评价一个程序时,不仅仅根据其准确性和效率,还有美学的考量,而对于系统的设计,还考虑简洁和优雅。(2)计算思维采用了抽象和分解来迎接庞杂的任务或者设计巨大复杂的系统。它是选择合适的方式去陈述一个问题,或者是选择合适的方式对一个问题的相关方面建模使其易于处理。它是利用不变量简明扼要且表述性地刻画系统的行为。它是我们在不必理解每一个细节的情况下就能够安全地使用、调整和影响一个大型复杂系统的信息。它就是为预期的未来应用而进行的预取和缓存。(3)计算思维是按照预防、保护及通过冗余、容错、纠错的方式从最坏情形恢复的一种思维。它称堵塞为“死锁”,称约定为“界面”。计算思维就是学习在同步相互会合时如何避免“竞争条件”的情形。(4) 计算思维利用启发式推理来寻求解答,就是在不确定情况下的规划、学习和调度。它就是搜索、搜索、再搜索,结果是一系列的网页,一个赢得游戏的策略,或者一个反例。计算思维利用海量数据来加快计算,在时间和空间之间,在处理能力和存储容量之间进行权衡。

还原论整体论系统论

还原论方法由整体往下分解,研究得越来越细,这是它的优势方面,但由下往上回不来,回答不了高层次和整体问题,这又是它不足的一面,所以仅靠还原论方法还不够,还要解决由下往上的问题。这也就是复杂性研究中所说的涌现问题。 较早意识到这一点的科学家是彼塔朗菲,他是位分子生物学家。当生物学研究发展到分子生物学时,用他的话来说,对生物在分子层次上知道得越多,对生物整体反而认识得越模糊。在这种情况下,他提出了整体论方法,强调还是要从生物整体上来研究问题,但限于当时的科学技术水平,整体论方法没有发展起来。但整体论方法的提出,不失为对现代科技发展的重要贡献。 上世纪70年代末,钱学森明确提出把还原论方法和整体论方法结合起来,并形成了他的系统论方法,这是钱学森综合集成思想在方法论层次上的体现。 综合集成方法的科学价值 到了80年代末90年代初,钱老又先后提出“从定性到定量综合集成方法”及其实践方式——“从定性到定量综合集成研讨厅体系”(两者简称为综合集成方法)。这就将系统论方法具体化了,形成了一套可操作的、行之有效的方法体系和实践方法。其实质是把专家体系、信息与知识体系以及计算机系统有机结合起来,构成一个高度智能化的人-机结合体系,这个体系具有综合优势、整体优势和智能优势,它是人-机结合、人-网结合以及以人为主的信息、知识与智慧综合集成的方法与技术,它能把人的思维、思维的成果、人的经验、知识、智慧以及各种情报资料和信息统统集成起来,从多方面的定性认识上升到定量认识。 综合集成方法既超越了还原论方法又发展了整体论方法,它的技术基础是以计算机为主的现代信息技术,方法基础是系统科学与数学,理论基础是思维科学,哲学基础是马克思主义的实践论和认识论。 运用综合集成方法所形成的理论就是综合集成理论。钱学森创建的系统学,特别是复杂巨系统学就是这方面理论的体现。把综合集成方法应用到技术层次上,就是综合集成技术,系统工程就是用于系统管理的综合集成技术。把综合集成理论与技术用于客观世界的实践中,就是综合集成工程。

计算思维对金融界发展的影响

计算思维对金融界发展的影响 作者:郭颖健 王曦 李容星 学号:1310193 1310079 1310004 摘要:计算思维通过建模,计算,推演的方式,为我们提供正确的决断。在金融界,计算思维从它产生的那一天就在不断的促进着金融界的发展,本文就是对这一过程的回顾和思考。 关键词:计算思维;计算方法;股票;银行;金融。 1.计算思维简介 2006年3月,美国卡内基·梅隆大学计算机科学系主任周以真(Jeannette M. Wing )教授在美国计算机权威期刊《Communications of the ACM 》杂志上给出,并定义的计算思维(Computational Thinking )。周教授认为:计算思维是运用计算机科学的基础概念进行问题求解、系统设计、以及人类行为理解等涵盖计算机科学之广度的一系列思维活动。 总而言之: 计算思维以数学思维方法为主,加以其他思维方法,直面机器智能的不解之谜:什么人类比计算机做得好?什么计算机比人类做得好? 最基本的问题是:什么是可计算的?计算思维是运用计算机科学的基础概念去求解问题、设计系统和理解人类的行为。 当我们必须求解一个z 特定的问题时,首先会问:解决这个问题有多么困难?怎样才是最佳的解决方法?计算思维对人类社会的发展产生的巨大的影响。 2.计算思维对金融的影响 2.1计算思维,互联网与金融电子化 计算机在金融业中所起到的促进作用的发展与计算机因特网的产生与发展有着密切联系。而说到计算机因特网和金融业的联系,就不得不说到金融业的电子化历程了。 先来看一下因特网(Internet )的历史:1960年,美国国防部因为要协助国防,建立了最早的因特网。研究人员可以通过这个网络使用计算机进行交流,避免了频繁的会议,节约了时间,大大提高了工作效率。到了1983年,“网站”出现了,网站即是因特网上的信息站点,人们可以在各类网站上获取自己所需的信息,因特网也开始进入高速发展阶段。而到了今天,全球互联网用户已经突破了24亿,超过三分之一的人们正享受着互联网给我们生活所带来的极大便利。 从节点分布来看,计算机网络可以分为局域网、广域网、城域网三种。而其中的广域网技术和 局域网技术是当今金融行业常用的两项计算机网络技术。 让我们先看看广域网技术的发展和金融电子化历程的联系。 1876年贝尔发明电话以来,电话网逐渐 PSTN

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