控制 信息 系统之间的联系.doc

控制、信息、系统之间的联系首先，我们对控制、信息、系统三者作一下系统的概述。控制是研究动物(包括人类)和机器人的内部的控制与通信的一般规律的学科，着重于研究其中的数学关系。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器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所有的自然学科和社会学科领域。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学科。更具体的说，是研究动态系统在变得环境下如何保持平衡状态或稳定状态的科学。他特意创造了“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“操作术”就是掌舵的方法和技术思想。在柏拉图（古希腊哲学家）的著作中，经常用它来表示人的艺术，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“Cybernetigue”在这个意义下控制论一词被编入19世纪许多著名的经典中。维纳发明“控制论”这个词正是受到了安培等人的启发，在控制论中“控制”是指为了改善某个或某些受对象的功能或发展，需要获取并使用信息，以这种信息为基础而选出的在该对象上的作用就叫控制。信息;信息论是一门用数理统计方法来研究信息的度量、传递和变换规律的科学，他主要是研究通讯和控制系统中普遍存在着信息传递的共同规律以及研究最佳解决信息的获限、度量、变换、存取和传递等问题的基础理论。他的研究范围极广，一般把信息分成三种不同类型：（1）狭义信息论是一门应用数理统计方法来研究信息处理和信息传递的科学。他研究存在于通讯和控制系统中普遍存在着的信息传递的共同规律，以及如何提高各信息传输系统的有效性和可靠性的一门通讯理论。（2）一般信息论主要是研究通信问题但包括噪声理论、信号滤波与预测、调制与信息处理等问题。（3）广义信息论不仅包括所有与信息有关的领域。如心理学、语言学、神经心理学、语义学等。信息是确定性的增加，信息是物质、能量的标示，Wiener信息定义的逆信息；及邓宇们提出的；信息点、是事物及其属性标识集合。信息就是一种消息，他与通讯问题密切相关。1948年贝尔研究所的香农在题目为通讯的数学理论的论文中系统地提出了关于信息的论述，创立了信息论。维纳提出的关于度量信息量的数学公式开辟了信息论广泛应用的前景。1951年美国无线电工程学会承认信息论这门学科，以后并得到了发展。20世纪50年代是信息论向各门学科冲击的时期，60年代信息论不是重大的创新时期，而是一个消化、理解的时期，是在已有的基础上进行重大建设的时期，研究重点是信息和信源、编码问题。到70年代，由于数字计算机的广泛应用，通讯系统的能力也有很大的提高，如何更有效的利用和处理信息，成为日益迫切的问题。人们越来越认识到信息的重要性，认识到信息可以作为与材料和资源一样的资源而加以充分利用和共享。信息的概念和方法已经渗透到了各个科学领域，他迫切要求突破香农信息论的狭隘范围，以便使他成为人类各种活动中所碰到的信息问题的基础理论，从而推动其他许多新兴学科的进一步发展。目前，人们已把早先建立的有关信息论的规律和理论广泛应用于物理学、化学、生物学等学科中去。一门研究信息产生、获取、变换、传输、存储、处理、显示、识别和利用的信息科学论正在形成。系统：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基本特征。这些，即是系统所具有的基本思想观念，而且他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。贝塔朗菲对比曾作过说明，英语SystemApproach直译为系统方法，也可译为系统论，因为他即可代表概念、观点、模型，有可表示数学方法。他说，我们故意用Approach这样一个不太严格的词，正好表示这门学科的性质特点、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，他不是各部分的机械组合或简单相加，系统整体功能是各个要素在孤立状态下所设有的性质，他用亚里士多德的“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，一局部说明整体的机械论的观点。同时认为，系统中各个要素不是孤立存在的，每个要素在系统中都是处在一定位置上的，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。要素是整体的要素，如果将要素从系统整体中分离开来，他将失去要素的作用。正像人手在人体中他是劳动器官，一旦将手从人体中砍下来，那将不能再成为劳动器官。系统论的整个思想，就是把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、环境三者的相互关联和变动的规律性，并优化系统观念去看待问题。世界上任何事物都可以看做一个系统，系统是普遍存在的，大至渺茫宇宙，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。系统是多种多样的，可以根据不同的原则和情况来划分系统的类型。系统论不仅在认识系统的特点和规律，更重要的还是在于利用这些特点和规律，去控制、管理、改造或创造一个系统，使他的存在和发展合乎人的目的需要，研究系统的目的在于调整系统的结构，直辖各要素的关系，是系统达到优化的目标。因此，根据以上三者的概述，我们可以总结出：在这个日益发展的社会，要做成任何一件事，我们都必须控制它的发展，这又需要我们有足够的信息。根据不同的分工，能给出不同的需要信号来控制它的发展，但根据不同的控制，我们给出的信号也不同，有复杂也有简单。这也就需要我们用一个系统来统筹他们，将不同的信号进行归类形成不同的层次，从而进行合理分工，将一件事情办好。正如书上所提到的遥测遥控系统，其中就包括有遥控指令、调制器、解调器。虽然没有体现出系统，但系统包含在遥控指令之中。有这些要素之间的相互协调和分工，才能使被困对象做出精确的回应。试想，如果没