理解基础研究---北京大学

宋长青北京，2016年1月14日,1/1,理解基础研究以地理学科为例,一、理解基础研究和学科二、理解学科问题三、理解研究过程四、理解研究范式五、理解研究项目,报告提纲,基础研究应用研究,概念解析,名家名人,热点前沿,知识学问,地理学特征：对象-要素间空-格局时间-过程规律-差异性机制-真实性,理解学科-以地理学为例,地理学发展趋势：地理学的实验特征凸现地理研究的尺度扩展“过程机制”成为核心模型研究成为主流部门地理研究深化区域综合研究加强,理解学科发展趋势-以地理学为例,一、理解基础研究和学科二、理解学科问题三、理解研究过程四、理解研究范式五、理解研究项目,报告提纲,研究对象：地理要素核心问题：格局、过程、机制分析与表达：尺度,二、理解学科问题,7,研究对象：地理要素自然要素人文要素,二、理解学科问题,8,单要素,多要素,全要素,核心问题：格局、过程、机制,二、理解学科问题,9,格局：要素格局、系统格局,过程：物理、化学、生物、人文过程,机制：自然驱动、人文驱动,分析与表达：尺度,二、理解学科问题,10,尺度,大尺度中尺度小尺度,尺度：空间范围、时间密度、演化速度、时空分辨、复杂程度、平面表达,二、理解学科问题,11,单要素,多要素,全要素,小尺度,中尺度,大尺度,尺度维（描述维）,要素维,问题维,二、理解学科问题,12,单要素小尺度格局,单要素中尺度格局,单要素大尺度格局,多要素小尺度格局,多要素中尺度格局,多要素大尺度格局,全要素小尺度格局,全要素中尺度格局,全要素大尺度格局,单要素,多要素,全要素,小尺度,中尺度,大尺度,尺度维（描述维）,要素维,问题维,二、理解学科问题,13,问题维,二、理解学科问题,14,问题维,单要素小尺度过程,单要素中尺度过程,单要素大尺度过程,多要素小尺度过程,多要素中尺度过程,多要素大尺度过程,全要素小尺度过程,全要素中尺度过程,全要素大尺度过程,单要素,多要素,全要素,小尺度,中尺度,大尺度,机制,过程,格局,尺度维（描述维）,要素维,二、理解学科问题,15,单要素小尺度机制,单要素中尺度机制,单要素大尺度机制,多要素小尺度机制,多要素中尺度机制,多要素大尺度机制,全要素小尺度机制,全要素中尺度机制,全要素大尺度机制,单要素,多要素,全要素,小尺度,中尺度,大尺度,机制,过程,格局,尺度维（描述维）,要素维,问题维,单要素小尺度格局,单要素大尺度格局,一、理解基础研究和学科二、理解学科问题三、理解研究过程四、理解研究范式五、理解研究项目,报告提纲,一、科学数据是开展实验科学研究的基础地理数据的特点数据类型！数据精度！数据丰度！数据功能？,三、理解研究过程,17,三、理解研究过程,18,类型,精度,微观要素格局,宏观系统格局,宏观要素格局,三、理解研究过程,19,类型,丰度,微观系统过程,微观要素过程,宏观系统格局,宏观要素过程,宏观要素格局,三、理解研究过程,20,大数据：是社会科学的大救星,自然科学观测、记录、分析数据推到出各种方程在历史的丰碑上留名这种对数据的崇拜早已成为物理家、化学、天文学家、地理学家、生物学家们的信念,21,社会科学同样看重数据同样追求数学分析与统计的“程序正义”同样不断地实验与调研同样试图建立各种模型但很少有普遍公认的模型社会学、心里学、管理学、教育学都如此,大数据来了,大数据：处理方法的思维转变,从抽样到全样工业时代学的抽样方法（系统、分层、定额等）不复有效利用技术获得一切想统计到的信息,22,从绝对精确到无限近似传统搜索得到全部信息一些宏观趋势下推导出的一些模糊、不精确的未知目标从因果到关联“理论已死”：靠理论作决策随时决策依赖于因果性的决策只依赖于相关性,死一个，还一个,（图片由网上下载）,知识大爆炸大数据,过去人们经常感叹：进入知识大爆炸社会几年前也有人感叹：进入信息海量递增社会现在有人感叹：进入大数据时代究竟什么意思？倒退了！,23,知识,信息,数据,大数据要求大分析,Bigdataisnothingwithoutbiganalysis分析、预测是大数据的核心通过去探求”是什么”而不是”为什么”，大数据分析能够帮助我们更好的了解这个世界大数据分析是从垃圾数据中淘金,24,像赌石？,（图片由网上下载）,地理大数时代的挑战,地理学是否要从“为什么”到“是什么”？地理大数据与地理事实的关联？建立怎样的数据挖掘方法？建立怎样的随尺度转换的数据聚类方法？实现怎样原地理学目标？,25,一、科学数据是开展实验科学研究的基础二、科学研究的本质是方法论的探索。三、科学研究的提升是科学理论的认知。,理解科学研究的本质,26,一、理解基础研究和学科二、理解学科问题三、理解研究过程四、理解研究范式五、理解研究项目,报告提纲,1、研究范式根概念的理解,定议：开展科学研究、建立科学体系、运用科学思想的坐标、参照系与基本方式，科学体系的基本模式、基本结构与基本功能。它指的是一个共同体成员所共享的信仰、价值、技术等等的集合。指常规科学所赖以运作的理论基础和实践规范，是从事某一科学的研究者群体所共同遵从的世界观和行为方式。范式是一种对本体论、认识论和方法论的基本承诺，是科学家集团所共同接受的一组假说、理论、准则和方法的总和，这些东西在心理上形成科学家的共同信念。,2、地理学研究范式的划分,划分,特征,案例1、北京大学陶澍院士执行项目情况,案例2、中科院生态中心傅伯杰院士项目情况,案例3、兰州大学陈发虎院士项目情况,3，地理学研究范式的演进,1950年,2000年,2010年,1980年,经验范式,实证范式,系统范式,大数据范式,4、当今地理学研究范式的选择,第一范式是经典，奠定了地理学的基本性质，形成了地理学的本质。第二范式是潮流，格局、过程的研究是地学成就的标志。第三范式是前沿，全面认识、理解陆地表层系统的关键，实现区域资源、环境调控的基础。第四范式是尝试，人文特征和物流空间分析的有效方法。实现区域公共管理决策的重要手段。由于人类对地球系统的研究还有许多未能触及，针对不同类型的问题应由不同范式来解决。科学研究范式在科学研究过程中，相当时间是相互联系，共存并用。由于地球科学的复杂性，这一特点更明显。理解科学研究范式更有助于评价科学问题和科学成果的价值。,一、理解基础研究和学科二、理解学科问题三、理解研究过程四、理解研究范式五、理解研究项目,报告提纲,选题