控制论与科学方法论

<为了控制反应，我们必须获得关于反应进行程度的足够的信息，并使信息系统构成负反馈/原文结束>，如果想要达到有效的控制，则应该获取足够多的信息帮助我们进行情况判断，在信息时代获取信息、处理信息的能力显得尤为重要。 <原文开始>与其说我们这个世界是建立在必然性之上的，到不如说是建立在偶然性质上的，许多物理事件仅仅是大量时间统计平均的结果。从不确定性的角度来看待事物的发生和发展，是现代科学和经典决定论的一个重要区别。

控制 ，归根结底是一个在事物可能性空间中进行有方向的选择的过程 系统研究方法的特点是：从整体上来考察一个过程，尽可能全面地把握影响事物变化的因素，注重研究事物之间的相互联系以及事物发展变化总的趋势

人们发现，许多学科的疑点如果按原因的原因或结果的结果追索下去，都会不约而同的涉及天体起源、生命起源、人类起源这样一些根本问题。 原因和结果之间的联系，常常不能由“必然”和“一定”来归结。

我们不可能一下子认识客观规律，只能通过不断实践来修改我们的主观认识，使我们的认识不断逼近真理。

<为了控制反应，我们必须获得关于反应进行程度的足够的信息，并使信息系统构成负反馈/原文结束>，如果想要达到有效的控制，则应该获取足够多的信息帮助我们进行情况判断，在信息时代获取信息、处理信息的能力显得尤为重要。 <原文开始>与其说我们这个世界是建立在必然性之上的，到不如说是建立在偶然性质上的，许多物理事件仅仅是大量时间统计平均的结果。从不确定性的角度来看待事物的发生和发展，是现代科学和经典决定论的一个重要区别。

控制 ，归根结底是一个在事物可能性空间中进行有方向的选择的过程 系统研究方法的特点是：从整体上来考察一个过程，尽可能全面地把握影响事物变化的因素，注重研究事物之间的相互联系以及事物发展变化总的趋势

人们发现，许多学科的疑点如果按原因的原因或结果的结果追索下去，都会不约而同的涉及天体起源、生命起源、人类起源这样一些根本问题。 原因和结果之间的联系，常常不能由“必然”和“一定”来归结。

不难看出，当我们按长链笔直地追索原因的原因的原因的时候，虽然可以把问题联系到很远，但那些遥远的原因往往只是一些实际上不起作用的原因，并不是什么“终极原因”，更不是“根本原因”。实际上科学家在处理这一类问题时，当事件之间的概率因果相关小到定程度，就可以认为事件之间是无关的了。79

任何一个科学家如果被一条无限的因果长链缠住，他就无法脱身。因果长链的无限性使人们再一次提出了所谓终极原因问题，只不过把终点放到了一个无穷远的地方。如果把目前科学所遇到的切问题都归结为那个无穷远处的原因，实际上也就把科学放逐到一个不可知的世界中去了。因此研究因果长链又必须有一个适当的限度。78

除了速度问题，随机控制还要注意什么呢？显然，要随机控制有效，目标必须包括在探索的范围之内。也就是说，对事物面临的可能性空间必须有充分的估计。如果开锁的钥匙不在我们手上这一串之内，我们再试也是白搭。这看来是再明确也没有了，但在处理实际问题时往往被人忽略。

世界上许多事物并不是从开始就注定要发展成现在这个样子的，在事物发展的初期，它们往往有多种发展的可能性，由于条件或者纯粹机遇的关系，最终才沿着某一个特定的方向发展下去。既然事物的发展都是从最初的可能性开始的，就不能不使人们对它发生浓厚的兴趣，如果对它作更深一步的研究，可以发现它跟控制论中“控制”这个慨念有着密切的关系。

事物发展的可能性空间，或事物的不确定性，是由事物内部的矛盾决定的。人们根据自己的目的，改变条件，使事物沿着可能性空间内某种确定的方向发展，就形成控制。控制，归根结底是一个在事物可能性空间中进行有方向的选择的过程。

因此，一切控制过程，实际都是由三个基本环节构成的：（1）了解事物面临的可能性空间是什么。如一个人得了病，他可能好转、恶化、死亡。（2）在可能性空间中选择某一些状态为目标。如治病的目标是使病情好转。（3）控制条件，使事物向既定的目标转化。 对于一个复杂的过程，事物的可能性空间不仅有许多状态，而且这些状态有复杂的展开方式，影响事物发展的条件也错综复杂。与之相应的选择过程也是复杂的，需要在事物发展的不同阶段控制不同的条件，同时注意各种条件之间的配合和状态的相关作用。

也许，当中国古代哲学家和科学家提出五行运行的相生相克学说的时候，并没有意识到他们是在研究系统理论，更没有意识到几千年以后这种理论会变得如此重要。今天，人们运用系统理论来分析社会结构，处理大工业生产，规划国民经济，研究神经生理学，几乎没有一种复杂事物的研究不在系统理论的对象之内。75

世界上许多事物并不是从一开始就注定要发展成现在这个样子的，在事物发展的初期，它们往往有多种发展的可能性，由于条件或者纯粹机遇的关系，最终才沿着某一个特定的方向发展下去。 被控制的对象有几个共同点：（1）有多种发展的可能性。（2）不仅必须存在多种发展的可能性，而且，人可以在这些可能性中通过一定的手段进行选择，才谈得到控制。 控制过程三个基本环节：（1）可能性空间是什么；（2）从可能性空间中选择目标；（3）控制条件，使事物朝着既定的目标转化。

将系统规定好后、怎么来研究呢？我们知道，传统的对复杂事物的研究办法是：当影响事物因素很多时，常常固定其他因素，分别考察一个个因素变化对事物的影响，然后再综合研究。比如影响催化剂效率的有温度压力湿度等因素，常用的方法是：固定其他因素，去研究温度和催化剂效率的关系，再固定别的变量，研究压力等等。但系统中的各部分是互为因果的，因此，通常固定其他因素不变，考察其中一个因素变化而造成的影响这种传统办法就不灵了。

更一般的，我们把实行控制前后的可能性空间之比称为控制能力。...我们所使用的一切工具实际上都只有一定控制能力，因此在使用工具之前我们往往需要根据它的控制能力来判断是否能达到预定的控制目的。

理论要给出一定的信息量

共轭控制揭示了人类使用工具过程的本质。也许有人会问，把使用工具这么一件直观的事情表述成那样复杂的一种结构，有什么意义呢？其意义在于运用控制论方法后，就可以用数学语言来确切地描述这一过程了，并且可以把很多数学上关于共轭控制的成果运用到制造和使用工具的研究中去，得出许多凭直观想像不到的结论来。

信息和控制的这种依存关系反映了认识论中知和行的统一，知表示获得信息，行表示实行控制。人们只有对外部世界有所认识，才可以能动地去改造它。反之，人们只有参与对外部世界的改造，才能获得对它们的真知。传递信息和实行控制的过程都贯穿着事物可能性空间的变化，并且它们之间存在着一定的质和量的的约束关系，这就深刻地揭示了知和行在本质上是统一的。

自然界有各种各样的组织过程，其中有一种极其重要而又非常有趣的组织过程，这种过程是在一组事物或变量之间自动发生的，不需要这组事物或变量以外的力量进行干预。这样形成的系统被称为自组织系统。

科学本身来说,它永远是围绕着人为核心展开的。

反应釜是一个黑箱，实验的目的是要控制化学反应朝某个方向进行，从控制论的角度来分析，很显然，为了控制反应，我们必须获得关于反应进行程度的足够的信息，并使信息系统构成负反馈体系。

我们赞同一句格言：“与其不断重复一句不会错的话，不如试着讲一句错话。”它经常鼓励我们去考察那些虽不成熟但富有吸引力的新鲜思想，并把它们收集起来跟大家一起讨论。

对于绝大多数控制过程，人们并不是把事物的可能性空间精确地缩小到某个惟一的状态，而只是把可能性空间缩小到一定的范围就达到控制的目的了。如果任何控制过程都想以某个惟一状态为目标，不但没有必要，而且还会使控制失灵。

这个记录（淮南子·修务训中神农尝百）告诉我们药物对人体的作用，祖先们是从“尝”开始了解的。也就是说，人得了病，就用各种树皮草根、水泉矿石来试着服用。吃吃这种，没有用，吃吃那种，也没有用，吃吃另外一种，好了。这样就形成了控制，并开始了对药物治疗作用的了解。我们的中国医药学，就是在随机控制积累了无数数据的基础上发展起来的。

干扰使信息畸变、失真，使人们的认识不能正确地反映客观世界的本来面目。人类意识的能动性不仅在于对客观世界的改造作用而且还贯穿在整个认识过程的始终。人类从开始传递信息的第一天起，就在和干扰作斗争了，这在控制论中称为”“滤波”。它反映了人类能动地认识世界的一个重要方面，使人类的观察力区别于镜子的反射。因此，研究有关態波的理论，不仅是通讯工程的任务，也是认识论的项重要课题。