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系统思维与结构思维有什么区别?各自作用是什么?

zhao_admin12个月前 (06-07)科学课件83

谢谢头条号【畅行天下冲刺流星】的邀请。

认知框架君来挑战这个问题,谈一谈个人的认知与理解!

先谈一下啥是系统,从三个要素入手

目的与功能

要素

要素之间的联系

系统思维就是你输出一个【系统】所采取的思维方式。

系统=要素*结构

系统思维就是【设计一个结构】去衔接【各个要素】组成【一个系统】去实现一定的【功能与目的】。

系统思维蕴藏着【结构化】思维。

啥是结构化思维。

个人认为是一种【联系】的思维。

寻找各个要素之间的联系的这种思维,就是结构化思维。

系统思维与结构化思维的相同点,就是它们都是采取联系的思维。

而不同点呢,系统思维还要思考【目的与功能】,而结构化思考则不必思考【目的与功能】。换一种方式来说,系统思维是以【目的或功能】为导向去思考一个【结构】。而结构化思维,则缺乏【目的与功能】导向,只是寻觅联系则可。

上面所谈,纯属个人的视角,仅供参考!

1 这个话题好。有更多人关心纯理性批判与思维方式修养,可谓是国之大幸。科学爱好者,都会关心思维之类的问题。对于小家,都想自己的思维,敏捷、高效、深刻、致远。对于大家,涉及国民素质与国家软实力。

按本人直觉,系统思维与结构思维,是一组交叉范畴,二者之间没有明确的界限。

思维方式,可谓五花八门,有的互补互济,有的相互抵触,孰优孰劣,主要看判据:

能否 译成 协同自洽的数理逻辑表达式,进而借助库函数 写成 计算机程序语言。

如果某方法论,不能转入数据操作,就一定意味着,某些环节违背起码的逻辑法则。

而计算机工作原理与计算机程序语言,是基于系统论·控制论·信息论这【三论】的。

系统论的主要原理是:特定的功能对应特定的结构,简言之:【功能】↹【结构】。

而【非三论】思维方式先天不足,无法给出严密的数据结构而不能写成程序,不能在科学实验与技术应用上有什么用武之地。

2 思维方法,是关于观测动态、锁定指标、分析数据、解决问题的方法论。比较健全的方法论,需要这几个要件。我们的思维方式,都需要理论联系实际,要接地气说人话。既不要繁琐哲学,也不要简单粗糙。

国际通行规则是pdca,即plan(计划设计)、do(执行处置)、control(控制)、action(行动或付诸实施)。这是一个有序的持续改进的方法论,适合所有操作与工作类型。

下面的四项工作,都会涉及pdca。大致了解一下吧。

其1,观测对象的各种动态

观察与测量相关的客观事物的现象或动态,其科学元素有:双盲测试制度、对照组实验制度、样本量决策、指标项目、指标值。

好比侦察:几个侦察组、侦察频次、兵力分布、地形地貌、后勤补给、驰援力量...

其2,锁定对象的关键指标

例如观测气体的分子运动状态,从诸多指标选择平衡点的温度、压强与体积。

其3:关键指标的统计分析

诸如,样本数据筛选、统计数据分组、帕累托曲线、过程控制曲线、误差分析与调控、建立数学模型与动力学方程。

其4:解决问题的可行性方案

这里涉及诸如,对预期功能或目标相关条件的实地考察与调研,技术状态控制文件、安全生产作业程序、初步设计方案,小试与审核,终试与评审。

3 常用的科学方法论,集中体现在计算机程序设计语言表述的方法论中。基于这些程序软件,计算机硬件设施的结构,也突出代表了其它非计算机型的所有机器设备,它们同样涉及输入→过程控制→输出,涉及物质流·能量流·信息流。

计算机程序设计原理,是最典型的唯象思维方法论。唯象的象,即对象或现象,相当于物理学上的状态(函数)量。

先来看看面向对象的程序设计原理。

对象,是自然语言表述的指标,其对应程序语言术语叫【类】,用字节编号。

例如,订单是一个类或指标,写成代号(如010011000,就有了指标值,相当于状态函数值。

类,是基于逻辑定义下所划分的类,具有上下级的纵向关系。上义词叫父类,下义词叫子类。

例如,单→订单→加急订单。有一个抽象的字根【单】。单有订单有加急订单,这叫聚合操作,写成has-a。加急订单是订单是单,这叫继承操作,写成is-a。

几个不同定义的类是横向关系。之间的操作可以用【占用uses-a】。

本质上,use的意思有:使用、占用、耗用、消费、造访、涉及、影响。与make、land、exert、relate to...是一个意思。

其实,动词作为一个行为方式,在纯理性的逻辑关系上是极其朴实的,没有那么多的感性色彩。

动词的意思取决于不同搭配的类。例如:you landed me in difficulties,字面意思是:你使我登陆在困境中,通顺意思是:你使我深陷入困境。登陆→深陷。

理性或科学思维的行为方式,只讲纯自然的外延意思,不讲超自然的内涵意思。

4.科学的思维方法,其实就是计算机思维或人工智能思维所蕴含的基本原理。物理学中的类是描述物理特性指标的参量,是状态函数,例如:温度、压强、体积、质量、能量、动量、电量、频率、波长。

物理思维,是最干净的思维方式,因为这是要模拟纯自然的行为。

认识自然界的物质运动,不外乎两件事:

其一,分类要清楚周延,不可缺漏,不可冗余。例如,物质包括实体与气场。

气场,即真空场,是充满空间不含亚原子的以光速波动的真实气体氛围,是传播力与能的载体。

气场可分类为:引力场、电磁场与热力场。气场无处不在,在实体的内空间与外空间。内空间的气场密度比外空间的大很多。

其实,气场就是所谓的暗物质与暗能量,就是被相对论否定的真空场。

如果没有气场的物质存在形式,那么我们就无法解释【力·能·波·荷·场·电·磁】的状态量是如何传播的。就必然陷入超距论的死胡同。

其二,除了物质的分类要精准到位,还要把物质运动的动作分类精准到位。

以下是【三类造访动词】的对象模型

分别解释。

5. 第一动作组【自旋→扰动→引力波】自旋,也叫自转运动,是像例如陀螺以自身转轴的旋转运动。电子的自旋速度,不能牵强套用测不准公式得出超光速而否定其自转。

电子以光速自旋,形成电子漩涡体的南北极。南北极之间的负压差,扰动了电子外空间所含的气场,被扰动的外气场,产生波动性的引力场。

电子自旋产生向心力,简称电子力,也可以有电子电荷的偶极距,即电偶极距。

F=F₁=F₂=m₀c²/r...(1)

这里的F₁是电子的向心力,F₂是电子附近的气场应激的反向心力。

自旋扰动模式,可以解释引力相互作用。万有引力、铁磁力、地磁力,是两个天体内部所有量子化的电子电荷自旋引力场的不同分布结构的叠加效应。

F=ξF₁F₂=ξm₁m₂c⁴/r²=Gm₁m₂/r²...(1)

6.第二动作组【绕旋→挤压→电磁波】绕旋,也叫切向运动,是因小电荷与大电荷之间的相互作用(库仑力),导致小电荷围绕偏向大电荷震荡中心的切向运动。

氕原子的核外电子与核电荷是互相绕旋,核外电子绕大圈,核电荷绕小圈,二者的轨道角动量守恒。电子很轻而绕速很快,核子很重而绕速很慢。

F=F₁=F₂=kq₁q₂/r²...(3)

L=L₁=L₂=m₁v₁r₁=m₂v₂r₂...(4)

核子不是固定不动的,这和木星与太阳之间的互绕方式一样,太阳也在绕旋。

第二动作组特例【场质增效应】

粒子物理的希格斯机制,无法解释核子质量守恒方程,例如:

质子质量=夸克环+繆核+胶子

p(938)=uud(9.6)+μ(105.6)+g(0)

根据原子核衰变释放的β电子注速度为光速的现象,可以推定中子与质子内部的高能电子以光速绕旋,其极速挤压核子内部的气场,密度急遽增大,产生场质增效应。

这种情况,很像超音速飞行器的音爆效应。核子内空间(半径r)气场质量(m')等于场体积与光子密度的乘积:

m'=nm₀(1+r³/r'³), r'=h/2πm₀c...(5)

这是真空不空的根本原因,也是聚则成器散则成气之哲理的最好诠释。

7.第三动作组【爆炸→发散→冲击波】爆炸,是实体内部的高密度气场,由于受到超高温高压,急遽降解的行为方式。有两种爆炸方式:湮灭型爆炸,分裂性爆炸。

湮灭型爆炸,是正负电子之间以光速对撞后,电子内部超高密气场,急遽膨胀为低密度的气场。

急遽膨胀的气场,冲击附近的气场,形成超高频的电磁辐射与引力辐射。

e↑+e↓+2Ek=γ↑+γ↓+2hc/λ...(6)

分裂型爆炸,是复合粒子内部各粒子之间的高密度气场也叫结合能的急剧膨胀而被释放出来,产生高频电磁波与机械波。

原子弹与氢弹爆炸,是原子核的分裂。地雷与水雷的爆炸,是分子簇的分裂。

p↑+p↓+2Ek=e↑+e↓+2hc/λ...(7)

第三动作组特例:【原子核衰变】

中子占比较多的原子核的衰变,是一种特殊的爆炸方式,中子分裂为质子与电子,释放α射线、β射线与γ电磁波。

?n→p+e+?hc/λ...(8)

8. 自然界的三大动作组模式,同样可以用于人类社会活动领域。自旋,类比自私自律,用来维持个体的独立存在。自旋扰动,类比个人活动与他人活动有交互作用或叠加效应。

绕旋,类比社会分工与团队协作,也是个人的生存方式。个人围绕集体绕大圈,集体围绕个人绕小圈。小家与大家是互补互济的动态平衡。这也是民生大于一切的原理。

爆炸,类比社会变革与社会动荡。这里的类比比较简单,就不必赘述了。

结语思维方式,是人类生存的思想武器,是人类发明的超自然工具。

计算机堪称文明史上最伟大的发明。计算机原理与程序蕴含的是最科学的思维方法。

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