控制与生成并行不悖—基于“控制论”的解读

近年来，控制论的科学方法论被广泛应用于教育教学中，本文就生成教学与控制论的关系进行分析和探讨，明确了控制论对生成教学的理论指引和实践思路具有的重要意义。

一、控制论基本思想

控制论，是美国数学家维纳始创的科学理论体系。该理论着重强调闭环控制系统，即存在反馈闭合回路的控制系统。而相反，不存在反馈回路的控制系统，是一种无效的控制系统，就像盲人骑瞎马，永远达不到目标地点。

控制论的主要范畴包括：（一）负反馈。负反馈是控制论中的一个重要概念，对系统的控制和稳定起着决定性的作用。（二）调节。系统要达到某种目的性行为，需要施控者不断获取外界环境信息，从而采取相应的调节手段，向既定目标值不断靠拢，最终使偏离正常状态的情况恢复正常，或实现系统的最佳状况。（三）黑箱方法。对于那些一时不能够，不允许或很难打开的系统，黑箱方法不像传统方法立足于分解，而是不采取打开途径，仅以特有的考查“输入——输出”的方式，对系统作整体上的研究。

二、生成教学的精髓：控制

“教育是一个非连续性和连续性过程的统一，在教育教学中不可避免会出现各种困难和干扰。” [1]因此，课堂中要实现有效的生成，教师既不能搞专制课堂，也不任由学生的思维任意遨游，即，生成与控制“你中有我，我中有你”，具体来说如下：

（一）生成的起点：民主信息的传递

教学系统是一个完整有序、有目标有方向的信息传递系统。教师欲让学生真正融入课堂，首先要让课堂情境充满信任，自始至终传递一种民主、自由的气息，让学生敢于言说，从而获得一种重要的教学信息，即学生理解是否到位、偏差或严重偏离，这样，就能为教师和学生自身的改进提供契机，使教师获得生成性教学的基点——孩子们的思维活跃点、知识薄弱点、理解越界点。

（二）生成的过程：师生互控的协调过程

课堂中，教师面对的是变动不居的课堂情境，学生在课堂上回答教师提问;脑中突现的奇思妙想;对教学内容的质疑问难……都是需要设法妥善解决的事件，教师的适当引导和处理，就是生成教学的协调过程。此时，师生共同组成了一个教育控制系统，教师控制着整个课堂，学生的反应影响着教师的行为以及教师对学生的控制，也是学生对教师教学进展的控制。

科学方法论

1.1.1科学方法论科学”概念的基本内涵科学是一种基于理性的知识体系，其内涵主要包括三个方面：（1）科学是客观的知识。也就是说科学所研究的对象，包括自然界、人类社会在内的一切事物都是有客观实在性的，不是以人的意志为转移的。科学研究必须从这些客观现实出发，科学知识就是对客观世界的过去、现在与未来的一种正确认识，是对客观事物及其规律的反映，是具有客观性的一种认识形态。（2）科学是理论化的知识。科学应该是认识的概括、抽象，因而是一种理论化的知识形态。（3）科学是一种不断发展的知识形态。正如罗素所说的，“科学总是一支未完成的交响曲”。由于人们总是受到特定的历史条件和认识水平限制，作为人类认识结晶的科学只能逐渐逼近真理，近似地反映客观实在。 “科学方法论”的界定在“科学方法论”的语言结构中，“科学”只是个限定词，是对主词“方法论”的内涵和外延的规范。因此可以将“科学方法论”理解为：对客观事物本质和规律进行证实和证伪的一般认识原则或理论学问。一般而言，科学认识又包括两个层次，即经验认识层次和理论认识层次。所谓经验认识层次是指对事实的积累以及概括、综合、分析，从而获得适用于实际目的的经验规律的阶段。所谓理论认识层次是实现知识的系统化并形成具体领域理论体系的阶段。科学方法论的发展历程根据各个历史时期的不同特点，可以将其发展历程划分为四个阶段：（1）自然哲学时期。16世纪以前，以直接观察，直觉猜测和形式逻辑推理为主要方法阶段。也可以称之为直觉观察时期。该时期的代表人物有古希腊数学家、哲学家毕达哥拉斯、得谟克里特、柏拉图、亚里士多德、伊璧鸩鲁等等。这一时期的科学方法基本属于经验方法范畴。（2）分析方法为主阶段。16～19世纪，各门学科开始从哲学中分离出来，并各自形成独立的学科和自己的研究方法。1620年，弗朗西斯·培根的《新工具》一书问世，给当时的科学形成和发展产生了巨大影响，他在书中着重探讨了经验归纳法。与此同时，笛卡尔在《谈方法》一书中，从唯理性的演绎论出发，强调理性的推理和分析。从而奠定了当时以分析为总体特征的科学方法论。这一时期的代表人物还有伽利略、牛顿、休谟等。（3）辩证方法为主时期。19世纪40年代至20世纪中叶，由于细胞学、能量守恒与转化论和进化论的出现，自然科学已经逐步发展成为一种关注过程以及各种过程的整体性联系的科学，这一时期人们对世界的认识方法开始采取辩证方法，在研究中将对象的各个部分、要素结合起来，动态地考察对象整体的性质和功能，这一方法进一步得到了微观物理学、量子力学、相对论以及天体演化学等现代前沿科学成果的证

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。

控制论简介

作者：刘文江来源：中国大百科全书发表时间：2006-03-12 浏览次数：623 字号：大中小【汉语拼音】kongzhilun 【中文词条】控制论【外文词条】cybernetics 【作者】刘文江研究生命体﹑机器和组织的内部或彼此之间的控制和通信的科学。控制论的建立是20世纪最伟大的科学成就之一﹐现代社会的许多新概念和新技术往往与控制论有着密切的联系。控制论的奠基人美国数学家维纳﹐N.1948年为控制论所下定义是:“研究动物和机器中控制和通信的科学”。70年代以来﹐电子数字计算机得到广泛的应用﹐控制论的应用范围逐渐扩大到社会经济系统﹐控制论的定义也因之扩展。苏联和东欧各国学者认为控制论是研究系统中共同的控制规律的科学﹐把控制论的定义又作了进一步的扩展。英文cybernetics(控制论)一词来源于希腊文﹐原意为“掌舵人”﹐转意是“管理人的艺术”。1947年﹐维纳选用cybernetics这个词来命名这门新兴的边缘科学有两个用意﹕一方面想藉此纪念麦克斯韦1868年发表《论调速器》一文﹐因为governor(调速器)一词是从希腊文“掌舵人”一词讹传而来的﹔另一方面船舶上的操舵机的确是早期反馈机构的一种通用的形式。控制论的诞生和发展20世纪30～40年代人们对信息和反馈有了比较深刻的认识﹐一些著名科学家环绕信息和反馈进行了大量的研究工作。英国统计学家R.A.费希尔从古典统计理论的角度研究信息理论﹐提出单位信息量的问题。美国电信工程师香农﹐C.E.从通信工程的角度研究信息量的问题﹐提出信息熵的公式。美国数学家维纳则从控制的观点研究有噪声的信号处理问题﹐建立了维纳滤波理论﹐并分析了信息的概念﹐提出测定信息量的公式和信息的实质问题。他们几乎在同一个时候解决了信息的度量问题。这一时期﹐人们逐渐深入了解反馈控制系统的工作原理。1932年美国通信工程师奈奎斯特﹐H.发现负反馈放大器的稳定性条件﹐即著名的奈奎斯特稳定判据。1945年维纳把反馈概念推广到一切控制系统﹐把反馈理解为从受控对象的输出中提取一部分信息作为下一步输入﹐从而对再输出发生影响的过程。巴甫洛夫条件反射学说证明了生命体中也存在着信息和反馈问题。维纳在改进防空武器时发现﹐动物和机器中控制和通信的核心问题是信息﹑信息传输和信息处理。维纳与墨西哥神经生理学家A.罗森布卢埃特合作对这个课题进行了长达10多年(1934～1947)的研究。参加这一研究工作的还有数学家﹑逻辑学家﹑物理学家﹑电信工程师﹑控制工程师﹑计算机设计师﹑神经解剖学家﹑神经生理学家﹑心理学家﹑医学家﹑人类学家和社会学家。他们进行了生理学﹑病理学和心理学方面的许多实验﹐吸收来自火力控制系统﹑远程通信网络和电子数字计算机的设计经验﹐以及对预测和滤波理论等数学统计理论的研究﹐终于找到了控制论的核心问题。1942年5月梅西基金会举行的关于大脑抑制问题的科学讨论会提出﹐通信工程和控制工程领域内已经研究成熟的信息和反馈的概念和方法﹐可能有助于神经生理学的研究。这时控制论的思想已经形成﹐但还没有正式命名。1943年末到1944年初在普林斯顿召开了一次控制论思想的科学讨论会﹐进一步确认了控制论思想﹐认为在不同领域的工作者之间存在着共同的思想基础﹐一个科学领域可以运用另一个科学领域发展得比较成熟的概念和方法。1946～1953年间梅西基金会发起一系列关于反馈问题的科学讨论会﹐对于控制论的发展产生很大的推动作用。 1948年维纳发表奠基性著作《控制论》﹐这本书的副标题是“关于动物和机器中控制和通信的科学”﹐控制论的名称因此而定。维纳抓住了一切通信和控制系统的共同特点﹐即它们都包含着一个信息传输和信息处理的过程。维纳指出﹕一个通信系统总是根据人们的需要传输各种不同的思想内容的信息﹐一个自动控制系统必须根据周围环境的变化﹐自己调整自己的运动﹐具有一定的灵活性和适应性。通信和控制系统接收的信息带有某种随机性质﹐具有一定的统计分布﹐通信和控制系统本身的结构也必须适应这种统计性质﹐能对一类在统计上预期要收到的输入作出统计上令人满意的动作。

《控制论和科学方法论》2018学习笔记

《控制论和科学方法论》笔记金观涛华国凡著大龙在这里呢 2018-01-26

目录序言 (4) 第一章控制和反馈 (4) 1.1.可能性空间 (4) 1.2.人通过选择改造世界 (5) 1.3.控制能力 (5) 1.4.随机控制 (5) 1.5.有记忆的控制 (6) 1.6.共轭控制 (6) 1.7.负反馈调节 (7) 1.8.负反馈如何扩大了控制能力 (7) 1.9.正反馈与恶性循环 (7) 第二章信息、思维和组织 (8) 2.1.什么是知道 (8) 2.2.信息的传递 (8) 2.3.信息是一种客体吗 (8) 2.4.通道容量 (9) 2.5.滤波：去伪存真的研究 (9)

2.6.信息的储存 (10) 2.7.信息加工和思维 (10) 2.8.信息和组织 (11)

序言控制论思想的源流由三条支流汇成。一条是数学和物理的发展。（吉布斯）统计力学，量子力学的建立。不少科学家认为：与其说我们这个世界是建立在必然性之上的，倒不如说是建立在偶然性之上的，许多物理定律仅仅是大量事件统计平均的结果。科学的发展迫使人们回答必然性和偶然性之间的关系。于是，确定性与非确定性以及它们之间关系的研究就成为科学界最热门的课题。概率论的成熟，热力学中的熵直至信息概念的提出，就是这一研究的逐步深入。另一条支流是生物学和生命科学的进展。科学家早就发现，生物界不是一个充满必然性的机械世界，生物个体行为也不能用统计力学和量子力学所用的纯或然语言来刻画。生命的活动既有或然性，也有必然性。生命是怎样把必然与偶然统一起来的？科学家对生命的机制发生了浓厚兴趣。直到提出“内稳定”概念，才将认识推进到新的阶段，为控制论诞生奠定了基础。第三条支流是人类对思维规律的探讨。它集中地反映在计算机制造和数理逻辑的进展。数学家特别是计算机的研制者们企图用数学语言来模拟人的思维过程。计算机的制造成为控制论成熟的前奏。 1947年，维纳发表《控制论》。第一章控制和反馈 1.1. 可能性空间共性：1.被控制的对象必须存在多种发展的可能性。 2.人可以在这些可能性中通过一定的手段进行选择，才谈得上控制。我们将事物发展变化中面临的各种可能性集合称为这个事物的可能性空间。它是控制论中最基本的概念。

经济控制论

《经济控制论》课程教学大纲课程编号：总学时数：48 总学分数：3 课程性质：专业选修课适用专业：信息与计算科学一、课程的任务和基本要求：本课程是为数理学院信息与计算科学专业运筹与控制方向开设的专业限选课程。本课程将系统地讲授现代控制理论的基本概念、原理和方法，包括系统的能控性、能观性和稳定性分析，变分法与最大值原理、动态规划以及有关的数值计算问题；同时结合案例讲解控制理论在动态经济系统中的应用，例如人口预测、市场调节与价格波动、经济最优增长、投入产出结构优化、双头垄断竞争对策、生态平衡、可再生与不可再生资源最优利用、最优货币政策与财政税收政策设计、经济波动周期分析等。课程结合经济控制论的最新发展趋势讲解有关的控制论原理和相关应用。基本要求: 通过本课程的学习，使学生掌握现代控制理论的基本概念、原理和方法，了解系统分析与控制的基本思想，学习如何将控制理论知识应用于管理学科，掌握动态经济系统的分析与控制技术。二、基本内容和要求：第一章系统的状态空间描述方法第二章离散时间动态经济系统的运动分析和稳定性分析了解离散时间函数及z变换；会进行离散时间系统运动分析；理解离散时间系统的稳定性分析。第三章连续时间动态经济系统的运动分析和稳定性分析了解连续时间函数及拉普拉斯变换；会进行连续时间系统运动分析和连续时间系统稳定性分析；了解连续时间系统与离散时间系统相互关系。第四章动态经济系统的调节与控制了解经济系统受控变量的目标跟踪；理解线性系统能控性及逼近目标的可能性；掌握线性动态系统的极点配置与系统逼近目标的速度和起伏等。第五章线性系统鲁棒调节器和鲁棒经济策略第六章连续时间动态经济系统优化与决策了解变分法与泛函优化；理解动态系统最优控制；掌握极大值原理；能解决最小能量控制问题等。第七章离散时间动态经济系统优化与决策掌握离散时间动态系统极大值原理；理解宏观经济系统协调发展时的最优增长的“快车道”定理等。第八章应用实例与发展趋势三、实践环节和要求：无

罗杰斯《传播学史——一种传记式的方法》章节题库(诺伯特·维纳和控制论)【圣才出品】

罗杰斯《传播学史——一种传记式的方法》章节题库第十章诺伯特·维纳和控制论一、名词解释 1．反馈答：反馈是指在控制论中，通过有关一个系统过去行为的信息来控制这个系统的未来行为。因此，它是借助于重新插入一个系统的过去行为的结果来控制该系统的一个手段。在一个传播系统中，反馈是一个接受者对于信源从前信息的回应，表明它的效果。 2．诺伯特·维纳答：诺伯特·维纳是美国最著名的数学家，控制论之父，和香农一起发明了有关信息的熵度量法的思想，在某种程度上参与了和香农一起开创信息论的工作。维纳的理论对于传播学具有重要的影响，特别是对于由互动论的传播学者所组成的帕洛阿尔托学派具有重要的影响。维纳的代表作有《数学原理》、《控制论》，还有控制论的通俗读本畅销书《人类对人的使用：控制论和社会》，维纳的理论在若干方面对传播学产生了重要影响。 3．控制论答：控制论是20世纪初由诺伯特·维纳提出的重要理论，是关于自我控制系统的理论，它以“反馈”概念为依据，其定义是通过关于一个系统以往运行情况的信息，来控制这个系统的未来行为。诺伯特·维纳的控制论已被有效地应用于广泛的跨学科的适用领域：大脑功能和神经生理学、人工智能、工厂自动化、假肢和国际传播。

4．受众[复旦大学2012．2007～2008年研；华东师范大学2005年研；华中师大2005年研] 答：受众是指大众传媒的信息接受者或传播对象。受众是一个集合概念，最直观地体现为作为大众传媒信息接受者的社会人群，例如书籍或报刊的读者、广播的听众或电影、电视的观众等。传播学家克劳斯认为，受众按其规模可以分成三个不同的层次：①特定国家或地区内能够接触到传媒信息的总人口，这是最大规模的受众；②对特定传媒或特定信息内容保持着定期接触的人，如报纸的定期读者或电视节目的稳定观众；③不但接触了媒介内容而且也在态度或行动上实际接受了媒介影响的人，对传媒而言这部分人属于有效受众，在他们身上体现了实质性的传播效果。 5．受众“碎片化”[人大2013年研] 答：“碎片化”，是描述当前中国社会传播语境的一个形象性的说法。“碎片化”，是指完整的东西破成诸多零块。随着社会经济的发展，人们生活水平不断提高，消费选择不断扩大，生活方式及意识形态呈现多样化趋向。传统的社会关系、市场结构及社会观念的整一性瓦解了，代之以一个一个利益族群和“文化部落”的差异化诉求及社会成分的碎片化分割。 6．知情权/知晓权[北邮2008年研；北师2008年研；华中师大2008年研；中国传媒大学2006年研；南开大学2005年研；人大2005年研；上海大学2005年研]答：知情权是公民的一项基本政治权利，又称知晓权、了解权、获知权、知的权利等，从广义上讲，是指社会成员获得有关自身所处的环境和变化的信息、保障社会生活所需的各种有用信息的权利。在这个意义上，它也是人的生存权的基本内容之一。从狭义上说，是指公民对国家的立法、司法和行政等公共权力机构的活动所拥有的知情或知察的权利，这也意

控制理论及智能控制论的发展与现状

控制理论及智能控制论的发展与现状【摘要】控制论涉及面很广，研究许多不同领域对象的控制问题，也用了各种比较高深的数学工具，文章拟以通俗的语言，简明的介绍了控制理论及其智能控制论的基本思想、基本问题和主要方法，系统的叙述了控制论和智能控制论的发展历程并讨论了其未来的发展前景。关键词：控制论；智能控制论；神经网络；系统辨识 1 引言控制理论经过数十年世界范围的发展，研究成果十分丰富，其中一些研究经过不断发展完善已经成为成熟的独立学科，还有一些研究经过一段时间的繁荣昌盛，大大促进了控制理论的发展，完成了历史的使命，现在看其本身的理论及应用价值却是有限的。当前，控制理论已渗透到几乎所有工程技术领域，新的问题、专题及学科分支大量涌现，五彩缤纷。但也会使人有目不暇接，无所适从之感。当前，高新技术的发展提出了形形色色的新问题，难度大，急待解决.面对这些新问题，现有的控制理论常常显得无能为力，使得一些问题甚至等不及理论上的准备及指点，已在实际中用各种技术手段着手加以解决。在这样的形势下，本文对控制理论的发展及现状进行了系统性的分析与探讨，了解主线索及脉络，以便在对未来的发展做探索时能有所帮助。 2 “控制理论”产生的历史背景及其核心内容在20世纪中叶，各学科正处于交叉渗透时期，而且各门学科的边缘区域及其交叉点，正是等待开垦的科学领域。恰如控制论创始人维纳（N.Wiener）所讲的：“在科学发展上可以得到最大收获的领域是各种建立起来的部门之间的被忽视的无人区。”正是基于这种思想，维纳与信息论创始人申农、计算机创始人图灵以及神经学家等进行多次讨论、交流、合作，于1948年发表了《控制论—关于在动物和机器中控制和通讯科学》的著作。论述了控制论的一般方法，推广了反馈的概念，为控制理论这门学科奠定了坚实的基础。从维纳的控制论中，可以总结出3个最基本而又重要的概念：信息、反馈和控制，此即为控制论的三要素。反馈的概念是于1920年首先出现在贝尔电话实验室的文献中，后经维纳的引入，逐渐推

自动化学科浅谈(第二版)—席裕庚

自动化学科浅谈（第二版） ----- 席裕庚教授 ----- 1．控制科学与工程学科的性质控制科学与工程是一个覆盖面宽、层次跨度大的一级学科，它由控制理论与控制工程、模式识别与智能系统、系统工程、制导·导航与控制、检测技术与自动化装置五个二级学科组成。控制科学是以控制论、信息论、系统论为其方法论基础的，因此它首先是一门科学，它研究的是人们实现有目的行为的一般原理和方法，在这个意义上，控制科学对于人们认识自然、改造自然具有普遍的意义，工程控制论固然是其中最重要也最富有成果的分支，但随着人类社会不断发展和进步，控制科学也在广泛的非工程领域得到应用，如人口控制论、经济控制论、生物控制论等都是控制论原理在这些领域的具体发展。控制科学的精髓是它的概念和方法，特别是作为其核心的模型、控制、反馈、优化等概念和方法，几乎被应用于所有领域的科学研究中，而这些概念和方法，正是哲学中认识自然、改造自然的一般原理的具体化。可以说，控制科学与其它技术学科相比较，具有更基础的性质，它的成就是通过其原理和方法在各应用领域中的物化来体现的，这是控制学科值得自豪之处，但也往往是其作用和地位得不到正确认识和评价的原因。控制工程是控制论一般原理在工程系统中的具体体现，这种工程系统包括各类传统和先进的制造系统、电力系统、核工程系统、航天航空航海系统等，控制在这些工程系统中的重要地位，甚至还促成了相应专业领域内独立的工程控制学科。由于控制原理和方法所具有的普遍意义，今天的工程控制系统已广泛地延伸到社会经济的各个分支，如各类农业、建筑、物流、环境工程。控制工程作为控制科学原理的具体实现，必须从工程系统的角度进行技术的集成，因此必然涉及到各行各业的技术和工艺背景，从宏观上讲，控制系统只是整个工程系统中的一部分，但要实现工程系统既定的目标，如保证工艺条件、优化资源、提高产量、降低能耗、抗御干扰等，它是关键的部分。从微观上讲，控制系统的实现不仅需要有好的控制思想和方法，而且要与传感技术、执行机构紧密结合，否则就只能是纸上谈兵。因此，控制工程从来就不是控制学科的专利，它应该也必须在与各工程领域的结合和各种相关技术的集成中得到发展。

《经济控制论》课程研究报告

《经济控制论》课程研究报告姓名学号完成日期成绩联系方式

一、引言：随着经济控制研究的深入，经济系统的建模、性能分析和优化设计等问题越来越趋向于纵深化和复杂化，MATLAB是具有很强数值计算、符号运算方针和图形显示功能的计算分析软件。本次课程研究的目的，旨在加强对MATLAB的使用，学习使用MATLAB来解决经济控制系统的稳定性分析，状态观测器的设计以及经济控制系统的优化方法。二、数据资料： 1、宏观经济各个变量总量平衡统计数据表

数据来源：根据中国统计年鉴整理。更多数据请登录国家统计局网站查找: https://www.360docs.net/doc/9f2165876.html,/ 2、根据表中统计数据得到如下回归方程：消费函数 C(k) = 278.85 +0.5654Y(k-1) 投资函数 I(k) = 1338+3.3664[C(k)-C(k-1)] 年度国民生产总值（亿元） Y （k ）全社会固定资产投资 (亿元) I(k) 居民消费支出亿元） C(k) 财政支出（亿元） G （k ）总量平衡 (I+C+G )/Y 1986 10201.4 3120.6 5175.0 2204.91 1.0293 1987 11954.9 3791.7 5961.2 2362.18 1.0134 1988 14922.3 4753.8 7633.1 2491.21 0.9970 1989 16917.8 4410.4 8523.5 2823.78 0.9314 1990 18598.4 4517.0 9113.2 3083.59 0.8987 1991 21662.5 5594.5 10315.9 3386.62 0.8908 1992 26651.9 8080.1 12459.3 3742.20 0.9111 1993 34560.5 13072.3 15682.4 4642.30 0.9663 1994 46670.0 17042.1 20809.8 5792.62 0.9352 1995 57494.9 20019.3 26944.5 6823.72 0.9355 1996 66850.5 22913.5 32152.3 7937.55 0.9425

控制论(Cybernetics)

控制论（Cybernetics）控制论是研究各类系统的调节和控制规律的科学。它是自动控制、通讯技术、计算机科学、数理逻辑、神经生理学、统计力学、行为科学等多种科学技术相互渗透形成的一门横断性学科。它研究生物体和机器以及各种不同基质系统的通讯和控制的过程，探讨它们共同具有的信息交换、反馈调节、自组织、自适应的原理和改善系统行为、使系统稳定运行的机制，从而形成了一大套适用于各门科学的概念、模型、原理和方法。控制论创始人维纳在他的《控制论》一书的副标题上标明，控制论是“关于在动物和机器中控制和通讯的科学”。控制论一词Cybernetics，来自希腊语，愿意为掌舵术，包含了调节、操纵、管理、指挥、监督等多方面的涵义，维纳以它作为自己创立的一门新学科的名称，正是取它能够避免过分偏于哪一方面，“不能符合这个领域的未来发展”和“纪念关于反馈机构的第一篇重要论文”的意思。控制论是多门科学综合的产物也是许多科学家共同合作的结晶。但是，控制论的诞生和发展是与美国数学诺伯特.维纳的名字联系在一起的。维纳少年时是一位天才的神童，他11岁上大学，学数学，但喜爱物理、无线电、生物和哲学，14岁考进哈佛大学研究生院学动物学，后又去学哲学，18岁时获得了哈佛大学的数理逻辑博士学位。1913年刚刚毕业的维纳又去欧洲向罗素和希尔伯特这些数学大师们学习数学。正是多钟学科在他头脑里的汇合，才结出了控制论这颗综合之果。维纳在1919年研究勒贝格积分时，就从统计物理方面萌发了控制论思想。第二次世界大战期间，他参加了美国研制防空火力自动控制系统的工作，提出了负反馈概念，应用了功能模拟法，对控制论的诞生起了决定性的作用。1943年维纳与别格罗和罗森勃吕特合写了《行为、目的和目的论》的论文，从反馈角度研究了目的性行为，找出了神经系统和自动机之间的一致性。这是第一篇关于控制论的论文。这时，神经生理学家匹茨和数理逻辑学家合作应用反馈机制制造了一种神经网络模型。第一代电子计算机的设计者艾肯和冯.诺依曼认为这些思想对电子计算机设计十分重要，就建议维纳召开一次关于信息、反馈问题的讨论会。1943年底在纽约召开了这样的会议，参加者中有生物学家、数学家、社会学家、经济学家，他们从各自角度对信息反馈问题发表意见。以后又连接举行这样的讨论会，对控制论的产生起了推动作用。1948年维纳的《控制论》出版，宣告了这门科学的诞生。控制论的研究表明，无论自动机器，还是神经系统、生命系统，以至经济系统、社会系统，撇开各自的质态特点，都可以看作是一个自动控制系统。在这类系统中有专门的调节装置来控制系统的运转，维持自身的稳定和系统的目的功能。控制机构发出指令，作为控制信息传递到系统的各个部分（即控制对象）中去，由它们按指令执行之后再把执行的情况作为反馈信息输送回来，并作为决定下一步调整控制的依据。这个控制系统如图所示：（图）这样我们就看到，整个控制过程就是一个信息流通的过程，控制就是通过信息的传输、变换、加工、处理来实现的。反馈对系统的控制和稳定起着决定性的作用，无论是生物体保持自身的动态平稳（如温度、血压的稳定），或是机器自动保持自身功能的稳定，都是通过反馈机制实现的。反馈是控制论的核心问题。控制论就是研究如何利用控制器，通过信息的变换和反馈作用，使系统能自动按照人们预定的程序运行，最终达到最优目标的学问。控制论是具有方法论意义的科学理论。控制论的理论、观点，可以成为研究各门科学问题的科学方法，这就是撇开各门科学的质的物点，把它们看作是一个控制系统，分析它的信息流程、反机制和

系统论,控制论,信息论

一般系统论亚里斯多德早就说过“整体大于部分之和”。因此对系统的研究可以说从古代就已经开始了。作为现代系统论的基本思想最初产生于本世纪20年代初由奥地利生物学家贝朗塔菲提出的，只不过它一开始被作为"机体生物学"，这是生物学中的有机论概念，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。1968年，贝朗塔菲发表了一般系统论的代表著作《一般系统理论――基础发展与应用》。现在系统思想形成了一股重要的思潮，日益发挥重大而深远的影响。一、系统 1、系统的含义及其分类系统论的内涵和外延理论界现在说法不一。人们现在把系统论作为介于哲学和具体科学之间的横断科学来对待。它被用作比具体学科更一般化的科学理论加以研究，但又不同于哲学。现代系统论具有可否证性、抽象性、数理性特点。贝塔朗菲把一般系统概念定义为"系统是处于一定相互关系中的与环境发生关系的各组成成分的总体"。或：系统——由两个或两个以上的要素组成的具有整体功能和综合行为的统一集合体钱学森把极其复杂的研究对象称为系统。系统的属性： ⑴系统的整体性：即非加和性。系统不是各部分的简单组合，而有统一性，各组成部分或各层次的充分协调和连接，提高系统的有序性和整体的运行效果。例如：①钢筋混凝土结构的强度就大于钢筋、水泥、沙石的强度之和。②拿破仑说数量小时较多数法国人不敌少数马克留木人，数量大时较少法国人可以战胜较多数马克留木人③没有凡高弟弟凡高就出不了成果；没有赫歇尔妹妹则赫歇尔不能成为伟大的天文学家；没有阿贝尔的老师就没有阿贝尔；没有孟母就没有孟子；没有伽罗华之母就没有伽罗华④人们常说"三个臭皮匠等于一个诸葛亮"⑤反面例子如上网、吸毒、赌博等。⑥"三个和尚没水吃"，其原因是他们的能量消耗在内耗上。 ⑵系统的相关性：系统中相互关联的部分或部件形成"部件集"，"集"中各部分的特性和行为相互制约和相互影响，这种相关性确定了系统的性质和形态。 ⑶系统的功能性和目标性：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，例如太阳系或某些生物系统。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，这类系统也是系统工程研究的主要对象。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，就要利用运筹学和现代科学技术组织作战，研制武器。 ⑷系统的层次性和相对性（有序性）：由于系统的结构、功能和层次的动态演变有某种方向性，因而使系统具有有序性的特点。一般系统论的一个重要成果是把生物和生命现象的有序性和目的性同系统的结构稳定性联系起来，也就是说，有序能使系统趋于稳定，有目的才能使系统走向期望的稳定系统结构。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。 ⑸系统的复杂性和随机性：物质和运动是密不可分的，各种物质的特性、形态、结构、功能及其规律性，都是通过运动表现出来的，要认识物质首先要研究物质的运动，系统的动态性使其具有生命周期。开放系统与外界环境有物质、能量和信息的交换，系统内部结构也可以随时间变化。一般来讲，系统的发展是一个有方向性的动态过程。 ⑹系统的适应性：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

浅析控制论在教学中的运用

浅析控制论在教学中的运用 [摘要]文章根据控制论的理论和方法对当今课堂教学进行了初步的研究。以教师、学生、信息、教学手段及环境所组成的教学结构要素为着眼点，通过分析来解释如何运用控制论原理去调控教学活动，对控制论在教学过程中的影响进行了分析，明确了实施控制式教学所需解决的几个问题。 [关键词]控制论；教学；调控一、控制论与教学概述教学控制论是由苏联心理学家兰达1962年提出，后为心理学家塔雷金娜等接受并发展，它以控制论的理论和方法，来研究教学系统，揭示教学系统特点和规律的学科。它寻求最佳的教学程序，改进教学方法，以提高教学质量为目的。教学作为一个系统，它内部的信息传递是通过控制来达成的。因而，师生之间的相互作用具体地表现为教学过程中师生的控制关系，这是保证教学系统发挥正常功能的基本联系。二、当今控制论视角下教学要素的构成（一）教师多元化的控制 1.明确教学目的，进行超前控制教学目的的确定受多方因素的影响，如教学大纲、教材特点、学生所处年龄段的个性特征和心理发展规律。教师需在多因素的基础上，根据教学积累所得到的经验，来制定具体、明确、可行的教学目的，既要超前制定好教学目的，更要把这一目的超前告知学生，以此形成超前控制，为教学营造一个好的开端。 2.选择最佳教法，实现优化控制 “最佳”有两层含义：一是师生时间消费的合理性；二是完成教学目的的有效性。这两层含义既是选择教法的原则，也是检验教师能否做到优化控制的条件。在教法的选择上，我们需要在多因素下进行考虑，如教学目的的制约性，教学内容的复杂性，学生实际接收的可能性等。 3.调动学生的积极主动性，强化动机控制动机有外部动机和内部动机之分，内部动机是学生求知的根据，外部动机对学习可起到促进作用。如何强化动机，需要教师实行恰当的调控，从而调动学生学习的积极性与主动性。方法有：创设浓厚学习氛围，诱发学习兴趣；发掘学生潜能，增强其自信心；教授学生科学有效的学习方法，使其获取学习成就感。

控制论与信息论

信息论和控制论都是信息科学的重要组成部分。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。它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、储存和传递等问题的基础理论。它是运用概率论与数理统计的方法研究信息、信息熵、通信系统、数据传输、密码学、数据压缩等问题的应用数学学科。信息论是美贝尔电话研究所的数学家香农在前人研究的基础上完成的。他为解决通讯技术中的信息编码问题，把发射信息和接收信息作为一个整体的通讯过程来研究，提出通讯系统的一般模型；同时建立了信息量的统计公式，奠定了信息论的理论基础。1948年香农发表的《通讯的数学理论》一文，成为信息论诞生的标志。在信息论的发展中，还有许多科学家对它做出了卓越的贡献。像法国物理学家L.布里渊（L.Brillouin）1956年发表《科学与信息论》专著，从热力学和生命等许多方面探讨信息论，把热力学熵与信息熵直接联系起来，使热力学中争论了一个世纪之久的“麦克斯韦尔妖”的佯谬问题得到了满意的解释。英国神经生理学家（W.B.Ashby）1964年发表的《系统与信息》等文章，还把信息论推广应用芋生物学和神经生理学领域，也成为信息论的重要著作。这些科学家们的研究，以及后来从经济、管理和社会的各个部门对信息论的研究，使信息论远远地超越

了通讯的范围。信息论有狭义和广义之分。狭义信息论即申农早期的研究成果，它以编码理论为中心，主要研究信息系统模型、信息的度量、信息容量、编码理论及噪声理论等。广义信息论又称信息科学，主要研究以计算机处理为中心的信息处理的基本理论，包括评议、文字的处理、图像识别、学习理论及其各种应用。广义信息论包括了狭义信息论的内容，但其研究范围却比通讯领域广泛得多，是狭义信息论在各个领域的应用和推广，因此，它的规律也更一般化，适用于各个领域，所以它是一门横断学科。信息论被广泛应用在编码学密码学与密码分析学数据传输数据压缩检测理论估计理论等领域. 控制论是研究各类系统的调节和控制规律的科学。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有的自然科学和社会科学领域。维纳把控控制论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科学，是研究动态系统在变的环境条件下如何保持平衡状态或稳定状态的科学。他特意创造“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“操舵术”，就是掌舵的方法和技术的思。在柏拉图（古希腊哲学家）的著作中，经常用它来

信息论,系统论,控制论0001

信息论，系统论，控制论系统论、信息论、控制论等横断科学介绍 1、系统分析系统分析是管理信息系统的一个主要和关键阶段，负责这个阶段的关键人物是系统分析员，完成这个阶段任务的关键问题是开发人员与用户之间的沟通。系统分析从系统需求入手，从用户观点出发建立系统用户模型。用户模型从概念上全方位表达系统需求及系统与用户的相互关系。系统分析在用户模型的基础上，建立适应性强的独立于系统实现环境的逻辑结构。分析阶段独立于系统实现环境，可以保证建立起来的系统结构具有相对的稳定性，便于系统维护、移植或扩充。在系统分析阶段，系统的逻辑结构应从以下三方面全面反映系统的功能与性能：完整描述系统中所处理的全部信息；完全描述系统状态变化所需处理或功能； 3）表示。详细描述系统的对外接口与界面。 2.系统工程用定量和定性相结合的系统思想和方法处理大型复杂系统的问题，无论是系统的设计或组织建立，还是系统的经营管理，都可以统一的看成是一类工程实践，统称为系统工程。第二次世界大战以后。为适应社会化大生产和复杂的科学技术体系的需要．逐步把自然科学与社会科学中的某些理论和策略、方法联系起来．应用现代数学和电子计算机等工具．解决复杂系统的组织、管理相控制问题，以达到最优设计、最优控制和最优管理的目标。系统工程是一门高度综合性的管理工程技术，涉及自然科学棚社会科学的多门学科。构成系统工程的基本要素是：人、物、财、

目标、机器设备、信息等六大因素。各个因京之间是互相联系、互相制约的关系。系统工程大体上可分为系统开发、系统制造和系统运用三个阶段，每个阶段又可划分为若干小阶段或步骤。系统工程的基本方法是：系统分析、系统设计相系统的综合评价。具体地说，就是用数学模型和逻辑模型来描述系统，通过模拟反映系统的运行、求得系统的最优组合方案和最优的运行方案。 70 年代以来，系统工程已广泛地应用于交通运输、通讯、企业生产经营等部门，在体育领域亦有应用价值和广阔的前景。它的基本特点是：把研究对象作为整体看待，要求对任一对象的研究都必须从它的组成、结构、功能、相互联系方式、历史的发展和外部环境等方面进行综合的考察．做到分析与综合的统一。最常用的系统工程方法，是系统工程创始人之霍尔创立的，称为三维结构图：①时间维。对一个具体工程，从规划起一直到更新为止．全部程序可分为规划、拟定方案、研制、生产、安装、运转和更新七个阶段。②逻辑维。对一个大型项目可分为明确目的、指标设计、系统方案组合、系统分析、最优化、作出决定和制定方案七个步骤。③知识维。系统工程需使用各种专业知识，霍尔把这些知识分成工程、医药、建筑、商业、法津、管理、社会科学和艺术等，把这些专业知识称为知识维。 3.系统科学系统科学是以系统思想为中心的一类新型的科学群。它包括系统论、信息论、控制论、耗散结构论、协同论以及运筹学、系统工程、信息传播技术、控制管理技术等等许多学科在内，是20 世纪中叶以来发展最快的一大类综合性科学。什么是“老三论”、“新三论” 系统论、控制论和信息论是本世纪四十年代先后创立并获得迅猛发展的三门系统理论的分支学科。虽然它们仅有半个世纪，但在系统科学领域中已是资深望重的元老，合称“老三论”。

控制论学科的发展前沿极其方法论的意义

控制论学科的发展前沿极其方法论的意义交通设备与控制工程1206班孙潇婷自从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科学和社会科学领域。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科学，是研究动态系统在变的环境条件下如何保持平衡状态或稳定状态的科学。控制科学与工程学科经过几十年的发展，在诸多方面取得了一些重要的进步。控制理论不仅是一门极为重要的学科，而且也是科学方法论之一。控制理论在工程技术领域中体现为工程控制论，在同机械工业相应的机械工程领域中体现为机械工程控制论。机械工程控制论是一门新兴学科，大量的问题，从概念到方法，从定义到公式，从理论的应用到经验的总结，都亟需进一步探讨。控制理论进入机械制造领域后，机械制造技术一同信息技术交融，就表现得极其富有生命力，并获得了引人注目的发展。当下，机械制造技术发展的一个明显而主要的动向是它越来越广泛而紧密的桶信息可以交融，越来越广泛而深刻的引入控制理论。尽管从历史的发展上看这还是初步的，从技术的总体上看还是局部的，但从发展的现状与前途上看，却是最活跃、最富生命力的，从而发展是极为迅速的。控制理论以动态系统为主要研究对象。20世纪80年代以来，计算机、网络和通信等信息技术的发展为现有的控制理论提供了广泛的应用空间，同时也带来了巨大的挑战，促使控制理论自身的发展，也催生出新的学科增长点。控制理论方面，在鲁棒控制、非线性控制、离散事件动态系统、量子控制、智能控制、神经网络控制和智能优化等方面都取得了重要进展。分布参数控制研究涉及可控性、随机控制、非线性系统、稳定性、最优性、数值求解最优控制及时间延迟问题。智能优化方面主要是结合模糊推理和神经网络自适应为主的模糊神经控制，并结合智能算法实现对算法的优化。控制工作的存在意义体现在，在现代管理系统中，人、财、物等要素的组合关系是多种多样的，时变化和环境影响很大，内部运行和

运筹学与控制论专业(运筹学方向)

运筹学与控制论专业（运筹学方向）攻读硕士学位研究生培养方案一．培养目标根据德、智、体全面发展的教育方针，培养具有社会主义觉悟、严谨的治学态度和良好的学风、有追求真理、献身科学的敬业精神和高尚的道德情操，具有系统的运筹学理论基础和专业知识，既能独立进行科学研究，又能从事经济和企业管理及高等学校教学工作的高级专门人才。二．研究方向 1．数学规划 2．组合优化 3．管理运筹学三．招生对象招生对象为数学、管理学、系统科学专业高等院校全日制本科毕业人员以及同等学力（指上述专业的函授、自考本科毕业或高等院校全日制专科毕业）人员，同等学力考生在报名时须提交以第一作者身份在二级或二级以上学术刊物公开发表的学术论文一篇。四．学习年限三年，在职研究生四年。应修满37学分。五．课程设置（教学计划表附后）（一）学位课程 1．公共课 0000002101邓小平理论 Deng Xiaoping Theory 0000002104自然辨证法概论 Conspectus of Nature Dialectics 0000002103第一外国语 The Foreign Language 2．专业课 0701052101离散数学 Discrete Mathematics 0701052102凸分析 Convex Analysis 0701052103线性规划 Linear Programming (二) 选修课程 1.指定选修课（必修课） 0701052201非线性规划理论与算法 Nonlinear Programming Theory and Algorithm 0701052202组合优化 Combinational Optimization 0701052203图论 Graph Theory 0701052204决策优化

工程控制论

工程控制论控制论自从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有的自然科学和社会科学领域。维纳把控控制论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科学，是研究动态系统在变的环境条件下如何保持平衡状态或稳定状态的科学。他特意创造"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"操舵术"，就是掌舵的方法和技术的思。在柏拉图(古希腊哲学家)的著作中，经常用它来表示管理人的艺术。简介控制论Cybernetics[拼音]kòngzhìlùn是研究动物(包括人类)和机器内部的控制与通信的一般规律的学科,着重于研究过程中的数学关系控制论概述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"，他把希腊文译成法"Cybernetigue"。在这个意义下，"控制论"一词被编入19世纪许多著词典中。维纳发明"控制论"这个词正是受了安培等人的启发。在控制论中，"控制"的定义是：为了"改善"某个或某些受控对象的功能或发展，需要获得并使用信息，以这种信息为基础而选出的、于该对象上的作用，就叫作控制。由此可见，控制的基础是信息，一切信息传递都是为了控制，进而任何控制又都有赖于信息反馈来实现。信息反馈是控制论的一个极其重要的概念。通俗他说，信息反馈就是指由控制系统把信输送出去，又把其作用结果返送回来，并对信息的再输出发生影响，起到制的作用，以达到预定的目的。控制论的三个基本部分1.信息论主要是关于各种通路(包括机器、生物机体)中信息的加工传递和贮存的统计理论。 2.自动控制系统的理论主要是反馈论，包括从功能的观点对机器和物体中(神经系统、内分泌及其他系统)的调节和控制的一般规律的研究。离散控制理论在计算中也有很广泛的应用，例如，开方：开方公式：X(n+1)=Xn+[A/X^(k-1)-Xn]1/k.例如我们开3次方，即K=3；公式：X(n+1)=Xn+[A/X^2-Xn]1/3例如，A=5，5在1的3