系統

系統

能夠完成一種或者幾種生理功能的多個器官按照一定的次序組合在一起的結構叫做系統。

系統一詞創成于英文system的音譯,對應外文內涵加以豐富。系統是指將零散的東西進行有序的整理編排形成的具有整體性的整體

在數位信號處理的理論中,人們把能加工、變換數位信號的實體稱作系統。由于處理數位信號的系統是在指定的時刻或時序對信號進行加工運算,所以這種系統被看作是離散時間的,也可以用基于時間的語言表格公式、波形等四種方法來描述

從抽象的意義來說,系統和信號都可以看作是序列。但是,系統是加工信號的機構,這點與信號是不同的。人們研究系統還要設計系統,利用系統加工信號、服務人類,系統還需要其它方法進一步描述。描述系統的方法還有符號、單位脈沖回響、差分方程和圖形。

中國學者錢學森認為:系統是由相互作用相互依賴的若幹組成部分結合而成的,具有特定功能的有機整體,而且這個有機整體又是它從屬的更大系統的組成部分。

  • 中文名稱
    系統
  • 外文名稱
    system

​系統

泛指由一群有關連的個體組成,根據預先編排好的規則工作,能完成個別元件不能單獨完成的工作的群體。系統分為自然系統與人為系統兩大類。一群有相互關聯的個體組成的集合稱為系統。

系統

中國學者錢學森認為:系統是由相互作用相互依賴的若幹組成部分結合而成的,具有特定功能的有機整體,而且這個有機整體又是它從屬的更大系統的組成部分。英文中系統(system)一詞來源于古代希臘文(systεmα)意為部分組成的整體。系統的定義應該包含一切系統所共有的特徵。一般系統論創始人貝塔朗菲定義:“系統是相互聯系相互作用的諸元素的綜合體”[2]。這個定義強調元素間的相互作用以及系統對元素的整合作用。可以表述為:定義1.如果對象集S滿足下列兩個條件

(1)S中至少包含兩個不同元素

(2)S中的元素按一定方式相互聯系

則稱S為一個系統,S的元素為系統的組分。

這個定義指出了系統的三個特徵:一多元性,系統是多樣性的統一,差異性的統一。二相關性,系統不存在孤立元素組分,所有元素或組分間相互依存、相互作用、相互製約。三整體性,系統是所有元素構成的復合統一整體。這個定義說明了一般系統的基本特征,將系統與非系統區別開來,但對于定義復雜系統有著局限性。另外嚴格意義上現實世界的“非系統”是不存在的,構成整體的而沒有聯系性的多元集是不存在的。對于一些群體中元素間聯系微弱,從而可以忽略這種聯系,我們把它視為二類非系統。

列舉一些思想家和未來學家對系統的概念描述(來源于維基百科):

1.系統是一個動態和復雜的整體,相互作用結構和功能的單位。

2.系統是能量、物質、信息流不同要素所構成。

3.系統往往由尋求平衡的實體構成,並顯示出震蕩、混沌或指數行為。

4.一個整體系統是任何相互依存的集或群暫時的互動部分。

筆者認為第4種概念描述比較合理性。‘部分’又是由系統本身和其他部分所組成,這個系統又同時是構成其他系統的部分或“子整體”。既歸納了系統的一般特征,又引入了時空與動態觀念,也就是說任何系統都不是永恆的,是暫時的、動態的。

系統是普遍存在的,在宇宙間,從基本粒子到河外星系,從人類社會到人的思維,從無機界到有機界,從自然科學到社會科學,系統無所不在。按巨觀層面分類,它大致可以分為自然系統、人工系統、復合系統。

自然系統:

系統內的個體按自然法則存在或演變,產生或形成一種群體的自然現象與特征。

自然系統包括生態平衡系統、生命機體系統、天體系統、物質微觀結構系統以及社會系統等等。

人工系統:

系統內的個體根據人為的、預先編排好的規則或計畫好的方向運作,以實現或完成系統內各個體不能單獨實現的功能、性能與結果。

人工系統包括立體成像系統、生產系統、交通系統、電力系統、電腦系統、教育系統、醫療系統、企業管理系統等等。

復合系統 :

復合系統是自然系統和人工系統的組合。

復合系統包括導航系統、交通管理系統和人一機系統等等。

維納在創立控製論的過程中,把動物、機器的通訊和控製看做是一個系統。

為了明確研究的對象,人為地將物質或空間與其餘物質或空間分開,被劃定的研究對象稱為系統。

在熱學中,通常把一定質量的氣體作為研究對象,此研究對象就稱為系統

在流體力學中,眾多流體質點的集合稱為系統

人體由運動系統、神經系統、內分泌系統、迴圈系統、呼吸系統、消化系統、泌尿系統、生殖系統八大系統構成

基本信息

拼音

xi tǒng

英語

system: (按一定關系組成的同類事物)

systematic: (有條理的; 有系統的)

《新漢英大辭典》 《漢英大辭典》

詞典釋義

漢語詞典

1.自成體系的組織;同類事物按一定秩序和內部聯系組合成的整體。

用例:

秦牧《我們需要傳記文學》:“曾經有人畫一株樹長出的各個枝丫來形容生物進化的系統,喻為‘生物樹’。”

2.始終一貫的條理,有條不紊的順序。

用例:

知俠《鐵道遊擊隊》:“他對小坡能這樣有系統的,把政委所講的告訴大家,感到很驚奇。”

3.生物機體內能夠完成共同生理功能而組成的多個器官的總稱。

用例:

消化系統;呼吸系統。

中華大詞典

解釋一:同類事物按一定的關系組成的整體。

例:組織系統,灌溉系統。

解釋二:有條有理的。

例:系統學習,系統研究。

科學內涵

盡管系統一詞頻繁出現在社會生活和學術領域中,但不同的人在不同的場合往往賦予它不同的含義。長期以來,系統概念的定義和其特征的描述尚無統一規範的定論。一般我們採用如下的定義:系統是由一些相互聯系、相互製約的若幹組成部分結合而成的、具有特定功能的一個有機整體(集合)。

系統: ①有條理;有順序:系統知識|系統研究。②同類事物按一定的秩序和內部聯系組合而成的整體:迴圈系統|商業系統|組織系統|系統工程。③由要素組成的有機整體。與要素相互依存相互轉化,一系統相對較高一級系統時是一個要素(或子系統),而該要素通常又是較低一級的系統。系統最基本的特徵是整體性,其功能是各組成要素在孤立狀態時所沒有的。它具有結構和功能在漲落作用下的穩定性,具有隨環境變化而改變其結構和功能的適應性,以及歷時性。④多細胞生物體內由幾種器官按一定順序完成一種或幾種生理功能的聯合體。如高等動物的呼吸系統包括鼻、咽、喉、氣管、支氣管和肺,能進行氣體交換。

系統:不同結構不同性質不同功能等不同的東西,但又能協調統一到一起,有聯系有區分有上下左右結構層次區別的,能構互相轉換互相迴圈,有主有次有前沿有源頭,等像水系,像自然運轉這樣的結構層次的東西,稱之為系統!一個系統是由許多相互關聯又相互作用的部分所組成的不可分割的整體,較復雜的系統可進一步劃分成更小、更簡單的次系統,許多系統可組織成更復雜的超系統。

我們可以從三個方面理解系統的概念:

1.系統是由若幹要素(部分)組成的。這些要素可能是一些個體、元件、零件,也可能其本身就是一個系統(或稱之為子系統)。如運算器、控製器、存儲器、輸入/輸出設備組成了電腦的硬體系統,而硬體系統又是電腦系統的一個子系統。

2.系統有一定的結構。一個系統是其構成要素的集合,這些要素相互聯系、相互製約。系統內部各要素之間相對穩定的聯系方式、組織秩序及失控關系的內在表現形式,就是系統的結構。例如鍾表是由齒輪、發條、指針等零部件按一定的方式裝配而成的,但一堆齒輪、發條、指針隨意放在一起卻不能構成鍾表;人體由各個器官組成,單個各器官簡單拼湊在一起不能成其為一個有行為能力的人。

3.系統有一定的功能,或者說系統要有一定的目的性。系統的功能是指系統與外部環境相互聯系和相互作用中表現出來的性質、能力、和功能。例如信息系統的功能是進行信息的收集、傳遞、儲存、加工、維護和使用,輔助決策者進行決策,幫助企業實現目標。

與此同時,我們還要從以下幾個方面對系統進行理解:系統由部件組成,部件處于運動之中;部件間存在著聯系;系統各主量和的貢獻大于各主量貢獻的和,即常說的1+1〉2;系統的狀態是可以轉換、可以控製的。

系統在實際套用中總是以特定系統出現的,如消化系統、生物系統、教育系統等,其前面的修飾詞描述了研究對象的物質特點,即“物性”, 而“系統”一詞則表征所述對象的整體性。對某一具體對象的研究,既離不開對其物性的描述,也離不開對其系統性的描述。系統科學研究將所有實體作為整體對象的特征,如整體與部分、結構與功能、穩定與演化等等。

哲學定義

概念淺析

系統是指由相互聯系、相互作用的若幹要素構成的具有位的結構和特定功能的有機整體。

關于哲學意義上系統定義的淺見

世界觀和本體論意義上的系統應該是一個全面體現系統本質和特征的具體(辯證)概念。系統哲學引論--一種當代思想的新範式

第一節物理系統(原子)原子:整體性--原子:秩序--"微觀物理控製論"的定義--原子:適應性自穩--原子:適應性自組--原子:系統內的等級體系--原子:系統間的等級體系。

第二節 生物系統(有機體)有機體:整體性--有機體:秩序--"生物控製論"的定義--有機體:適應性自穩--有機體:適應性自組--有機體;系統內的等級體系--有機體:系統間的等級體系。

第三節社會系統(人類社會)社會:整體性--社會:秩序--"社會控製論"的定義--社會:適應性自穩--社會:適應性自組--社會:系統內的等級體系--社會:系統間的等級體系。

歐文·拉茲洛著

要素與聯系

當不考慮聯系(包括內部與外部),對事物進行孤立考察時,該物便是元素;當元素通過外部聯系與環境物(其他元素)結為體系時,元素相對于這一體系便成了要素;當元素的內部聯系被揭示出來時,元素相對于內部成分便成了系統。 元素在外部聯系中成為要素;元素在內在聯系中成為系統。

完備條件

系統是由若幹相互聯系、相互作用的若幹要素經特定關系組成,並與環境發生關系的具有整體功能的有機整體。要素。系統是由要素構成的。

相互聯系。要素要具備特定的關系,形成一定的結構(相互作用)。

功能。一定的結構使得系統具備特定功能的整體。

環境。系統總是處在一定的環境背景中,與環境保持著某種程度的質量、能量、信息的交換。

多樣性

以尺度規模和範圍為標準分為:脹觀系統、宇觀系統、巨觀系統、微觀系統、渺觀系統。以要素間的相互關系為標準分為:線性系統、非線性系。

以與環境間交換的內容差異為標準分為:孤立系統、封閉系統、開放系統。

以是否具有靜止質量為標準分為:實物系統和場態系統。

以相對靜或動的關系為標準可分為:運動系統和靜止系統。

以運動模式穩定性程度分為:平衡系統和非平衡系統。

以運動方式的復雜程度分為:機械系統、物理系統、化學系統、生物系統、社會系統。

以人的加工改造程度分為:自然系統、人工系統、自然與人工的復合系統

以存在的大領域為標準:自然系統、社會系統、思維系統

以認識程度為標準:白系統、黑系統、灰系統

以主客觀的關系為標準:客觀系統、主觀系統

以系統熵指大小為標準:平衡態系統、近平衡態系統、遠離平衡態系統

整體性

整體性是系統最基本的特征。復雜綜合性。系統是多方面復雜因素的綜合。

系統與要素的雙向構建性。系統與要素間的相互規定的相互作用,使得它們都獲得了整體意義上的全新規定性。

整體規律性。系統整體的存在方式具有一定的規律性。

層次結構性。系統的結構是由不同層次的子系統(要素)組成,並且各層次間有互相製約和影響。

本質特征

1.群體性特征:系統是由系統內的個體集合構成的。

2.個體性特征:系統內的個體是構成系統的元素,沒有個體就沒有系統。

3.關聯性特征:系統內的個體是相互關聯的。

4.結構性特征:系統內相互關聯的個體是按一定的結構架構存在的。

5.層次性特征:系統與系統內的個體之關聯信息的傳遞路徑是分層次的。

6.模組性特征:系統母體內部是可以分成若幹子塊的。

7.獨立性特征:系統作為一個整體是相對獨立的。

8.開放性特征:系統作為一個整體又會與其它系統相互關聯相互影響。

9.發展性特征:系統是隨時演變的。

10.自然性特征:系統必遵循自然的、科學的規律存在。

11.實用性特征:系統是可以被研究、最佳化和利用的。

12.模糊性特征:系統與系統內的個體之關聯信息及系統的自有特征通常是模糊的。

13.模型性特征:系統是可以通過建立模型進行研究的。

14.因果性特征:系統與系統內的個體是具有因果關系的。

15.整體性特征:系統作為一個整體具有超越于系統內個體之上的整體性特征。

相關短語

短語:

系統安全工程 {工} system safety engineering;

系統保證出力 assured system capacity;

系統備用容量 system reserve capacity;

系統閉環頻率特徵 closed-loop system frequency characteristic;

系統辨識system identification;

系統辨識理論 system identification theory;

系統標準 system standard;

系統病 systemic disease;

系統參數system parameter;

系統測量程式 system measurement routine;

系統常數 system constants;

系統超松弛 systematic overrelaxation;

系統超調量 system overshoot;

系統程式 system program;

系統程式計畫員 system programmer;

系統程式庫 system library; component library;

系統程式設計 system programming;

系統程式語言system programming language;

系統程式員 system programmer;

系統抽樣 systematic sampling;

系統抽樣方案 systematic sampling scheme;

系統傳遞函式 system transfer function;

系統錯 system mistake;

系統錯後復原 system error recovery;

系統帶 system tape;

系統地理學systematic geography;

系統顛簸 thrashing; churning;

系統電壓特徵 system voltage characteristic;

系統電壓調整 system voltage regulation;

系統調查{系} system investigation;

系統調度機構 power system dispatching organisation;

系統定向 system oriented;

系統定義 system definition;

系統動態 system dynamics;

系統動態穩定 power system dynamic stability;

系統動態預示模型 {系} system dynamic predictive model;

系統短路容量 system short circuit capacity;

系統發生{生} phylogeny;

系統發生學phylogenetics;

系統發育phylogeny; phylogenesis;

系統發育青年期 phyloneanic;

系統發育網 phylogenetic reticulum;

系統發育系統 phylogenetic system;

系統發展學習 phylogenetic learning;

系統仿擬[真] system simulation;

系統分辨能力 system resolution;

系統分類 genealogical classification; phylogenetic systematics; {生} phyletic classification;

系統分析(法) system analysis;

系統分析員 system analyst;

系統服務申請 system service request;

系統復雜性 system complexity;

系統復位 system reset;

系統改進時間 system improvement time;

系統更換 {計} system conversion;

系統工程(學) systems [systematic] engineering;

系統工程工具 systems engineering tools;

系統工程師 system engineer;

系統工作容量 system operating capacity;

系統功能 systemic function;

系統功效模型 system behavior model;

系統觀 systematic perspective;

系統管理system management;

系統管理程式 {自} system supervisor;

系統管理功能 system management function;

系統過調量 system overshoot;

系統函式system function;

系統行列式 system determinant;

系統合成 system synthesis;

系統宏指令 system macro instruction;

系統化 systematization;

系統環境 system environments;

系統環境模擬 system environmental simulation;

系統獲得性抗性 systemic acquired resistance;

系統集成技術 system integration technique;

系統級模擬 {系} system level simulation;

系統技術顧問 systems consultant;

系統計時 system timing;

系統記時器 [員] system timer;

系統檢驗 system test;

系統交叉躍進 intersystem crossing;

系統校驗 system check;

系統降級損耗 system-degradation loss;

系統校正 system compensation;

系統接口設計 system interface design;

系統結構 {自} structure of a system; system architecture;

系統結構改變 system reconfiguration;

系統結構格式 system architecture;

系統解列system sectionalizing;

系統靜態穩定 power system steady-state stability;

系統矩陣system matrix;

系統開發 {系} system development;

系統開發公司 system development corporation;

系統開環頻率特徵 open-loop system frequency characteristic;

系統科學 systems science; systematic science;

系統可靠性system reliability;

系統可用性 system availability; availability system;

系統控製 system control;

系統控製塊 system control block;

系統控制臺 system control panel;

系統框圖 system chart;

系統礦物學systematic mineralogy;

系統昆蟲學 systematic entomology;

系統理論system-theory;

系統利用率 system availability;

系統利用率記錄器 system utilization logger;

系統連線線 tie conductor;

系統靈敏度 system sensitivity;

系統流程圖system flowchart; system chart;

系統論systematology; system theory;

系統邏輯 system logic;

系統碼 systematic code;

系統命令解釋 system commands interpretation;

系統模擬system simulation;

系統模型system model;

系統能量 system capacity;

系統盤 system disk;

系統偏差 system deviation;

系統漂移率 systematic drift rate;

系統品質誤差 error of system behaviour;

系統評價system evaluation;

系統破損分析 system failure analysis;

系統啓動 system start-up;

系統取樣 systematic sampling;

系統全景[寬銀幕]電影 Cineorama;

系統群{系} systematic group;

系統任務 system task;

系統容量 power system capacity;

系統軟體 system software;

系統軟體包system software package;

系統軟設備 system software;

系統設計system design;

系統設計的最佳化 optimization of system design;

系統設計員 system planner;

系統神學 systematic theology;

系統生成 {計} system generation;

系統生態學system ecology;

系統生物學systems biology;

系統失靈 system down;

系統失效 thrashing;

系統時鍾system clock;

系統實現 {計} system implementation;

系統識別問題 system identification problem;

系統試驗 system test; system testing;

系統試驗器 system tester;

系統輸入設備 system input device;

系統樹 genealogical tree; trees of evolution;

系統樹圖dendrogram;

系統數值 system value;

系統衰落損失 system degradation loss;

系統思想 system thinking;

系統調試 system debug;

系統通信 system communication;

系統通信處理 system communication processing;

系統統計分析 system statistical analysis;

系統圖 system diagram;

系統瓦解 system break-down;

系統外存儲器 system file;

系統格線{電工} grid;

系統網路結構[體系] system network architecture;

系統網損 system losses;

系統維護system maintenance;

系統穩定性 {數} stability of a system;

系統穩定性分析 system stability analysis;

系統誤差 system error; systemic error;

系統誤差檢驗碼 systematic error checking code;

系統消光systematic absences;

系統心理學{心} system psychology;

系統信息資料集 system message data set;

系統形成 system generation;

系統性能 system performance;

系統性能指標 system performance index;

系統選擇 systematic selection;

系統學systematics; {植; 動} genealogy;

系統詢問 system interrogation;

系統訓練 systematic training;

系統研究 system research;

系統異常工況運行 abnormal system operation;

系統最佳化system optimization;

系統有效性 availability; system effectiveness;

系統語言 system language;

系統預置 system initialization;

系統育種line breeding;

系統元件 system element;

系統運行試驗 {工} systems implementation test;

系統暫態穩定 power system transient stability;

系統噪聲溫度 system noise temperature;

系統噪聲系數 system noise factor;

系統診斷程式system diagnostics;

系統振蕩 system oscillation;

系統振蕩保護 power system oscillation protection;

系統中斷system interruption;

系統中心 system centre;

系統周率特徵 system frequency characteristic;

系統貯備 system reserve;

系統轉換system switching;

系統裝機容量 system installed capacity;

系統裝入程式 system loader;

系統狀況 system status;

系統狀況詢問 system status interrogation;

系統狀態 system mode;

系統狀態指令 system mode instruction;

系統資源system resource;

系統資源管理 system resource management;

系統自動檢查 automatic checking;

系統自動監視 automatic monitoring;

系統自校準 system self-calibration;

系統綜合system synthesis;

系統總開銷 system overhead;

系統匯流排接口 system bus interface;

系統組成方框圖 block diagram of system;

系統組織 system organization;

系統最最佳化 system optimization

研究成果

系統科學

以系統為研究和套用對象的一門新興的科學技術體系。如同自然科學、社會科學、數學科學等一樣,它是現代科學技術體系中一門領袖學科。中國科學家錢學森為建立和發展系統科學作出了重大貢獻。錢學森從套用系統思想、觀點和系統方法去研究整個客觀世界的角度出發,在總結、概括已有系統研究成果的基礎上,于70年代末首先提出了系統科學和系統科學部門內的層次結構。它是由三個層次、很多門學科與技術所構成:①直接用于改造客觀世界而處在工程技術層次上的是系統工程。系統工程是組織管理系統的技術,因系統類型不同而有各類系統工程,如工程系統工程、經濟系統工程、社會系統工程等。②直接為系統工程提供理論基礎而處于技術科學層次上的有控製論(如工程控製論、生物控製論、經濟控製論、社會控製論等)、運籌學和資訊理論。③揭示系統普遍性質和一般規律而處在基礎科學層次上的是系統學,這是一門正在建立的新學科。系統科學通向哲學的橋梁是系統論(或稱系統觀),它屬于哲學範疇。

系統工程

實現系統最最佳化的科學。1957年前後正式定名。1960年左右形成體系。是一門高度綜合性的管理工程技術,涉及套用數學(如最最佳化方法、概率論、網路理論等)、基礎理論(如資訊理論、控製論、可靠性理論等)、系統技術(如系統模擬、通信系統等)以及經濟學、管理學、社會學、心理學等各種學科。系統工程的主要任務是根據整體協調的需要 ,把自然科學和社會科學中的基礎思想、理論、策略、方法等從橫的方面聯系起來,套用現代數學和電子電腦等工具 ,對系統的構成要素、組織結構、信息交換和自動控製等功能進行分析研究,借以達到最最佳化設計,最優控製和最優管理的目標。系統工程大致可分為系統開發、系統製造和系統運用等3個階段,而每一個階段又可分為若幹小的階段或步驟。系統工程的基本方法是:系統分析、系統設計與系統的綜合評價(性能、費用和時間等)。系統工程的套用日趨廣泛 ,至20世紀70年代已發展成許多分支,如經營管理系統工程、後勤系統工程、行政系統工程、科研系統工程、環境系統工程、軍事系統工程等。

地球系統科學

地球是一個巨大的系統,它又可分為水圈、大氣圈、生物圈和岩石圈等分支系統。過去人們隻局限于對各圈層系統內部的結構與作用過程的研究,例如氣象學、海洋學和地質學等,其中更看重陸地研究。當前最大的進展就在于把地球各圈層聯系起來作為一個整體來研究,從巨觀的視角來認識整個地球,這樣才能對全球變化獲得深刻的理解。

生態系統

地球系統科學最早由美國國家航空與宇航管理局(NASA)1983年提出。20世紀80年代中期以來,地球科學發展迅猛,科學家明確提出物理過程與生物過程相互作用的觀點,進而形成了“地球系統”思想。90年代,這一觀點成為地學界共識,美、英、日等國紛紛製定相關計畫,這一學科得以確立並蓬勃發展起來。1992年美國22所大學將地球系統科學教育納入課程之內;與此同時,聯合國《21世紀議程》將地球科學作為可持續發展戰略的科學基礎之一。

德國聯邦政府與德國科學基金會、美國國家科學基金會投入巨資,擬定了分別為期15年和10年的“地球工程學-地球系統”等大型研究計畫。

2001年1月,中國科學院院長路甬祥把對“地球系統整體行為的集成研究”列為新世紀科學家要勇敢面對的第九大挑戰。2002年10月溫家寶同志在中國地質學會80周年紀念大會上講話時也強調,必須實現“傳統地質工作向以‘地球系統科學’為核心內容的現代地質工作”的轉變。

2001年6月,美國地理學會和倫敦地理學會在愛丁堡市共同舉辦地球系統進展全球會議,研討地球系統科學的復雜問題的整體解決方法。大會以“地球系統聯系”和“地球系統演化”為主題,參與者眾多,討論極其熱烈。

我國自然科學基金委地學部也于2002年3月提出了21世紀初的地球科學戰略重點,擬定了“以地球系統各圈層的相互作用為主線,從我國具有優勢的前沿領域尋找主攻目標”的“十五”優先資助領域戰略。

地球系統科學跨越一系列自然科學與社會科學,把地球看成一個由相互作用的地核、地幔、岩石圈、水圈、大氣圈、生物圈和行星系統等組成部分構成的統一系統,重點研究各組成部分之間的相互作用,以解釋地球的動力、演化和全球變化。全面探討全球變化中人類活動的作用,提高地球系統的生命承載能力。

該學科以對整個地球系統的過去、現今及未來行為的深入了解為目標。在實踐中,我們常常構建地球系統動力學的簡化模式,以便于檢驗某種時間尺度的過程或解決某些特定問題。例如,對天氣系統或板塊構造學進行簡要圖示,通過分析其中各種相互作用和過程,加以定量表示,用于檢驗已有理論、分析之前現象乃至預測地球環境的未來變化。

地球系統科學中時間尺度是一個關鍵指標。對地球上的生物存在威脅的諸如氣候變化、大氣成份變化,土地覆蓋變化等,10年到100年的時間尺度尤為重要。由于方法的限製,傳統的地質、海洋、地理科學隻能基于長時間尺度或定時預測。雖然,水文、氣象基于物理客觀規律,但是,也隻能實現以天、旬為時間尺度的預測。上述兩類時間尺度的研究均未能建立走時間尺度為50年的理論體系;而生物過程的時間尺度既可以放大,也可以縮小,其時間尺度必須基于地球系統科學。

地球系統科學首先研究全球變化,第二個層次研究區域模型,第三個層次研究區域之間的巨觀調控。

全球變化是地球系統科學的核心問題,包括溫室效應、海平面上升、海岸線變遷、湖泊變遷等自然環境變化,森林、草地濕地、農田、水體葉綠素等生物量變化以及工業化、城市化等人類活動的生態效應。

衛星和電腦可以同步處理地球上任何地區的信息,各個國家的經濟行為是破壞生物多樣性,還是保護生物多樣性,各個國家為保護臭氧層做了哪些貢獻。區域的研究依靠信息將區域和全球變化連線起來,探討地球系統和區域層次之間的相互作用以及人類行為對全球變化的反饋。

巨觀調控是運用環境工程,解決生態農業、生態工業內部及其兩者之間的匹配問題。

地球系統科學在現代技術,尤其是空間技術和大型電腦發展後出現,致力于對地球的整體探索。它以地球科學許多分支學科的大跨度交叉滲透,與生命科學、化學、物理學、數學、信息科學以及社會科學的緊密結合為特征。其研究發展的特點,包括時空尺度大,綜合性強,實用空間大,支持有效監測和預測,研究中大量採用高、新技術,採集、儲存、處理的資料量極其巨大,等等。

當然,地球系統科學在傳統地球科學的基礎上發展起來,並不能代替各已有學科自身的發展;反而要求它們能更深入精確地研究和提供地球系統各組元自身的規律性知識。但它的確具有許多全新的特色和更高的層次,是20世紀末和21世紀最受人們重視的新興學科之一。

這一學科在具體研究思路上,需要建立整體觀和演化觀、行星-全球觀、相互作用觀、復雜性觀、學科交叉與統一化觀相結合的架構,把地球系統作為一個有層次結構、不斷進化、極度復雜的自組織系統,透視現有認識系統和知識系統,把握抽象、復雜的地球系統科學的全景。

地球系統科學正在推動可持續發展的研究。可持續發展要求,既滿足當代人的需求又不損害滿足後代的需求。可持續發展涉及人口、資源、生態、環境、減災、經濟、社會等諸多方面。它以資源的可持續利用和良好的生態環境為基礎,以經濟可持續發展為前提,以謀求社會的全面進步為目標。因此,發展是一個自然-社會-經濟復雜系統。要讓發展朝著更加均衡、和諧、互補的方向前進,系統研究至關重要。在這裏,地球系統科學,作為可持續發展戰略的科學基礎,不僅要研究自然規律,而且還為社會發展提出規劃依據,後者是與社會法律相聯的軟科學

具體的地球系統科學研究,應劃分為滿足當時緊迫問題的任務研究,以及致力于遠期效應的基礎理論研究兩大部分。但二者內在聯系很多,應該相互促進,不能截然分開。

21世紀初的全球工程建築面積將接近陸地面積的20%。人類採礦的岩石挖掘量可以和河流的侵蝕效應相提並論。人類將地礦提煉成自然過程未曾存在的金屬、非金屬;這些金屬、非金屬在生產、使用的同時,以新的物質形式參與地球化學過程,進入生物地球化學過程,打破了地質時期建立的元素遷移平衡。這將帶來嚴重的後果,需要綜合的研究。

立體成像系統

立體成像系統是景全之光相機上的一套拍攝系統,該系統過程中從拍攝到列印、到觀看,整個過程僅僅2分鍾,操作簡單快速。拍攝出的景物也凸顯出立體之感覺。

立體成像系統與普通的數碼相機系統根本的區別在于普通的數碼相機形成的是二維平面圖象,而立體成像系統技術形成是真實的三維立體圖象畫面有很強的縱深感和立體感,拍攝出的相片擺脫了傳統平面二維照片的束縛,再通過觀看器看到的景色,能感受到栩栩如生和身臨其境的立體效果。再者普通的數碼相機技術相片速度比較慢,列印成像時間長無法與立體成像系統拍攝相片的速度時間相比,而立體成像系統的列印時間僅需幾秒即可完成列印。

數碼相機之父賽尚創造歷史上第一台數碼相機,將相機的時代從黑白相機轉變成為了數碼相機,從黑白圖像轉變成為平面圖片,現在相機又成功轉向,立體成像系統的成功研發,相片的平面圖像成功升級為了立體圖像。

創新生態系統

印度總理曼莫漢·辛格說,印度必須尋求建立一個“創新生態系統”從而驅動該國在未來十年的發展。

辛格昨天(1月3日)在印度科學大會(該國每年最大的科學家會議)上呼吁建立一種環境,即科學組織、產業界和機構為創新觀念提供啓動資金,而管理者要設立新產品的高標準。

“必須向創新者發出挑戰,從而產生我們的社會需要的解決方案。而且必須培育和迅速套用有潛力的創新解決方案。”辛格說。

印度的製定該國經濟成長五年規劃的計畫委員會在2009年設立了一個創新專家組,從而發現用創新幫助印度實現更廣泛的經濟成長的部門。

但是辛格指出,還有很多工作要做。

辛格說,包括印度理工學院(IIT)在內的印度科學機構必須改變它們的心態,從而促進一種創新文化。

例如,IIT的研究目標應該與產業和社會部門的期望相協調,而且印度的科研機構需要通過加強與產業界的聯系並增加國際研究伙伴關系從而改善它們的開放性。

辛格還提到了盡管上個月(2009年12月)的哥本哈根氣候峰會的結果“令人失望”,印度應該清醒地認識到它應對氣候變化挑戰的策略。

印度不應該把註意力單純放在減排,而應該讓減排和其他同樣重要的目標共存,諸如水資源管理和促進糧食保障。

近來印度科學部的項目包括一個稱為“技術使命:贏得、擴大和修復本國水資源”的方案,該方案分析了25個不同的水問題挑戰的技術解決方案,這些方案在該國的60個地點進行了試驗。

在這些試驗中成功的解決方案將套用于10萬人的人口集群。2011年該項目結束時將有望證明投資于經濟社會問題的科學解決方案的收益。

同樣是根據2009年啓動的旨在到2020年發電2萬兆瓦的國家太陽能計畫,印度科學部啓動了一個泛IIT太陽能研究項目,從而通過研發主導的創新降低太陽能技術選項的成本。

印度的科學部還與歐盟和英國啓動了關于太陽能研究的聯合開發項目。

系統仿真技術

所謂系統仿真,就是根據系統分析的目的,在分析系統各要素性質及其相互關系的基礎上,建立能描述系統結構或行為過程的、且具有一定邏輯關系或數量關系的仿真模型,據此進行試驗或定量分析,以獲得正確決策所需的各種信息。

2.系統仿真的實質

3.系統仿真的作用

4.系統仿真方法

系統仿真的基本方法是建立系統的結構模型和量化分析模型,並將其轉換為適合在電腦上編程的仿真模型,然後對模型進行仿真實驗。. 由于連續系統和離散(事件)系統的數學模型有很大差別,所以系統仿真方法基本上分為兩大類,即連續系統仿真方法和離散系統仿真方法。

在以上兩類基本方法的基礎上,還有一些用于系統(特別是社會經濟和管理系統)仿真的特殊而有效的方法,如系統動力學方法、蒙特卡洛法等。.系統動力學方法通過建立系統動力學模型(流圖等)、利用DYNAMO仿真語言在電腦上實現對真實系統的仿真實驗,從而研究系統結構、功能和行為之間的動態關系。

系統模擬

運用系統模型進行試驗研究的方法。也稱系統仿真。

何為模擬? "模擬是一種活動,經由研究與事實系統相同或相似之因果關系之模型後,人們可以得到系統活動之結論"。模擬使用電腦程式模仿系統中因果對應事件與活動之間之關系。使用模擬之際,用于評估系統功能所累計之統計量,再作為模擬後會懺生一個評估報告

由于電腦與軟體科技的進步,使得模擬工具成為系統研究的最有利武器。

模糊系統

模糊性是人類思維和客觀事物普遍存在的屬性之一。模糊系統是模糊集合論和信息處理技術相結合的產物,其核心思想就是要有效地利用模糊的信息對復雜事物進行模糊度量、模糊識別、模糊推理、模糊學習、模糊檢索、模糊控製以及模糊決策等,從而可以更好地模擬人腦的思維活動,特別是人腦思維的模糊性。換言之,模糊系統是模擬人類思維、執行智慧型信息處理的有效工具。

系統文法

以人類語言學和社會學為基礎建立起來的文法系統。系統文法是 1961年文法學家 M.A.K.哈立迪首次提出的,其基本思想是將語言看成是具有多種功能並由若幹分系統組成的復雜系統。在系統文法中,語言被劃分為句子、子句、片語、詞、詞素五種具有不同層次結構的單元。每一單元由一個或幾個低層次單元組成,例如英語子句通常由四個片語組成,這些片語分別作為子句的主語、謂語動詞、補語、修飾語等。

按照系統文法理論,一切語言具有形成觀念、表明意向和使前後語連貫等功能。①觀念形成功能:即用子句來描述對事物在特定環境條件下相互關系的理解(見格文法)。這種功能由子句的及物性系統實現。②意向表明功能:即表明傳送子句後所預期的對方回響方式,這種功能用子句的語氣系統實現。③前後語連貫功能:即能指明子句的主位和述位並進一步傳送新的信息的功能,這種功能由子句的主位系統和信息系統實現。主位和述位是從語用角度考慮的,它們與子句的主語和謂語不一定相同。例如People,I owe all my success to you!(人民呵,我的一切成就歸功于您!)其中People就是主位(但不是主語),逗號以後的整個句子構成述位。在很多場合,運用主位概念來確定子句的語義是簡明有效的。設計現代自然語言處理系統的基本趨向是將文法、語義、語用諸因素有機結合,統籌考慮。在這方面系統文法提供了一個較好範例。T.維諾格拉德模擬機器人與人對話的SHRDLU系統就採用了系統文法。

原子系統

原子時系統-1967年第13屆國際計量委員會大會決定:“秒是相當于銫原子133在兩個基態的超精細結構的能級躍遷輻射的電磁振蕩多周所經歷的時間。”這樣定義的時間系統稱為原子時系統,英文簡稱AT。

原子時起點定在1958年1月1日0時0分0秒(世界時UT),即規定在這一瞬間原子時時刻與世界時刻重合。但事後發現,在該瞬間原子時與世界時的時刻之差為0.0039秒。這一差值就作為歷史事實而保留下來。在確定原子時起點之後,由于地球自轉速度不均勻,世界時與原子時之間的時差便逐年積累。

根據原子時秒的定義,任何原子鍾在確定起始歷元後,都可以提供原子時。由各實驗室用足夠精確的銫原子鍾導出的原子時稱為地方原子時。目前,全世界大約有20多個國家的不同實驗室分別建立了各自獨立的地方原子時。

因果系統

因果系統是指當且僅當輸入信號激勵系統時,才會出現輸出(回響)的系統。也就是說,因果系統的(回響)不會出現在輸入信號激勵系統的以前時刻。系統的這種特徵稱為因果特徵。符合因果性的系統稱為因果系統(非超前系統)。判定方法 若連續時間系統的沖激回響函式h(t)在0時刻前為0,則此系統為因果系統;若離散時間系統的單位回響函式h

人體系統

定義

系統是生物機體內能夠完成共同生理功能而組成的多個器官的總稱

劃分

八大系統

運動系統、呼吸系統、迴圈系統、消化系統、泌尿系統、神經系統、內分泌系統、生殖系統。

十大系統

皮膚系統(integumentary system)、骨骼系統(skeletal system)、肌肉系統(muscle system)、呼吸系統(respiratory system)、迴圈系統(circulatory system)、消化系統(digestive system)、泌尿系統(urinary system)、神經系統(nervous system)、內分泌系統(endocrine system)、生殖系統(reproductive system)。

十一大系統

皮膚系統、骨骼系統、肌肉系統、淋巴和免疫系統、呼吸系統、迴圈系統、消化系統、泌尿系統、神經系統、內分泌系統、生殖系統。

功能

運動系統

運動系統由骨、軟骨、關節和骨骼肌等構成。起支架、保護和運動的作用。

神經系統:神經系統由神經元組成,是由中樞神經系統和遍布全身的周圍神經系統而組成。在體內起主導作用;一方面它控製和調節個器官、系統的活動;另一方面通過神經系統的分析與綜合,使人體對環境變化的刺激作出相應的反應,達到人體環境的統一。

內分泌系統

內分泌系統由多種腺體組成。通過分泌不同的激素(雄性、雌性激素、胰島素、腎上腺素)對整個人體的生長、發育、新陳代謝和生殖起到調節作用。

迴圈系統

迴圈系統由心髒、血管和淋巴管組成。它將消化系統的吸收的營養物質和肺吸收的氧送到全身器官的組織和細胞,同時將他們的代謝產物及CO2運送到腎、肺、皮膚排出體外。以保證人體的新陳代謝不斷。

呼吸系統

由呼吸道和肺組成。吸入新鮮空氣,通過肺泡內的氣體交換,使血液得到氧並排除Co2。

消化系統

有口腔、咽、食管、小腸、大腸等組成。是食物的消化和吸收的功能。供人體所需要的食物和能量。

泌尿系統

由腎髒、輸尿管、膀胱、尿道等組成。排出體內多餘的水分及代謝產物或毒素。

生殖系統:產生生殖細胞,繁殖後代。

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