拾贝6

 

组成论:提出了一个理论称为“组成论”

意义:人类关于各种事物的组成问题早就从多角度进行了专门分析。但是过去忽略了关于组成问题的一般概念、模型、特征、规律的统一探索。组成论一词的提出唤起了人们对这个基础问题的注意。张学文在“组成论”的初步研究中系统地引入了三个有关概念即广义集合、分布函数和复杂程度。他把含义模糊的“客观事物”清晰化为简单的广义集合概念(也割爱了客观事物中某些个当时不想关心的内容),发现每个明确的广义集合都具有一个对应的分布函数。每个分布函数又对具有一个称为复杂程度的特征值。研究还发现对于具有随机性的客观事物,广义集合的复杂程度总是处于它力所能及的最大值(称为最复杂原理)。他说明复杂程度在一定意义下等价于仙农的信息熵,或者物理学中的热力学熵。而过去的热力学第二定律、信息熵最大原理都是它的特例。他指出不同的约束条件与最复杂原理配合可以反求对应的分布函数,这也为寻找客观规律提供了一种系统的思路。组成论建议用“复杂程度”代替“熵”这个神秘的词,用最复杂原理代替“熵原理”。

发现过程:组成论实际是张在探索气象现象的物理规律的漫长过程中逐步悟出的系统性认识。早期的信息论知识与气象预告的结合(对应气象预告问题的信息分析一书的出版)、中期的分布函数概念和最大熵原理在气象学中的应用(对应熵气象学一书的出版)都是前奏。他在推广这些知识的基本思路的认识过程中力求普遍性和简单性,为此补充了广义集合概念、泛化分布函数概念,把熵概念改造为复杂程度概念,形成了这个系统认识。组成论是张30年探索的重要总结。

成果形式:组成论的系统认识从1998年就开始在张学文的个人网页上系统介绍(最初用最复杂原理的名义),后来这个介绍移到了熵信息复杂性网站,2001年正式提出组成论一词,2003年由中国科学技术大学出版社出版《组成论》一书。它有44万字,16开本,印2500册,定价35元。

评论:除了序言中包括了三位学者的评论外,在因特网上冯向军、求同格、陈雨思等人发表了大量的评论意见。他们对这个研究的基础性和创新性都给与肯定。

应用:组成论是作者在有关基本思想长期用于气象等领域的基础上形成的,所以它早已经应用了,而且热力学第二定律,信息熵最大化也是早就广泛应用的知识。组成论是横跨各个学科的知识,它在正式提出以后应当在各个领域得到更快的推广、应用。目前在评论中一些同志提出它对系统科学等领域是重要的研究成果。

想买《组成论》一书,联系:张学文 zhangxw@mail.xj.cninfo.net 

想在本文库中读《组成论》的网页版(内容基本与书相同),请敲这里

张学文写于2004年7月10日