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出版者:科学出版社

作者:杨冬梅 编

出品人:

页数:1187

译者:

出版时间:2004-5

价格:25.00元

装帧:简裝本

isbn号码:9787030125972

丛书系列:

图书标签:

• 控制
• 专业书籍
• 系统论
• 一般系统论
• 复杂性科学
• 控制论
• 建模
• 仿真
• 跨学科
• 方法论
• 科学哲学
• 整体论

广义系统：探索数学、物理与工程的交汇点 《广义系统》是一部深入探讨数学、物理学和工程学交叉领域前沿理论与应用的著作。本书以严谨的数学框架为基础，辅以丰富的物理直觉和生动的工程实例，旨在为读者构建一个理解和分析复杂系统的完整视角。 核心内容概览： 本书的结构设计旨在引导读者从基础概念逐步深入到高级理论。 第一部分：数学基石与建模语言 本部分首先回顾并深化了线性代数、微积分、微分方程组等与系统分析密切相关的数学工具。在此基础上，引入了描述广义系统行为的核心数学语言，包括状态空间表示、传递函数、拉普拉斯变换与傅里叶变换等。特别地，本书着重介绍了张量分析在描述多变量、多耦合系统中的强大作用，以及李群与李代数在分析连续时间系统和不变性理论中的应用。此外，还会涉及一些在现代控制理论和信号处理中日益重要的数学分支，如黎曼几何及其在非线性系统分析中的潜力，以及分布式参数系统所需的泛函分析基础。 第二部分：物理世界的系统体现 在数学框架构建完毕后，本书将视角转向物理世界，展示广义系统如何在不同的物理领域中得以体现。 经典力学与流体动力学： 从牛顿定律到拉格朗日和哈密顿力学，本书阐述了如何将这些基本原理转化为描述机械系统、振动系统和连续介质运动的微分方程。对流体力学中的纳维-斯托克斯方程组的分析，以及其在天气预报、航空航天等领域的应用将是重点。 电磁学与电路理论： 从麦克斯韦方程组出发，本书探讨了电磁场的传播、耦合以及在各种电路和通信系统中的行为。读者将深入理解天线理论、射频电路设计以及电磁兼容性（EMC）等关键问题。 热力学与统计力学： 本部分将热力学定律应用于分析能量转换、传热过程以及复杂热系统的动态行为。统计力学的引入则为理解宏观系统的微观起源提供了理论依据，这对于研究材料科学、化学反应工程等至关重要。 量子力学基础： 对于涉及微观世界的系统，本书将触及量子力学的基本概念，如薛定谔方程、量子态、算符等，并探讨量子系统在量子计算和量子通信等新兴领域的应用前景。 第三部分：工程领域的广义系统应用 本部分将理论与实践紧密结合，展示广义系统理论在解决实际工程问题中的强大能力。 控制系统理论： 这是广义系统理论的核心应用领域之一。本书将深入讲解稳定性分析、能控性与能观性、反馈控制设计、最优控制、鲁棒控制以及自适应控制等经典与现代控制方法。对于非线性系统，将介绍李雅普诺夫稳定性理论、反馈线性化、滑模控制等技术。 信号处理与通信系统： 从数字信号处理的滤波器设计、谱估计，到通信系统中的调制解调、信道编码、多用户接入技术，本书都将以广义系统的视角进行分析。特别是对随机信号处理和信息论的探讨，将帮助读者理解现代通信的复杂性。 机器人学与自动化： 机器人系统的运动学、动力学建模、路径规划、姿态控制以及多机器人协同等问题，都将在广义系统的框架下得到系统性的阐述。 工业过程控制： 对于化工、能源、制造等领域的复杂生产过程，本书将介绍如何构建精确的模型，并通过先进的控制策略来优化生产效率、提高产品质量并确保安全运行。 新兴领域的探索： 此外，本书还将触及一些新兴领域的应用，例如生物系统的建模与分析（如生理过程、基因调控网络）、交通流的优化与控制、金融市场的量化分析等，展示广义系统理论的广泛适用性。 本书的特色与价值： 《广义系统》并非一本孤立的教材，而是致力于搭建一个连接不同学科的桥梁。 理论的深度与广度并存： 本书力求在理论的严谨性与内容的广泛性之间取得平衡，既有对基础概念的清晰阐释，也有对前沿研究方向的探讨。 数学与物理的有机融合： 避免了纯粹的数学推导或零散的物理现象描述，而是强调数学工具如何服务于理解物理系统的本质，以及物理直觉如何启发更有效的建模方法。 工程应用的导向性： 每一章的理论推导都与具体的工程问题紧密相连，通过案例分析和实例讲解，让读者能够直接感受到理论的价值和实用性。 前瞻性的视野： 在涵盖经典理论的同时，本书也关注了当前研究的热点和未来发展趋势，如机器学习在系统建模与控制中的应用，以及网络化系统的分析与设计。 目标读者： 本书适合所有对系统科学、数学建模、物理现象及其工程应用感兴趣的读者。这包括但不限于： 高等院校的数学、物理、工程（如控制工程、电气工程、机械工程、航空航天工程、计算机科学、生物工程等）专业的研究生和高年级本科生。 从事相关领域研究和工程实践的科研人员、工程师和技术专家。 希望系统性地提升自身在建模、分析和解决复杂系统问题能力的学习者。 通过阅读《广义系统》，读者将能够掌握一套强大的分析工具和解决问题的思维方式，从而更好地理解和驾驭日益复杂的现代世界。

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《广义系统》这本书，无疑是我近期阅读中最具挑战性和启发性的一部作品。作者对于“信息熵”在系统分析中的应用，让我大开眼界。过去，我总认为信息熵只是一个物理学上的概念，与我的日常生活和工作相去甚远。但这本书却巧妙地将其与管理、决策、甚至是人际关系等领域相结合，展现了信息熵作为衡量系统混乱程度和不确定性的重要指标的威力。我印象深刻的是，作者通过对信息熵的量化分析，来解释为什么一些看似完美的计划反而容易失败，以及为什么多样化的信息来源能够帮助我们做出更明智的决策。书中对于“自适应性”的探讨也让我受益匪浅，它强调了系统在面对外部扰动时，如何通过调整自身结构和功能来维持稳定并实现长远发展。这不仅仅是对技术系统的要求，更是对组织和个人适应时代变迁的深刻启示。这本书的内容极其扎实，逻辑严谨，每一页都充满了作者独到的见解和深邃的思考，绝对是一部能够提升思维层次的佳作。

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阅读《广义系统》是一次令人回味无穷的旅程。本书最吸引我的地方在于，作者并没有将“系统”理论局限于某个特定的学科领域，而是将其视为一种普适性的框架，可以用来理解从微观粒子到宏观宇宙的万事万物。作者在书中对于“能量流动”在系统运行中的重要性进行了细致的阐述，让我深刻理解了为什么任何系统都离不开能量的输入和输出，以及能量的有效利用和转化，是系统得以维持和发展的关键。书中对“耦合”和“解耦”机制的分析尤其精彩，它解释了不同子系统之间如何通过相互连接或分离来协同工作，或者避免不必要的干扰。这对于我们理解现代社会的复杂分工、技术集成以及跨部门协作，都有着极强的现实意义。此外，作者对“演化”这一核心概念的深入剖析，让我明白了任何系统都不是静止不变的，而是在不断地适应、创新和超越。这本书的视野之广阔，思考之深邃，语言之精准，让我深受启发，也让我对“系统”这个词有了全新的、更深层次的理解。

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《广义系统》这本书，简直就是一本打开我思维边界的奇书！我一直认为，所谓的“系统”理论，要么过于枯燥乏味，要么就是一些空洞的概念。但这本书，完全打破了我的这种刻板印象。作者的叙事方式如同电影蒙太奇般流畅，将一个个原本独立的概念巧妙地串联起来，构建了一个宏大的知识图景。我特别喜欢作者在描述“反馈回路”时所使用的比喻，那些关于生态系统自我调节、经济周期性波动以及人类行为模式的例子，简直太生动了！通过这些生动的描绘，我终于能够真正理解，即使是最微小的变动，也可能在复杂的系统中引发连锁反应，甚至导致意想不到的结果。书中的“鲁棒性”分析，更是让我醍醐灌顶。它不仅仅是关于如何让系统更强大，更是关于如何在这种强大中保持适应性和演化性，这对于我们应对日益复杂多变的未来，具有极其重要的指导意义。这本书的价值，不仅仅在于知识的传递，更在于它能够激发读者的批判性思维，让我们学会用更宏观、更系统化的视角去审视周遭的一切，我强烈推荐给任何渴望拓展视野、深化理解的人。

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读完《广义系统》这本书，我不得不说，它给我带来了前所未有的震撼和启发。在阅读之前，我对“广义系统”这个概念仅停留在一些零散的、技术性的描述上，总觉得它高深莫测，遥不可及。然而，这本书的出现，彻底颠覆了我的认知。作者以一种极其生动、深入浅出的方式，将这个原本复杂晦涩的领域展现在我面前。不仅仅是理论的堆砌，作者还引用了大量贴近现实的案例，从宏观的社会运行机制，到微观的生物生态平衡，再到抽象的经济金融模型，都巧妙地融入了广义系统的视角。我印象最深刻的是其中关于“涌现性”的讨论，作者通过层层递进的分析，让我理解了复杂系统是如何在看似简单的个体互动中，自发地形成高度组织化、具有 emergent properties 的整体。这种“整体大于部分之和”的洞察，让我对世界万物的运行规律有了全新的理解，也让我开始反思我们在分析问题时，是否过于局限于局部，而忽略了更广阔的系统性联系。这本书的内容之丰富，思维之深刻，足以让人反复咀嚼，每次阅读都能发现新的亮点，这绝对是一部值得反复品读的鸿篇巨著。

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我最近有幸拜读了《广义系统》这部著作，这是一次极其宝贵的学习体验。作者在书中对“非线性动力学”的阐述，让我对事物的发展过程有了更深刻的认识。以往，我习惯于用线性的思维模式去预测和分析事物，总觉得原因和结果之间存在着直接、比例的关系。然而，这本书让我意识到，许多现实世界的现象，并非如此简单。作者通过对一些经典混沌理论和分形几何的介绍，揭示了即使在确定性的系统中，也可能存在着不可预测的随机性和复杂性。我特别着迷于关于“蝴蝶效应”的讨论，它让我明白，看似微不足道的起点，在恰当的条件下，可能会引发巨大的改变。书中对于“自组织”现象的分析也相当精彩，它解释了为什么许多自然和人工系统能够在没有外部指令的情况下，自发地形成有序结构。这种对内在规律的探索，让我对生命的起源、宇宙的演化乃至社会的发展，都产生了全新的思考。这本书不仅仅是知识的集合，更是一种思维方式的训练，它教会我如何在复杂性中寻找规律，如何理解事物的动态演变。

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