控制论及其在电子通信中的发展VIP免费

控制论及其在电子通信中的发展内容摘要：控制论自诞生以来，经过漫长时间的发展，现在已经渗透到各个学科各个领域，并且与人民的生活息息相关。控制论一方面与辩证唯物主义相关，另一方面也与科学技术密不可分。本文介绍了控制论的发展史，阐述了控制论与辩证法及科学方法之间的关系，并且介绍了控制论在电子通信领域的发展及应用。关键词：控制论辩证法科学方法电子通信正文一﹑控制论简介研究生命体﹑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...