正文共:2921字 1图
预计阅读时间:8分钟
顾名思义,控制论是关于控制的理论。
“用计算机控制宇宙飞船”、“基因控制着遗传”、“这个病人的癌症已经不可控制了”……现在“控制”这个词,已成为人们习以为常的口语了。
如果我们仔细地分析各种不同的控制过程,发现虽然“控制宇宙飞船”、“控制遗传”、“控制癌症”的控制对象不同,但作为控制过程,有几点却是它们共有的:
如果事物的未来只有一种可能性,就无所谓控制了。比如光在真空中的传播速度是确定的,每秒299793公里,既不会高于这个速度也不会低于这个速度,只有一种可能性。因此人们不会说“控制了光在真空中传播速度”之类的话。
比如一座火山,它在下一时刻面临着爆发或不爆发两种可能性,但目前人类的能力还不能在这两种可能性中选择。所以,我们也不会说“控制了火山爆发”这样的话。所谓我们不能控制,就是无法选择或不存在选择的余地。
由此可见,控制的概念与事物发展的可能性密切相关。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。
生物学家常常用生命之树来表达生物的进化过程,这种生命之树正是物种在其发展过程中按可能性空间展开的形象体现。
人们根据自己的目的,改变条件,使事物沿着可能性空间内某种确定的方向发展,就形成控制。
控制,归根结底是一个在事物可能性空间中进行有方向的选择的过程。
我们不难发现,人类从衣、食、住、行到变革自然的实践活动都和选择密切相关,走路是不断选择自己在空间的位置。制造工具是选择各种材料及材料的某种组合。现代生产是更复杂更严格的选择过程。
(1)了解事物面临的可能性空间是什么。
如一个人得了病,他可能好转、恶化、死亡。
如治病的目标是使病情好转。
如控制饮食。
对于一个复杂的过程,事物的可能性空间不仅有许多状态,而且这些状态有复杂的展开方式,影响事物发展的条件也错综复杂。与之相应的选择过程也是复杂的,需要在事物发展的不同阶段控制不同的条件,同时注意各种条件之间的配合和状态的相关作用。
射手用步枪打靶,子弹运动的可能性空间很大。在射击这种控制中,我们用环数来表示射手水平的高低。实际上,环数也是控制能力的一种表示方法。
可以肯定,每实行一次控制后,事物发展的可能性空间缩小了。可能性空间缩得越小,标志着我们的控制能力越强。
又比如吃饭过程,一个刚刚会拿勺子的小孩往往把勺子送到下巴、面颊上,弄得满脸满桌都是饭。勺子运动的可能性空间大,我们就说这个小孩对勺子的控制能力小。
有一个人看见猎人用网捕鸟,发现最后把鸟卡住的不是整张网,而是一个小网眼,于是他用绳子做了一个小圆圈,用它来代替网。结果当然一只鸟儿也没抓住。为什么呢?
把鸟儿网住,这是一个控制过程,把鸟儿控制到网(可能性空间)之中,是一个比较大的范围,鸟儿随便在网内的任何一个状态,对猎人来说都算完成了控制。而那个聪明人想一下子把鸟儿控制到一个网眼这样唯一的状态里,结果反而失败了。
也就是说,猎人要达到控制目的,需要的控制能力比那个聪明人小,因此猎人比那个聪明人更有成功的可能。
我们所使用的一切工具实际上都只有一定的控制能力,因此在使用工具之前我们往往需要根据它的控制能力来判断是否能达到预定的控制目的。
我们如果遇到一件棘手的事情,又想不出其他办法来解决,山穷水尽疑无路的时候,常常硬着头皮说:“那么,就碰碰运气吧。
控制就是可能性空间的缩小,随机控制也是可能性空间缩小的过程。
如果随机控制的对象可能性空间很大,就有一个选择速度的问题。比如我们要进一个上了锁的房间,手里有一大串钥匙,如果这串钥匙有一万把,我们就可能没有耐心把钥匙试一遍,除非每试一把的速度相当快,否则多数人情愿把锁撬开了进门。
范围要随机控制有效,目标必须包括在探索的范围之内。也就是说,对事物面临的可能性空间必须有充分的估计。如果开锁的钥匙不在我们手上这一串之内,我们再试也是白搭。这看来是再明确也没有了,但在处理实际问题时往往被人忽略。
有记忆的选择值得注意的是千万别记错,如果碰到了目标,没有认清楚,就轻易地把它否定掉,并将这种否定记忆在脑子里,就使目标不在选择范围中了。这样会落入陷阱,这是记忆控制中常犯的错误。
在随机控制中,那些可能削弱我们控制能力的状态是不应该最先尝试的。比如致病人死的药是无论如何不能用的,因为一旦进入“死”这个状态,可能性空间就永远停留在这个状态,再也不能被我们控制了。因此我们要适当地考虑控制的顺序。
人类在自己历史的每一个阶段,总要面临一大堆在当时拥有的控制手段无法直接完成而又需要完成的工作,也就是扩大自己的控制范围的问题。
当人们要扩大控制范围的时候,通常要用到一种叫共轭控制的方法。
比如曹冲称象,要直接称出大象是人们办不到的事,但一块块石头的重量却是可以称出来的,实际上就是用了共扼控制的方法。最简单的杠杆中,就是通过一根有支点的棍子来实现的
可以说,几乎人类制造和使用的一切工具,本质上都包含有这样一个控制范围扩大的过程。共扼控制揭示了人类使用工具过程的本质。
人类使用共扼控制的方法还可以追溯到数字和语言的起源。处于原始社会的人类,想到可以用小石头来计算动物。
从动物变换为小石头,又从小石头变换为数的概念,人类学用抽象思维来代替形象思维。
如今人们已经完全习惯于同抽象的数字打交道,不论是天上的星星,世界的人口或者原子的数目,以致我们已经难于理解把一切变换成数字来运算是怎样一个巨大的进步。
同样,人类只有在把思想变换成语言和符号来交流和思维以后,才真正使大脑发达起来,成为一个有文明的物种。
如果我们选择了某一目标,但我们所具备的控制方法达不到所需要的控制能力又怎么办呢?
例如我们向月球发射一枚火箭,火箭要击中38万公里远的月球,这就好像在10公里外用步枪瞄准一只苍蝇的眼睛一样困难。
鹰击长空,不但能准确地扑到固定目标,甚至连飞速躲避的兔子、老鼠也不能逃脱。
最关键的一点是大脑的决定始终使鹰的位置向减小目标差的方向改变,控制论中把这类控制过程称为负反馈调节。
负反馈调节的本质在于设计了一个目标差不断减少的过程,通过系统不断把自己控制后果与目标作比较,使得目标差在一次一次控制中慢慢减少,最后达到控制的目的。
负反馈调节实际上跟目的性这个概念有关。负反馈是一种趋向目的的行为。在生物界和人类行为中,几乎所有的达到目的的控制过程都运用了负反馈原理。
世界是普遍联系的,正确的知识也是。致力于帮助正在努力追求美好生活的你,拥有通透人生的智慧。欢迎加我微信,说说您的看法:joyoure
联系客服