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字词 控制论
释义 控制论

控制论

研究各种系统控制和调节的一般规律的横断学科。是一般系统论的三大组成学科 (系统论、控制论、信息论) 之一。它把生物机体、机器装置、社会等性质不同的系统的共同特征,如“信息交流”、“定向控制”、“反馈调节”、“自组织”、“自适应”等共同规律,抽象成形式化,使之成为适应于各学科的共同语言、概念、模式和方法,由此来研究和阐释自控系统、生物系统和社会系统的复杂现象。
控制论的基本概念是信息、反馈和控制。美国数学家维纳认为,客观世界有一种普遍联系,即信息联系,任钶系统所以能够保持自身的稳定性,是由于它具有取得、使用、保持和传递信息的方法; 在信息变换过程中存在着反馈信息。所谓反馈,是指一个系统的输出信息反作用于输入信息,或加剧系统的不稳定状态 (正反馈),或使系统趋于稳定状态 (负反馈)。所谓控制,是指一个系统依据内部和外部条件的变化而进行调整,以克服不稳定性,使系统稳定地保持或达到某种预定的状态的一种过程。反馈的目的,正是为了达到调节控制。
控制论的主要方法是类比法、功能模拟法、信息方法、反馈方法、黑箱系统辩识法等。类比法在控制论的创立过程中,曾起过开拓作用。它主要是在不同性质的系统中找出共同点,为广泛应用模拟法提供了逻辑基础。功能模拟法只着眼于功能和行为的相似,而不要求分析系统内部的机制和个别要素,不追求模型的结构与原型相同。人们可以通过对模型的研究来认识原型,预测原型的未知行为和功能;也可以通过对模型实现某种功能的内部结构的研究,推论原型的结构特点。信息方法着重从信息方面来研究系统的功能,把系统的有目的运动抽象为一个信息交换过程,用信息概念来分析和处理问题。反馈方法是用信息输出调整信息的再输出,即用系统运动的原结果调整系统的未来运动的一种方法。黑箱系统辨识法,主要用于那些既不能打开、又不能直接观察其内部状态的系统,如用电子计算机或电脑模拟人脑,以求解开人脑之谜。
控制论的创始人主要是美国数学家维纳 (1894—1964)。1943年,维纳与毕格罗、罗森勃吕特一起发表了著名论文《行动、目的和目的论》,首次用反馈来代替目的性的行为,这是控制论的萌芽;1948年,他的《控制论》 一书出版,从而奠定了控制论的理论基础。控制论作为 一门科学,经历了三个发展阶段: 经典控制论,现代控制论、大系统控制论。现在的大系统控制论,着眼于对那些规模庞大、结构复杂、目标多样、功能综合、因素众多的大系统的研究,追求动态规划和多目标择优方案。
控制论作为一种新理论、新技术、新方法,已经渗透正在渗透到自然科学和社会科学的各个领域,出现了工程控制论、生物控制论、神经控制论、经济控制论、社会控制论等。众多分支文艺控制论也是近30年来才诞生的一门新兴边缘学科。


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更新时间:2025/3/21 20:47:14