控制论(Cybernetics)
控制论国内外发展情况
目前在管理控制论的范畴内，就有财务、金融、会计、通货、成本、产
品质量等二十几种控制论的论著发表。国际上通行的做法是只有够得上 分支或亚分支的才冠以“某某控制论”。对较小问题的控制论成果的
表述方式为“基于（或应用）控制论对….的研究”（…Cybernetic
approach to…）。因此，国内“某某控制论”的‘提法’似乎太多， 已经成为国内有关学术界一种值得注意的倾向。学者们应用控制论的观 点、方法试图解决某一具体问题，有一定的新见解，不等于已创立一
析和研究信息的处理、加工内容及过程，确定输入、输出；对系统
进行闭环和反馈及其因果性质的分析；通过‘黑箱’和功能模拟方 法建立系统的模型，探讨系统的特性等；采用计算机进行仿真；采
用类比的方法引进其他部门系统中有用的思想，如进化、适应、自
繁殖、自组织、最优化、特别是智能等来控制该系统以制造、培育、 创建出能满足人们目的、更好的新机器（人造系统）。
于意识形态的偏见和自然科学和社
会科学‘水火不容’的这种教条在 上世纪50年代中期后通过学术讨论
逐步被克服。
后期前苏联则企图用控制论改进其中央计划经济体制。
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《人有人的用处，控制论与社会》（The Human
Use of Human Beings, Cybernetics and Society）
理论等同起来。发生这类情况较多。有的论著宣称控制论就
是‘控制的理论’；更有部队新战士入伍，按条例要将头发剃 短，这当然有一番道理，形成论文“头发控制论”发表。
对于控制论的理解上存在一些失误：
（1）控制论=控制理论=控制的理论
=需要进行控制的道理和议论； （2）控制论是…一种“方法论”…。
控制论简介
作者：刘文江来源：中国大百科全书发表时间：2006-03-12 浏览次数：623 字号：大中小【汉语拼音】kongzhilun【中文词条】控制论【外文词条】cybernetics【作者】刘文江研究生命体﹑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﹐N.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﹐C.E.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﹐H.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。
系统论、控制论和信息论
功能和目的性
大多数系统的活动或行为可以完成一定的 功能，但不一定所有系统都有目的，例如太阳 系或某些生物系统。一个水桶具有储水的功能， 但它没有思维，本身没有目的。动物的行为有 一定的目的性，但主要就是为了笕食存活。人 类具有思想，行为的目的性明显增强。可见较 为高级的系统才有目的性。人造系统或复合系 统都是根据系统的目的来设定其功能的。
复合系统——既包含人造系统又包含自然系统。系 统工程所研究的对象大多复合系统。
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按系统与环境的关系分：
开放系统：物质、能量和信息都有交换。有活力有生 命的系统如：商业系统、生产系统或生态系统，都是 开放系统。只有开放系统才有可能在环境发生变化时， 开放系统通过系统中要素与环境的交互作用以及系统 本身的调节作用，使系统达到某一稳定状态。但并不 是说开放系统都是进化的。
封闭系统：没有物质的交换，但有能量和信息的交换。 如密闭罐中的物体。
孤立系统：则没有任何交换。理论和实践证明它是 退化系统。
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按系统的规模分：小型系统、中型系统、大型 系统和巨型系统。
按学科领域分：自然系统、社会系统和思维 系统。
按状态划分：有静态系统和动态系统。还有 平衡系统、非平衡系统、近平衡系统、远平 衡系统等等。
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控 制 论 应 用 |
导 弹 技 术
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三、信息论
1948年申农发表的《通讯的 数学理论》一文，成为信息论 诞生的标志。申农为解决通讯 技术中的信息编码问题，把发 射信息和接收信息作为一个整 体的通讯过程来研究，提出发 通讯系统的一般模型；同时建 立了信息量的统计公式，奠定 了信息论的理论基础。
维纳与控制论
维纳与控制论1948年，诺伯特 维纳(Norbert Wiener)创立了《控制论》(Cybernetics)。
Cybernetics一词来自希腊语，愿意为掌舵术，包含了调节、操纵、管理、指挥、监督等多方面的涵义。
控制论的思想渊源可以追述到古代和近代自动机器以及社会管理方面的影响。
有人问维纳：“控制论创立时，是否出现过某些哲学思想的影响？”维纳回答说：“哲学家中有一个人，如果活到今天，毫无疑问，他将研究控制论，这个人就是莱布尼茨。
”控制论最直接的思想基础来自自动机器，特别是具有类似人脑逻辑推理功能的自动机器。
要让机器思维，就需要研究思维的规律，并使之形式化。
这就产生了形式逻辑。
大约两千年前，古希腊学者亚里士多德就为形式逻辑打下了坚实的基础，其中，三段论就是形式逻辑的典型代表。
三段论法是自然语言形式的逻辑形式。
对自动机器而言，更好的逻辑形式应该是以数学语言表现的形式，这就是数理逻辑。
数理逻辑是数学和哲学交叉的科学。
数理逻辑恰好是维纳博士学位论文的主题。
从某种意义上说，最早研究数理逻辑的就是德国著名数学家和哲学家莱布尼茨。
早在17世纪，莱布尼茨就试图用数学形式建立逻辑推理体系，并于1673年发明了二元算术自动计算装置。
1697年，莱布尼茨从耶酥会理士白晋那里得到了中国的《易经》。
白晋曾为康熙年间中国宫内的法国传教士。
白晋回欧洲后，系统地向莱布尼茨介绍了中国的古代哲学。
莱布尼茨研究了《易经》中的“圆圆方位图和六十四卦次序图”，并写出了《论中国人的自然哲学》长篇论文。
在《莱布尼茨全集》第四卷第一期上有莱布尼茨写给友人的长信，其中，就有对《易经》的论述。
有人认为：“控制论的直系祖先是欧洲的莱布尼茨，其哲学基础，来自《易经》。
”然而，产生控制论的最直接原因是二十世纪二三十年代以来现代科学技术的发展和进步。
其中，数学、生物学、神经生理学、心理学、语言学等学科的进步，为控制论的产生奠定了理论基础；而自动装置、无线电通讯，特别是雷达的发展为控制论的产生奠定了技术基础。
【维纳】控制论-关于在动物和机器中控制和通讯的科学
【维纳】控制论-关于在动物和机器中控制和通讯的科学引言维纳控制论（Cybernetics）是一门关于控制和通讯系统的科学，其研究的对象包括生物系统和机械系统。
本文将介绍控制论的基本概念、历史背景以及在动物和机器中的应用。
1. 控制论概述1.1 定义控制论是一门研究动态系统控制和信息传递的跨学科科学。
它涉及到数学、工程学和生物学等多个领域，旨在研究系统如何通过反馈机制来实现稳定性和自动调节。
1.2 发展历史控制论起源于20世纪40年代，由美国数学家诺伯特·维纳（Norbert Wiener）首次提出。
维纳在其著作《控制与通信的数学原理》中系统阐述了控制论的基本概念和原则。
1.3 基本原理控制论的基本原理包括反馈机制、信息传递和自动调节。
反馈机制指系统通过监测输出，将其与期望值进行比较，并对系统进行调整以实现预期效果。
信息传递是指系统内部或系统之间通过信号传递实现信息交流。
自动调节则是指系统自身通过学习和适应，不断改进其性能和效果。
2. 动物中的控制论应用2.1 生物反馈系统控制论在动物学中的应用主要体现在生物反馈系统中。
生物反馈是指通过监测生物体内部的生理信号，并将其反馈给个体，帮助其调节和改变生理状态。
例如，心率监测设备可以实时监测心跳频率，并通过反馈信号告知个体，从而帮助其自我调节心率。
2.2 动物行为研究控制论还在动物行为研究中得到了广泛应用。
研究者可以使用传感器和反馈系统来监测和分析动物的行为模式和习惯，并通过精确的控制实验条件来研究行为的规律和机制。
3. 机器中的控制论应用3.1 自动控制系统在机器中，控制论应用最为广泛的领域之一就是自动控制系统。
自动控制系统通过传感器收集环境信息，并通过控制器进行分析和调节，实现对机器的自动控制和运行。
3.2 人工智能人工智能是控制论在机器中的另一个重要应用领域。
通过模拟和实现人类的认知和决策过程，人工智能系统可以实现自主学习和自主决策，从而实现智能化的控制和交互。
赛博空间
赛博空间赛博空间（Cyberspace）是哲学和计算机领域中的一个抽象概念，指在计算机以及计算机网络里的虚拟现实。
赛博空间一词是控制论（cybernetics）和空间（space）两个词的组合，是由居住在加拿大的科幻小说作家威廉·吉布森在1982年发表于《omni》杂志的短篇小说《融化的铬合金（Burning Chrome）》中首次创造出来，并在后来的小说神经漫游者中被普及。
The cyber space ( Cyberspace ) is a philosophy and computer in the field of an abstract concept, refers to the computer and computer networks in virtual reality. Cyberspace is the term control theory( Cybernetics ) and space ( space ) two word combinations, is living in Canada science fiction writer William Gibson published in 1982 in the" Omni" magazine's short story" the melted alloy ( Burning Chrome )" was first created, and in the later novels Neuromancer was popular.“赛博空间”这个词，是科幻作家威廉·吉布森于上世纪80年代创造的。
它是指在计算机以及计算机网络里的虚拟现实。
如今赛博空间已经不再是计算机领域中的一个抽象概念，随着互联网的普及，生活中到处都可以看到它的影子。
赛博空间从哪儿来？20世纪以来的科学技术在人类的利用中产生了一种反自然的异化力量，使科学技术在创造了高度发达的物质文明的同时，也带来了全球性的生态危机，使人类的可持续发展受到严重威胁，人类迫切需要寻求一种新的生存空间。
护理管理学名词解释
管理（management）是管理者通过计划、组织、人事、领导、控制等各项职能工作，合理有效利用和协调组织管理所拥有的资源要素，与被管理者共同实现组织目标的过程。
管理学（management）是研究管理活动基本规律与方法的一门综合性应用科学。
“角色”（role）是描述一个人在某个位置或状况下被他人期望的行为总和。
循证医学实践（evidence based medical practice）是指卫生保健人员审慎地、准确地、明智地应用最佳科学证据，并使之与熟悉的临床知识和经验相结合，参照病人的愿望，在某一特定领域做出符合病人需求的临床变革的过程。
学习型组织（learning organization）就是指通过弥漫于整个组织的学习气氛而建立起来的符合人性的、邮寄的、扁平的组织。
管理原理（theory of management）是对管理工作的本质及其基本规律的科学分析和概括。
管理原则（principle of management）是根据管理原理的认识和理解而引申出的管理活动中必须遵循的行为规范。
系统（system）是指由若干相互联系、相互作用的要素组成的，在一定环境中具有特定功能的有机整体。
计划（plan）是为实现组织目标而对未来的行为进行设计设计的活动过程。
计划有狭义和广义之分。
长期计划（long-term plan）一般指5年以上的计划。
中期计划（medium-term plan）一般指2-4年的计划。
短期计划（short-term plan）一般指1年或1年以下饿计划。
目标是在宗旨和任务的指导下，组织要达到的可测量的、最终的具体成果。
目标管理（management by objectives，MBO）是由组织中的管理者和被管理者共同参与目标的制定，在工作中由员工实行自我控制并努力完成工作目标的管理方法。
时间管理（time management）是指同样的时间消耗情况下，为提高时间的利用效率而进行的一系列活动，它包括对时间进行的计划和分配，以保证重要工作的顺利完成，并留出足够的余地处理那些突发事件或紧急变化。
人工智能各学派简介
人工智能各学派简介目前人工智能的主要学派有下面三家：(1)符号主义(symbolicism)，又称为逻辑主义(logicism)、心理学派(psychologism)或计算机学派(computerism)，其原理主要为物理符号系统(即符号操作系统)假设和有限合理性原理。
(2)连接主义(connectionism)，又称为仿生学派(bionicsism)或生理学派(physiologism)，其主要原理为神经网络及神经网络间的连接机制与学习算法。
(3)行为主义(actionism)，又称为进化主义(evolutionism)或控制论学派(cyberneticsism)，其原理为控制论及感知-动作型控制系统。
他们对人工智能发展历史具有不同的看法。
1、符号主义认为人工智能源于数理逻辑。
数理逻辑从19世纪末起得以迅速发展，到20世纪30年代开始用于描述智能行为。
计算机出现后，又在计算机上实现了逻辑演绎系统。
其有代表性的成果为启发式程序LT逻辑理论家，证明了38条数学定理，表明了可以应用计算机研究人的思维，模拟人类智能活动。
正是这些符号主义者，早在1956年首先采用“人工智能”这个术语。
后来又发展了启发式算法->专家系统->知识工程理论与技术，并在20世纪80年代取得很大发展。
符号主义曾长期一枝独秀，为人工智能的发展做出重要贡献，尤其是专家系统的成功开发与应用，为人工智能走向工程应用和实现理论联系实际具有特别重要的意义。
在人工智能的其他学派出现之后，符号主义仍然是人工智能的主流派别。
这个学派的代表人物有纽厄尔(Newell)、西蒙(Simon)和尼尔逊(Nilsson)等。
2、连接主义认为人工智能源于仿生学，特别是对人脑模型的研究。
它的代表性成果是1943年由生理学家麦卡洛克(McCulloch)和数理逻辑学家皮茨(Pitts)创立的脑模型，即MP模型，开创了用电子装置模仿人脑结构和功能的新途径。
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控制论（Cybernetics）
控制论是研究各类系统的调节和控制规律的科学。
它是自动控制、通讯技术、计算机科学、数理逻辑、神经生理学、统计力学、行为科学等多种科学技术相互渗透形成的一门横断性学科。
它研究生物体和机器以及各种不同基质系统的通讯和控制的过程，探讨它们共同具有的信息交换、反馈调节、自组织、自适应的原理和改善系统行为、使系统稳定运行的机制，从而形成了一大套适用于各门科学的概念、模型、原理和方法。
控制论创始人维纳在他的《控制论》一书的副标题上标明，控制论是“关于在动物和机器中控制和通讯的科学”。
控制论一词Cybernetics，来自希腊语，愿意为掌舵术，包含了调节、操纵、管理、指挥、监督等多方面的涵义，维纳以它作为自己创立的一门新学科的名称，正是取它能够避免过分偏于哪一方面，“不能符合这个领域的未来发展”和“纪念关于反馈机构的第一篇重要论文”的意思。
控制论是多门科学综合的产物也是许多科学家共同合作的结晶。
但是，控制论的诞生和发展是与美国数学诺伯特.维纳的名字联系在一起的。
维纳少年时是一位天才的神童，他11岁上大学，学数学，但喜爱物理、无线电、生物和哲学，14岁考进哈佛大学研究生院学动物学，后又去学哲学，18岁时获得了哈佛大学的数理逻辑博士学位。
1913年刚刚毕业的维纳又去欧洲向罗素和希尔伯特这些数学大师们学习数学。
正是多钟学科在他头脑里的汇合，才结出了控制论这颗综合之果。
维纳在1919年研究勒贝格积分时，就从统计物理方面萌发了控制论思想。
第二次世界大战期间，他参加了美国研制防空火力自动控制系统的工作，提出了负反馈概念，应用了功能模拟法，对控制论的诞生起了决定性的作用。
1943年维纳与别格罗和罗森勃吕特合写了《行为、目的和目的论》的论文，从反馈角度研究了目的性行为，找出了神经系统和自动机之间的一致性。
这是第一篇关于控制论的论文。
这时，神经生理学家匹茨和数理逻辑学家合作应用反馈机制制造了一种神经网络模型。
第一代电子计算机的设计者艾肯和冯.诺依曼认为这些思想对电子计算机设计十分重要，就建议维纳召开一次关于信息、反馈问题的讨论会。
1943年底在纽约召开了这样的会议，参加者中有生物学家、数学家、社会学家、经济学家，他们从各自角度对信息反馈问题发表意见。
以后又连接举行这样的讨论会，对控制论的产生起了推动作用。
1948年维纳的《控制论》出版，宣告了这门科学的诞生。
控制论的研究表明，无论自动机器，还是神经系统、生命系统，以至经济系统、社会系统，撇开各自的质态特点，都可以看作是一个自动控制系统。
在这类系统中有专门的调节装置来控制系统的运转，维持自身的稳定和系统的目的功能。
控制机构发出指令，作为控制信息传递到系统的各个部分（即控制对象）中去，由它们按指令执行之后再把执行的情况作为反馈信息输送回来，并作为决定下一步调整控制的依据。
这个控制系统如图所示：（图）这样我们就看到，整个控制过程就是一个信息流通的过程，控制就是通过信息的传输、变换、加工、处理来实现的。
反馈对系统的控制和稳定起着决定性的作用，无论是生物体保持自身的动态平稳（如温度、血压的稳定），或是机器自动保持自身功能的稳定，都是通过反馈机制实现的。
反馈是控制论的核心问题。
控制论就是研究如何利用控制器，通过信息的变换和反馈作用，使系统能自动按照人们预定的程序运行，最终达到最优目标的学问。
控制论是具有方法论意义的科学理论。
控制论的理论、观点，可以成为研究各门科学问题的科学方法，这就是撇开各门科学的质的物点，把它们看作是一个控制系统，分析它的信息流程、反机制和
控制原理，往往能够寻找到使系统达到最佳状态的方法。
这种方法称为控制方法。
控制论的主要方法还有信息方法、反馈方法、功能模拟方法和黑箱方法等。
信息方法是把研究对象看作是一个信息系统，通过分析系统的信息流程来把握事物规律的方法。
反馈方法则是动用反馈控制原理去分析和处理问题的研究方法。
所衷肠反馈控制就是由控制器发出的控制信息的再输出发生影响，以实现系统预定目标的过程，正反馈能放大控制作用，实现自组织控制。
但也使偏差愈益加大，导致振荡。
负反馈能纠正偏差，实现稳定控制，但它减弱控制作用、损耗能量。
功能模拟法，就是用功能模型来模仿客体原型的功能和行为的方法。
所谓功能模型就是只以功能行为是相似为基础而建立的模型。
如猎手瞄准猎物的过程与自动火炮系统的功能行为是相似的，但二者的内部结构和物理过程是截然不同的，这就是一种功能模拟。
功能模拟法为仿生学、人工智能、价值工程提供了科学方法。
黑箱方法也是控制论的主要方法。
黑箱就是指那些不能打开箱盖，又不能从外部观察内部状态的系统。
黑箱方法就是通过考察系统的输入与输出关系认识系统功能的研究方法。
它是探索复杂大系统的重要工具。
控制论诞生后，得到了广泛地应用与迅猛地发展，大致经历了三个发展时期。
第一个时期为本世纪50年代，是经典控制论时期。
这个时期的代表著作有我国著名科学家钱学森1945年在美国发表的《工程控制论》。
第二个时期是60年代的现代控制论时期。
导弹系统、人造恒星，生物系统研究的发展，使控制论的重点从单变量控制到多变量控制，从自动调节向最优控制，由线性系统向非线性系统转变。
美国卡尔曼提出的状态空间方法以及其它学者提出的极大值原理和动态规划等方法，形成了系统测辨、最优控制、自组织、自适应系统等现代控制理论。
第三时期是70年代后的大系统理论时期。
控制论由工程控制论、生物控制论向经济控制论、社会控制论发展。
1975年国际控制论和系统论第三届会议，讨论的主题就是经济控制论的问题。
1978年的第四届会议，主题又转向了社会控制论。
电子计算机的广泛应用和人工智能研究的开展，使控制系统显现出规模庞大，结构复杂，因素众多，功能综合的特点，从而控制论也向大系统理论发展。
在世976年国际自动控制联合会的学术会上，专题讨论了“大系统理论及应用”问题。
控制论也形成了工程控制论、生物科。
其中生物控制论又分化出神经控制论、医学控制论、人工智能研究和仿生学研究。
社会控制论则把控制论应用于社会的生产管理、效能运输、电力网络、能源工程、环境保护、城市建议，以至社会决策等方面。
维纳在1950年出版的《人有人有的用处——控制论和社会》一书中着重论述了通信、法律、社会政策等等与控制论的联系。
阿希贝1958年发表的《控制论在生物学和社会中的应用》一文，认为运用非线性系统的控制理论，可以研究社会系统。
控制论具有十分重要的理论意义和实践意义，它体现了现代科学整体化发展趋势，为现代科学技术提供了新的思路和科学方法。
我国际60年代初就开始翻译介绍控制论的著作，但是，只是近年来才开始对它进行广泛而深入的研究。
在经济、人口、能源、生产管理等方面，开始运用控制论建立数学模型。
如投入产出模型、人口模型等，在运用中都取得了良好的效果。
控制论这门新兴学科，在我国具有十分阔的发展前景。